4  * Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995
 
   5  * Remy Card (card@masi.ibp.fr)
 
   6  * Laboratoire MASI - Institut Blaise Pascal
 
   7  * Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI)
 
  11  *  linux/fs/minix/dir.c
 
  13  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
 
  15  *  ext4 directory handling functions
 
  17  *  Big-endian to little-endian byte-swapping/bitmaps by
 
  18  *        David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu), 1995
 
  20  * Hash Tree Directory indexing (c) 2001  Daniel Phillips
 
  25 #include <linux/jbd2.h>
 
  26 #include <linux/ext4_fs.h>
 
  27 #include <linux/buffer_head.h>
 
  28 #include <linux/slab.h>
 
  29 #include <linux/rbtree.h>
 
  31 static unsigned char ext4_filetype_table[] = {
 
  32         DT_UNKNOWN, DT_REG, DT_DIR, DT_CHR, DT_BLK, DT_FIFO, DT_SOCK, DT_LNK
 
  35 static int ext4_readdir(struct file *, void *, filldir_t);
 
  36 static int ext4_dx_readdir(struct file * filp,
 
  37                            void * dirent, filldir_t filldir);
 
  38 static int ext4_release_dir (struct inode * inode,
 
  41 const struct file_operations ext4_dir_operations = {
 
  42         .llseek         = generic_file_llseek,
 
  43         .read           = generic_read_dir,
 
  44         .readdir        = ext4_readdir,         /* we take BKL. needed?*/
 
  45         .ioctl          = ext4_ioctl,           /* BKL held */
 
  47         .compat_ioctl   = ext4_compat_ioctl,
 
  49         .fsync          = ext4_sync_file,
 
  50         .release        = ext4_release_dir,
 
  54 static unsigned char get_dtype(struct super_block *sb, int filetype)
 
  56         if (!EXT4_HAS_INCOMPAT_FEATURE(sb, EXT4_FEATURE_INCOMPAT_FILETYPE) ||
 
  57             (filetype >= EXT4_FT_MAX))
 
  60         return (ext4_filetype_table[filetype]);
 
  64 int ext4_check_dir_entry (const char * function, struct inode * dir,
 
  65                           struct ext4_dir_entry_2 * de,
 
  66                           struct buffer_head * bh,
 
  69         const char * error_msg = NULL;
 
  70         const int rlen = ext4_rec_len_from_disk(de->rec_len);
 
  72         if (rlen < EXT4_DIR_REC_LEN(1))
 
  73                 error_msg = "rec_len is smaller than minimal";
 
  74         else if (rlen % 4 != 0)
 
  75                 error_msg = "rec_len % 4 != 0";
 
  76         else if (rlen < EXT4_DIR_REC_LEN(de->name_len))
 
  77                 error_msg = "rec_len is too small for name_len";
 
  78         else if (((char *) de - bh->b_data) + rlen > dir->i_sb->s_blocksize)
 
  79                 error_msg = "directory entry across blocks";
 
  80         else if (le32_to_cpu(de->inode) >
 
  81                         le32_to_cpu(EXT4_SB(dir->i_sb)->s_es->s_inodes_count))
 
  82                 error_msg = "inode out of bounds";
 
  84         if (error_msg != NULL)
 
  85                 ext4_error (dir->i_sb, function,
 
  86                         "bad entry in directory #%lu: %s - "
 
  87                         "offset=%lu, inode=%lu, rec_len=%d, name_len=%d",
 
  88                         dir->i_ino, error_msg, offset,
 
  89                         (unsigned long) le32_to_cpu(de->inode),
 
  91         return error_msg == NULL ? 1 : 0;
 
  94 static int ext4_readdir(struct file * filp,
 
  95                          void * dirent, filldir_t filldir)
 
 100         struct ext4_dir_entry_2 *de;
 
 101         struct super_block *sb;
 
 103         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 
 108         if (EXT4_HAS_COMPAT_FEATURE(inode->i_sb,
 
 109                                     EXT4_FEATURE_COMPAT_DIR_INDEX) &&
 
 110             ((EXT4_I(inode)->i_flags & EXT4_INDEX_FL) ||
 
 111              ((inode->i_size >> sb->s_blocksize_bits) == 1))) {
 
 112                 err = ext4_dx_readdir(filp, dirent, filldir);
 
 113                 if (err != ERR_BAD_DX_DIR) {
 
 118                  * We don't set the inode dirty flag since it's not
 
 119                  * critical that it get flushed back to the disk.
 
 121                 EXT4_I(filp->f_path.dentry->d_inode)->i_flags &= ~EXT4_INDEX_FL;
 
 124         offset = filp->f_pos & (sb->s_blocksize - 1);
 
 126         while (!error && !stored && filp->f_pos < inode->i_size) {
 
 127                 ext4_lblk_t blk = filp->f_pos >> EXT4_BLOCK_SIZE_BITS(sb);
 
 128                 struct buffer_head map_bh;
 
 129                 struct buffer_head *bh = NULL;
 
 132                 err = ext4_get_blocks_wrap(NULL, inode, blk, 1, &map_bh, 0, 0);
 
 134                         pgoff_t index = map_bh.b_blocknr >>
 
 135                                         (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 
 136                         if (!ra_has_index(&filp->f_ra, index))
 
 137                                 page_cache_sync_readahead(
 
 138                                         sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping,
 
 141                         filp->f_ra.prev_pos = (loff_t)index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 
 142                         bh = ext4_bread(NULL, inode, blk, 0, &err);
 
 146                  * We ignore I/O errors on directories so users have a chance
 
 147                  * of recovering data when there's a bad sector
 
 150                         ext4_error (sb, "ext4_readdir",
 
 151                                 "directory #%lu contains a hole at offset %lu",
 
 152                                 inode->i_ino, (unsigned long)filp->f_pos);
 
 153                         /* corrupt size?  Maybe no more blocks to read */
 
 154                         if (filp->f_pos > inode->i_blocks << 9)
 
 156                         filp->f_pos += sb->s_blocksize - offset;
 
 161                 /* If the dir block has changed since the last call to
 
 162                  * readdir(2), then we might be pointing to an invalid
 
 163                  * dirent right now.  Scan from the start of the block
 
 165                 if (filp->f_version != inode->i_version) {
 
 166                         for (i = 0; i < sb->s_blocksize && i < offset; ) {
 
 167                                 de = (struct ext4_dir_entry_2 *)
 
 169                                 /* It's too expensive to do a full
 
 170                                  * dirent test each time round this
 
 171                                  * loop, but we do have to test at
 
 172                                  * least that it is non-zero.  A
 
 173                                  * failure will be detected in the
 
 174                                  * dirent test below. */
 
 175                                 if (ext4_rec_len_from_disk(de->rec_len)
 
 176                                                 < EXT4_DIR_REC_LEN(1))
 
 178                                 i += ext4_rec_len_from_disk(de->rec_len);
 
 181                         filp->f_pos = (filp->f_pos & ~(sb->s_blocksize - 1))
 
 183                         filp->f_version = inode->i_version;
 
 186                 while (!error && filp->f_pos < inode->i_size
 
 187                        && offset < sb->s_blocksize) {
 
 188                         de = (struct ext4_dir_entry_2 *) (bh->b_data + offset);
 
 189                         if (!ext4_check_dir_entry ("ext4_readdir", inode, de,
 
 192                                  * On error, skip the f_pos to the next block
 
 194                                 filp->f_pos = (filp->f_pos |
 
 195                                                 (sb->s_blocksize - 1)) + 1;
 
 200                         offset += ext4_rec_len_from_disk(de->rec_len);
 
 201                         if (le32_to_cpu(de->inode)) {
 
 202                                 /* We might block in the next section
 
 203                                  * if the data destination is
 
 204                                  * currently swapped out.  So, use a
 
 205                                  * version stamp to detect whether or
 
 206                                  * not the directory has been modified
 
 207                                  * during the copy operation.
 
 209                                 u64 version = filp->f_version;
 
 211                                 error = filldir(dirent, de->name,
 
 214                                                 le32_to_cpu(de->inode),
 
 215                                                 get_dtype(sb, de->file_type));
 
 218                                 if (version != filp->f_version)
 
 222                         filp->f_pos += ext4_rec_len_from_disk(de->rec_len);
 
 232  * These functions convert from the major/minor hash to an f_pos
 
 235  * Currently we only use major hash numer.  This is unfortunate, but
 
 236  * on 32-bit machines, the same VFS interface is used for lseek and
 
 237  * llseek, so if we use the 64 bit offset, then the 32-bit versions of
 
 238  * lseek/telldir/seekdir will blow out spectacularly, and from within
 
 239  * the ext2 low-level routine, we don't know if we're being called by
 
 240  * a 64-bit version of the system call or the 32-bit version of the
 
 241  * system call.  Worse yet, NFSv2 only allows for a 32-bit readdir
 
 244 #define hash2pos(major, minor)  (major >> 1)
 
 245 #define pos2maj_hash(pos)       ((pos << 1) & 0xffffffff)
 
 246 #define pos2min_hash(pos)       (0)
 
 249  * This structure holds the nodes of the red-black tree used to store
 
 250  * the directory entry in hash order.
 
 255         struct rb_node  rb_hash;
 
 264  * This functoin implements a non-recursive way of freeing all of the
 
 265  * nodes in the red-black tree.
 
 267 static void free_rb_tree_fname(struct rb_root *root)
 
 269         struct rb_node  *n = root->rb_node;
 
 270         struct rb_node  *parent;
 
 274                 /* Do the node's children first */
 
 284                  * The node has no children; free it, and then zero
 
 285                  * out parent's link to it.  Finally go to the
 
 286                  * beginning of the loop and try to free the parent
 
 289                 parent = rb_parent(n);
 
 290                 fname = rb_entry(n, struct fname, rb_hash);
 
 292                         struct fname * old = fname;
 
 297                         root->rb_node = NULL;
 
 298                 else if (parent->rb_left == n)
 
 299                         parent->rb_left = NULL;
 
 300                 else if (parent->rb_right == n)
 
 301                         parent->rb_right = NULL;
 
 304         root->rb_node = NULL;
 
 308 static struct dir_private_info *create_dir_info(loff_t pos)
 
 310         struct dir_private_info *p;
 
 312         p = kmalloc(sizeof(struct dir_private_info), GFP_KERNEL);
 
 315         p->root.rb_node = NULL;
 
 317         p->extra_fname = NULL;
 
 319         p->curr_hash = pos2maj_hash(pos);
 
 320         p->curr_minor_hash = pos2min_hash(pos);
 
 325 void ext4_htree_free_dir_info(struct dir_private_info *p)
 
 327         free_rb_tree_fname(&p->root);
 
 332  * Given a directory entry, enter it into the fname rb tree.
 
 334 int ext4_htree_store_dirent(struct file *dir_file, __u32 hash,
 
 336                              struct ext4_dir_entry_2 *dirent)
 
 338         struct rb_node **p, *parent = NULL;
 
 339         struct fname * fname, *new_fn;
 
 340         struct dir_private_info *info;
 
 343         info = (struct dir_private_info *) dir_file->private_data;
 
 344         p = &info->root.rb_node;
 
 346         /* Create and allocate the fname structure */
 
 347         len = sizeof(struct fname) + dirent->name_len + 1;
 
 348         new_fn = kzalloc(len, GFP_KERNEL);
 
 352         new_fn->minor_hash = minor_hash;
 
 353         new_fn->inode = le32_to_cpu(dirent->inode);
 
 354         new_fn->name_len = dirent->name_len;
 
 355         new_fn->file_type = dirent->file_type;
 
 356         memcpy(new_fn->name, dirent->name, dirent->name_len);
 
 357         new_fn->name[dirent->name_len] = 0;
 
 361                 fname = rb_entry(parent, struct fname, rb_hash);
 
 364                  * If the hash and minor hash match up, then we put
 
 365                  * them on a linked list.  This rarely happens...
 
 367                 if ((new_fn->hash == fname->hash) &&
 
 368                     (new_fn->minor_hash == fname->minor_hash)) {
 
 369                         new_fn->next = fname->next;
 
 370                         fname->next = new_fn;
 
 374                 if (new_fn->hash < fname->hash)
 
 376                 else if (new_fn->hash > fname->hash)
 
 378                 else if (new_fn->minor_hash < fname->minor_hash)
 
 380                 else /* if (new_fn->minor_hash > fname->minor_hash) */
 
 384         rb_link_node(&new_fn->rb_hash, parent, p);
 
 385         rb_insert_color(&new_fn->rb_hash, &info->root);
 
 392  * This is a helper function for ext4_dx_readdir.  It calls filldir
 
 393  * for all entres on the fname linked list.  (Normally there is only
 
 394  * one entry on the linked list, unless there are 62 bit hash collisions.)
 
 396 static int call_filldir(struct file * filp, void * dirent,
 
 397                         filldir_t filldir, struct fname *fname)
 
 399         struct dir_private_info *info = filp->private_data;
 
 401         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 
 402         struct super_block * sb;
 
 408                 printk("call_filldir: called with null fname?!?\n");
 
 411         curr_pos = hash2pos(fname->hash, fname->minor_hash);
 
 413                 error = filldir(dirent, fname->name,
 
 414                                 fname->name_len, curr_pos,
 
 416                                 get_dtype(sb, fname->file_type));
 
 418                         filp->f_pos = curr_pos;
 
 419                         info->extra_fname = fname->next;
 
 427 static int ext4_dx_readdir(struct file * filp,
 
 428                          void * dirent, filldir_t filldir)
 
 430         struct dir_private_info *info = filp->private_data;
 
 431         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 
 436                 info = create_dir_info(filp->f_pos);
 
 439                 filp->private_data = info;
 
 442         if (filp->f_pos == EXT4_HTREE_EOF)
 
 445         /* Some one has messed with f_pos; reset the world */
 
 446         if (info->last_pos != filp->f_pos) {
 
 447                 free_rb_tree_fname(&info->root);
 
 448                 info->curr_node = NULL;
 
 449                 info->extra_fname = NULL;
 
 450                 info->curr_hash = pos2maj_hash(filp->f_pos);
 
 451                 info->curr_minor_hash = pos2min_hash(filp->f_pos);
 
 455          * If there are any leftover names on the hash collision
 
 456          * chain, return them first.
 
 458         if (info->extra_fname &&
 
 459             call_filldir(filp, dirent, filldir, info->extra_fname))
 
 462         if (!info->curr_node)
 
 463                 info->curr_node = rb_first(&info->root);
 
 467                  * Fill the rbtree if we have no more entries,
 
 468                  * or the inode has changed since we last read in the
 
 471                 if ((!info->curr_node) ||
 
 472                     (filp->f_version != inode->i_version)) {
 
 473                         info->curr_node = NULL;
 
 474                         free_rb_tree_fname(&info->root);
 
 475                         filp->f_version = inode->i_version;
 
 476                         ret = ext4_htree_fill_tree(filp, info->curr_hash,
 
 477                                                    info->curr_minor_hash,
 
 482                                 filp->f_pos = EXT4_HTREE_EOF;
 
 485                         info->curr_node = rb_first(&info->root);
 
 488                 fname = rb_entry(info->curr_node, struct fname, rb_hash);
 
 489                 info->curr_hash = fname->hash;
 
 490                 info->curr_minor_hash = fname->minor_hash;
 
 491                 if (call_filldir(filp, dirent, filldir, fname))
 
 494                 info->curr_node = rb_next(info->curr_node);
 
 495                 if (!info->curr_node) {
 
 496                         if (info->next_hash == ~0) {
 
 497                                 filp->f_pos = EXT4_HTREE_EOF;
 
 500                         info->curr_hash = info->next_hash;
 
 501                         info->curr_minor_hash = 0;
 
 505         info->last_pos = filp->f_pos;
 
 509 static int ext4_release_dir (struct inode * inode, struct file * filp)
 
 511         if (filp->private_data)
 
 512                 ext4_htree_free_dir_info(filp->private_data);