2  * Copyright (C) 2004, OGAWA Hirofumi
 
   3  * Released under GPL v2.
 
   6 #include <linux/module.h>
 
   8 #include <linux/msdos_fs.h>
 
  10 struct fatent_operations {
 
  11         void (*ent_blocknr)(struct super_block *, int, int *, sector_t *);
 
  12         void (*ent_set_ptr)(struct fat_entry *, int);
 
  13         int (*ent_bread)(struct super_block *, struct fat_entry *,
 
  15         int (*ent_get)(struct fat_entry *);
 
  16         void (*ent_put)(struct fat_entry *, int);
 
  17         int (*ent_next)(struct fat_entry *);
 
  20 static void fat12_ent_blocknr(struct super_block *sb, int entry,
 
  21                               int *offset, sector_t *blocknr)
 
  23         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 
  24         int bytes = entry + (entry >> 1);
 
  25         WARN_ON(entry < FAT_START_ENT || sbi->max_cluster <= entry);
 
  26         *offset = bytes & (sb->s_blocksize - 1);
 
  27         *blocknr = sbi->fat_start + (bytes >> sb->s_blocksize_bits);
 
  30 static void fat_ent_blocknr(struct super_block *sb, int entry,
 
  31                             int *offset, sector_t *blocknr)
 
  33         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 
  34         int bytes = (entry << sbi->fatent_shift);
 
  35         WARN_ON(entry < FAT_START_ENT || sbi->max_cluster <= entry);
 
  36         *offset = bytes & (sb->s_blocksize - 1);
 
  37         *blocknr = sbi->fat_start + (bytes >> sb->s_blocksize_bits);
 
  40 static void fat12_ent_set_ptr(struct fat_entry *fatent, int offset)
 
  42         struct buffer_head **bhs = fatent->bhs;
 
  43         if (fatent->nr_bhs == 1) {
 
  44                 WARN_ON(offset >= (bhs[0]->b_size - 1));
 
  45                 fatent->u.ent12_p[0] = bhs[0]->b_data + offset;
 
  46                 fatent->u.ent12_p[1] = bhs[0]->b_data + (offset + 1);
 
  48                 WARN_ON(offset != (bhs[0]->b_size - 1));
 
  49                 fatent->u.ent12_p[0] = bhs[0]->b_data + offset;
 
  50                 fatent->u.ent12_p[1] = bhs[1]->b_data;
 
  54 static void fat16_ent_set_ptr(struct fat_entry *fatent, int offset)
 
  56         WARN_ON(offset & (2 - 1));
 
  57         fatent->u.ent16_p = (__le16 *)(fatent->bhs[0]->b_data + offset);
 
  60 static void fat32_ent_set_ptr(struct fat_entry *fatent, int offset)
 
  62         WARN_ON(offset & (4 - 1));
 
  63         fatent->u.ent32_p = (__le32 *)(fatent->bhs[0]->b_data + offset);
 
  66 static int fat12_ent_bread(struct super_block *sb, struct fat_entry *fatent,
 
  67                            int offset, sector_t blocknr)
 
  69         struct buffer_head **bhs = fatent->bhs;
 
  71         WARN_ON(blocknr < MSDOS_SB(sb)->fat_start);
 
  72         bhs[0] = sb_bread(sb, blocknr);
 
  76         if ((offset + 1) < sb->s_blocksize)
 
  79                 /* This entry is block boundary, it needs the next block */
 
  81                 bhs[1] = sb_bread(sb, blocknr);
 
  86         fat12_ent_set_ptr(fatent, offset);
 
  92         printk(KERN_ERR "FAT: FAT read failed (blocknr %llu)\n",
 
  93                (unsigned long long)blocknr);
 
  97 static int fat_ent_bread(struct super_block *sb, struct fat_entry *fatent,
 
  98                          int offset, sector_t blocknr)
 
 100         struct fatent_operations *ops = MSDOS_SB(sb)->fatent_ops;
 
 102         WARN_ON(blocknr < MSDOS_SB(sb)->fat_start);
 
 103         fatent->bhs[0] = sb_bread(sb, blocknr);
 
 104         if (!fatent->bhs[0]) {
 
 105                 printk(KERN_ERR "FAT: FAT read failed (blocknr %llu)\n",
 
 106                        (unsigned long long)blocknr);
 
 110         ops->ent_set_ptr(fatent, offset);
 
 114 static int fat12_ent_get(struct fat_entry *fatent)
 
 116         u8 **ent12_p = fatent->u.ent12_p;
 
 119         if (fatent->entry & 1)
 
 120                 next = (*ent12_p[0] >> 4) | (*ent12_p[1] << 4);
 
 122                 next = (*ent12_p[1] << 8) | *ent12_p[0];
 
 124         if (next >= BAD_FAT12)
 
 129 static int fat16_ent_get(struct fat_entry *fatent)
 
 131         int next = le16_to_cpu(*fatent->u.ent16_p);
 
 132         WARN_ON((unsigned long)fatent->u.ent16_p & (2 - 1));
 
 133         if (next >= BAD_FAT16)
 
 138 static int fat32_ent_get(struct fat_entry *fatent)
 
 140         int next = le32_to_cpu(*fatent->u.ent32_p) & 0x0fffffff;
 
 141         WARN_ON((unsigned long)fatent->u.ent32_p & (4 - 1));
 
 142         if (next >= BAD_FAT32)
 
 147 static void fat12_ent_put(struct fat_entry *fatent, int new)
 
 149         u8 **ent12_p = fatent->u.ent12_p;
 
 151         if (new == FAT_ENT_EOF)
 
 154         if (fatent->entry & 1) {
 
 155                 *ent12_p[0] = (new << 4) | (*ent12_p[0] & 0x0f);
 
 156                 *ent12_p[1] = new >> 4;
 
 158                 *ent12_p[0] = new & 0xff;
 
 159                 *ent12_p[1] = (*ent12_p[1] & 0xf0) | (new >> 8);
 
 162         mark_buffer_dirty(fatent->bhs[0]);
 
 163         if (fatent->nr_bhs == 2)
 
 164                 mark_buffer_dirty(fatent->bhs[1]);
 
 167 static void fat16_ent_put(struct fat_entry *fatent, int new)
 
 169         if (new == FAT_ENT_EOF)
 
 172         *fatent->u.ent16_p = cpu_to_le16(new);
 
 173         mark_buffer_dirty(fatent->bhs[0]);
 
 176 static void fat32_ent_put(struct fat_entry *fatent, int new)
 
 178         if (new == FAT_ENT_EOF)
 
 181         WARN_ON(new & 0xf0000000);
 
 182         new |= le32_to_cpu(*fatent->u.ent32_p) & ~0x0fffffff;
 
 183         *fatent->u.ent32_p = cpu_to_le32(new);
 
 184         mark_buffer_dirty(fatent->bhs[0]);
 
 187 static int fat12_ent_next(struct fat_entry *fatent)
 
 189         u8 **ent12_p = fatent->u.ent12_p;
 
 190         struct buffer_head **bhs = fatent->bhs;
 
 191         u8 *nextp = ent12_p[1] + 1 + (fatent->entry & 1);
 
 194         if (fatent->nr_bhs == 1) {
 
 195                 WARN_ON(ent12_p[0] > (u8 *)(bhs[0]->b_data + (bhs[0]->b_size - 2)));
 
 196                 WARN_ON(ent12_p[1] > (u8 *)(bhs[0]->b_data + (bhs[0]->b_size - 1)));
 
 197                 if (nextp < (u8 *)(bhs[0]->b_data + (bhs[0]->b_size - 1))) {
 
 198                         ent12_p[0] = nextp - 1;
 
 203                 WARN_ON(ent12_p[0] != (u8 *)(bhs[0]->b_data + (bhs[0]->b_size - 1)));
 
 204                 WARN_ON(ent12_p[1] != (u8 *)bhs[1]->b_data);
 
 205                 ent12_p[0] = nextp - 1;
 
 217 static int fat16_ent_next(struct fat_entry *fatent)
 
 219         const struct buffer_head *bh = fatent->bhs[0];
 
 221         if (fatent->u.ent16_p < (__le16 *)(bh->b_data + (bh->b_size - 2))) {
 
 225         fatent->u.ent16_p = NULL;
 
 229 static int fat32_ent_next(struct fat_entry *fatent)
 
 231         const struct buffer_head *bh = fatent->bhs[0];
 
 233         if (fatent->u.ent32_p < (__le32 *)(bh->b_data + (bh->b_size - 4))) {
 
 237         fatent->u.ent32_p = NULL;
 
 241 static struct fatent_operations fat12_ops = {
 
 242         .ent_blocknr    = fat12_ent_blocknr,
 
 243         .ent_set_ptr    = fat12_ent_set_ptr,
 
 244         .ent_bread      = fat12_ent_bread,
 
 245         .ent_get        = fat12_ent_get,
 
 246         .ent_put        = fat12_ent_put,
 
 247         .ent_next       = fat12_ent_next,
 
 250 static struct fatent_operations fat16_ops = {
 
 251         .ent_blocknr    = fat_ent_blocknr,
 
 252         .ent_set_ptr    = fat16_ent_set_ptr,
 
 253         .ent_bread      = fat_ent_bread,
 
 254         .ent_get        = fat16_ent_get,
 
 255         .ent_put        = fat16_ent_put,
 
 256         .ent_next       = fat16_ent_next,
 
 259 static struct fatent_operations fat32_ops = {
 
 260         .ent_blocknr    = fat_ent_blocknr,
 
 261         .ent_set_ptr    = fat32_ent_set_ptr,
 
 262         .ent_bread      = fat_ent_bread,
 
 263         .ent_get        = fat32_ent_get,
 
 264         .ent_put        = fat32_ent_put,
 
 265         .ent_next       = fat32_ent_next,
 
 268 static inline void lock_fat(struct msdos_sb_info *sbi)
 
 270         down(&sbi->fat_lock);
 
 273 static inline void unlock_fat(struct msdos_sb_info *sbi)
 
 278 void fat_ent_access_init(struct super_block *sb)
 
 280         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 
 282         init_MUTEX(&sbi->fat_lock);
 
 284         switch (sbi->fat_bits) {
 
 286                 sbi->fatent_shift = 2;
 
 287                 sbi->fatent_ops = &fat32_ops;
 
 290                 sbi->fatent_shift = 1;
 
 291                 sbi->fatent_ops = &fat16_ops;
 
 294                 sbi->fatent_shift = -1;
 
 295                 sbi->fatent_ops = &fat12_ops;
 
 300 static inline int fat_ent_update_ptr(struct super_block *sb,
 
 301                                      struct fat_entry *fatent,
 
 302                                      int offset, sector_t blocknr)
 
 304         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 
 305         struct fatent_operations *ops = sbi->fatent_ops;
 
 306         struct buffer_head **bhs = fatent->bhs;
 
 308         /* Is this fatent's blocks including this entry? */
 
 309         if (!fatent->nr_bhs || bhs[0]->b_blocknr != blocknr)
 
 311         /* Does this entry need the next block? */
 
 312         if (sbi->fat_bits == 12 && (offset + 1) >= sb->s_blocksize) {
 
 313                 if (fatent->nr_bhs != 2 || bhs[1]->b_blocknr != (blocknr + 1))
 
 316         ops->ent_set_ptr(fatent, offset);
 
 320 int fat_ent_read(struct inode *inode, struct fat_entry *fatent, int entry)
 
 322         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 
 323         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
 
 324         struct fatent_operations *ops = sbi->fatent_ops;
 
 328         if (entry < FAT_START_ENT || sbi->max_cluster <= entry) {
 
 329                 fatent_brelse(fatent);
 
 330                 fat_fs_panic(sb, "invalid access to FAT (entry 0x%08x)", entry);
 
 334         fatent_set_entry(fatent, entry);
 
 335         ops->ent_blocknr(sb, entry, &offset, &blocknr);
 
 337         if (!fat_ent_update_ptr(sb, fatent, offset, blocknr)) {
 
 338                 fatent_brelse(fatent);
 
 339                 err = ops->ent_bread(sb, fatent, offset, blocknr);
 
 343         return ops->ent_get(fatent);
 
 346 /* FIXME: We can write the blocks as more big chunk. */
 
 347 static int fat_mirror_bhs(struct super_block *sb, struct buffer_head **bhs,
 
 350         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 
 351         struct buffer_head *c_bh;
 
 355         for (copy = 1; copy < sbi->fats; copy++) {
 
 356                 sector_t backup_fat = sbi->fat_length * copy;
 
 358                 for (n = 0; n < nr_bhs; n++) {
 
 359                         c_bh = sb_getblk(sb, backup_fat + bhs[n]->b_blocknr);
 
 364                         memcpy(c_bh->b_data, bhs[n]->b_data, sb->s_blocksize);
 
 365                         set_buffer_uptodate(c_bh);
 
 366                         mark_buffer_dirty(c_bh);
 
 367                         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
 
 368                                 err = sync_dirty_buffer(c_bh);
 
 378 int fat_ent_write(struct inode *inode, struct fat_entry *fatent,
 
 381         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 
 382         struct fatent_operations *ops = MSDOS_SB(sb)->fatent_ops;
 
 385         ops->ent_put(fatent, new);
 
 387                 err = fat_sync_bhs(fatent->bhs, fatent->nr_bhs);
 
 391         return fat_mirror_bhs(sb, fatent->bhs, fatent->nr_bhs);
 
 394 static inline int fat_ent_next(struct msdos_sb_info *sbi,
 
 395                                struct fat_entry *fatent)
 
 397         if (sbi->fatent_ops->ent_next(fatent)) {
 
 398                 if (fatent->entry < sbi->max_cluster)
 
 404 static inline int fat_ent_read_block(struct super_block *sb,
 
 405                                      struct fat_entry *fatent)
 
 407         struct fatent_operations *ops = MSDOS_SB(sb)->fatent_ops;
 
 411         fatent_brelse(fatent);
 
 412         ops->ent_blocknr(sb, fatent->entry, &offset, &blocknr);
 
 413         return ops->ent_bread(sb, fatent, offset, blocknr);
 
 416 static void fat_collect_bhs(struct buffer_head **bhs, int *nr_bhs,
 
 417                             struct fat_entry *fatent)
 
 421         for (n = 0; n < fatent->nr_bhs; n++) {
 
 422                 for (i = 0; i < *nr_bhs; i++) {
 
 423                         if (fatent->bhs[n] == bhs[i])
 
 427                         get_bh(fatent->bhs[n]);
 
 428                         bhs[i] = fatent->bhs[n];
 
 434 int fat_alloc_clusters(struct inode *inode, int *cluster, int nr_cluster)
 
 436         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 
 437         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 
 438         struct fatent_operations *ops = sbi->fatent_ops;
 
 439         struct fat_entry fatent, prev_ent;
 
 440         struct buffer_head *bhs[MAX_BUF_PER_PAGE];
 
 441         int i, count, err, nr_bhs, idx_clus;
 
 443         BUG_ON(nr_cluster > (MAX_BUF_PER_PAGE / 2));    /* fixed limit */
 
 446         if (sbi->free_clusters != -1 && sbi->free_clusters < nr_cluster) {
 
 451         err = nr_bhs = idx_clus = 0;
 
 452         count = FAT_START_ENT;
 
 453         fatent_init(&prev_ent);
 
 454         fatent_init(&fatent);
 
 455         fatent_set_entry(&fatent, sbi->prev_free + 1);
 
 456         while (count < sbi->max_cluster) {
 
 457                 if (fatent.entry >= sbi->max_cluster)
 
 458                         fatent.entry = FAT_START_ENT;
 
 459                 fatent_set_entry(&fatent, fatent.entry);
 
 460                 err = fat_ent_read_block(sb, &fatent);
 
 464                 /* Find the free entries in a block */
 
 466                         if (ops->ent_get(&fatent) == FAT_ENT_FREE) {
 
 467                                 int entry = fatent.entry;
 
 469                                 /* make the cluster chain */
 
 470                                 ops->ent_put(&fatent, FAT_ENT_EOF);
 
 472                                         ops->ent_put(&prev_ent, entry);
 
 474                                 fat_collect_bhs(bhs, &nr_bhs, &fatent);
 
 476                                 sbi->prev_free = entry;
 
 477                                 if (sbi->free_clusters != -1)
 
 478                                         sbi->free_clusters--;
 
 481                                 cluster[idx_clus] = entry;
 
 483                                 if (idx_clus == nr_cluster)
 
 487                                  * fat_collect_bhs() gets ref-count of bhs,
 
 488                                  * so we can still use the prev_ent.
 
 493                         if (count == sbi->max_cluster)
 
 495                 } while (fat_ent_next(sbi, &fatent));
 
 498         /* Couldn't allocate the free entries */
 
 499         sbi->free_clusters = 0;
 
 505         fatent_brelse(&fatent);
 
 507                 if (inode_needs_sync(inode))
 
 508                         err = fat_sync_bhs(bhs, nr_bhs);
 
 510                         err = fat_mirror_bhs(sb, bhs, nr_bhs);
 
 512         for (i = 0; i < nr_bhs; i++)
 
 516                 fat_free_clusters(inode, cluster[0]);
 
 521 int fat_free_clusters(struct inode *inode, int cluster)
 
 523         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 
 524         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 
 525         struct fatent_operations *ops = sbi->fatent_ops;
 
 526         struct fat_entry fatent;
 
 527         struct buffer_head *bhs[MAX_BUF_PER_PAGE];
 
 531         fatent_init(&fatent);
 
 534                 cluster = fat_ent_read(inode, &fatent, cluster);
 
 538                 } else if (cluster == FAT_ENT_FREE) {
 
 539                         fat_fs_panic(sb, "%s: deleting FAT entry beyond EOF",
 
 545                 ops->ent_put(&fatent, FAT_ENT_FREE);
 
 546                 if (sbi->free_clusters != -1) {
 
 547                         sbi->free_clusters++;
 
 551                 if (nr_bhs + fatent.nr_bhs > MAX_BUF_PER_PAGE) {
 
 552                         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS) {
 
 553                                 err = fat_sync_bhs(bhs, nr_bhs);
 
 557                         err = fat_mirror_bhs(sb, bhs, nr_bhs);
 
 560                         for (i = 0; i < nr_bhs; i++)
 
 564                 fat_collect_bhs(bhs, &nr_bhs, &fatent);
 
 565         } while (cluster != FAT_ENT_EOF);
 
 567         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS) {
 
 568                 err = fat_sync_bhs(bhs, nr_bhs);
 
 572         err = fat_mirror_bhs(sb, bhs, nr_bhs);
 
 574         fatent_brelse(&fatent);
 
 575         for (i = 0; i < nr_bhs; i++)
 
 579         fat_clusters_flush(sb);
 
 584 EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_free_clusters);
 
 586 int fat_count_free_clusters(struct super_block *sb)
 
 588         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 
 589         struct fatent_operations *ops = sbi->fatent_ops;
 
 590         struct fat_entry fatent;
 
 594         if (sbi->free_clusters != -1)
 
 598         fatent_init(&fatent);
 
 599         fatent_set_entry(&fatent, FAT_START_ENT);
 
 600         while (fatent.entry < sbi->max_cluster) {
 
 601                 err = fat_ent_read_block(sb, &fatent);
 
 606                         if (ops->ent_get(&fatent) == FAT_ENT_FREE)
 
 608                 } while (fat_ent_next(sbi, &fatent));
 
 610         sbi->free_clusters = free;
 
 612         fatent_brelse(&fatent);