fs/f2fs/dir.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * fs/f2fs/dir.c
   4  *
   5  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   6  *             http://www.samsung.com/
   7  */
   8 #include <linux/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 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
  46 /* If @dir is casefolded, initialize @fname->cf_name from @fname->usr_fname. */
  47 int f2fs_init_casefolded_name(const struct inode *dir,
  48                               struct f2fs_filename *fname)
  49 {
  50         struct super_block *sb = dir->i_sb;
  51         unsigned char *buf;
  52         int len;
  53
  54         if (IS_CASEFOLDED(dir) &&
  55             !is_dot_dotdot(fname->usr_fname->name, fname->usr_fname->len)) {
  56                 buf = f2fs_kmem_cache_alloc(f2fs_cf_name_slab,
  57                                             GFP_NOFS, false, F2FS_SB(sb));
  58                 if (!buf)
  59                         return -ENOMEM;
  60
  61                 len = utf8_casefold(sb->s_encoding, fname->usr_fname,
  62                                     buf, F2FS_NAME_LEN);
  63                 if (len <= 0) {
  64                         kmem_cache_free(f2fs_cf_name_slab, buf);
  65                         if (sb_has_strict_encoding(sb))
  66                                 return -EINVAL;
  67                         /* fall back to treating name as opaque byte sequence */
  68                         return 0;
  69                 }
  70                 fname->cf_name.name = buf;
  71                 fname->cf_name.len = len;
  72         }
  73
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 void f2fs_free_casefolded_name(struct f2fs_filename *fname)
  78 {
  79         unsigned char *buf = (unsigned char *)fname->cf_name.name;
  80
  81         if (buf) {
  82                 kmem_cache_free(f2fs_cf_name_slab, buf);
  83                 fname->cf_name.name = NULL;
  84         }
  85 }
  86 #endif /* CONFIG_UNICODE */
  87
  88 static int __f2fs_setup_filename(const struct inode *dir,
  89                                  const struct fscrypt_name *crypt_name,
  90                                  struct f2fs_filename *fname)
  91 {
  92         int err;
  93
  94         memset(fname, 0, sizeof(*fname));
  95
  96         fname->usr_fname = crypt_name->usr_fname;
  97         fname->disk_name = crypt_name->disk_name;
  98 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
  99         fname->crypto_buf = crypt_name->crypto_buf;
 100 #endif
 101         if (crypt_name->is_nokey_name) {
 102                 /* hash was decoded from the no-key name */
 103                 fname->hash = cpu_to_le32(crypt_name->hash);
 104         } else {
 105                 err = f2fs_init_casefolded_name(dir, fname);
 106                 if (err) {
 107                         f2fs_free_filename(fname);
 108                         return err;
 109                 }
 110                 f2fs_hash_filename(dir, fname);
 111         }
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Prepare to search for @iname in @dir.  This is similar to
 117  * fscrypt_setup_filename(), but this also handles computing the casefolded name
 118  * and the f2fs dirhash if needed, then packing all the information about this
 119  * filename up into a 'struct f2fs_filename'.
 120  */
 121 int f2fs_setup_filename(struct inode *dir, const struct qstr *iname,
 122                         int lookup, struct f2fs_filename *fname)
 123 {
 124         struct fscrypt_name crypt_name;
 125         int err;
 126
 127         err = fscrypt_setup_filename(dir, iname, lookup, &crypt_name);
 128         if (err)
 129                 return err;
 130
 131         return __f2fs_setup_filename(dir, &crypt_name, fname);
 132 }
 133
 134 /*
 135  * Prepare to look up @dentry in @dir.  This is similar to
 136  * fscrypt_prepare_lookup(), 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_prepare_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 141                         struct f2fs_filename *fname)
 142 {
 143         struct fscrypt_name crypt_name;
 144         int err;
 145
 146         err = fscrypt_prepare_lookup(dir, dentry, &crypt_name);
 147         if (err)
 148                 return err;
 149
 150         return __f2fs_setup_filename(dir, &crypt_name, fname);
 151 }
 152
 153 void f2fs_free_filename(struct f2fs_filename *fname)
 154 {
 155 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 156         kfree(fname->crypto_buf.name);
 157         fname->crypto_buf.name = NULL;
 158 #endif
 159         f2fs_free_casefolded_name(fname);
 160 }
 161
 162 static unsigned long dir_block_index(unsigned int level,
 163                                 int dir_level, unsigned int idx)
 164 {
 165         unsigned long i;
 166         unsigned long bidx = 0;
 167
 168         for (i = 0; i < level; i++)
 169                 bidx += mul_u32_u32(dir_buckets(i, dir_level),
 170                                     bucket_blocks(i));
 171         bidx += idx * bucket_blocks(level);
 172         return bidx;
 173 }
 174
 175 static struct f2fs_dir_entry *find_in_block(struct inode *dir,
 176                                 struct page *dentry_page,
 177                                 const struct f2fs_filename *fname,
 178                                 int *max_slots,
 179                                 bool use_hash)
 180 {
 181         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 182         struct f2fs_dentry_ptr d;
 183
 184         dentry_blk = (struct f2fs_dentry_block *)page_address(dentry_page);
 185
 186         make_dentry_ptr_block(dir, &d, dentry_blk);
 187         return f2fs_find_target_dentry(&d, fname, max_slots, use_hash);
 188 }
 189
 190 static inline int f2fs_match_name(const struct inode *dir,
 191                                    const struct f2fs_filename *fname,
 192                                    const u8 *de_name, u32 de_name_len)
 193 {
 194         struct fscrypt_name f;
 195
 196 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
 197         if (fname->cf_name.name)
 198                 return generic_ci_match(dir, fname->usr_fname,
 199                                         &fname->cf_name,
 200                                         de_name, de_name_len);
 201
 202 #endif
 203         f.usr_fname = fname->usr_fname;
 204         f.disk_name = fname->disk_name;
 205 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 206         f.crypto_buf = fname->crypto_buf;
 207 #endif
 208         return fscrypt_match_name(&f, de_name, de_name_len);
 209 }
 210
 211 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_target_dentry(const struct f2fs_dentry_ptr *d,
 212                         const struct f2fs_filename *fname, int *max_slots,
 213                         bool use_hash)
 214 {
 215         struct f2fs_dir_entry *de;
 216         unsigned long bit_pos = 0;
 217         int max_len = 0;
 218         int res = 0;
 219
 220         if (max_slots)
 221                 *max_slots = 0;
 222         while (bit_pos < d->max) {
 223                 if (!test_bit_le(bit_pos, d->bitmap)) {
 224                         bit_pos++;
 225                         max_len++;
 226                         continue;
 227                 }
 228
 229                 de = &d->dentry[bit_pos];
 230
 231                 if (unlikely(!de->name_len)) {
 232                         bit_pos++;
 233                         continue;
 234                 }
 235
 236                 if (!use_hash || de->hash_code == fname->hash) {
 237                         res = f2fs_match_name(d->inode, fname,
 238                                               d->filename[bit_pos],
 239                                               le16_to_cpu(de->name_len));
 240                         if (res < 0)
 241                                 return ERR_PTR(res);
 242                         if (res)
 243                                 goto found;
 244                 }
 245
 246                 if (max_slots && max_len > *max_slots)
 247                         *max_slots = max_len;
 248                 max_len = 0;
 249
 250                 bit_pos += GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(de->name_len));
 251         }
 252
 253         de = NULL;
 254 found:
 255         if (max_slots && max_len > *max_slots)
 256                 *max_slots = max_len;
 257         return de;
 258 }
 259
 260 static struct f2fs_dir_entry *find_in_level(struct inode *dir,
 261                                         unsigned int level,
 262                                         const struct f2fs_filename *fname,
 263                                         struct page **res_page,
 264                                         bool use_hash)
 265 {
 266         int s = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 267         unsigned int nbucket, nblock;
 268         unsigned int bidx, end_block, bucket_no;
 269         struct page *dentry_page;
 270         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 271         pgoff_t next_pgofs;
 272         bool room = false;
 273         int max_slots;
 274
 275         nbucket = dir_buckets(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level);
 276         nblock = bucket_blocks(level);
 277
 278         bucket_no = use_hash ? le32_to_cpu(fname->hash) % nbucket : 0;
 279
 280 start_find_bucket:
 281         bidx = dir_block_index(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level,
 282                                bucket_no);
 283         end_block = bidx + nblock;
 284
 285         while (bidx < end_block) {
 286                 /* no need to allocate new dentry pages to all the indices */
 287                 dentry_page = f2fs_find_data_page(dir, bidx, &next_pgofs);
 288                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
 289                         if (PTR_ERR(dentry_page) == -ENOENT) {
 290                                 room = true;
 291                                 bidx = next_pgofs;
 292                                 continue;
 293                         } else {
 294                                 *res_page = dentry_page;
 295                                 break;
 296                         }
 297                 }
 298
 299                 de = find_in_block(dir, dentry_page, fname, &max_slots, use_hash);
 300                 if (IS_ERR(de)) {
 301                         *res_page = ERR_CAST(de);
 302                         de = NULL;
 303                         break;
 304                 } else if (de) {
 305                         *res_page = dentry_page;
 306                         break;
 307                 }
 308
 309                 if (max_slots >= s)
 310                         room = true;
 311                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
 312
 313                 bidx++;
 314         }
 315
 316         if (de)
 317                 return de;
 318
 319         if (likely(use_hash)) {
 320                 if (room && F2FS_I(dir)->chash != fname->hash) {
 321                         F2FS_I(dir)->chash = fname->hash;
 322                         F2FS_I(dir)->clevel = level;
 323                 }
 324         } else if (++bucket_no < nbucket) {
 325                 goto start_find_bucket;
 326         }
 327         return NULL;
 328 }
 329
 330 struct f2fs_dir_entry *__f2fs_find_entry(struct inode *dir,
 331                                          const struct f2fs_filename *fname,
 332                                          struct page **res_page)
 333 {
 334         unsigned long npages = dir_blocks(dir);
 335         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 336         unsigned int max_depth;
 337         unsigned int level;
 338         bool use_hash = true;
 339
 340         *res_page = NULL;
 341
 342 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
 343 start_find_entry:
 344 #endif
 345         if (f2fs_has_inline_dentry(dir)) {
 346                 de = f2fs_find_in_inline_dir(dir, fname, res_page, use_hash);
 347                 goto out;
 348         }
 349
 350         if (npages == 0)
 351                 goto out;
 352
 353         max_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
 354         if (unlikely(max_depth > MAX_DIR_HASH_DEPTH)) {
 355                 f2fs_warn(F2FS_I_SB(dir), "Corrupted max_depth of %lu: %u",
 356                           dir->i_ino, max_depth);
 357                 max_depth = MAX_DIR_HASH_DEPTH;
 358                 f2fs_i_depth_write(dir, max_depth);
 359         }
 360
 361         for (level = 0; level < max_depth; level++) {
 362                 de = find_in_level(dir, level, fname, res_page, use_hash);
 363                 if (de || IS_ERR(*res_page))
 364                         break;
 365         }
 366
 367 out:
 368 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
 369         if (IS_CASEFOLDED(dir) && !de && use_hash) {
 370                 use_hash = false;
 371                 goto start_find_entry;
 372         }
 373 #endif
 374         /* This is to increase the speed of f2fs_create */
 375         if (!de)
 376                 F2FS_I(dir)->task = current;
 377         return de;
 378 }
 379
 380 /*
 381  * Find an entry in the specified directory with the wanted name.
 382  * It returns the page where the entry was found (as a parameter - res_page),
 383  * and the entry itself. Page is returned mapped and unlocked.
 384  * Entry is guaranteed to be valid.
 385  */
 386 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *dir,
 387                         const struct qstr *child, struct page **res_page)
 388 {
 389         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 390         struct f2fs_filename fname;
 391         int err;
 392
 393         err = f2fs_setup_filename(dir, child, 1, &fname);
 394         if (err) {
 395                 if (err == -ENOENT)
 396                         *res_page = NULL;
 397                 else
 398                         *res_page = ERR_PTR(err);
 399                 return NULL;
 400         }
 401
 402         de = __f2fs_find_entry(dir, &fname, res_page);
 403
 404         f2fs_free_filename(&fname);
 405         return de;
 406 }
 407
 408 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *dir, struct page **p)
 409 {
 410         return f2fs_find_entry(dir, &dotdot_name, p);
 411 }
 412
 413 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *dir, const struct qstr *qstr,
 414                                                         struct page **page)
 415 {
 416         ino_t res = 0;
 417         struct f2fs_dir_entry *de;
 418
 419         de = f2fs_find_entry(dir, qstr, page);
 420         if (de) {
 421                 res = le32_to_cpu(de->ino);
 422                 f2fs_put_page(*page, 0);
 423         }
 424
 425         return res;
 426 }
 427
 428 void f2fs_set_link(struct inode *dir, struct f2fs_dir_entry *de,
 429                 struct page *page, struct inode *inode)
 430 {
 431         enum page_type type = f2fs_has_inline_dentry(dir) ? NODE : DATA;
 432
 433         lock_page(page);
 434         f2fs_wait_on_page_writeback(page, type, true, true);
 435         de->ino = cpu_to_le32(inode->i_ino);
 436         de->file_type = fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
 437         set_page_dirty(page);
 438
 439         inode_set_mtime_to_ts(dir, inode_set_ctime_current(dir));
 440         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 441         f2fs_put_page(page, 1);
 442 }
 443
 444 static void init_dent_inode(struct inode *dir, struct inode *inode,
 445                             const struct f2fs_filename *fname,
 446                             struct page *ipage)
 447 {
 448         struct f2fs_inode *ri;
 449
 450         if (!fname) /* tmpfile case? */
 451                 return;
 452
 453         f2fs_wait_on_page_writeback(ipage, NODE, true, true);
 454
 455         /* copy name info. to this inode page */
 456         ri = F2FS_INODE(ipage);
 457         ri->i_namelen = cpu_to_le32(fname->disk_name.len);
 458         memcpy(ri->i_name, fname->disk_name.name, fname->disk_name.len);
 459         if (IS_ENCRYPTED(dir)) {
 460                 file_set_enc_name(inode);
 461                 /*
 462                  * Roll-forward recovery doesn't have encryption keys available,
 463                  * so it can't compute the dirhash for encrypted+casefolded
 464                  * filenames.  Append it to i_name if possible.  Else, disable
 465                  * roll-forward recovery of the dentry (i.e., make fsync'ing the
 466                  * file force a checkpoint) by setting LOST_PINO.
 467                  */
 468                 if (IS_CASEFOLDED(dir)) {
 469                         if (fname->disk_name.len + sizeof(f2fs_hash_t) <=
 470                             F2FS_NAME_LEN)
 471                                 put_unaligned(fname->hash, (f2fs_hash_t *)
 472                                         &ri->i_name[fname->disk_name.len]);
 473                         else
 474                                 file_lost_pino(inode);
 475                 }
 476         }
 477         set_page_dirty(ipage);
 478 }
 479
 480 void f2fs_do_make_empty_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
 481                                         struct f2fs_dentry_ptr *d)
 482 {
 483         struct fscrypt_str dot = FSTR_INIT(".", 1);
 484         struct fscrypt_str dotdot = FSTR_INIT("..", 2);
 485
 486         /* update dirent of "." */
 487         f2fs_update_dentry(inode->i_ino, inode->i_mode, d, &dot, 0, 0);
 488
 489         /* update dirent of ".." */
 490         f2fs_update_dentry(parent->i_ino, parent->i_mode, d, &dotdot, 0, 1);
 491 }
 492
 493 static int make_empty_dir(struct inode *inode,
 494                 struct inode *parent, struct page *page)
 495 {
 496         struct page *dentry_page;
 497         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 498         struct f2fs_dentry_ptr d;
 499
 500         if (f2fs_has_inline_dentry(inode))
 501                 return f2fs_make_empty_inline_dir(inode, parent, page);
 502
 503         dentry_page = f2fs_get_new_data_page(inode, page, 0, true);
 504         if (IS_ERR(dentry_page))
 505                 return PTR_ERR(dentry_page);
 506
 507         dentry_blk = page_address(dentry_page);
 508
 509         make_dentry_ptr_block(NULL, &d, dentry_blk);
 510         f2fs_do_make_empty_dir(inode, parent, &d);
 511
 512         set_page_dirty(dentry_page);
 513         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 514         return 0;
 515 }
 516
 517 struct page *f2fs_init_inode_metadata(struct inode *inode, struct inode *dir,
 518                         const struct f2fs_filename *fname, struct page *dpage)
 519 {
 520         struct page *page;
 521         int err;
 522
 523         if (is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE)) {
 524                 page = f2fs_new_inode_page(inode);
 525                 if (IS_ERR(page))
 526                         return page;
 527
 528                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 529                         /* in order to handle error case */
 530                         get_page(page);
 531                         err = make_empty_dir(inode, dir, page);
 532                         if (err) {
 533                                 lock_page(page);
 534                                 goto put_error;
 535                         }
 536                         put_page(page);
 537                 }
 538
 539                 err = f2fs_init_acl(inode, dir, page, dpage);
 540                 if (err)
 541                         goto put_error;
 542
 543                 err = f2fs_init_security(inode, dir,
 544                                          fname ? fname->usr_fname : NULL, page);
 545                 if (err)
 546                         goto put_error;
 547
 548                 if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
 549                         err = fscrypt_set_context(inode, page);
 550                         if (err)
 551                                 goto put_error;
 552                 }
 553         } else {
 554                 page = f2fs_get_node_page(F2FS_I_SB(dir), inode->i_ino);
 555                 if (IS_ERR(page))
 556                         return page;
 557         }
 558
 559         init_dent_inode(dir, inode, fname, page);
 560
 561         /*
 562          * This file should be checkpointed during fsync.
 563          * We lost i_pino from now on.
 564          */
 565         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INC_LINK)) {
 566                 if (!S_ISDIR(inode->i_mode))
 567                         file_lost_pino(inode);
 568                 /*
 569                  * If link the tmpfile to alias through linkat path,
 570                  * we should remove this inode from orphan list.
 571                  */
 572                 if (inode->i_nlink == 0)
 573                         f2fs_remove_orphan_inode(F2FS_I_SB(dir), inode->i_ino);
 574                 f2fs_i_links_write(inode, true);
 575         }
 576         return page;
 577
 578 put_error:
 579         clear_nlink(inode);
 580         f2fs_update_inode(inode, page);
 581         f2fs_put_page(page, 1);
 582         return ERR_PTR(err);
 583 }
 584
 585 void f2fs_update_parent_metadata(struct inode *dir, struct inode *inode,
 586                                                 unsigned int current_depth)
 587 {
 588         if (inode && is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE)) {
 589                 if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 590                         f2fs_i_links_write(dir, true);
 591                 clear_inode_flag(inode, FI_NEW_INODE);
 592         }
 593         inode_set_mtime_to_ts(dir, inode_set_ctime_current(dir));
 594         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 595
 596         if (F2FS_I(dir)->i_current_depth != current_depth)
 597                 f2fs_i_depth_write(dir, current_depth);
 598
 599         if (inode && is_inode_flag_set(inode, FI_INC_LINK))
 600                 clear_inode_flag(inode, FI_INC_LINK);
 601 }
 602
 603 int f2fs_room_for_filename(const void *bitmap, int slots, int max_slots)
 604 {
 605         int bit_start = 0;
 606         int zero_start, zero_end;
 607 next:
 608         zero_start = find_next_zero_bit_le(bitmap, max_slots, bit_start);
 609         if (zero_start >= max_slots)
 610                 return max_slots;
 611
 612         zero_end = find_next_bit_le(bitmap, max_slots, zero_start);
 613         if (zero_end - zero_start >= slots)
 614                 return zero_start;
 615
 616         bit_start = zero_end + 1;
 617
 618         if (zero_end + 1 >= max_slots)
 619                 return max_slots;
 620         goto next;
 621 }
 622
 623 bool f2fs_has_enough_room(struct inode *dir, struct page *ipage,
 624                           const struct f2fs_filename *fname)
 625 {
 626         struct f2fs_dentry_ptr d;
 627         unsigned int bit_pos;
 628         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 629
 630         make_dentry_ptr_inline(dir, &d, inline_data_addr(dir, ipage));
 631
 632         bit_pos = f2fs_room_for_filename(d.bitmap, slots, d.max);
 633
 634         return bit_pos < d.max;
 635 }
 636
 637 void f2fs_update_dentry(nid_t ino, umode_t mode, struct f2fs_dentry_ptr *d,
 638                         const struct fscrypt_str *name, f2fs_hash_t name_hash,
 639                         unsigned int bit_pos)
 640 {
 641         struct f2fs_dir_entry *de;
 642         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(name->len);
 643         int i;
 644
 645         de = &d->dentry[bit_pos];
 646         de->hash_code = name_hash;
 647         de->name_len = cpu_to_le16(name->len);
 648         memcpy(d->filename[bit_pos], name->name, name->len);
 649         de->ino = cpu_to_le32(ino);
 650         de->file_type = fs_umode_to_ftype(mode);
 651         for (i = 0; i < slots; i++) {
 652                 __set_bit_le(bit_pos + i, (void *)d->bitmap);
 653                 /* avoid wrong garbage data for readdir */
 654                 if (i)
 655                         (de + i)->name_len = 0;
 656         }
 657 }
 658
 659 int f2fs_add_regular_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
 660                            struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 661 {
 662         unsigned int bit_pos;
 663         unsigned int level;
 664         unsigned int current_depth;
 665         unsigned long bidx, block;
 666         unsigned int nbucket, nblock;
 667         struct page *dentry_page = NULL;
 668         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
 669         struct f2fs_dentry_ptr d;
 670         struct page *page = NULL;
 671         int slots, err = 0;
 672
 673         level = 0;
 674         slots = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 675
 676         current_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
 677         if (F2FS_I(dir)->chash == fname->hash) {
 678                 level = F2FS_I(dir)->clevel;
 679                 F2FS_I(dir)->chash = 0;
 680         }
 681
 682 start:
 683         if (time_to_inject(F2FS_I_SB(dir), FAULT_DIR_DEPTH))
 684                 return -ENOSPC;
 685
 686         if (unlikely(current_depth == MAX_DIR_HASH_DEPTH))
 687                 return -ENOSPC;
 688
 689         /* Increase the depth, if required */
 690         if (level == current_depth)
 691                 ++current_depth;
 692
 693         nbucket = dir_buckets(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level);
 694         nblock = bucket_blocks(level);
 695
 696         bidx = dir_block_index(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level,
 697                                 (le32_to_cpu(fname->hash) % nbucket));
 698
 699         for (block = bidx; block <= (bidx + nblock - 1); block++) {
 700                 dentry_page = f2fs_get_new_data_page(dir, NULL, block, true);
 701                 if (IS_ERR(dentry_page))
 702                         return PTR_ERR(dentry_page);
 703
 704                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
 705                 bit_pos = f2fs_room_for_filename(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 706                                                 slots, NR_DENTRY_IN_BLOCK);
 707                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
 708                         goto add_dentry;
 709
 710                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 711         }
 712
 713         /* Move to next level to find the empty slot for new dentry */
 714         ++level;
 715         goto start;
 716 add_dentry:
 717         f2fs_wait_on_page_writeback(dentry_page, DATA, true, true);
 718
 719         if (inode) {
 720                 f2fs_down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 721                 page = f2fs_init_inode_metadata(inode, dir, fname, NULL);
 722                 if (IS_ERR(page)) {
 723                         err = PTR_ERR(page);
 724                         goto fail;
 725                 }
 726         }
 727
 728         make_dentry_ptr_block(NULL, &d, dentry_blk);
 729         f2fs_update_dentry(ino, mode, &d, &fname->disk_name, fname->hash,
 730                            bit_pos);
 731
 732         set_page_dirty(dentry_page);
 733
 734         if (inode) {
 735                 f2fs_i_pino_write(inode, dir->i_ino);
 736
 737                 /* synchronize inode page's data from inode cache */
 738                 if (is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE))
 739                         f2fs_update_inode(inode, page);
 740
 741                 f2fs_put_page(page, 1);
 742         }
 743
 744         f2fs_update_parent_metadata(dir, inode, current_depth);
 745 fail:
 746         if (inode)
 747                 f2fs_up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 748
 749         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 750
 751         return err;
 752 }
 753
 754 int f2fs_add_dentry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
 755                     struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 756 {
 757         int err = -EAGAIN;
 758
 759         if (f2fs_has_inline_dentry(dir)) {
 760                 /*
 761                  * Should get i_xattr_sem to keep the lock order:
 762                  * i_xattr_sem -> inode_page lock used by f2fs_setxattr.
 763                  */
 764                 f2fs_down_read(&F2FS_I(dir)->i_xattr_sem);
 765                 err = f2fs_add_inline_entry(dir, fname, inode, ino, mode);
 766                 f2fs_up_read(&F2FS_I(dir)->i_xattr_sem);
 767         }
 768         if (err == -EAGAIN)
 769                 err = f2fs_add_regular_entry(dir, fname, inode, ino, mode);
 770
 771         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(dir), REQ_TIME);
 772         return err;
 773 }
 774
 775 /*
 776  * Caller should grab and release a rwsem by calling f2fs_lock_op() and
 777  * f2fs_unlock_op().
 778  */
 779 int f2fs_do_add_link(struct inode *dir, const struct qstr *name,
 780                                 struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 781 {
 782         struct f2fs_filename fname;
 783         struct page *page = NULL;
 784         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 785         int err;
 786
 787         err = f2fs_setup_filename(dir, name, 0, &fname);
 788         if (err)
 789                 return err;
 790
 791         /*
 792          * An immature stackable filesystem shows a race condition between lookup
 793          * and create. If we have same task when doing lookup and create, it's
 794          * definitely fine as expected by VFS normally. Otherwise, let's just
 795          * verify on-disk dentry one more time, which guarantees filesystem
 796          * consistency more.
 797          */
 798         if (current != F2FS_I(dir)->task) {
 799                 de = __f2fs_find_entry(dir, &fname, &page);
 800                 F2FS_I(dir)->task = NULL;
 801         }
 802         if (de) {
 803                 f2fs_put_page(page, 0);
 804                 err = -EEXIST;
 805         } else if (IS_ERR(page)) {
 806                 err = PTR_ERR(page);
 807         } else {
 808                 err = f2fs_add_dentry(dir, &fname, inode, ino, mode);
 809         }
 810         f2fs_free_filename(&fname);
 811         return err;
 812 }
 813
 814 int f2fs_do_tmpfile(struct inode *inode, struct inode *dir,
 815                                         struct f2fs_filename *fname)
 816 {
 817         struct page *page;
 818         int err = 0;
 819
 820         f2fs_down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 821         page = f2fs_init_inode_metadata(inode, dir, fname, NULL);
 822         if (IS_ERR(page)) {
 823                 err = PTR_ERR(page);
 824                 goto fail;
 825         }
 826         f2fs_put_page(page, 1);
 827
 828         clear_inode_flag(inode, FI_NEW_INODE);
 829         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(inode), REQ_TIME);
 830 fail:
 831         f2fs_up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 832         return err;
 833 }
 834
 835 void f2fs_drop_nlink(struct inode *dir, struct inode *inode)
 836 {
 837         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(dir);
 838
 839         f2fs_down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 840
 841         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 842                 f2fs_i_links_write(dir, false);
 843         inode_set_ctime_current(inode);
 844
 845         f2fs_i_links_write(inode, false);
 846         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 847                 f2fs_i_links_write(inode, false);
 848                 f2fs_i_size_write(inode, 0);
 849         }
 850         f2fs_up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 851
 852         if (inode->i_nlink == 0)
 853                 f2fs_add_orphan_inode(inode);
 854         else
 855                 f2fs_release_orphan_inode(sbi);
 856 }
 857
 858 /*
 859  * It only removes the dentry from the dentry page, corresponding name
 860  * entry in name page does not need to be touched during deletion.
 861  */
 862 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry, struct page *page,
 863                                         struct inode *dir, struct inode *inode)
 864 {
 865         struct  f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 866         unsigned int bit_pos;
 867         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(dentry->name_len));
 868         pgoff_t index = page_folio(page)->index;
 869         int i;
 870
 871         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(dir), REQ_TIME);
 872
 873         if (F2FS_OPTION(F2FS_I_SB(dir)).fsync_mode == FSYNC_MODE_STRICT)
 874                 f2fs_add_ino_entry(F2FS_I_SB(dir), dir->i_ino, TRANS_DIR_INO);
 875
 876         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 877                 return f2fs_delete_inline_entry(dentry, page, dir, inode);
 878
 879         lock_page(page);
 880         f2fs_wait_on_page_writeback(page, DATA, true, true);
 881
 882         dentry_blk = page_address(page);
 883         bit_pos = dentry - dentry_blk->dentry;
 884         for (i = 0; i < slots; i++)
 885                 __clear_bit_le(bit_pos + i, &dentry_blk->dentry_bitmap);
 886
 887         /* Let's check and deallocate this dentry page */
 888         bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 889                         NR_DENTRY_IN_BLOCK,
 890                         0);
 891         set_page_dirty(page);
 892
 893         if (bit_pos == NR_DENTRY_IN_BLOCK &&
 894                 !f2fs_truncate_hole(dir, index, index + 1)) {
 895                 f2fs_clear_page_cache_dirty_tag(page_folio(page));
 896                 clear_page_dirty_for_io(page);
 897                 ClearPageUptodate(page);
 898                 clear_page_private_all(page);
 899
 900                 inode_dec_dirty_pages(dir);
 901                 f2fs_remove_dirty_inode(dir);
 902         }
 903         f2fs_put_page(page, 1);
 904
 905         inode_set_mtime_to_ts(dir, inode_set_ctime_current(dir));
 906         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 907
 908         if (inode)
 909                 f2fs_drop_nlink(dir, inode);
 910 }
 911
 912 bool f2fs_empty_dir(struct inode *dir)
 913 {
 914         unsigned long bidx = 0;
 915         struct page *dentry_page;
 916         unsigned int bit_pos;
 917         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 918         unsigned long nblock = dir_blocks(dir);
 919
 920         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 921                 return f2fs_empty_inline_dir(dir);
 922
 923         while (bidx < nblock) {
 924                 pgoff_t next_pgofs;
 925
 926                 dentry_page = f2fs_find_data_page(dir, bidx, &next_pgofs);
 927                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
 928                         if (PTR_ERR(dentry_page) == -ENOENT) {
 929                                 bidx = next_pgofs;
 930                                 continue;
 931                         } else {
 932                                 return false;
 933                         }
 934                 }
 935
 936                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
 937                 if (bidx == 0)
 938                         bit_pos = 2;
 939                 else
 940                         bit_pos = 0;
 941                 bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 942                                                 NR_DENTRY_IN_BLOCK,
 943                                                 bit_pos);
 944
 945                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
 946
 947                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
 948                         return false;
 949
 950                 bidx++;
 951         }
 952         return true;
 953 }
 954
 955 int f2fs_fill_dentries(struct dir_context *ctx, struct f2fs_dentry_ptr *d,
 956                         unsigned int start_pos, struct fscrypt_str *fstr)
 957 {
 958         unsigned char d_type = DT_UNKNOWN;
 959         unsigned int bit_pos;
 960         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 961         struct fscrypt_str de_name = FSTR_INIT(NULL, 0);
 962         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(d->inode);
 963         struct blk_plug plug;
 964         bool readdir_ra = sbi->readdir_ra;
 965         bool found_valid_dirent = false;
 966         int err = 0;
 967
 968         bit_pos = ((unsigned long)ctx->pos % d->max);
 969
 970         if (readdir_ra)
 971                 blk_start_plug(&plug);
 972
 973         while (bit_pos < d->max) {
 974                 bit_pos = find_next_bit_le(d->bitmap, d->max, bit_pos);
 975                 if (bit_pos >= d->max)
 976                         break;
 977
 978                 de = &d->dentry[bit_pos];
 979                 if (de->name_len == 0) {
 980                         if (found_valid_dirent || !bit_pos) {
 981                                 f2fs_warn_ratelimited(sbi,
 982                                         "invalid namelen(0), ino:%u, run fsck to fix.",
 983                                         le32_to_cpu(de->ino));
 984                                 set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
 985                         }
 986                         bit_pos++;
 987                         ctx->pos = start_pos + bit_pos;
 988                         continue;
 989                 }
 990
 991                 d_type = fs_ftype_to_dtype(de->file_type);
 992
 993                 de_name.name = d->filename[bit_pos];
 994                 de_name.len = le16_to_cpu(de->name_len);
 995
 996                 /* check memory boundary before moving forward */
 997                 bit_pos += GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(de->name_len));
 998                 if (unlikely(bit_pos > d->max ||
 999                                 le16_to_cpu(de->name_len) > F2FS_NAME_LEN)) {
1000                         f2fs_warn(sbi, "%s: corrupted namelen=%d, run fsck to fix.",
1001                                   __func__, le16_to_cpu(de->name_len));
1002                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
1003                         err = -EFSCORRUPTED;
1004                         f2fs_handle_error(sbi, ERROR_CORRUPTED_DIRENT);
1005                         goto out;
1006                 }
1007
1008                 if (IS_ENCRYPTED(d->inode)) {
1009                         int save_len = fstr->len;
1010
1011                         err = fscrypt_fname_disk_to_usr(d->inode,
1012                                                 (u32)le32_to_cpu(de->hash_code),
1013                                                 0, &de_name, fstr);
1014                         if (err)
1015                                 goto out;
1016
1017                         de_name = *fstr;
1018                         fstr->len = save_len;
1019                 }
1020
1021                 if (!dir_emit(ctx, de_name.name, de_name.len,
1022                                         le32_to_cpu(de->ino), d_type)) {
1023                         err = 1;
1024                         goto out;
1025                 }
1026
1027                 if (readdir_ra)
1028                         f2fs_ra_node_page(sbi, le32_to_cpu(de->ino));
1029
1030                 ctx->pos = start_pos + bit_pos;
1031                 found_valid_dirent = true;
1032         }
1033 out:
1034         if (readdir_ra)
1035                 blk_finish_plug(&plug);
1036         return err;
1037 }
1038
1039 static int f2fs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1040 {
1041         struct inode *inode = file_inode(file);
1042         unsigned long npages = dir_blocks(inode);
1043         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
1044         struct page *dentry_page = NULL;
1045         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
1046         loff_t start_pos = ctx->pos;
1047         unsigned int n = ((unsigned long)ctx->pos / NR_DENTRY_IN_BLOCK);
1048         struct f2fs_dentry_ptr d;
1049         struct fscrypt_str fstr = FSTR_INIT(NULL, 0);
1050         int err = 0;
1051
1052         if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
1053                 err = fscrypt_prepare_readdir(inode);
1054                 if (err)
1055                         goto out;
1056
1057                 err = fscrypt_fname_alloc_buffer(F2FS_NAME_LEN, &fstr);
1058                 if (err < 0)
1059                         goto out;
1060         }
1061
1062         if (f2fs_has_inline_dentry(inode)) {
1063                 err = f2fs_read_inline_dir(file, ctx, &fstr);
1064                 goto out_free;
1065         }
1066
1067         for (; n < npages; ctx->pos = n * NR_DENTRY_IN_BLOCK) {
1068                 pgoff_t next_pgofs;
1069
1070                 /* allow readdir() to be interrupted */
1071                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1072                         err = -ERESTARTSYS;
1073                         goto out_free;
1074                 }
1075                 cond_resched();
1076
1077                 /* readahead for multi pages of dir */
1078                 if (npages - n > 1 && !ra_has_index(ra, n))
1079                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, ra, file, n,
1080                                 min(npages - n, (pgoff_t)MAX_DIR_RA_PAGES));
1081
1082                 dentry_page = f2fs_find_data_page(inode, n, &next_pgofs);
1083                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
1084                         err = PTR_ERR(dentry_page);
1085                         if (err == -ENOENT) {
1086                                 err = 0;
1087                                 n = next_pgofs;
1088                                 continue;
1089                         } else {
1090                                 goto out_free;
1091                         }
1092                 }
1093
1094                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
1095
1096                 make_dentry_ptr_block(inode, &d, dentry_blk);
1097
1098                 err = f2fs_fill_dentries(ctx, &d,
1099                                 n * NR_DENTRY_IN_BLOCK, &fstr);
1100                 if (err) {
1101                         f2fs_put_page(dentry_page, 0);
1102                         break;
1103                 }
1104
1105                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
1106
1107                 n++;
1108         }
1109 out_free:
1110         fscrypt_fname_free_buffer(&fstr);
1111 out:
1112         trace_f2fs_readdir(inode, start_pos, ctx->pos, err);
1113         return err < 0 ? err : 0;
1114 }
1115
1116 const struct file_operations f2fs_dir_operations = {
1117         .llseek         = generic_file_llseek,
1118         .read           = generic_read_dir,
1119         .iterate_shared = f2fs_readdir,
1120         .fsync          = f2fs_sync_file,
1121         .unlocked_ioctl = f2fs_ioctl,
1122 #ifdef CONFIG_COMPAT
1123         .compat_ioctl   = f2fs_compat_ioctl,
1124 #endif
1125 };