fc1dacf55b3af966d02b64786af7568822c5c1b1
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / fs / f2fs / dir.c
1 /*
2  * fs/f2fs/dir.c
3  *
4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
5  *             http://www.samsung.com/
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/f2fs_fs.h>
13 #include "f2fs.h"
14 #include "node.h"
15 #include "acl.h"
16
17 static unsigned long dir_blocks(struct inode *inode)
18 {
19         return ((unsigned long long) (i_size_read(inode) + PAGE_CACHE_SIZE - 1))
20                                                         >> PAGE_CACHE_SHIFT;
21 }
22
23 static unsigned int dir_buckets(unsigned int level)
24 {
25         if (level < MAX_DIR_HASH_DEPTH / 2)
26                 return 1 << level;
27         else
28                 return 1 << ((MAX_DIR_HASH_DEPTH / 2) - 1);
29 }
30
31 static unsigned int bucket_blocks(unsigned int level)
32 {
33         if (level < MAX_DIR_HASH_DEPTH / 2)
34                 return 2;
35         else
36                 return 4;
37 }
38
39 static unsigned char f2fs_filetype_table[F2FS_FT_MAX] = {
40         [F2FS_FT_UNKNOWN]       = DT_UNKNOWN,
41         [F2FS_FT_REG_FILE]      = DT_REG,
42         [F2FS_FT_DIR]           = DT_DIR,
43         [F2FS_FT_CHRDEV]        = DT_CHR,
44         [F2FS_FT_BLKDEV]        = DT_BLK,
45         [F2FS_FT_FIFO]          = DT_FIFO,
46         [F2FS_FT_SOCK]          = DT_SOCK,
47         [F2FS_FT_SYMLINK]       = DT_LNK,
48 };
49
50 #define S_SHIFT 12
51 static unsigned char f2fs_type_by_mode[S_IFMT >> S_SHIFT] = {
52         [S_IFREG >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_REG_FILE,
53         [S_IFDIR >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_DIR,
54         [S_IFCHR >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_CHRDEV,
55         [S_IFBLK >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_BLKDEV,
56         [S_IFIFO >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_FIFO,
57         [S_IFSOCK >> S_SHIFT]   = F2FS_FT_SOCK,
58         [S_IFLNK >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_SYMLINK,
59 };
60
61 static void set_de_type(struct f2fs_dir_entry *de, struct inode *inode)
62 {
63         umode_t mode = inode->i_mode;
64         de->file_type = f2fs_type_by_mode[(mode & S_IFMT) >> S_SHIFT];
65 }
66
67 static unsigned long dir_block_index(unsigned int level, unsigned int idx)
68 {
69         unsigned long i;
70         unsigned long bidx = 0;
71
72         for (i = 0; i < level; i++)
73                 bidx += dir_buckets(i) * bucket_blocks(i);
74         bidx += idx * bucket_blocks(level);
75         return bidx;
76 }
77
78 static bool early_match_name(const char *name, size_t namelen,
79                         f2fs_hash_t namehash, struct f2fs_dir_entry *de)
80 {
81         if (le16_to_cpu(de->name_len) != namelen)
82                 return false;
83
84         if (de->hash_code != namehash)
85                 return false;
86
87         return true;
88 }
89
90 static struct f2fs_dir_entry *find_in_block(struct page *dentry_page,
91                         const char *name, size_t namelen, int *max_slots,
92                         f2fs_hash_t namehash, struct page **res_page)
93 {
94         struct f2fs_dir_entry *de;
95         unsigned long bit_pos, end_pos, next_pos;
96         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = kmap(dentry_page);
97         int slots;
98
99         bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
100                                         NR_DENTRY_IN_BLOCK, 0);
101         while (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK) {
102                 de = &dentry_blk->dentry[bit_pos];
103                 slots = GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(de->name_len));
104
105                 if (early_match_name(name, namelen, namehash, de)) {
106                         if (!memcmp(dentry_blk->filename[bit_pos],
107                                                         name, namelen)) {
108                                 *res_page = dentry_page;
109                                 goto found;
110                         }
111                 }
112                 next_pos = bit_pos + slots;
113                 bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
114                                 NR_DENTRY_IN_BLOCK, next_pos);
115                 if (bit_pos >= NR_DENTRY_IN_BLOCK)
116                         end_pos = NR_DENTRY_IN_BLOCK;
117                 else
118                         end_pos = bit_pos;
119                 if (*max_slots < end_pos - next_pos)
120                         *max_slots = end_pos - next_pos;
121         }
122
123         de = NULL;
124         kunmap(dentry_page);
125 found:
126         return de;
127 }
128
129 static struct f2fs_dir_entry *find_in_level(struct inode *dir,
130                 unsigned int level, const char *name, size_t namelen,
131                         f2fs_hash_t namehash, struct page **res_page)
132 {
133         int s = GET_DENTRY_SLOTS(namelen);
134         unsigned int nbucket, nblock;
135         unsigned int bidx, end_block;
136         struct page *dentry_page;
137         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
138         bool room = false;
139         int max_slots = 0;
140
141         BUG_ON(level > MAX_DIR_HASH_DEPTH);
142
143         nbucket = dir_buckets(level);
144         nblock = bucket_blocks(level);
145
146         bidx = dir_block_index(level, le32_to_cpu(namehash) % nbucket);
147         end_block = bidx + nblock;
148
149         for (; bidx < end_block; bidx++) {
150                 /* no need to allocate new dentry pages to all the indices */
151                 dentry_page = find_data_page(dir, bidx, true);
152                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
153                         room = true;
154                         continue;
155                 }
156
157                 de = find_in_block(dentry_page, name, namelen,
158                                         &max_slots, namehash, res_page);
159                 if (de)
160                         break;
161
162                 if (max_slots >= s)
163                         room = true;
164                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
165         }
166
167         if (!de && room && F2FS_I(dir)->chash != namehash) {
168                 F2FS_I(dir)->chash = namehash;
169                 F2FS_I(dir)->clevel = level;
170         }
171
172         return de;
173 }
174
175 /*
176  * Find an entry in the specified directory with the wanted name.
177  * It returns the page where the entry was found (as a parameter - res_page),
178  * and the entry itself. Page is returned mapped and unlocked.
179  * Entry is guaranteed to be valid.
180  */
181 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *dir,
182                         struct qstr *child, struct page **res_page)
183 {
184         const char *name = child->name;
185         size_t namelen = child->len;
186         unsigned long npages = dir_blocks(dir);
187         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
188         f2fs_hash_t name_hash;
189         unsigned int max_depth;
190         unsigned int level;
191
192         if (namelen > F2FS_NAME_LEN)
193                 return NULL;
194
195         if (npages == 0)
196                 return NULL;
197
198         *res_page = NULL;
199
200         name_hash = f2fs_dentry_hash(name, namelen);
201         max_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
202
203         for (level = 0; level < max_depth; level++) {
204                 de = find_in_level(dir, level, name,
205                                 namelen, name_hash, res_page);
206                 if (de)
207                         break;
208         }
209         if (!de && F2FS_I(dir)->chash != name_hash) {
210                 F2FS_I(dir)->chash = name_hash;
211                 F2FS_I(dir)->clevel = level - 1;
212         }
213         return de;
214 }
215
216 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *dir, struct page **p)
217 {
218         struct page *page = NULL;
219         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
220         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
221
222         page = get_lock_data_page(dir, 0);
223         if (IS_ERR(page))
224                 return NULL;
225
226         dentry_blk = kmap(page);
227         de = &dentry_blk->dentry[1];
228         *p = page;
229         unlock_page(page);
230         return de;
231 }
232
233 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *dir, struct qstr *qstr)
234 {
235         ino_t res = 0;
236         struct f2fs_dir_entry *de;
237         struct page *page;
238
239         de = f2fs_find_entry(dir, qstr, &page);
240         if (de) {
241                 res = le32_to_cpu(de->ino);
242                 kunmap(page);
243                 f2fs_put_page(page, 0);
244         }
245
246         return res;
247 }
248
249 void f2fs_set_link(struct inode *dir, struct f2fs_dir_entry *de,
250                 struct page *page, struct inode *inode)
251 {
252         lock_page(page);
253         wait_on_page_writeback(page);
254         de->ino = cpu_to_le32(inode->i_ino);
255         set_de_type(de, inode);
256         kunmap(page);
257         set_page_dirty(page);
258         dir->i_mtime = dir->i_ctime = CURRENT_TIME;
259         mark_inode_dirty(dir);
260
261         /* update parent inode number before releasing dentry page */
262         F2FS_I(inode)->i_pino = dir->i_ino;
263
264         f2fs_put_page(page, 1);
265 }
266
267 static void init_dent_inode(const struct qstr *name, struct page *ipage)
268 {
269         struct f2fs_node *rn;
270
271         /* copy name info. to this inode page */
272         rn = (struct f2fs_node *)page_address(ipage);
273         rn->i.i_namelen = cpu_to_le32(name->len);
274         memcpy(rn->i.i_name, name->name, name->len);
275         set_page_dirty(ipage);
276 }
277
278 static int make_empty_dir(struct inode *inode,
279                 struct inode *parent, struct page *page)
280 {
281         struct page *dentry_page;
282         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
283         struct f2fs_dir_entry *de;
284         void *kaddr;
285
286         dentry_page = get_new_data_page(inode, page, 0, true);
287         if (IS_ERR(dentry_page))
288                 return PTR_ERR(dentry_page);
289
290         kaddr = kmap_atomic(dentry_page);
291         dentry_blk = (struct f2fs_dentry_block *)kaddr;
292
293         de = &dentry_blk->dentry[0];
294         de->name_len = cpu_to_le16(1);
295         de->hash_code = 0;
296         de->ino = cpu_to_le32(inode->i_ino);
297         memcpy(dentry_blk->filename[0], ".", 1);
298         set_de_type(de, inode);
299
300         de = &dentry_blk->dentry[1];
301         de->hash_code = 0;
302         de->name_len = cpu_to_le16(2);
303         de->ino = cpu_to_le32(parent->i_ino);
304         memcpy(dentry_blk->filename[1], "..", 2);
305         set_de_type(de, inode);
306
307         test_and_set_bit_le(0, &dentry_blk->dentry_bitmap);
308         test_and_set_bit_le(1, &dentry_blk->dentry_bitmap);
309         kunmap_atomic(kaddr);
310
311         set_page_dirty(dentry_page);
312         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
313         return 0;
314 }
315
316 static struct page *init_inode_metadata(struct inode *inode,
317                 struct inode *dir, const struct qstr *name)
318 {
319         struct page *page;
320         int err;
321
322         if (is_inode_flag_set(F2FS_I(inode), FI_NEW_INODE)) {
323                 page = new_inode_page(inode, name);
324                 if (IS_ERR(page))
325                         return page;
326
327                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
328                         err = make_empty_dir(inode, dir, page);
329                         if (err)
330                                 goto error;
331                 }
332
333                 err = f2fs_init_acl(inode, dir);
334                 if (err)
335                         goto error;
336
337                 wait_on_page_writeback(page);
338         } else {
339                 page = get_node_page(F2FS_SB(dir->i_sb), inode->i_ino);
340                 if (IS_ERR(page))
341                         return page;
342
343                 wait_on_page_writeback(page);
344                 set_cold_node(inode, page);
345         }
346
347         init_dent_inode(name, page);
348
349         if (is_inode_flag_set(F2FS_I(inode), FI_INC_LINK))
350                 inc_nlink(inode);
351         return page;
352
353 error:
354         f2fs_put_page(page, 1);
355         remove_inode_page(inode);
356         return ERR_PTR(err);
357 }
358
359 static void update_parent_metadata(struct inode *dir, struct inode *inode,
360                                                 unsigned int current_depth)
361 {
362         bool need_dir_update = false;
363
364         if (is_inode_flag_set(F2FS_I(inode), FI_NEW_INODE)) {
365                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
366                         inc_nlink(dir);
367                         need_dir_update = true;
368                 }
369                 clear_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_NEW_INODE);
370         }
371         dir->i_mtime = dir->i_ctime = CURRENT_TIME;
372         if (F2FS_I(dir)->i_current_depth != current_depth) {
373                 F2FS_I(dir)->i_current_depth = current_depth;
374                 need_dir_update = true;
375         }
376
377         if (need_dir_update)
378                 update_inode_page(dir);
379         else
380                 mark_inode_dirty(dir);
381
382         if (is_inode_flag_set(F2FS_I(inode), FI_INC_LINK))
383                 clear_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_INC_LINK);
384 }
385
386 static int room_for_filename(struct f2fs_dentry_block *dentry_blk, int slots)
387 {
388         int bit_start = 0;
389         int zero_start, zero_end;
390 next:
391         zero_start = find_next_zero_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
392                                                 NR_DENTRY_IN_BLOCK,
393                                                 bit_start);
394         if (zero_start >= NR_DENTRY_IN_BLOCK)
395                 return NR_DENTRY_IN_BLOCK;
396
397         zero_end = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
398                                                 NR_DENTRY_IN_BLOCK,
399                                                 zero_start);
400         if (zero_end - zero_start >= slots)
401                 return zero_start;
402
403         bit_start = zero_end + 1;
404
405         if (zero_end + 1 >= NR_DENTRY_IN_BLOCK)
406                 return NR_DENTRY_IN_BLOCK;
407         goto next;
408 }
409
410 /*
411  * Caller should grab and release a mutex by calling mutex_lock_op() and
412  * mutex_unlock_op().
413  */
414 int __f2fs_add_link(struct inode *dir, const struct qstr *name, struct inode *inode)
415 {
416         unsigned int bit_pos;
417         unsigned int level;
418         unsigned int current_depth;
419         unsigned long bidx, block;
420         f2fs_hash_t dentry_hash;
421         struct f2fs_dir_entry *de;
422         unsigned int nbucket, nblock;
423         size_t namelen = name->len;
424         struct page *dentry_page = NULL;
425         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
426         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(namelen);
427         struct page *page;
428         int err = 0;
429         int i;
430
431         dentry_hash = f2fs_dentry_hash(name->name, name->len);
432         level = 0;
433         current_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
434         if (F2FS_I(dir)->chash == dentry_hash) {
435                 level = F2FS_I(dir)->clevel;
436                 F2FS_I(dir)->chash = 0;
437         }
438
439 start:
440         if (current_depth == MAX_DIR_HASH_DEPTH)
441                 return -ENOSPC;
442
443         /* Increase the depth, if required */
444         if (level == current_depth)
445                 ++current_depth;
446
447         nbucket = dir_buckets(level);
448         nblock = bucket_blocks(level);
449
450         bidx = dir_block_index(level, (le32_to_cpu(dentry_hash) % nbucket));
451
452         for (block = bidx; block <= (bidx + nblock - 1); block++) {
453                 dentry_page = get_new_data_page(dir, NULL, block, true);
454                 if (IS_ERR(dentry_page))
455                         return PTR_ERR(dentry_page);
456
457                 dentry_blk = kmap(dentry_page);
458                 bit_pos = room_for_filename(dentry_blk, slots);
459                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
460                         goto add_dentry;
461
462                 kunmap(dentry_page);
463                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
464         }
465
466         /* Move to next level to find the empty slot for new dentry */
467         ++level;
468         goto start;
469 add_dentry:
470         wait_on_page_writeback(dentry_page);
471
472         page = init_inode_metadata(inode, dir, name);
473         if (IS_ERR(page)) {
474                 err = PTR_ERR(page);
475                 goto fail;
476         }
477         de = &dentry_blk->dentry[bit_pos];
478         de->hash_code = dentry_hash;
479         de->name_len = cpu_to_le16(namelen);
480         memcpy(dentry_blk->filename[bit_pos], name->name, name->len);
481         de->ino = cpu_to_le32(inode->i_ino);
482         set_de_type(de, inode);
483         for (i = 0; i < slots; i++)
484                 test_and_set_bit_le(bit_pos + i, &dentry_blk->dentry_bitmap);
485         set_page_dirty(dentry_page);
486
487         /* we don't need to mark_inode_dirty now */
488         F2FS_I(inode)->i_pino = dir->i_ino;
489         update_inode(inode, page);
490         f2fs_put_page(page, 1);
491
492         update_parent_metadata(dir, inode, current_depth);
493 fail:
494         kunmap(dentry_page);
495         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
496         return err;
497 }
498
499 /*
500  * It only removes the dentry from the dentry page,corresponding name
501  * entry in name page does not need to be touched during deletion.
502  */
503 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry, struct page *page,
504                                                 struct inode *inode)
505 {
506         struct  f2fs_dentry_block *dentry_blk;
507         unsigned int bit_pos;
508         struct address_space *mapping = page->mapping;
509         struct inode *dir = mapping->host;
510         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dir->i_sb);
511         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(dentry->name_len));
512         void *kaddr = page_address(page);
513         int i;
514
515         lock_page(page);
516         wait_on_page_writeback(page);
517
518         dentry_blk = (struct f2fs_dentry_block *)kaddr;
519         bit_pos = dentry - (struct f2fs_dir_entry *)dentry_blk->dentry;
520         for (i = 0; i < slots; i++)
521                 test_and_clear_bit_le(bit_pos + i, &dentry_blk->dentry_bitmap);
522
523         /* Let's check and deallocate this dentry page */
524         bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
525                         NR_DENTRY_IN_BLOCK,
526                         0);
527         kunmap(page); /* kunmap - pair of f2fs_find_entry */
528         set_page_dirty(page);
529
530         dir->i_ctime = dir->i_mtime = CURRENT_TIME;
531
532         if (inode && S_ISDIR(inode->i_mode)) {
533                 drop_nlink(dir);
534                 update_inode_page(dir);
535         } else {
536                 mark_inode_dirty(dir);
537         }
538
539         if (inode) {
540                 inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
541                 drop_nlink(inode);
542                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
543                         drop_nlink(inode);
544                         i_size_write(inode, 0);
545                 }
546                 update_inode_page(inode);
547
548                 if (inode->i_nlink == 0)
549                         add_orphan_inode(sbi, inode->i_ino);
550         }
551
552         if (bit_pos == NR_DENTRY_IN_BLOCK) {
553                 truncate_hole(dir, page->index, page->index + 1);
554                 clear_page_dirty_for_io(page);
555                 ClearPageUptodate(page);
556                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
557                 inode_dec_dirty_dents(dir);
558         }
559         f2fs_put_page(page, 1);
560 }
561
562 bool f2fs_empty_dir(struct inode *dir)
563 {
564         unsigned long bidx;
565         struct page *dentry_page;
566         unsigned int bit_pos;
567         struct  f2fs_dentry_block *dentry_blk;
568         unsigned long nblock = dir_blocks(dir);
569
570         for (bidx = 0; bidx < nblock; bidx++) {
571                 void *kaddr;
572                 dentry_page = get_lock_data_page(dir, bidx);
573                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
574                         if (PTR_ERR(dentry_page) == -ENOENT)
575                                 continue;
576                         else
577                                 return false;
578                 }
579
580                 kaddr = kmap_atomic(dentry_page);
581                 dentry_blk = (struct f2fs_dentry_block *)kaddr;
582                 if (bidx == 0)
583                         bit_pos = 2;
584                 else
585                         bit_pos = 0;
586                 bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
587                                                 NR_DENTRY_IN_BLOCK,
588                                                 bit_pos);
589                 kunmap_atomic(kaddr);
590
591                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
592
593                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
594                         return false;
595         }
596         return true;
597 }
598
599 static int f2fs_readdir(struct file *file, void *dirent, filldir_t filldir)
600 {
601         unsigned long pos = file->f_pos;
602         struct inode *inode = file_inode(file);
603         unsigned long npages = dir_blocks(inode);
604         unsigned char *types = NULL;
605         unsigned int bit_pos = 0, start_bit_pos = 0;
606         int over = 0;
607         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
608         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
609         struct page *dentry_page = NULL;
610         unsigned int n = 0;
611         unsigned char d_type = DT_UNKNOWN;
612         int slots;
613
614         types = f2fs_filetype_table;
615         bit_pos = (pos % NR_DENTRY_IN_BLOCK);
616         n = (pos / NR_DENTRY_IN_BLOCK);
617
618         for ( ; n < npages; n++) {
619                 dentry_page = get_lock_data_page(inode, n);
620                 if (IS_ERR(dentry_page))
621                         continue;
622
623                 start_bit_pos = bit_pos;
624                 dentry_blk = kmap(dentry_page);
625                 while (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK) {
626                         d_type = DT_UNKNOWN;
627                         bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
628                                                         NR_DENTRY_IN_BLOCK,
629                                                         bit_pos);
630                         if (bit_pos >= NR_DENTRY_IN_BLOCK)
631                                 break;
632
633                         de = &dentry_blk->dentry[bit_pos];
634                         if (types && de->file_type < F2FS_FT_MAX)
635                                 d_type = types[de->file_type];
636
637                         over = filldir(dirent,
638                                         dentry_blk->filename[bit_pos],
639                                         le16_to_cpu(de->name_len),
640                                         (n * NR_DENTRY_IN_BLOCK) + bit_pos,
641                                         le32_to_cpu(de->ino), d_type);
642                         if (over) {
643                                 file->f_pos += bit_pos - start_bit_pos;
644                                 goto success;
645                         }
646                         slots = GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(de->name_len));
647                         bit_pos += slots;
648                 }
649                 bit_pos = 0;
650                 file->f_pos = (n + 1) * NR_DENTRY_IN_BLOCK;
651                 kunmap(dentry_page);
652                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
653                 dentry_page = NULL;
654         }
655 success:
656         if (dentry_page && !IS_ERR(dentry_page)) {
657                 kunmap(dentry_page);
658                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
659         }
660
661         return 0;
662 }
663
664 const struct file_operations f2fs_dir_operations = {
665         .llseek         = generic_file_llseek,
666         .read           = generic_read_dir,
667         .readdir        = f2fs_readdir,
668         .fsync          = f2fs_sync_file,
669         .unlocked_ioctl = f2fs_ioctl,
670 };