xref: /linux/fs/hfsplus/bnode.c (revision 0d456bad36d42d16022be045c8a53ddbb59ee478)
1 /*
2  *  linux/fs/hfsplus/bnode.c
3  *
4  * Copyright (C) 2001
5  * Brad Boyer (flar@allandria.com)
6  * (C) 2003 Ardis Technologies <roman@ardistech.com>
7  *
8  * Handle basic btree node operations
9  */
10 
11 #include <linux/string.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/pagemap.h>
14 #include <linux/fs.h>
15 #include <linux/swap.h>
16 
17 #include "hfsplus_fs.h"
18 #include "hfsplus_raw.h"
19 
20 /* Copy a specified range of bytes from the raw data of a node */
21 void hfs_bnode_read(struct hfs_bnode *node, void *buf, int off, int len)
22 {
23 	struct page **pagep;
24 	int l;
25 
26 	off += node->page_offset;
27 	pagep = node->page + (off >> PAGE_CACHE_SHIFT);
28 	off &= ~PAGE_CACHE_MASK;
29 
30 	l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE - off);
31 	memcpy(buf, kmap(*pagep) + off, l);
32 	kunmap(*pagep);
33 
34 	while ((len -= l) != 0) {
35 		buf += l;
36 		l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE);
37 		memcpy(buf, kmap(*++pagep), l);
38 		kunmap(*pagep);
39 	}
40 }
41 
42 u16 hfs_bnode_read_u16(struct hfs_bnode *node, int off)
43 {
44 	__be16 data;
45 	/* TODO: optimize later... */
46 	hfs_bnode_read(node, &data, off, 2);
47 	return be16_to_cpu(data);
48 }
49 
50 u8 hfs_bnode_read_u8(struct hfs_bnode *node, int off)
51 {
52 	u8 data;
53 	/* TODO: optimize later... */
54 	hfs_bnode_read(node, &data, off, 1);
55 	return data;
56 }
57 
58 void hfs_bnode_read_key(struct hfs_bnode *node, void *key, int off)
59 {
60 	struct hfs_btree *tree;
61 	int key_len;
62 
63 	tree = node->tree;
64 	if (node->type == HFS_NODE_LEAF ||
65 	    tree->attributes & HFS_TREE_VARIDXKEYS)
66 		key_len = hfs_bnode_read_u16(node, off) + 2;
67 	else
68 		key_len = tree->max_key_len + 2;
69 
70 	hfs_bnode_read(node, key, off, key_len);
71 }
72 
73 void hfs_bnode_write(struct hfs_bnode *node, void *buf, int off, int len)
74 {
75 	struct page **pagep;
76 	int l;
77 
78 	off += node->page_offset;
79 	pagep = node->page + (off >> PAGE_CACHE_SHIFT);
80 	off &= ~PAGE_CACHE_MASK;
81 
82 	l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE - off);
83 	memcpy(kmap(*pagep) + off, buf, l);
84 	set_page_dirty(*pagep);
85 	kunmap(*pagep);
86 
87 	while ((len -= l) != 0) {
88 		buf += l;
89 		l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE);
90 		memcpy(kmap(*++pagep), buf, l);
91 		set_page_dirty(*pagep);
92 		kunmap(*pagep);
93 	}
94 }
95 
96 void hfs_bnode_write_u16(struct hfs_bnode *node, int off, u16 data)
97 {
98 	__be16 v = cpu_to_be16(data);
99 	/* TODO: optimize later... */
100 	hfs_bnode_write(node, &v, off, 2);
101 }
102 
103 void hfs_bnode_clear(struct hfs_bnode *node, int off, int len)
104 {
105 	struct page **pagep;
106 	int l;
107 
108 	off += node->page_offset;
109 	pagep = node->page + (off >> PAGE_CACHE_SHIFT);
110 	off &= ~PAGE_CACHE_MASK;
111 
112 	l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE - off);
113 	memset(kmap(*pagep) + off, 0, l);
114 	set_page_dirty(*pagep);
115 	kunmap(*pagep);
116 
117 	while ((len -= l) != 0) {
118 		l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE);
119 		memset(kmap(*++pagep), 0, l);
120 		set_page_dirty(*pagep);
121 		kunmap(*pagep);
122 	}
123 }
124 
125 void hfs_bnode_copy(struct hfs_bnode *dst_node, int dst,
126 		    struct hfs_bnode *src_node, int src, int len)
127 {
128 	struct hfs_btree *tree;
129 	struct page **src_page, **dst_page;
130 	int l;
131 
132 	dprint(DBG_BNODE_MOD, "copybytes: %u,%u,%u\n", dst, src, len);
133 	if (!len)
134 		return;
135 	tree = src_node->tree;
136 	src += src_node->page_offset;
137 	dst += dst_node->page_offset;
138 	src_page = src_node->page + (src >> PAGE_CACHE_SHIFT);
139 	src &= ~PAGE_CACHE_MASK;
140 	dst_page = dst_node->page + (dst >> PAGE_CACHE_SHIFT);
141 	dst &= ~PAGE_CACHE_MASK;
142 
143 	if (src == dst) {
144 		l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE - src);
145 		memcpy(kmap(*dst_page) + src, kmap(*src_page) + src, l);
146 		kunmap(*src_page);
147 		set_page_dirty(*dst_page);
148 		kunmap(*dst_page);
149 
150 		while ((len -= l) != 0) {
151 			l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE);
152 			memcpy(kmap(*++dst_page), kmap(*++src_page), l);
153 			kunmap(*src_page);
154 			set_page_dirty(*dst_page);
155 			kunmap(*dst_page);
156 		}
157 	} else {
158 		void *src_ptr, *dst_ptr;
159 
160 		do {
161 			src_ptr = kmap(*src_page) + src;
162 			dst_ptr = kmap(*dst_page) + dst;
163 			if (PAGE_CACHE_SIZE - src < PAGE_CACHE_SIZE - dst) {
164 				l = PAGE_CACHE_SIZE - src;
165 				src = 0;
166 				dst += l;
167 			} else {
168 				l = PAGE_CACHE_SIZE - dst;
169 				src += l;
170 				dst = 0;
171 			}
172 			l = min(len, l);
173 			memcpy(dst_ptr, src_ptr, l);
174 			kunmap(*src_page);
175 			set_page_dirty(*dst_page);
176 			kunmap(*dst_page);
177 			if (!dst)
178 				dst_page++;
179 			else
180 				src_page++;
181 		} while ((len -= l));
182 	}
183 }
184 
185 void hfs_bnode_move(struct hfs_bnode *node, int dst, int src, int len)
186 {
187 	struct page **src_page, **dst_page;
188 	int l;
189 
190 	dprint(DBG_BNODE_MOD, "movebytes: %u,%u,%u\n", dst, src, len);
191 	if (!len)
192 		return;
193 	src += node->page_offset;
194 	dst += node->page_offset;
195 	if (dst > src) {
196 		src += len - 1;
197 		src_page = node->page + (src >> PAGE_CACHE_SHIFT);
198 		src = (src & ~PAGE_CACHE_MASK) + 1;
199 		dst += len - 1;
200 		dst_page = node->page + (dst >> PAGE_CACHE_SHIFT);
201 		dst = (dst & ~PAGE_CACHE_MASK) + 1;
202 
203 		if (src == dst) {
204 			while (src < len) {
205 				memmove(kmap(*dst_page), kmap(*src_page), src);
206 				kunmap(*src_page);
207 				set_page_dirty(*dst_page);
208 				kunmap(*dst_page);
209 				len -= src;
210 				src = PAGE_CACHE_SIZE;
211 				src_page--;
212 				dst_page--;
213 			}
214 			src -= len;
215 			memmove(kmap(*dst_page) + src,
216 				kmap(*src_page) + src, len);
217 			kunmap(*src_page);
218 			set_page_dirty(*dst_page);
219 			kunmap(*dst_page);
220 		} else {
221 			void *src_ptr, *dst_ptr;
222 
223 			do {
224 				src_ptr = kmap(*src_page) + src;
225 				dst_ptr = kmap(*dst_page) + dst;
226 				if (src < dst) {
227 					l = src;
228 					src = PAGE_CACHE_SIZE;
229 					dst -= l;
230 				} else {
231 					l = dst;
232 					src -= l;
233 					dst = PAGE_CACHE_SIZE;
234 				}
235 				l = min(len, l);
236 				memmove(dst_ptr - l, src_ptr - l, l);
237 				kunmap(*src_page);
238 				set_page_dirty(*dst_page);
239 				kunmap(*dst_page);
240 				if (dst == PAGE_CACHE_SIZE)
241 					dst_page--;
242 				else
243 					src_page--;
244 			} while ((len -= l));
245 		}
246 	} else {
247 		src_page = node->page + (src >> PAGE_CACHE_SHIFT);
248 		src &= ~PAGE_CACHE_MASK;
249 		dst_page = node->page + (dst >> PAGE_CACHE_SHIFT);
250 		dst &= ~PAGE_CACHE_MASK;
251 
252 		if (src == dst) {
253 			l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE - src);
254 			memmove(kmap(*dst_page) + src,
255 				kmap(*src_page) + src, l);
256 			kunmap(*src_page);
257 			set_page_dirty(*dst_page);
258 			kunmap(*dst_page);
259 
260 			while ((len -= l) != 0) {
261 				l = min(len, (int)PAGE_CACHE_SIZE);
262 				memmove(kmap(*++dst_page),
263 					kmap(*++src_page), l);
264 				kunmap(*src_page);
265 				set_page_dirty(*dst_page);
266 				kunmap(*dst_page);
267 			}
268 		} else {
269 			void *src_ptr, *dst_ptr;
270 
271 			do {
272 				src_ptr = kmap(*src_page) + src;
273 				dst_ptr = kmap(*dst_page) + dst;
274 				if (PAGE_CACHE_SIZE - src <
275 						PAGE_CACHE_SIZE - dst) {
276 					l = PAGE_CACHE_SIZE - src;
277 					src = 0;
278 					dst += l;
279 				} else {
280 					l = PAGE_CACHE_SIZE - dst;
281 					src += l;
282 					dst = 0;
283 				}
284 				l = min(len, l);
285 				memmove(dst_ptr, src_ptr, l);
286 				kunmap(*src_page);
287 				set_page_dirty(*dst_page);
288 				kunmap(*dst_page);
289 				if (!dst)
290 					dst_page++;
291 				else
292 					src_page++;
293 			} while ((len -= l));
294 		}
295 	}
296 }
297 
298 void hfs_bnode_dump(struct hfs_bnode *node)
299 {
300 	struct hfs_bnode_desc desc;
301 	__be32 cnid;
302 	int i, off, key_off;
303 
304 	dprint(DBG_BNODE_MOD, "bnode: %d\n", node->this);
305 	hfs_bnode_read(node, &desc, 0, sizeof(desc));
306 	dprint(DBG_BNODE_MOD, "%d, %d, %d, %d, %d\n",
307 		be32_to_cpu(desc.next), be32_to_cpu(desc.prev),
308 		desc.type, desc.height, be16_to_cpu(desc.num_recs));
309 
310 	off = node->tree->node_size - 2;
311 	for (i = be16_to_cpu(desc.num_recs); i >= 0; off -= 2, i--) {
312 		key_off = hfs_bnode_read_u16(node, off);
313 		dprint(DBG_BNODE_MOD, " %d", key_off);
314 		if (i && node->type == HFS_NODE_INDEX) {
315 			int tmp;
316 
317 			if (node->tree->attributes & HFS_TREE_VARIDXKEYS)
318 				tmp = hfs_bnode_read_u16(node, key_off) + 2;
319 			else
320 				tmp = node->tree->max_key_len + 2;
321 			dprint(DBG_BNODE_MOD, " (%d", tmp);
322 			hfs_bnode_read(node, &cnid, key_off + tmp, 4);
323 			dprint(DBG_BNODE_MOD, ",%d)", be32_to_cpu(cnid));
324 		} else if (i && node->type == HFS_NODE_LEAF) {
325 			int tmp;
326 
327 			tmp = hfs_bnode_read_u16(node, key_off);
328 			dprint(DBG_BNODE_MOD, " (%d)", tmp);
329 		}
330 	}
331 	dprint(DBG_BNODE_MOD, "\n");
332 }
333 
334 void hfs_bnode_unlink(struct hfs_bnode *node)
335 {
336 	struct hfs_btree *tree;
337 	struct hfs_bnode *tmp;
338 	__be32 cnid;
339 
340 	tree = node->tree;
341 	if (node->prev) {
342 		tmp = hfs_bnode_find(tree, node->prev);
343 		if (IS_ERR(tmp))
344 			return;
345 		tmp->next = node->next;
346 		cnid = cpu_to_be32(tmp->next);
347 		hfs_bnode_write(tmp, &cnid,
348 			offsetof(struct hfs_bnode_desc, next), 4);
349 		hfs_bnode_put(tmp);
350 	} else if (node->type == HFS_NODE_LEAF)
351 		tree->leaf_head = node->next;
352 
353 	if (node->next) {
354 		tmp = hfs_bnode_find(tree, node->next);
355 		if (IS_ERR(tmp))
356 			return;
357 		tmp->prev = node->prev;
358 		cnid = cpu_to_be32(tmp->prev);
359 		hfs_bnode_write(tmp, &cnid,
360 			offsetof(struct hfs_bnode_desc, prev), 4);
361 		hfs_bnode_put(tmp);
362 	} else if (node->type == HFS_NODE_LEAF)
363 		tree->leaf_tail = node->prev;
364 
365 	/* move down? */
366 	if (!node->prev && !node->next)
367 		dprint(DBG_BNODE_MOD, "hfs_btree_del_level\n");
368 	if (!node->parent) {
369 		tree->root = 0;
370 		tree->depth = 0;
371 	}
372 	set_bit(HFS_BNODE_DELETED, &node->flags);
373 }
374 
375 static inline int hfs_bnode_hash(u32 num)
376 {
377 	num = (num >> 16) + num;
378 	num += num >> 8;
379 	return num & (NODE_HASH_SIZE - 1);
380 }
381 
382 struct hfs_bnode *hfs_bnode_findhash(struct hfs_btree *tree, u32 cnid)
383 {
384 	struct hfs_bnode *node;
385 
386 	if (cnid >= tree->node_count) {
387 		printk(KERN_ERR "hfs: request for non-existent node "
388 				"%d in B*Tree\n",
389 			cnid);
390 		return NULL;
391 	}
392 
393 	for (node = tree->node_hash[hfs_bnode_hash(cnid)];
394 			node; node = node->next_hash)
395 		if (node->this == cnid)
396 			return node;
397 	return NULL;
398 }
399 
400 static struct hfs_bnode *__hfs_bnode_create(struct hfs_btree *tree, u32 cnid)
401 {
402 	struct super_block *sb;
403 	struct hfs_bnode *node, *node2;
404 	struct address_space *mapping;
405 	struct page *page;
406 	int size, block, i, hash;
407 	loff_t off;
408 
409 	if (cnid >= tree->node_count) {
410 		printk(KERN_ERR "hfs: request for non-existent node "
411 				"%d in B*Tree\n",
412 			cnid);
413 		return NULL;
414 	}
415 
416 	sb = tree->inode->i_sb;
417 	size = sizeof(struct hfs_bnode) + tree->pages_per_bnode *
418 		sizeof(struct page *);
419 	node = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
420 	if (!node)
421 		return NULL;
422 	node->tree = tree;
423 	node->this = cnid;
424 	set_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags);
425 	atomic_set(&node->refcnt, 1);
426 	dprint(DBG_BNODE_REFS, "new_node(%d:%d): 1\n",
427 	       node->tree->cnid, node->this);
428 	init_waitqueue_head(&node->lock_wq);
429 	spin_lock(&tree->hash_lock);
430 	node2 = hfs_bnode_findhash(tree, cnid);
431 	if (!node2) {
432 		hash = hfs_bnode_hash(cnid);
433 		node->next_hash = tree->node_hash[hash];
434 		tree->node_hash[hash] = node;
435 		tree->node_hash_cnt++;
436 	} else {
437 		spin_unlock(&tree->hash_lock);
438 		kfree(node);
439 		wait_event(node2->lock_wq,
440 			!test_bit(HFS_BNODE_NEW, &node2->flags));
441 		return node2;
442 	}
443 	spin_unlock(&tree->hash_lock);
444 
445 	mapping = tree->inode->i_mapping;
446 	off = (loff_t)cnid << tree->node_size_shift;
447 	block = off >> PAGE_CACHE_SHIFT;
448 	node->page_offset = off & ~PAGE_CACHE_MASK;
449 	for (i = 0; i < tree->pages_per_bnode; block++, i++) {
450 		page = read_mapping_page(mapping, block, NULL);
451 		if (IS_ERR(page))
452 			goto fail;
453 		if (PageError(page)) {
454 			page_cache_release(page);
455 			goto fail;
456 		}
457 		page_cache_release(page);
458 		node->page[i] = page;
459 	}
460 
461 	return node;
462 fail:
463 	set_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags);
464 	return node;
465 }
466 
467 void hfs_bnode_unhash(struct hfs_bnode *node)
468 {
469 	struct hfs_bnode **p;
470 
471 	dprint(DBG_BNODE_REFS, "remove_node(%d:%d): %d\n",
472 		node->tree->cnid, node->this, atomic_read(&node->refcnt));
473 	for (p = &node->tree->node_hash[hfs_bnode_hash(node->this)];
474 	     *p && *p != node; p = &(*p)->next_hash)
475 		;
476 	BUG_ON(!*p);
477 	*p = node->next_hash;
478 	node->tree->node_hash_cnt--;
479 }
480 
481 /* Load a particular node out of a tree */
482 struct hfs_bnode *hfs_bnode_find(struct hfs_btree *tree, u32 num)
483 {
484 	struct hfs_bnode *node;
485 	struct hfs_bnode_desc *desc;
486 	int i, rec_off, off, next_off;
487 	int entry_size, key_size;
488 
489 	spin_lock(&tree->hash_lock);
490 	node = hfs_bnode_findhash(tree, num);
491 	if (node) {
492 		hfs_bnode_get(node);
493 		spin_unlock(&tree->hash_lock);
494 		wait_event(node->lock_wq,
495 			!test_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags));
496 		if (test_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags))
497 			goto node_error;
498 		return node;
499 	}
500 	spin_unlock(&tree->hash_lock);
501 	node = __hfs_bnode_create(tree, num);
502 	if (!node)
503 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
504 	if (test_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags))
505 		goto node_error;
506 	if (!test_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags))
507 		return node;
508 
509 	desc = (struct hfs_bnode_desc *)(kmap(node->page[0]) +
510 			node->page_offset);
511 	node->prev = be32_to_cpu(desc->prev);
512 	node->next = be32_to_cpu(desc->next);
513 	node->num_recs = be16_to_cpu(desc->num_recs);
514 	node->type = desc->type;
515 	node->height = desc->height;
516 	kunmap(node->page[0]);
517 
518 	switch (node->type) {
519 	case HFS_NODE_HEADER:
520 	case HFS_NODE_MAP:
521 		if (node->height != 0)
522 			goto node_error;
523 		break;
524 	case HFS_NODE_LEAF:
525 		if (node->height != 1)
526 			goto node_error;
527 		break;
528 	case HFS_NODE_INDEX:
529 		if (node->height <= 1 || node->height > tree->depth)
530 			goto node_error;
531 		break;
532 	default:
533 		goto node_error;
534 	}
535 
536 	rec_off = tree->node_size - 2;
537 	off = hfs_bnode_read_u16(node, rec_off);
538 	if (off != sizeof(struct hfs_bnode_desc))
539 		goto node_error;
540 	for (i = 1; i <= node->num_recs; off = next_off, i++) {
541 		rec_off -= 2;
542 		next_off = hfs_bnode_read_u16(node, rec_off);
543 		if (next_off <= off ||
544 		    next_off > tree->node_size ||
545 		    next_off & 1)
546 			goto node_error;
547 		entry_size = next_off - off;
548 		if (node->type != HFS_NODE_INDEX &&
549 		    node->type != HFS_NODE_LEAF)
550 			continue;
551 		key_size = hfs_bnode_read_u16(node, off) + 2;
552 		if (key_size >= entry_size || key_size & 1)
553 			goto node_error;
554 	}
555 	clear_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags);
556 	wake_up(&node->lock_wq);
557 	return node;
558 
559 node_error:
560 	set_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags);
561 	clear_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags);
562 	wake_up(&node->lock_wq);
563 	hfs_bnode_put(node);
564 	return ERR_PTR(-EIO);
565 }
566 
567 void hfs_bnode_free(struct hfs_bnode *node)
568 {
569 #if 0
570 	int i;
571 
572 	for (i = 0; i < node->tree->pages_per_bnode; i++)
573 		if (node->page[i])
574 			page_cache_release(node->page[i]);
575 #endif
576 	kfree(node);
577 }
578 
579 struct hfs_bnode *hfs_bnode_create(struct hfs_btree *tree, u32 num)
580 {
581 	struct hfs_bnode *node;
582 	struct page **pagep;
583 	int i;
584 
585 	spin_lock(&tree->hash_lock);
586 	node = hfs_bnode_findhash(tree, num);
587 	spin_unlock(&tree->hash_lock);
588 	if (node) {
589 		printk(KERN_CRIT "new node %u already hashed?\n", num);
590 		WARN_ON(1);
591 		return node;
592 	}
593 	node = __hfs_bnode_create(tree, num);
594 	if (!node)
595 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
596 	if (test_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags)) {
597 		hfs_bnode_put(node);
598 		return ERR_PTR(-EIO);
599 	}
600 
601 	pagep = node->page;
602 	memset(kmap(*pagep) + node->page_offset, 0,
603 	       min((int)PAGE_CACHE_SIZE, (int)tree->node_size));
604 	set_page_dirty(*pagep);
605 	kunmap(*pagep);
606 	for (i = 1; i < tree->pages_per_bnode; i++) {
607 		memset(kmap(*++pagep), 0, PAGE_CACHE_SIZE);
608 		set_page_dirty(*pagep);
609 		kunmap(*pagep);
610 	}
611 	clear_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags);
612 	wake_up(&node->lock_wq);
613 
614 	return node;
615 }
616 
617 void hfs_bnode_get(struct hfs_bnode *node)
618 {
619 	if (node) {
620 		atomic_inc(&node->refcnt);
621 		dprint(DBG_BNODE_REFS, "get_node(%d:%d): %d\n",
622 			node->tree->cnid, node->this,
623 			atomic_read(&node->refcnt));
624 	}
625 }
626 
627 /* Dispose of resources used by a node */
628 void hfs_bnode_put(struct hfs_bnode *node)
629 {
630 	if (node) {
631 		struct hfs_btree *tree = node->tree;
632 		int i;
633 
634 		dprint(DBG_BNODE_REFS, "put_node(%d:%d): %d\n",
635 			node->tree->cnid, node->this,
636 			atomic_read(&node->refcnt));
637 		BUG_ON(!atomic_read(&node->refcnt));
638 		if (!atomic_dec_and_lock(&node->refcnt, &tree->hash_lock))
639 			return;
640 		for (i = 0; i < tree->pages_per_bnode; i++) {
641 			if (!node->page[i])
642 				continue;
643 			mark_page_accessed(node->page[i]);
644 		}
645 
646 		if (test_bit(HFS_BNODE_DELETED, &node->flags)) {
647 			hfs_bnode_unhash(node);
648 			spin_unlock(&tree->hash_lock);
649 			hfs_bmap_free(node);
650 			hfs_bnode_free(node);
651 			return;
652 		}
653 		spin_unlock(&tree->hash_lock);
654 	}
655 }
656 
657