Quelle  bnode.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *  linux/fs/hfs/bnode.c
 *
 * Copyright (C) 2001
 * Brad Boyer (flar@allandria.com)
 * (C) 2003 Ardis Technologies <roman@ardistech.com>
 *
 * Handle basic btree node operations
 */

#include <linux/pagemap.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/swap.h>

#include "btree.h"

static inline
bool is_bnode_offset_valid(struct hfs_bnode *node, int off)
{
 bool is_valid = off < node->tree->node_size;

 if (!is_valid) {
  pr_err("requested invalid offset: "
         "NODE: id %u, type %#x, height %u, "
         "node_size %u, offset %d\n",
         node->this, node->type, node->height,
         node->tree->node_size, off);
 }

 return is_valid;
}

static inline
int check_and_correct_requested_length(struct hfs_bnode *node, int off, int len)
{
 unsigned int node_size;

 if (!is_bnode_offset_valid(node, off))
  return 0;

 node_size = node->tree->node_size;

 if ((off + len) > node_size) {
  int new_len = (int)node_size - off;

  pr_err("requested length has been corrected: "
         "NODE: id %u, type %#x, height %u, "
         "node_size %u, offset %d, "
         "requested_len %d, corrected_len %d\n",
         node->this, node->type, node->height,
         node->tree->node_size, off, len, new_len);

  return new_len;
 }

 return len;
}

void hfs_bnode_read(struct hfs_bnode *node, void *buf, int off, int len)
{
 struct page *page;
 int pagenum;
 int bytes_read;
 int bytes_to_read;

 if (!is_bnode_offset_valid(node, off))
  return;

 if (len == 0) {
  pr_err("requested zero length: "
         "NODE: id %u, type %#x, height %u, "
         "node_size %u, offset %d, len %d\n",
         node->this, node->type, node->height,
         node->tree->node_size, off, len);
  return;
 }

 len = check_and_correct_requested_length(node, off, len);

 off += node->page_offset;
 pagenum = off >> PAGE_SHIFT;
 off &= ~PAGE_MASK; /* compute page offset for the first page */

 for (bytes_read = 0; bytes_read < len; bytes_read += bytes_to_read) {
  if (pagenum >= node->tree->pages_per_bnode)
   break;
  page = node->page[pagenum];
  bytes_to_read = min_t(int, len - bytes_read, PAGE_SIZE - off);

  memcpy_from_page(buf + bytes_read, page, off, bytes_to_read);

  pagenum++;
  off = 0; /* page offset only applies to the first page */
 }
}

u16 hfs_bnode_read_u16(struct hfs_bnode *node, int off)
{
 __be16 data;
 // optimize later...
 hfs_bnode_read(node, &data, off, 2);
 return be16_to_cpu(data);
}

u8 hfs_bnode_read_u8(struct hfs_bnode *node, int off)
{
 u8 data;
 // optimize later...
 hfs_bnode_read(node, &data, off, 1);
 return data;
}

void hfs_bnode_read_key(struct hfs_bnode *node, void *key, int off)
{
 struct hfs_btree *tree;
 int key_len;

 tree = node->tree;
 if (node->type == HFS_NODE_LEAF ||
     tree->attributes & HFS_TREE_VARIDXKEYS)
  key_len = hfs_bnode_read_u8(node, off) + 1;
 else
  key_len = tree->max_key_len + 1;

 if (key_len > sizeof(hfs_btree_key) || key_len < 1) {
  memset(key, 0, sizeof(hfs_btree_key));
  pr_err("hfs: Invalid key length: %d\n", key_len);
  return;
 }

 hfs_bnode_read(node, key, off, key_len);
}

void hfs_bnode_write(struct hfs_bnode *node, void *buf, int off, int len)
{
 struct page *page;

 if (!is_bnode_offset_valid(node, off))
  return;

 if (len == 0) {
  pr_err("requested zero length: "
         "NODE: id %u, type %#x, height %u, "
         "node_size %u, offset %d, len %d\n",
         node->this, node->type, node->height,
         node->tree->node_size, off, len);
  return;
 }

 len = check_and_correct_requested_length(node, off, len);

 off += node->page_offset;
 page = node->page[0];

 memcpy_to_page(page, off, buf, len);
 set_page_dirty(page);
}

void hfs_bnode_write_u16(struct hfs_bnode *node, int off, u16 data)
{
 __be16 v = cpu_to_be16(data);
 // optimize later...
 hfs_bnode_write(node, &v, off, 2);
}

void hfs_bnode_write_u8(struct hfs_bnode *node, int off, u8 data)
{
 // optimize later...
 hfs_bnode_write(node, &data, off, 1);
}

void hfs_bnode_clear(struct hfs_bnode *node, int off, int len)
{
 struct page *page;

 if (!is_bnode_offset_valid(node, off))
  return;

 if (len == 0) {
  pr_err("requested zero length: "
         "NODE: id %u, type %#x, height %u, "
         "node_size %u, offset %d, len %d\n",
         node->this, node->type, node->height,
         node->tree->node_size, off, len);
  return;
 }

 len = check_and_correct_requested_length(node, off, len);

 off += node->page_offset;
 page = node->page[0];

 memzero_page(page, off, len);
 set_page_dirty(page);
}

void hfs_bnode_copy(struct hfs_bnode *dst_node, int dst,
  struct hfs_bnode *src_node, int src, int len)
{
 struct page *src_page, *dst_page;

 hfs_dbg(BNODE_MOD, "copybytes: %u,%u,%u\n", dst, src, len);
 if (!len)
  return;

 len = check_and_correct_requested_length(src_node, src, len);
 len = check_and_correct_requested_length(dst_node, dst, len);

 src += src_node->page_offset;
 dst += dst_node->page_offset;
 src_page = src_node->page[0];
 dst_page = dst_node->page[0];

 memcpy_page(dst_page, dst, src_page, src, len);
 set_page_dirty(dst_page);
}

void hfs_bnode_move(struct hfs_bnode *node, int dst, int src, int len)
{
 struct page *page;
 void *ptr;

 hfs_dbg(BNODE_MOD, "movebytes: %u,%u,%u\n", dst, src, len);
 if (!len)
  return;

 len = check_and_correct_requested_length(node, src, len);
 len = check_and_correct_requested_length(node, dst, len);

 src += node->page_offset;
 dst += node->page_offset;
 page = node->page[0];
 ptr = kmap_local_page(page);
 memmove(ptr + dst, ptr + src, len);
 kunmap_local(ptr);
 set_page_dirty(page);
}

void hfs_bnode_dump(struct hfs_bnode *node)
{
 struct hfs_bnode_desc desc;
 __be32 cnid;
 int i, off, key_off;

 hfs_dbg(BNODE_MOD, "bnode: %d\n", node->this);
 hfs_bnode_read(node, &desc, 0, sizeof(desc));
 hfs_dbg(BNODE_MOD, "%d, %d, %d, %d, %d\n",
  be32_to_cpu(desc.next), be32_to_cpu(desc.prev),
  desc.type, desc.height, be16_to_cpu(desc.num_recs));

 off = node->tree->node_size - 2;
 for (i = be16_to_cpu(desc.num_recs); i >= 0; off -= 2, i--) {
  key_off = hfs_bnode_read_u16(node, off);
  hfs_dbg_cont(BNODE_MOD, " %d", key_off);
  if (i && node->type == HFS_NODE_INDEX) {
   int tmp;

   if (node->tree->attributes & HFS_TREE_VARIDXKEYS)
    tmp = (hfs_bnode_read_u8(node, key_off) | 1) + 1;
   else
    tmp = node->tree->max_key_len + 1;
   hfs_dbg_cont(BNODE_MOD, " (%d,%d",
         tmp, hfs_bnode_read_u8(node, key_off));
   hfs_bnode_read(node, &cnid, key_off + tmp, 4);
   hfs_dbg_cont(BNODE_MOD, ",%d)", be32_to_cpu(cnid));
  } else if (i && node->type == HFS_NODE_LEAF) {
   int tmp;

   tmp = hfs_bnode_read_u8(node, key_off);
   hfs_dbg_cont(BNODE_MOD, " (%d)", tmp);
  }
 }
 hfs_dbg_cont(BNODE_MOD, "\n");
}

void hfs_bnode_unlink(struct hfs_bnode *node)
{
 struct hfs_btree *tree;
 struct hfs_bnode *tmp;
 __be32 cnid;

 tree = node->tree;
 if (node->prev) {
  tmp = hfs_bnode_find(tree, node->prev);
  if (IS_ERR(tmp))
   return;
  tmp->next = node->next;
  cnid = cpu_to_be32(tmp->next);
  hfs_bnode_write(tmp, &cnid, offsetof(struct hfs_bnode_desc, next), 4);
  hfs_bnode_put(tmp);
 } else if (node->type == HFS_NODE_LEAF)
  tree->leaf_head = node->next;

 if (node->next) {
  tmp = hfs_bnode_find(tree, node->next);
  if (IS_ERR(tmp))
   return;
  tmp->prev = node->prev;
  cnid = cpu_to_be32(tmp->prev);
  hfs_bnode_write(tmp, &cnid, offsetof(struct hfs_bnode_desc, prev), 4);
  hfs_bnode_put(tmp);
 } else if (node->type == HFS_NODE_LEAF)
  tree->leaf_tail = node->prev;

 // move down?
 if (!node->prev && !node->next) {
  printk(KERN_DEBUG "hfs_btree_del_level\n");
 }
 if (!node->parent) {
  tree->root = 0;
  tree->depth = 0;
 }
 set_bit(HFS_BNODE_DELETED, &node->flags);
}

static inline int hfs_bnode_hash(u32 num)
{
 num = (num >> 16) + num;
 num += num >> 8;
 return num & (NODE_HASH_SIZE - 1);
}

struct hfs_bnode *hfs_bnode_findhash(struct hfs_btree *tree, u32 cnid)
{
 struct hfs_bnode *node;

 if (cnid >= tree->node_count) {
  pr_err("request for non-existent node %d in B*Tree\n", cnid);
  return NULL;
 }

 for (node = tree->node_hash[hfs_bnode_hash(cnid)];
      node; node = node->next_hash) {
  if (node->this == cnid) {
   return node;
  }
 }
 return NULL;
}

static struct hfs_bnode *__hfs_bnode_create(struct hfs_btree *tree, u32 cnid)
{
 struct hfs_bnode *node, *node2;
 struct address_space *mapping;
 struct page *page;
 int size, block, i, hash;
 loff_t off;

 if (cnid >= tree->node_count) {
  pr_err("request for non-existent node %d in B*Tree\n", cnid);
  return NULL;
 }

 size = sizeof(struct hfs_bnode) + tree->pages_per_bnode *
  sizeof(struct page *);
 node = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 if (!node)
  return NULL;
 node->tree = tree;
 node->this = cnid;
 set_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags);
 atomic_set(&node->refcnt, 1);
 hfs_dbg(BNODE_REFS, "new_node(%d:%d): 1\n",
  node->tree->cnid, node->this);
 init_waitqueue_head(&node->lock_wq);
 spin_lock(&tree->hash_lock);
 node2 = hfs_bnode_findhash(tree, cnid);
 if (!node2) {
  hash = hfs_bnode_hash(cnid);
  node->next_hash = tree->node_hash[hash];
  tree->node_hash[hash] = node;
  tree->node_hash_cnt++;
 } else {
  hfs_bnode_get(node2);
  spin_unlock(&tree->hash_lock);
  kfree(node);
  wait_event(node2->lock_wq, !test_bit(HFS_BNODE_NEW, &node2->flags));
  return node2;
 }
 spin_unlock(&tree->hash_lock);

 mapping = tree->inode->i_mapping;
 off = (loff_t)cnid * tree->node_size;
 block = off >> PAGE_SHIFT;
 node->page_offset = off & ~PAGE_MASK;
 for (i = 0; i < tree->pages_per_bnode; i++) {
  page = read_mapping_page(mapping, block++, NULL);
  if (IS_ERR(page))
   goto fail;
  node->page[i] = page;
 }

 return node;
fail:
 set_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags);
 return node;
}

void hfs_bnode_unhash(struct hfs_bnode *node)
{
 struct hfs_bnode **p;

 hfs_dbg(BNODE_REFS, "remove_node(%d:%d): %d\n",
  node->tree->cnid, node->this, atomic_read(&node->refcnt));
 for (p = &node->tree->node_hash[hfs_bnode_hash(node->this)];
      *p && *p != node; p = &(*p)->next_hash)
  ;
 BUG_ON(!*p);
 *p = node->next_hash;
 node->tree->node_hash_cnt--;
}

/* Load a particular node out of a tree */
struct hfs_bnode *hfs_bnode_find(struct hfs_btree *tree, u32 num)
{
 struct hfs_bnode *node;
 struct hfs_bnode_desc *desc;
 int i, rec_off, off, next_off;
 int entry_size, key_size;

 spin_lock(&tree->hash_lock);
 node = hfs_bnode_findhash(tree, num);
 if (node) {
  hfs_bnode_get(node);
  spin_unlock(&tree->hash_lock);
  wait_event(node->lock_wq, !test_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags));
  if (test_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags))
   goto node_error;
  return node;
 }
 spin_unlock(&tree->hash_lock);
 node = __hfs_bnode_create(tree, num);
 if (!node)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);
 if (test_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags))
  goto node_error;
 if (!test_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags))
  return node;

 desc = (struct hfs_bnode_desc *)(kmap_local_page(node->page[0]) +
      node->page_offset);
 node->prev = be32_to_cpu(desc->prev);
 node->next = be32_to_cpu(desc->next);
 node->num_recs = be16_to_cpu(desc->num_recs);
 node->type = desc->type;
 node->height = desc->height;
 kunmap_local(desc);

 switch (node->type) {
 case HFS_NODE_HEADER:
 case HFS_NODE_MAP:
  if (node->height != 0)
   goto node_error;
  break;
 case HFS_NODE_LEAF:
  if (node->height != 1)
   goto node_error;
  break;
 case HFS_NODE_INDEX:
  if (node->height <= 1 || node->height > tree->depth)
   goto node_error;
  break;
 default:
  goto node_error;
 }

 rec_off = tree->node_size - 2;
 off = hfs_bnode_read_u16(node, rec_off);
 if (off != sizeof(struct hfs_bnode_desc))
  goto node_error;
 for (i = 1; i <= node->num_recs; off = next_off, i++) {
  rec_off -= 2;
  next_off = hfs_bnode_read_u16(node, rec_off);
  if (next_off <= off ||
      next_off > tree->node_size ||
      next_off & 1)
   goto node_error;
  entry_size = next_off - off;
  if (node->type != HFS_NODE_INDEX &&
      node->type != HFS_NODE_LEAF)
   continue;
  key_size = hfs_bnode_read_u8(node, off) + 1;
  if (key_size >= entry_size /*|| key_size & 1*/)
   goto node_error;
 }
 clear_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags);
 wake_up(&node->lock_wq);
 return node;

node_error:
 set_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags);
 clear_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags);
 wake_up(&node->lock_wq);
 hfs_bnode_put(node);
 return ERR_PTR(-EIO);
}

void hfs_bnode_free(struct hfs_bnode *node)
{
 int i;

 for (i = 0; i < node->tree->pages_per_bnode; i++)
  if (node->page[i])
   put_page(node->page[i]);
 kfree(node);
}

struct hfs_bnode *hfs_bnode_create(struct hfs_btree *tree, u32 num)
{
 struct hfs_bnode *node;
 struct page **pagep;
 int i;

 spin_lock(&tree->hash_lock);
 node = hfs_bnode_findhash(tree, num);
 spin_unlock(&tree->hash_lock);
 if (node) {
  pr_crit("new node %u already hashed?\n", num);
  WARN_ON(1);
  return node;
 }
 node = __hfs_bnode_create(tree, num);
 if (!node)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);
 if (test_bit(HFS_BNODE_ERROR, &node->flags)) {
  hfs_bnode_put(node);
  return ERR_PTR(-EIO);
 }

 pagep = node->page;
 memzero_page(*pagep, node->page_offset,
       min((int)PAGE_SIZE, (int)tree->node_size));
 set_page_dirty(*pagep);
 for (i = 1; i < tree->pages_per_bnode; i++) {
  memzero_page(*++pagep, 0, PAGE_SIZE);
  set_page_dirty(*pagep);
 }
 clear_bit(HFS_BNODE_NEW, &node->flags);
 wake_up(&node->lock_wq);

 return node;
}

void hfs_bnode_get(struct hfs_bnode *node)
{
 if (node) {
  atomic_inc(&node->refcnt);
  hfs_dbg(BNODE_REFS, "get_node(%d:%d): %d\n",
   node->tree->cnid, node->this,
   atomic_read(&node->refcnt));
 }
}

/* Dispose of resources used by a node */
void hfs_bnode_put(struct hfs_bnode *node)
{
 if (node) {
  struct hfs_btree *tree = node->tree;
  int i;

  hfs_dbg(BNODE_REFS, "put_node(%d:%d): %d\n",
   node->tree->cnid, node->this,
   atomic_read(&node->refcnt));
  BUG_ON(!atomic_read(&node->refcnt));
  if (!atomic_dec_and_lock(&node->refcnt, &tree->hash_lock))
   return;
  for (i = 0; i < tree->pages_per_bnode; i++) {
   if (!node->page[i])
    continue;
   mark_page_accessed(node->page[i]);
  }

  if (test_bit(HFS_BNODE_DELETED, &node->flags)) {
   hfs_bnode_unhash(node);
   spin_unlock(&tree->hash_lock);
   hfs_bnode_clear(node, 0, tree->node_size);
   hfs_bmap_free(node);
   hfs_bnode_free(node);
   return;
  }
  spin_unlock(&tree->hash_lock);
 }
}