UBIFS: add no_chk_data_crc mount option
[safe/jmp/linux-2.6] / fs / ubifs / tnc.c
1 /*
2  * This file is part of UBIFS.
3  *
4  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
8  * the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13  * more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
16  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 51
17  * Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
18  *
19  * Authors: Adrian Hunter
20  *          Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
21  */
22
23 /*
24  * This file implements TNC (Tree Node Cache) which caches indexing nodes of
25  * the UBIFS B-tree.
26  *
27  * At the moment the locking rules of the TNC tree are quite simple and
28  * straightforward. We just have a mutex and lock it when we traverse the
29  * tree. If a znode is not in memory, we read it from flash while still having
30  * the mutex locked.
31  */
32
33 #include <linux/crc32.h>
34 #include "ubifs.h"
35
36 /*
37  * Returned codes of 'matches_name()' and 'fallible_matches_name()' functions.
38  * @NAME_LESS: name corresponding to the first argument is less than second
39  * @NAME_MATCHES: names match
40  * @NAME_GREATER: name corresponding to the second argument is greater than
41  *                first
42  * @NOT_ON_MEDIA: node referred by zbranch does not exist on the media
43  *
44  * These constants were introduce to improve readability.
45  */
46 enum {
47         NAME_LESS    = 0,
48         NAME_MATCHES = 1,
49         NAME_GREATER = 2,
50         NOT_ON_MEDIA = 3,
51 };
52
53 /**
54  * insert_old_idx - record an index node obsoleted since the last commit start.
55  * @c: UBIFS file-system description object
56  * @lnum: LEB number of obsoleted index node
57  * @offs: offset of obsoleted index node
58  *
59  * Returns %0 on success, and a negative error code on failure.
60  *
61  * For recovery, there must always be a complete intact version of the index on
62  * flash at all times. That is called the "old index". It is the index as at the
63  * time of the last successful commit. Many of the index nodes in the old index
64  * may be dirty, but they must not be erased until the next successful commit
65  * (at which point that index becomes the old index).
66  *
67  * That means that the garbage collection and the in-the-gaps method of
68  * committing must be able to determine if an index node is in the old index.
69  * Most of the old index nodes can be found by looking up the TNC using the
70  * 'lookup_znode()' function. However, some of the old index nodes may have
71  * been deleted from the current index or may have been changed so much that
72  * they cannot be easily found. In those cases, an entry is added to an RB-tree.
73  * That is what this function does. The RB-tree is ordered by LEB number and
74  * offset because they uniquely identify the old index node.
75  */
76 static int insert_old_idx(struct ubifs_info *c, int lnum, int offs)
77 {
78         struct ubifs_old_idx *old_idx, *o;
79         struct rb_node **p, *parent = NULL;
80
81         old_idx = kmalloc(sizeof(struct ubifs_old_idx), GFP_NOFS);
82         if (unlikely(!old_idx))
83                 return -ENOMEM;
84         old_idx->lnum = lnum;
85         old_idx->offs = offs;
86
87         p = &c->old_idx.rb_node;
88         while (*p) {
89                 parent = *p;
90                 o = rb_entry(parent, struct ubifs_old_idx, rb);
91                 if (lnum < o->lnum)
92                         p = &(*p)->rb_left;
93                 else if (lnum > o->lnum)
94                         p = &(*p)->rb_right;
95                 else if (offs < o->offs)
96                         p = &(*p)->rb_left;
97                 else if (offs > o->offs)
98                         p = &(*p)->rb_right;
99                 else {
100                         ubifs_err("old idx added twice!");
101                         kfree(old_idx);
102                         return 0;
103                 }
104         }
105         rb_link_node(&old_idx->rb, parent, p);
106         rb_insert_color(&old_idx->rb, &c->old_idx);
107         return 0;
108 }
109
110 /**
111  * insert_old_idx_znode - record a znode obsoleted since last commit start.
112  * @c: UBIFS file-system description object
113  * @znode: znode of obsoleted index node
114  *
115  * Returns %0 on success, and a negative error code on failure.
116  */
117 int insert_old_idx_znode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_znode *znode)
118 {
119         if (znode->parent) {
120                 struct ubifs_zbranch *zbr;
121
122                 zbr = &znode->parent->zbranch[znode->iip];
123                 if (zbr->len)
124                         return insert_old_idx(c, zbr->lnum, zbr->offs);
125         } else
126                 if (c->zroot.len)
127                         return insert_old_idx(c, c->zroot.lnum,
128                                               c->zroot.offs);
129         return 0;
130 }
131
132 /**
133  * ins_clr_old_idx_znode - record a znode obsoleted since last commit start.
134  * @c: UBIFS file-system description object
135  * @znode: znode of obsoleted index node
136  *
137  * Returns %0 on success, and a negative error code on failure.
138  */
139 static int ins_clr_old_idx_znode(struct ubifs_info *c,
140                                  struct ubifs_znode *znode)
141 {
142         int err;
143
144         if (znode->parent) {
145                 struct ubifs_zbranch *zbr;
146
147                 zbr = &znode->parent->zbranch[znode->iip];
148                 if (zbr->len) {
149                         err = insert_old_idx(c, zbr->lnum, zbr->offs);
150                         if (err)
151                                 return err;
152                         zbr->lnum = 0;
153                         zbr->offs = 0;
154                         zbr->len = 0;
155                 }
156         } else
157                 if (c->zroot.len) {
158                         err = insert_old_idx(c, c->zroot.lnum, c->zroot.offs);
159                         if (err)
160                                 return err;
161                         c->zroot.lnum = 0;
162                         c->zroot.offs = 0;
163                         c->zroot.len = 0;
164                 }
165         return 0;
166 }
167
168 /**
169  * destroy_old_idx - destroy the old_idx RB-tree.
170  * @c: UBIFS file-system description object
171  *
172  * During start commit, the old_idx RB-tree is used to avoid overwriting index
173  * nodes that were in the index last commit but have since been deleted.  This
174  * is necessary for recovery i.e. the old index must be kept intact until the
175  * new index is successfully written.  The old-idx RB-tree is used for the
176  * in-the-gaps method of writing index nodes and is destroyed every commit.
177  */
178 void destroy_old_idx(struct ubifs_info *c)
179 {
180         struct rb_node *this = c->old_idx.rb_node;
181         struct ubifs_old_idx *old_idx;
182
183         while (this) {
184                 if (this->rb_left) {
185                         this = this->rb_left;
186                         continue;
187                 } else if (this->rb_right) {
188                         this = this->rb_right;
189                         continue;
190                 }
191                 old_idx = rb_entry(this, struct ubifs_old_idx, rb);
192                 this = rb_parent(this);
193                 if (this) {
194                         if (this->rb_left == &old_idx->rb)
195                                 this->rb_left = NULL;
196                         else
197                                 this->rb_right = NULL;
198                 }
199                 kfree(old_idx);
200         }
201         c->old_idx = RB_ROOT;
202 }
203
204 /**
205  * copy_znode - copy a dirty znode.
206  * @c: UBIFS file-system description object
207  * @znode: znode to copy
208  *
209  * A dirty znode being committed may not be changed, so it is copied.
210  */
211 static struct ubifs_znode *copy_znode(struct ubifs_info *c,
212                                       struct ubifs_znode *znode)
213 {
214         struct ubifs_znode *zn;
215
216         zn = kmalloc(c->max_znode_sz, GFP_NOFS);
217         if (unlikely(!zn))
218                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
219
220         memcpy(zn, znode, c->max_znode_sz);
221         zn->cnext = NULL;
222         __set_bit(DIRTY_ZNODE, &zn->flags);
223         __clear_bit(COW_ZNODE, &zn->flags);
224
225         ubifs_assert(!test_bit(OBSOLETE_ZNODE, &znode->flags));
226         __set_bit(OBSOLETE_ZNODE, &znode->flags);
227
228         if (znode->level != 0) {
229                 int i;
230                 const int n = zn->child_cnt;
231
232                 /* The children now have new parent */
233                 for (i = 0; i < n; i++) {
234                         struct ubifs_zbranch *zbr = &zn->zbranch[i];
235
236                         if (zbr->znode)
237                                 zbr->znode->parent = zn;
238                 }
239         }
240
241         atomic_long_inc(&c->dirty_zn_cnt);
242         return zn;
243 }
244
245 /**
246  * add_idx_dirt - add dirt due to a dirty znode.
247  * @c: UBIFS file-system description object
248  * @lnum: LEB number of index node
249  * @dirt: size of index node
250  *
251  * This function updates lprops dirty space and the new size of the index.
252  */
253 static int add_idx_dirt(struct ubifs_info *c, int lnum, int dirt)
254 {
255         c->calc_idx_sz -= ALIGN(dirt, 8);
256         return ubifs_add_dirt(c, lnum, dirt);
257 }
258
259 /**
260  * dirty_cow_znode - ensure a znode is not being committed.
261  * @c: UBIFS file-system description object
262  * @zbr: branch of znode to check
263  *
264  * Returns dirtied znode on success or negative error code on failure.
265  */
266 static struct ubifs_znode *dirty_cow_znode(struct ubifs_info *c,
267                                            struct ubifs_zbranch *zbr)
268 {
269         struct ubifs_znode *znode = zbr->znode;
270         struct ubifs_znode *zn;
271         int err;
272
273         if (!test_bit(COW_ZNODE, &znode->flags)) {
274                 /* znode is not being committed */
275                 if (!test_and_set_bit(DIRTY_ZNODE, &znode->flags)) {
276                         atomic_long_inc(&c->dirty_zn_cnt);
277                         atomic_long_dec(&c->clean_zn_cnt);
278                         atomic_long_dec(&ubifs_clean_zn_cnt);
279                         err = add_idx_dirt(c, zbr->lnum, zbr->len);
280                         if (unlikely(err))
281                                 return ERR_PTR(err);
282                 }
283                 return znode;
284         }
285
286         zn = copy_znode(c, znode);
287         if (IS_ERR(zn))
288                 return zn;
289
290         if (zbr->len) {
291                 err = insert_old_idx(c, zbr->lnum, zbr->offs);
292                 if (unlikely(err))
293                         return ERR_PTR(err);
294                 err = add_idx_dirt(c, zbr->lnum, zbr->len);
295         } else
296                 err = 0;
297
298         zbr->znode = zn;
299         zbr->lnum = 0;
300         zbr->offs = 0;
301         zbr->len = 0;
302
303         if (unlikely(err))
304                 return ERR_PTR(err);
305         return zn;
306 }
307
308 /**
309  * lnc_add - add a leaf node to the leaf node cache.
310  * @c: UBIFS file-system description object
311  * @zbr: zbranch of leaf node
312  * @node: leaf node
313  *
314  * Leaf nodes are non-index nodes directory entry nodes or data nodes. The
315  * purpose of the leaf node cache is to save re-reading the same leaf node over
316  * and over again. Most things are cached by VFS, however the file system must
317  * cache directory entries for readdir and for resolving hash collisions. The
318  * present implementation of the leaf node cache is extremely simple, and
319  * allows for error returns that are not used but that may be needed if a more
320  * complex implementation is created.
321  *
322  * Note, this function does not add the @node object to LNC directly, but
323  * allocates a copy of the object and adds the copy to LNC. The reason for this
324  * is that @node has been allocated outside of the TNC subsystem and will be
325  * used with @c->tnc_mutex unlock upon return from the TNC subsystem. But LNC
326  * may be changed at any time, e.g. freed by the shrinker.
327  */
328 static int lnc_add(struct ubifs_info *c, struct ubifs_zbranch *zbr,
329                    const void *node)
330 {
331         int err;
332         void *lnc_node;
333         const struct ubifs_dent_node *dent = node;
334
335         ubifs_assert(!zbr->leaf);
336         ubifs_assert(zbr->len != 0);
337         ubifs_assert(is_hash_key(c, &zbr->key));
338
339         err = ubifs_validate_entry(c, dent);
340         if (err) {
341                 dbg_dump_stack();
342                 dbg_dump_node(c, dent);
343                 return err;
344         }
345
346         lnc_node = kmalloc(zbr->len, GFP_NOFS);
347         if (!lnc_node)
348                 /* We don't have to have the cache, so no error */
349                 return 0;
350
351         memcpy(lnc_node, node, zbr->len);
352         zbr->leaf = lnc_node;
353         return 0;
354 }
355
356  /**
357  * lnc_add_directly - add a leaf node to the leaf-node-cache.
358  * @c: UBIFS file-system description object
359  * @zbr: zbranch of leaf node
360  * @node: leaf node
361  *
362  * This function is similar to 'lnc_add()', but it does not create a copy of
363  * @node but inserts @node to TNC directly.
364  */
365 static int lnc_add_directly(struct ubifs_info *c, struct ubifs_zbranch *zbr,
366                             void *node)
367 {
368         int err;
369
370         ubifs_assert(!zbr->leaf);
371         ubifs_assert(zbr->len != 0);
372
373         err = ubifs_validate_entry(c, node);
374         if (err) {
375                 dbg_dump_stack();
376                 dbg_dump_node(c, node);
377                 return err;
378         }
379
380         zbr->leaf = node;
381         return 0;
382 }
383
384 /**
385  * lnc_free - remove a leaf node from the leaf node cache.
386  * @zbr: zbranch of leaf node
387  * @node: leaf node
388  */
389 static void lnc_free(struct ubifs_zbranch *zbr)
390 {
391         if (!zbr->leaf)
392                 return;
393         kfree(zbr->leaf);
394         zbr->leaf = NULL;
395 }
396
397 /**
398  * tnc_read_node_nm - read a "hashed" leaf node.
399  * @c: UBIFS file-system description object
400  * @zbr: key and position of the node
401  * @node: node is returned here
402  *
403  * This function reads a "hashed" node defined by @zbr from the leaf node cache
404  * (in it is there) or from the hash media, in which case the node is also
405  * added to LNC. Returns zero in case of success or a negative negative error
406  * code in case of failure.
407  */
408 static int tnc_read_node_nm(struct ubifs_info *c, struct ubifs_zbranch *zbr,
409                             void *node)
410 {
411         int err;
412
413         ubifs_assert(is_hash_key(c, &zbr->key));
414
415         if (zbr->leaf) {
416                 /* Read from the leaf node cache */
417                 ubifs_assert(zbr->len != 0);
418                 memcpy(node, zbr->leaf, zbr->len);
419                 return 0;
420         }
421
422         err = ubifs_tnc_read_node(c, zbr, node);
423         if (err)
424                 return err;
425
426         /* Add the node to the leaf node cache */
427         err = lnc_add(c, zbr, node);
428         return err;
429 }
430
431 /**
432  * try_read_node - read a node if it is a node.
433  * @c: UBIFS file-system description object
434  * @buf: buffer to read to
435  * @type: node type
436  * @len: node length (not aligned)
437  * @lnum: LEB number of node to read
438  * @offs: offset of node to read
439  *
440  * This function tries to read a node of known type and length, checks it and
441  * stores it in @buf. This function returns %1 if a node is present and %0 if
442  * a node is not present. A negative error code is returned for I/O errors.
443  * This function performs that same function as ubifs_read_node except that
444  * it does not require that there is actually a node present and instead
445  * the return code indicates if a node was read.
446  */
447 static int try_read_node(const struct ubifs_info *c, void *buf, int type,
448                          int len, int lnum, int offs)
449 {
450         int err, node_len;
451         struct ubifs_ch *ch = buf;
452         uint32_t crc, node_crc;
453
454         dbg_io("LEB %d:%d, %s, length %d", lnum, offs, dbg_ntype(type), len);
455
456         err = ubi_read(c->ubi, lnum, buf, offs, len);
457         if (err) {
458                 ubifs_err("cannot read node type %d from LEB %d:%d, error %d",
459                           type, lnum, offs, err);
460                 return err;
461         }
462
463         if (le32_to_cpu(ch->magic) != UBIFS_NODE_MAGIC)
464                 return 0;
465
466         if (ch->node_type != type)
467                 return 0;
468
469         node_len = le32_to_cpu(ch->len);
470         if (node_len != len)
471                 return 0;
472
473         if (type == UBIFS_DATA_NODE && !c->always_chk_crc)
474                 if (c->no_chk_data_crc)
475                         return 0;
476
477         crc = crc32(UBIFS_CRC32_INIT, buf + 8, node_len - 8);
478         node_crc = le32_to_cpu(ch->crc);
479         if (crc != node_crc)
480                 return 0;
481
482         return 1;
483 }
484
485 /**
486  * fallible_read_node - try to read a leaf node.
487  * @c: UBIFS file-system description object
488  * @key:  key of node to read
489  * @zbr:  position of node
490  * @node: node returned
491  *
492  * This function tries to read a node and returns %1 if the node is read, %0
493  * if the node is not present, and a negative error code in the case of error.
494  */
495 static int fallible_read_node(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
496                               struct ubifs_zbranch *zbr, void *node)
497 {
498         int ret;
499
500         dbg_tnc("LEB %d:%d, key %s", zbr->lnum, zbr->offs, DBGKEY(key));
501
502         ret = try_read_node(c, node, key_type(c, key), zbr->len, zbr->lnum,
503                             zbr->offs);
504         if (ret == 1) {
505                 union ubifs_key node_key;
506                 struct ubifs_dent_node *dent = node;
507
508                 /* All nodes have key in the same place */
509                 key_read(c, &dent->key, &node_key);
510                 if (keys_cmp(c, key, &node_key) != 0)
511                         ret = 0;
512         }
513         if (ret == 0 && c->replaying)
514                 dbg_mnt("dangling branch LEB %d:%d len %d, key %s",
515                         zbr->lnum, zbr->offs, zbr->len, DBGKEY(key));
516         return ret;
517 }
518
519 /**
520  * matches_name - determine if a direntry or xattr entry matches a given name.
521  * @c: UBIFS file-system description object
522  * @zbr: zbranch of dent
523  * @nm: name to match
524  *
525  * This function checks if xentry/direntry referred by zbranch @zbr matches name
526  * @nm. Returns %NAME_MATCHES if it does, %NAME_LESS if the name referred by
527  * @zbr is less than @nm, and %NAME_GREATER if it is greater than @nm. In case
528  * of failure, a negative error code is returned.
529  */
530 static int matches_name(struct ubifs_info *c, struct ubifs_zbranch *zbr,
531                         const struct qstr *nm)
532 {
533         struct ubifs_dent_node *dent;
534         int nlen, err;
535
536         /* If possible, match against the dent in the leaf node cache */
537         if (!zbr->leaf) {
538                 dent = kmalloc(zbr->len, GFP_NOFS);
539                 if (!dent)
540                         return -ENOMEM;
541
542                 err = ubifs_tnc_read_node(c, zbr, dent);
543                 if (err)
544                         goto out_free;
545
546                 /* Add the node to the leaf node cache */
547                 err = lnc_add_directly(c, zbr, dent);
548                 if (err)
549                         goto out_free;
550         } else
551                 dent = zbr->leaf;
552
553         nlen = le16_to_cpu(dent->nlen);
554         err = memcmp(dent->name, nm->name, min_t(int, nlen, nm->len));
555         if (err == 0) {
556                 if (nlen == nm->len)
557                         return NAME_MATCHES;
558                 else if (nlen < nm->len)
559                         return NAME_LESS;
560                 else
561                         return NAME_GREATER;
562         } else if (err < 0)
563                 return NAME_LESS;
564         else
565                 return NAME_GREATER;
566
567 out_free:
568         kfree(dent);
569         return err;
570 }
571
572 /**
573  * get_znode - get a TNC znode that may not be loaded yet.
574  * @c: UBIFS file-system description object
575  * @znode: parent znode
576  * @n: znode branch slot number
577  *
578  * This function returns the znode or a negative error code.
579  */
580 static struct ubifs_znode *get_znode(struct ubifs_info *c,
581                                      struct ubifs_znode *znode, int n)
582 {
583         struct ubifs_zbranch *zbr;
584
585         zbr = &znode->zbranch[n];
586         if (zbr->znode)
587                 znode = zbr->znode;
588         else
589                 znode = ubifs_load_znode(c, zbr, znode, n);
590         return znode;
591 }
592
593 /**
594  * tnc_next - find next TNC entry.
595  * @c: UBIFS file-system description object
596  * @zn: znode is passed and returned here
597  * @n: znode branch slot number is passed and returned here
598  *
599  * This function returns %0 if the next TNC entry is found, %-ENOENT if there is
600  * no next entry, or a negative error code otherwise.
601  */
602 static int tnc_next(struct ubifs_info *c, struct ubifs_znode **zn, int *n)
603 {
604         struct ubifs_znode *znode = *zn;
605         int nn = *n;
606
607         nn += 1;
608         if (nn < znode->child_cnt) {
609                 *n = nn;
610                 return 0;
611         }
612         while (1) {
613                 struct ubifs_znode *zp;
614
615                 zp = znode->parent;
616                 if (!zp)
617                         return -ENOENT;
618                 nn = znode->iip + 1;
619                 znode = zp;
620                 if (nn < znode->child_cnt) {
621                         znode = get_znode(c, znode, nn);
622                         if (IS_ERR(znode))
623                                 return PTR_ERR(znode);
624                         while (znode->level != 0) {
625                                 znode = get_znode(c, znode, 0);
626                                 if (IS_ERR(znode))
627                                         return PTR_ERR(znode);
628                         }
629                         nn = 0;
630                         break;
631                 }
632         }
633         *zn = znode;
634         *n = nn;
635         return 0;
636 }
637
638 /**
639  * tnc_prev - find previous TNC entry.
640  * @c: UBIFS file-system description object
641  * @zn: znode is returned here
642  * @n: znode branch slot number is passed and returned here
643  *
644  * This function returns %0 if the previous TNC entry is found, %-ENOENT if
645  * there is no next entry, or a negative error code otherwise.
646  */
647 static int tnc_prev(struct ubifs_info *c, struct ubifs_znode **zn, int *n)
648 {
649         struct ubifs_znode *znode = *zn;
650         int nn = *n;
651
652         if (nn > 0) {
653                 *n = nn - 1;
654                 return 0;
655         }
656         while (1) {
657                 struct ubifs_znode *zp;
658
659                 zp = znode->parent;
660                 if (!zp)
661                         return -ENOENT;
662                 nn = znode->iip - 1;
663                 znode = zp;
664                 if (nn >= 0) {
665                         znode = get_znode(c, znode, nn);
666                         if (IS_ERR(znode))
667                                 return PTR_ERR(znode);
668                         while (znode->level != 0) {
669                                 nn = znode->child_cnt - 1;
670                                 znode = get_znode(c, znode, nn);
671                                 if (IS_ERR(znode))
672                                         return PTR_ERR(znode);
673                         }
674                         nn = znode->child_cnt - 1;
675                         break;
676                 }
677         }
678         *zn = znode;
679         *n = nn;
680         return 0;
681 }
682
683 /**
684  * resolve_collision - resolve a collision.
685  * @c: UBIFS file-system description object
686  * @key: key of a directory or extended attribute entry
687  * @zn: znode is returned here
688  * @n: zbranch number is passed and returned here
689  * @nm: name of the entry
690  *
691  * This function is called for "hashed" keys to make sure that the found key
692  * really corresponds to the looked up node (directory or extended attribute
693  * entry). It returns %1 and sets @zn and @n if the collision is resolved.
694  * %0 is returned if @nm is not found and @zn and @n are set to the previous
695  * entry, i.e. to the entry after which @nm could follow if it were in TNC.
696  * This means that @n may be set to %-1 if the leftmost key in @zn is the
697  * previous one. A negative error code is returned on failures.
698  */
699 static int resolve_collision(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
700                              struct ubifs_znode **zn, int *n,
701                              const struct qstr *nm)
702 {
703         int err;
704
705         err = matches_name(c, &(*zn)->zbranch[*n], nm);
706         if (unlikely(err < 0))
707                 return err;
708         if (err == NAME_MATCHES)
709                 return 1;
710
711         if (err == NAME_GREATER) {
712                 /* Look left */
713                 while (1) {
714                         err = tnc_prev(c, zn, n);
715                         if (err == -ENOENT) {
716                                 ubifs_assert(*n == 0);
717                                 *n = -1;
718                                 return 0;
719                         }
720                         if (err < 0)
721                                 return err;
722                         if (keys_cmp(c, &(*zn)->zbranch[*n].key, key)) {
723                                 /*
724                                  * We have found the branch after which we would
725                                  * like to insert, but inserting in this znode
726                                  * may still be wrong. Consider the following 3
727                                  * znodes, in the case where we are resolving a
728                                  * collision with Key2.
729                                  *
730                                  *                  znode zp
731                                  *            ----------------------
732                                  * level 1     |  Key0  |  Key1  |
733                                  *            -----------------------
734                                  *                 |            |
735                                  *       znode za  |            |  znode zb
736                                  *          ------------      ------------
737                                  * level 0  |  Key0  |        |  Key2  |
738                                  *          ------------      ------------
739                                  *
740                                  * The lookup finds Key2 in znode zb. Lets say
741                                  * there is no match and the name is greater so
742                                  * we look left. When we find Key0, we end up
743                                  * here. If we return now, we will insert into
744                                  * znode za at slot n = 1.  But that is invalid
745                                  * according to the parent's keys.  Key2 must
746                                  * be inserted into znode zb.
747                                  *
748                                  * Note, this problem is not relevant for the
749                                  * case when we go right, because
750                                  * 'tnc_insert()' would correct the parent key.
751                                  */
752                                 if (*n == (*zn)->child_cnt - 1) {
753                                         err = tnc_next(c, zn, n);
754                                         if (err) {
755                                                 /* Should be impossible */
756                                                 ubifs_assert(0);
757                                                 if (err == -ENOENT)
758                                                         err = -EINVAL;
759                                                 return err;
760                                         }
761                                         ubifs_assert(*n == 0);
762                                         *n = -1;
763                                 }
764                                 return 0;
765                         }
766                         err = matches_name(c, &(*zn)->zbranch[*n], nm);
767                         if (err < 0)
768                                 return err;
769                         if (err == NAME_LESS)
770                                 return 0;
771                         if (err == NAME_MATCHES)
772                                 return 1;
773                         ubifs_assert(err == NAME_GREATER);
774                 }
775         } else {
776                 int nn = *n;
777                 struct ubifs_znode *znode = *zn;
778
779                 /* Look right */
780                 while (1) {
781                         err = tnc_next(c, &znode, &nn);
782                         if (err == -ENOENT)
783                                 return 0;
784                         if (err < 0)
785                                 return err;
786                         if (keys_cmp(c, &znode->zbranch[nn].key, key))
787                                 return 0;
788                         err = matches_name(c, &znode->zbranch[nn], nm);
789                         if (err < 0)
790                                 return err;
791                         if (err == NAME_GREATER)
792                                 return 0;
793                         *zn = znode;
794                         *n = nn;
795                         if (err == NAME_MATCHES)
796                                 return 1;
797                         ubifs_assert(err == NAME_LESS);
798                 }
799         }
800 }
801
802 /**
803  * fallible_matches_name - determine if a dent matches a given name.
804  * @c: UBIFS file-system description object
805  * @zbr: zbranch of dent
806  * @nm: name to match
807  *
808  * This is a "fallible" version of 'matches_name()' function which does not
809  * panic if the direntry/xentry referred by @zbr does not exist on the media.
810  *
811  * This function checks if xentry/direntry referred by zbranch @zbr matches name
812  * @nm. Returns %NAME_MATCHES it does, %NAME_LESS if the name referred by @zbr
813  * is less than @nm, %NAME_GREATER if it is greater than @nm, and @NOT_ON_MEDIA
814  * if xentry/direntry referred by @zbr does not exist on the media. A negative
815  * error code is returned in case of failure.
816  */
817 static int fallible_matches_name(struct ubifs_info *c,
818                                  struct ubifs_zbranch *zbr,
819                                  const struct qstr *nm)
820 {
821         struct ubifs_dent_node *dent;
822         int nlen, err;
823
824         /* If possible, match against the dent in the leaf node cache */
825         if (!zbr->leaf) {
826                 dent = kmalloc(zbr->len, GFP_NOFS);
827                 if (!dent)
828                         return -ENOMEM;
829
830                 err = fallible_read_node(c, &zbr->key, zbr, dent);
831                 if (err < 0)
832                         goto out_free;
833                 if (err == 0) {
834                         /* The node was not present */
835                         err = NOT_ON_MEDIA;
836                         goto out_free;
837                 }
838                 ubifs_assert(err == 1);
839
840                 err = lnc_add_directly(c, zbr, dent);
841                 if (err)
842                         goto out_free;
843         } else
844                 dent = zbr->leaf;
845
846         nlen = le16_to_cpu(dent->nlen);
847         err = memcmp(dent->name, nm->name, min_t(int, nlen, nm->len));
848         if (err == 0) {
849                 if (nlen == nm->len)
850                         return NAME_MATCHES;
851                 else if (nlen < nm->len)
852                         return NAME_LESS;
853                 else
854                         return NAME_GREATER;
855         } else if (err < 0)
856                 return NAME_LESS;
857         else
858                 return NAME_GREATER;
859
860 out_free:
861         kfree(dent);
862         return err;
863 }
864
865 /**
866  * fallible_resolve_collision - resolve a collision even if nodes are missing.
867  * @c: UBIFS file-system description object
868  * @key: key
869  * @zn: znode is returned here
870  * @n: branch number is passed and returned here
871  * @nm: name of directory entry
872  * @adding: indicates caller is adding a key to the TNC
873  *
874  * This is a "fallible" version of the 'resolve_collision()' function which
875  * does not panic if one of the nodes referred to by TNC does not exist on the
876  * media. This may happen when replaying the journal if a deleted node was
877  * Garbage-collected and the commit was not done. A branch that refers to a node
878  * that is not present is called a dangling branch. The following are the return
879  * codes for this function:
880  *  o if @nm was found, %1 is returned and @zn and @n are set to the found
881  *    branch;
882  *  o if we are @adding and @nm was not found, %0 is returned;
883  *  o if we are not @adding and @nm was not found, but a dangling branch was
884  *    found, then %1 is returned and @zn and @n are set to the dangling branch;
885  *  o a negative error code is returned in case of failure.
886  */
887 static int fallible_resolve_collision(struct ubifs_info *c,
888                                       const union ubifs_key *key,
889                                       struct ubifs_znode **zn, int *n,
890                                       const struct qstr *nm, int adding)
891 {
892         struct ubifs_znode *o_znode = NULL, *znode = *zn;
893         int uninitialized_var(o_n), err, cmp, unsure = 0, nn = *n;
894
895         cmp = fallible_matches_name(c, &znode->zbranch[nn], nm);
896         if (unlikely(cmp < 0))
897                 return cmp;
898         if (cmp == NAME_MATCHES)
899                 return 1;
900         if (cmp == NOT_ON_MEDIA) {
901                 o_znode = znode;
902                 o_n = nn;
903                 /*
904                  * We are unlucky and hit a dangling branch straight away.
905                  * Now we do not really know where to go to find the needed
906                  * branch - to the left or to the right. Well, let's try left.
907                  */
908                 unsure = 1;
909         } else if (!adding)
910                 unsure = 1; /* Remove a dangling branch wherever it is */
911
912         if (cmp == NAME_GREATER || unsure) {
913                 /* Look left */
914                 while (1) {
915                         err = tnc_prev(c, zn, n);
916                         if (err == -ENOENT) {
917                                 ubifs_assert(*n == 0);
918                                 *n = -1;
919                                 break;
920                         }
921                         if (err < 0)
922                                 return err;
923                         if (keys_cmp(c, &(*zn)->zbranch[*n].key, key)) {
924                                 /* See comments in 'resolve_collision()' */
925                                 if (*n == (*zn)->child_cnt - 1) {
926                                         err = tnc_next(c, zn, n);
927                                         if (err) {
928                                                 /* Should be impossible */
929                                                 ubifs_assert(0);
930                                                 if (err == -ENOENT)
931                                                         err = -EINVAL;
932                                                 return err;
933                                         }
934                                         ubifs_assert(*n == 0);
935                                         *n = -1;
936                                 }
937                                 break;
938                         }
939                         err = fallible_matches_name(c, &(*zn)->zbranch[*n], nm);
940                         if (err < 0)
941                                 return err;
942                         if (err == NAME_MATCHES)
943                                 return 1;
944                         if (err == NOT_ON_MEDIA) {
945                                 o_znode = *zn;
946                                 o_n = *n;
947                                 continue;
948                         }
949                         if (!adding)
950                                 continue;
951                         if (err == NAME_LESS)
952                                 break;
953                         else
954                                 unsure = 0;
955                 }
956         }
957
958         if (cmp == NAME_LESS || unsure) {
959                 /* Look right */
960                 *zn = znode;
961                 *n = nn;
962                 while (1) {
963                         err = tnc_next(c, &znode, &nn);
964                         if (err == -ENOENT)
965                                 break;
966                         if (err < 0)
967                                 return err;
968                         if (keys_cmp(c, &znode->zbranch[nn].key, key))
969                                 break;
970                         err = fallible_matches_name(c, &znode->zbranch[nn], nm);
971                         if (err < 0)
972                                 return err;
973                         if (err == NAME_GREATER)
974                                 break;
975                         *zn = znode;
976                         *n = nn;
977                         if (err == NAME_MATCHES)
978                                 return 1;
979                         if (err == NOT_ON_MEDIA) {
980                                 o_znode = znode;
981                                 o_n = nn;
982                         }
983                 }
984         }
985
986         /* Never match a dangling branch when adding */
987         if (adding || !o_znode)
988                 return 0;
989
990         dbg_mnt("dangling match LEB %d:%d len %d %s",
991                 o_znode->zbranch[o_n].lnum, o_znode->zbranch[o_n].offs,
992                 o_znode->zbranch[o_n].len, DBGKEY(key));
993         *zn = o_znode;
994         *n = o_n;
995         return 1;
996 }
997
998 /**
999  * matches_position - determine if a zbranch matches a given position.
1000  * @zbr: zbranch of dent
1001  * @lnum: LEB number of dent to match
1002  * @offs: offset of dent to match
1003  *
1004  * This function returns %1 if @lnum:@offs matches, and %0 otherwise.
1005  */
1006 static int matches_position(struct ubifs_zbranch *zbr, int lnum, int offs)
1007 {
1008         if (zbr->lnum == lnum && zbr->offs == offs)
1009                 return 1;
1010         else
1011                 return 0;
1012 }
1013
1014 /**
1015  * resolve_collision_directly - resolve a collision directly.
1016  * @c: UBIFS file-system description object
1017  * @key: key of directory entry
1018  * @zn: znode is passed and returned here
1019  * @n: zbranch number is passed and returned here
1020  * @lnum: LEB number of dent node to match
1021  * @offs: offset of dent node to match
1022  *
1023  * This function is used for "hashed" keys to make sure the found directory or
1024  * extended attribute entry node is what was looked for. It is used when the
1025  * flash address of the right node is known (@lnum:@offs) which makes it much
1026  * easier to resolve collisions (no need to read entries and match full
1027  * names). This function returns %1 and sets @zn and @n if the collision is
1028  * resolved, %0 if @lnum:@offs is not found and @zn and @n are set to the
1029  * previous directory entry. Otherwise a negative error code is returned.
1030  */
1031 static int resolve_collision_directly(struct ubifs_info *c,
1032                                       const union ubifs_key *key,
1033                                       struct ubifs_znode **zn, int *n,
1034                                       int lnum, int offs)
1035 {
1036         struct ubifs_znode *znode;
1037         int nn, err;
1038
1039         znode = *zn;
1040         nn = *n;
1041         if (matches_position(&znode->zbranch[nn], lnum, offs))
1042                 return 1;
1043
1044         /* Look left */
1045         while (1) {
1046                 err = tnc_prev(c, &znode, &nn);
1047                 if (err == -ENOENT)
1048                         break;
1049                 if (err < 0)
1050                         return err;
1051                 if (keys_cmp(c, &znode->zbranch[nn].key, key))
1052                         break;
1053                 if (matches_position(&znode->zbranch[nn], lnum, offs)) {
1054                         *zn = znode;
1055                         *n = nn;
1056                         return 1;
1057                 }
1058         }
1059
1060         /* Look right */
1061         znode = *zn;
1062         nn = *n;
1063         while (1) {
1064                 err = tnc_next(c, &znode, &nn);
1065                 if (err == -ENOENT)
1066                         return 0;
1067                 if (err < 0)
1068                         return err;
1069                 if (keys_cmp(c, &znode->zbranch[nn].key, key))
1070                         return 0;
1071                 *zn = znode;
1072                 *n = nn;
1073                 if (matches_position(&znode->zbranch[nn], lnum, offs))
1074                         return 1;
1075         }
1076 }
1077
1078 /**
1079  * dirty_cow_bottom_up - dirty a znode and its ancestors.
1080  * @c: UBIFS file-system description object
1081  * @znode: znode to dirty
1082  *
1083  * If we do not have a unique key that resides in a znode, then we cannot
1084  * dirty that znode from the top down (i.e. by using lookup_level0_dirty)
1085  * This function records the path back to the last dirty ancestor, and then
1086  * dirties the znodes on that path.
1087  */
1088 static struct ubifs_znode *dirty_cow_bottom_up(struct ubifs_info *c,
1089                                                struct ubifs_znode *znode)
1090 {
1091         struct ubifs_znode *zp;
1092         int *path = c->bottom_up_buf, p = 0;
1093
1094         ubifs_assert(c->zroot.znode);
1095         ubifs_assert(znode);
1096         if (c->zroot.znode->level > BOTTOM_UP_HEIGHT) {
1097                 kfree(c->bottom_up_buf);
1098                 c->bottom_up_buf = kmalloc(c->zroot.znode->level * sizeof(int),
1099                                            GFP_NOFS);
1100                 if (!c->bottom_up_buf)
1101                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1102                 path = c->bottom_up_buf;
1103         }
1104         if (c->zroot.znode->level) {
1105                 /* Go up until parent is dirty */
1106                 while (1) {
1107                         int n;
1108
1109                         zp = znode->parent;
1110                         if (!zp)
1111                                 break;
1112                         n = znode->iip;
1113                         ubifs_assert(p < c->zroot.znode->level);
1114                         path[p++] = n;
1115                         if (!zp->cnext && ubifs_zn_dirty(znode))
1116                                 break;
1117                         znode = zp;
1118                 }
1119         }
1120
1121         /* Come back down, dirtying as we go */
1122         while (1) {
1123                 struct ubifs_zbranch *zbr;
1124
1125                 zp = znode->parent;
1126                 if (zp) {
1127                         ubifs_assert(path[p - 1] >= 0);
1128                         ubifs_assert(path[p - 1] < zp->child_cnt);
1129                         zbr = &zp->zbranch[path[--p]];
1130                         znode = dirty_cow_znode(c, zbr);
1131                 } else {
1132                         ubifs_assert(znode == c->zroot.znode);
1133                         znode = dirty_cow_znode(c, &c->zroot);
1134                 }
1135                 if (IS_ERR(znode) || !p)
1136                         break;
1137                 ubifs_assert(path[p - 1] >= 0);
1138                 ubifs_assert(path[p - 1] < znode->child_cnt);
1139                 znode = znode->zbranch[path[p - 1]].znode;
1140         }
1141
1142         return znode;
1143 }
1144
1145 /**
1146  * ubifs_lookup_level0 - search for zero-level znode.
1147  * @c: UBIFS file-system description object
1148  * @key:  key to lookup
1149  * @zn: znode is returned here
1150  * @n: znode branch slot number is returned here
1151  *
1152  * This function looks up the TNC tree and search for zero-level znode which
1153  * refers key @key. The found zero-level znode is returned in @zn. There are 3
1154  * cases:
1155  *   o exact match, i.e. the found zero-level znode contains key @key, then %1
1156  *     is returned and slot number of the matched branch is stored in @n;
1157  *   o not exact match, which means that zero-level znode does not contain
1158  *     @key, then %0 is returned and slot number of the closed branch is stored
1159  *     in  @n;
1160  *   o @key is so small that it is even less than the lowest key of the
1161  *     leftmost zero-level node, then %0 is returned and %0 is stored in @n.
1162  *
1163  * Note, when the TNC tree is traversed, some znodes may be absent, then this
1164  * function reads corresponding indexing nodes and inserts them to TNC. In
1165  * case of failure, a negative error code is returned.
1166  */
1167 int ubifs_lookup_level0(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
1168                         struct ubifs_znode **zn, int *n)
1169 {
1170         int err, exact;
1171         struct ubifs_znode *znode;
1172         unsigned long time = get_seconds();
1173
1174         dbg_tnc("search key %s", DBGKEY(key));
1175
1176         znode = c->zroot.znode;
1177         if (unlikely(!znode)) {
1178                 znode = ubifs_load_znode(c, &c->zroot, NULL, 0);
1179                 if (IS_ERR(znode))
1180                         return PTR_ERR(znode);
1181         }
1182
1183         znode->time = time;
1184
1185         while (1) {
1186                 struct ubifs_zbranch *zbr;
1187
1188                 exact = ubifs_search_zbranch(c, znode, key, n);
1189
1190                 if (znode->level == 0)
1191                         break;
1192
1193                 if (*n < 0)
1194                         *n = 0;
1195                 zbr = &znode->zbranch[*n];
1196
1197                 if (zbr->znode) {
1198                         znode->time = time;
1199                         znode = zbr->znode;
1200                         continue;
1201                 }
1202
1203                 /* znode is not in TNC cache, load it from the media */
1204                 znode = ubifs_load_znode(c, zbr, znode, *n);
1205                 if (IS_ERR(znode))
1206                         return PTR_ERR(znode);
1207         }
1208
1209         *zn = znode;
1210         if (exact || !is_hash_key(c, key) || *n != -1) {
1211                 dbg_tnc("found %d, lvl %d, n %d", exact, znode->level, *n);
1212                 return exact;
1213         }
1214
1215         /*
1216          * Here is a tricky place. We have not found the key and this is a
1217          * "hashed" key, which may collide. The rest of the code deals with
1218          * situations like this:
1219          *
1220          *                  | 3 | 5 |
1221          *                  /       \
1222          *          | 3 | 5 |      | 6 | 7 | (x)
1223          *
1224          * Or more a complex example:
1225          *
1226          *                | 1 | 5 |
1227          *                /       \
1228          *       | 1 | 3 |         | 5 | 8 |
1229          *              \           /
1230          *          | 5 | 5 |   | 6 | 7 | (x)
1231          *
1232          * In the examples, if we are looking for key "5", we may reach nodes
1233          * marked with "(x)". In this case what we have do is to look at the
1234          * left and see if there is "5" key there. If there is, we have to
1235          * return it.
1236          *
1237          * Note, this whole situation is possible because we allow to have
1238          * elements which are equivalent to the next key in the parent in the
1239          * children of current znode. For example, this happens if we split a
1240          * znode like this: | 3 | 5 | 5 | 6 | 7 |, which results in something
1241          * like this:
1242          *                      | 3 | 5 |
1243          *                       /     \
1244          *                | 3 | 5 |   | 5 | 6 | 7 |
1245          *                              ^
1246          * And this becomes what is at the first "picture" after key "5" marked
1247          * with "^" is removed. What could be done is we could prohibit
1248          * splitting in the middle of the colliding sequence. Also, when
1249          * removing the leftmost key, we would have to correct the key of the
1250          * parent node, which would introduce additional complications. Namely,
1251          * if we changed the the leftmost key of the parent znode, the garbage
1252          * collector would be unable to find it (GC is doing this when GC'ing
1253          * indexing LEBs). Although we already have an additional RB-tree where
1254          * we save such changed znodes (see 'ins_clr_old_idx_znode()') until
1255          * after the commit. But anyway, this does not look easy to implement
1256          * so we did not try this.
1257          */
1258         err = tnc_prev(c, &znode, n);
1259         if (err == -ENOENT) {
1260                 dbg_tnc("found 0, lvl %d, n -1", znode->level);
1261                 *n = -1;
1262                 return 0;
1263         }
1264         if (unlikely(err < 0))
1265                 return err;
1266         if (keys_cmp(c, key, &znode->zbranch[*n].key)) {
1267                 dbg_tnc("found 0, lvl %d, n -1", znode->level);
1268                 *n = -1;
1269                 return 0;
1270         }
1271
1272         dbg_tnc("found 1, lvl %d, n %d", znode->level, *n);
1273         *zn = znode;
1274         return 1;
1275 }
1276
1277 /**
1278  * lookup_level0_dirty - search for zero-level znode dirtying.
1279  * @c: UBIFS file-system description object
1280  * @key:  key to lookup
1281  * @zn: znode is returned here
1282  * @n: znode branch slot number is returned here
1283  *
1284  * This function looks up the TNC tree and search for zero-level znode which
1285  * refers key @key. The found zero-level znode is returned in @zn. There are 3
1286  * cases:
1287  *   o exact match, i.e. the found zero-level znode contains key @key, then %1
1288  *     is returned and slot number of the matched branch is stored in @n;
1289  *   o not exact match, which means that zero-level znode does not contain @key
1290  *     then %0 is returned and slot number of the closed branch is stored in
1291  *     @n;
1292  *   o @key is so small that it is even less than the lowest key of the
1293  *     leftmost zero-level node, then %0 is returned and %-1 is stored in @n.
1294  *
1295  * Additionally all znodes in the path from the root to the located zero-level
1296  * znode are marked as dirty.
1297  *
1298  * Note, when the TNC tree is traversed, some znodes may be absent, then this
1299  * function reads corresponding indexing nodes and inserts them to TNC. In
1300  * case of failure, a negative error code is returned.
1301  */
1302 static int lookup_level0_dirty(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
1303                                struct ubifs_znode **zn, int *n)
1304 {
1305         int err, exact;
1306         struct ubifs_znode *znode;
1307         unsigned long time = get_seconds();
1308
1309         dbg_tnc("search and dirty key %s", DBGKEY(key));
1310
1311         znode = c->zroot.znode;
1312         if (unlikely(!znode)) {
1313                 znode = ubifs_load_znode(c, &c->zroot, NULL, 0);
1314                 if (IS_ERR(znode))
1315                         return PTR_ERR(znode);
1316         }
1317
1318         znode = dirty_cow_znode(c, &c->zroot);
1319         if (IS_ERR(znode))
1320                 return PTR_ERR(znode);
1321
1322         znode->time = time;
1323
1324         while (1) {
1325                 struct ubifs_zbranch *zbr;
1326
1327                 exact = ubifs_search_zbranch(c, znode, key, n);
1328
1329                 if (znode->level == 0)
1330                         break;
1331
1332                 if (*n < 0)
1333                         *n = 0;
1334                 zbr = &znode->zbranch[*n];
1335
1336                 if (zbr->znode) {
1337                         znode->time = time;
1338                         znode = dirty_cow_znode(c, zbr);
1339                         if (IS_ERR(znode))
1340                                 return PTR_ERR(znode);
1341                         continue;
1342                 }
1343
1344                 /* znode is not in TNC cache, load it from the media */
1345                 znode = ubifs_load_znode(c, zbr, znode, *n);
1346                 if (IS_ERR(znode))
1347                         return PTR_ERR(znode);
1348                 znode = dirty_cow_znode(c, zbr);
1349                 if (IS_ERR(znode))
1350                         return PTR_ERR(znode);
1351         }
1352
1353         *zn = znode;
1354         if (exact || !is_hash_key(c, key) || *n != -1) {
1355                 dbg_tnc("found %d, lvl %d, n %d", exact, znode->level, *n);
1356                 return exact;
1357         }
1358
1359         /*
1360          * See huge comment at 'lookup_level0_dirty()' what is the rest of the
1361          * code.
1362          */
1363         err = tnc_prev(c, &znode, n);
1364         if (err == -ENOENT) {
1365                 *n = -1;
1366                 dbg_tnc("found 0, lvl %d, n -1", znode->level);
1367                 return 0;
1368         }
1369         if (unlikely(err < 0))
1370                 return err;
1371         if (keys_cmp(c, key, &znode->zbranch[*n].key)) {
1372                 *n = -1;
1373                 dbg_tnc("found 0, lvl %d, n -1", znode->level);
1374                 return 0;
1375         }
1376
1377         if (znode->cnext || !ubifs_zn_dirty(znode)) {
1378                 znode = dirty_cow_bottom_up(c, znode);
1379                 if (IS_ERR(znode))
1380                         return PTR_ERR(znode);
1381         }
1382
1383         dbg_tnc("found 1, lvl %d, n %d", znode->level, *n);
1384         *zn = znode;
1385         return 1;
1386 }
1387
1388 /**
1389  * maybe_leb_gced - determine if a LEB may have been garbage collected.
1390  * @c: UBIFS file-system description object
1391  * @lnum: LEB number
1392  * @gc_seq1: garbage collection sequence number
1393  *
1394  * This function determines if @lnum may have been garbage collected since
1395  * sequence number @gc_seq1. If it may have been then %1 is returned, otherwise
1396  * %0 is returned.
1397  */
1398 static int maybe_leb_gced(struct ubifs_info *c, int lnum, int gc_seq1)
1399 {
1400         int gc_seq2, gced_lnum;
1401
1402         gced_lnum = c->gced_lnum;
1403         smp_rmb();
1404         gc_seq2 = c->gc_seq;
1405         /* Same seq means no GC */
1406         if (gc_seq1 == gc_seq2)
1407                 return 0;
1408         /* Different by more than 1 means we don't know */
1409         if (gc_seq1 + 1 != gc_seq2)
1410                 return 1;
1411         /*
1412          * We have seen the sequence number has increased by 1. Now we need to
1413          * be sure we read the right LEB number, so read it again.
1414          */
1415         smp_rmb();
1416         if (gced_lnum != c->gced_lnum)
1417                 return 1;
1418         /* Finally we can check lnum */
1419         if (gced_lnum == lnum)
1420                 return 1;
1421         return 0;
1422 }
1423
1424 /**
1425  * ubifs_tnc_locate - look up a file-system node and return it and its location.
1426  * @c: UBIFS file-system description object
1427  * @key: node key to lookup
1428  * @node: the node is returned here
1429  * @lnum: LEB number is returned here
1430  * @offs: offset is returned here
1431  *
1432  * This function look up and reads node with key @key. The caller has to make
1433  * sure the @node buffer is large enough to fit the node. Returns zero in case
1434  * of success, %-ENOENT if the node was not found, and a negative error code in
1435  * case of failure. The node location can be returned in @lnum and @offs.
1436  */
1437 int ubifs_tnc_locate(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
1438                      void *node, int *lnum, int *offs)
1439 {
1440         int found, n, err, safely = 0, gc_seq1;
1441         struct ubifs_znode *znode;
1442         struct ubifs_zbranch zbr, *zt;
1443
1444 again:
1445         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
1446         found = ubifs_lookup_level0(c, key, &znode, &n);
1447         if (!found) {
1448                 err = -ENOENT;
1449                 goto out;
1450         } else if (found < 0) {
1451                 err = found;
1452                 goto out;
1453         }
1454         zt = &znode->zbranch[n];
1455         if (lnum) {
1456                 *lnum = zt->lnum;
1457                 *offs = zt->offs;
1458         }
1459         if (is_hash_key(c, key)) {
1460                 /*
1461                  * In this case the leaf node cache gets used, so we pass the
1462                  * address of the zbranch and keep the mutex locked
1463                  */
1464                 err = tnc_read_node_nm(c, zt, node);
1465                 goto out;
1466         }
1467         if (safely) {
1468                 err = ubifs_tnc_read_node(c, zt, node);
1469                 goto out;
1470         }
1471         /* Drop the TNC mutex prematurely and race with garbage collection */
1472         zbr = znode->zbranch[n];
1473         gc_seq1 = c->gc_seq;
1474         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
1475
1476         if (ubifs_get_wbuf(c, zbr.lnum)) {
1477                 /* We do not GC journal heads */
1478                 err = ubifs_tnc_read_node(c, &zbr, node);
1479                 return err;
1480         }
1481
1482         err = fallible_read_node(c, key, &zbr, node);
1483         if (err <= 0 || maybe_leb_gced(c, zbr.lnum, gc_seq1)) {
1484                 /*
1485                  * The node may have been GC'ed out from under us so try again
1486                  * while keeping the TNC mutex locked.
1487                  */
1488                 safely = 1;
1489                 goto again;
1490         }
1491         return 0;
1492
1493 out:
1494         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
1495         return err;
1496 }
1497
1498 /**
1499  * ubifs_tnc_get_bu_keys - lookup keys for bulk-read.
1500  * @c: UBIFS file-system description object
1501  * @bu: bulk-read parameters and results
1502  *
1503  * Lookup consecutive data node keys for the same inode that reside
1504  * consecutively in the same LEB.
1505  */
1506 int ubifs_tnc_get_bu_keys(struct ubifs_info *c, struct bu_info *bu)
1507 {
1508         int n, err = 0, lnum = -1, uninitialized_var(offs);
1509         int uninitialized_var(len);
1510         unsigned int block = key_block(c, &bu->key);
1511         struct ubifs_znode *znode;
1512
1513         bu->cnt = 0;
1514         bu->blk_cnt = 0;
1515         bu->eof = 0;
1516
1517         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
1518         /* Find first key */
1519         err = ubifs_lookup_level0(c, &bu->key, &znode, &n);
1520         if (err < 0)
1521                 goto out;
1522         if (err) {
1523                 /* Key found */
1524                 len = znode->zbranch[n].len;
1525                 /* The buffer must be big enough for at least 1 node */
1526                 if (len > bu->buf_len) {
1527                         err = -EINVAL;
1528                         goto out;
1529                 }
1530                 /* Add this key */
1531                 bu->zbranch[bu->cnt++] = znode->zbranch[n];
1532                 bu->blk_cnt += 1;
1533                 lnum = znode->zbranch[n].lnum;
1534                 offs = ALIGN(znode->zbranch[n].offs + len, 8);
1535         }
1536         while (1) {
1537                 struct ubifs_zbranch *zbr;
1538                 union ubifs_key *key;
1539                 unsigned int next_block;
1540
1541                 /* Find next key */
1542                 err = tnc_next(c, &znode, &n);
1543                 if (err)
1544                         goto out;
1545                 zbr = &znode->zbranch[n];
1546                 key = &zbr->key;
1547                 /* See if there is another data key for this file */
1548                 if (key_inum(c, key) != key_inum(c, &bu->key) ||
1549                     key_type(c, key) != UBIFS_DATA_KEY) {
1550                         err = -ENOENT;
1551                         goto out;
1552                 }
1553                 if (lnum < 0) {
1554                         /* First key found */
1555                         lnum = zbr->lnum;
1556                         offs = ALIGN(zbr->offs + zbr->len, 8);
1557                         len = zbr->len;
1558                         if (len > bu->buf_len) {
1559                                 err = -EINVAL;
1560                                 goto out;
1561                         }
1562                 } else {
1563                         /*
1564                          * The data nodes must be in consecutive positions in
1565                          * the same LEB.
1566                          */
1567                         if (zbr->lnum != lnum || zbr->offs != offs)
1568                                 goto out;
1569                         offs += ALIGN(zbr->len, 8);
1570                         len = ALIGN(len, 8) + zbr->len;
1571                         /* Must not exceed buffer length */
1572                         if (len > bu->buf_len)
1573                                 goto out;
1574                 }
1575                 /* Allow for holes */
1576                 next_block = key_block(c, key);
1577                 bu->blk_cnt += (next_block - block - 1);
1578                 if (bu->blk_cnt >= UBIFS_MAX_BULK_READ)
1579                         goto out;
1580                 block = next_block;
1581                 /* Add this key */
1582                 bu->zbranch[bu->cnt++] = *zbr;
1583                 bu->blk_cnt += 1;
1584                 /* See if we have room for more */
1585                 if (bu->cnt >= UBIFS_MAX_BULK_READ)
1586                         goto out;
1587                 if (bu->blk_cnt >= UBIFS_MAX_BULK_READ)
1588                         goto out;
1589         }
1590 out:
1591         if (err == -ENOENT) {
1592                 bu->eof = 1;
1593                 err = 0;
1594         }
1595         bu->gc_seq = c->gc_seq;
1596         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
1597         if (err)
1598                 return err;
1599         /*
1600          * An enormous hole could cause bulk-read to encompass too many
1601          * page cache pages, so limit the number here.
1602          */
1603         if (bu->blk_cnt >= UBIFS_MAX_BULK_READ)
1604                 bu->blk_cnt = UBIFS_MAX_BULK_READ;
1605         /*
1606          * Ensure that bulk-read covers a whole number of page cache
1607          * pages.
1608          */
1609         if (UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE == 1 ||
1610             !(bu->blk_cnt & (UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE - 1)))
1611                 return 0;
1612         if (bu->eof) {
1613                 /* At the end of file we can round up */
1614                 bu->blk_cnt += UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE - 1;
1615                 return 0;
1616         }
1617         /* Exclude data nodes that do not make up a whole page cache page */
1618         block = key_block(c, &bu->key) + bu->blk_cnt;
1619         block &= ~(UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE - 1);
1620         while (bu->cnt) {
1621                 if (key_block(c, &bu->zbranch[bu->cnt - 1].key) < block)
1622                         break;
1623                 bu->cnt -= 1;
1624         }
1625         return 0;
1626 }
1627
1628 /**
1629  * read_wbuf - bulk-read from a LEB with a wbuf.
1630  * @wbuf: wbuf that may overlap the read
1631  * @buf: buffer into which to read
1632  * @len: read length
1633  * @lnum: LEB number from which to read
1634  * @offs: offset from which to read
1635  *
1636  * This functions returns %0 on success or a negative error code on failure.
1637  */
1638 static int read_wbuf(struct ubifs_wbuf *wbuf, void *buf, int len, int lnum,
1639                      int offs)
1640 {
1641         const struct ubifs_info *c = wbuf->c;
1642         int rlen, overlap;
1643
1644         dbg_io("LEB %d:%d, length %d", lnum, offs, len);
1645         ubifs_assert(wbuf && lnum >= 0 && lnum < c->leb_cnt && offs >= 0);
1646         ubifs_assert(!(offs & 7) && offs < c->leb_size);
1647         ubifs_assert(offs + len <= c->leb_size);
1648
1649         spin_lock(&wbuf->lock);
1650         overlap = (lnum == wbuf->lnum && offs + len > wbuf->offs);
1651         if (!overlap) {
1652                 /* We may safely unlock the write-buffer and read the data */
1653                 spin_unlock(&wbuf->lock);
1654                 return ubi_read(c->ubi, lnum, buf, offs, len);
1655         }
1656
1657         /* Don't read under wbuf */
1658         rlen = wbuf->offs - offs;
1659         if (rlen < 0)
1660                 rlen = 0;
1661
1662         /* Copy the rest from the write-buffer */
1663         memcpy(buf + rlen, wbuf->buf + offs + rlen - wbuf->offs, len - rlen);
1664         spin_unlock(&wbuf->lock);
1665
1666         if (rlen > 0)
1667                 /* Read everything that goes before write-buffer */
1668                 return ubi_read(c->ubi, lnum, buf, offs, rlen);
1669
1670         return 0;
1671 }
1672
1673 /**
1674  * validate_data_node - validate data nodes for bulk-read.
1675  * @c: UBIFS file-system description object
1676  * @buf: buffer containing data node to validate
1677  * @zbr: zbranch of data node to validate
1678  *
1679  * This functions returns %0 on success or a negative error code on failure.
1680  */
1681 static int validate_data_node(struct ubifs_info *c, void *buf,
1682                               struct ubifs_zbranch *zbr)
1683 {
1684         union ubifs_key key1;
1685         struct ubifs_ch *ch = buf;
1686         int err, len;
1687
1688         if (ch->node_type != UBIFS_DATA_NODE) {
1689                 ubifs_err("bad node type (%d but expected %d)",
1690                           ch->node_type, UBIFS_DATA_NODE);
1691                 goto out_err;
1692         }
1693
1694         err = ubifs_check_node(c, buf, zbr->lnum, zbr->offs, 0, 0);
1695         if (err) {
1696                 ubifs_err("expected node type %d", UBIFS_DATA_NODE);
1697                 goto out;
1698         }
1699
1700         len = le32_to_cpu(ch->len);
1701         if (len != zbr->len) {
1702                 ubifs_err("bad node length %d, expected %d", len, zbr->len);
1703                 goto out_err;
1704         }
1705
1706         /* Make sure the key of the read node is correct */
1707         key_read(c, buf + UBIFS_KEY_OFFSET, &key1);
1708         if (!keys_eq(c, &zbr->key, &key1)) {
1709                 ubifs_err("bad key in node at LEB %d:%d",
1710                           zbr->lnum, zbr->offs);
1711                 dbg_tnc("looked for key %s found node's key %s",
1712                         DBGKEY(&zbr->key), DBGKEY1(&key1));
1713                 goto out_err;
1714         }
1715
1716         return 0;
1717
1718 out_err:
1719         err = -EINVAL;
1720 out:
1721         ubifs_err("bad node at LEB %d:%d", zbr->lnum, zbr->offs);
1722         dbg_dump_node(c, buf);
1723         dbg_dump_stack();
1724         return err;
1725 }
1726
1727 /**
1728  * ubifs_tnc_bulk_read - read a number of data nodes in one go.
1729  * @c: UBIFS file-system description object
1730  * @bu: bulk-read parameters and results
1731  *
1732  * This functions reads and validates the data nodes that were identified by the
1733  * 'ubifs_tnc_get_bu_keys()' function. This functions returns %0 on success,
1734  * -EAGAIN to indicate a race with GC, or another negative error code on
1735  * failure.
1736  */
1737 int ubifs_tnc_bulk_read(struct ubifs_info *c, struct bu_info *bu)
1738 {
1739         int lnum = bu->zbranch[0].lnum, offs = bu->zbranch[0].offs, len, err, i;
1740         struct ubifs_wbuf *wbuf;
1741         void *buf;
1742
1743         len = bu->zbranch[bu->cnt - 1].offs;
1744         len += bu->zbranch[bu->cnt - 1].len - offs;
1745         if (len > bu->buf_len) {
1746                 ubifs_err("buffer too small %d vs %d", bu->buf_len, len);
1747                 return -EINVAL;
1748         }
1749
1750         /* Do the read */
1751         wbuf = ubifs_get_wbuf(c, lnum);
1752         if (wbuf)
1753                 err = read_wbuf(wbuf, bu->buf, len, lnum, offs);
1754         else
1755                 err = ubi_read(c->ubi, lnum, bu->buf, offs, len);
1756
1757         /* Check for a race with GC */
1758         if (maybe_leb_gced(c, lnum, bu->gc_seq))
1759                 return -EAGAIN;
1760
1761         if (err && err != -EBADMSG) {
1762                 ubifs_err("failed to read from LEB %d:%d, error %d",
1763                           lnum, offs, err);
1764                 dbg_dump_stack();
1765                 dbg_tnc("key %s", DBGKEY(&bu->key));
1766                 return err;
1767         }
1768
1769         /* Validate the nodes read */
1770         buf = bu->buf;
1771         for (i = 0; i < bu->cnt; i++) {
1772                 err = validate_data_node(c, buf, &bu->zbranch[i]);
1773                 if (err)
1774                         return err;
1775                 buf = buf + ALIGN(bu->zbranch[i].len, 8);
1776         }
1777
1778         return 0;
1779 }
1780
1781 /**
1782  * do_lookup_nm- look up a "hashed" node.
1783  * @c: UBIFS file-system description object
1784  * @key: node key to lookup
1785  * @node: the node is returned here
1786  * @nm: node name
1787  *
1788  * This function look up and reads a node which contains name hash in the key.
1789  * Since the hash may have collisions, there may be many nodes with the same
1790  * key, so we have to sequentially look to all of them until the needed one is
1791  * found. This function returns zero in case of success, %-ENOENT if the node
1792  * was not found, and a negative error code in case of failure.
1793  */
1794 static int do_lookup_nm(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
1795                         void *node, const struct qstr *nm)
1796 {
1797         int found, n, err;
1798         struct ubifs_znode *znode;
1799
1800         dbg_tnc("name '%.*s' key %s", nm->len, nm->name, DBGKEY(key));
1801         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
1802         found = ubifs_lookup_level0(c, key, &znode, &n);
1803         if (!found) {
1804                 err = -ENOENT;
1805                 goto out_unlock;
1806         } else if (found < 0) {
1807                 err = found;
1808                 goto out_unlock;
1809         }
1810
1811         ubifs_assert(n >= 0);
1812
1813         err = resolve_collision(c, key, &znode, &n, nm);
1814         dbg_tnc("rc returned %d, znode %p, n %d", err, znode, n);
1815         if (unlikely(err < 0))
1816                 goto out_unlock;
1817         if (err == 0) {
1818                 err = -ENOENT;
1819                 goto out_unlock;
1820         }
1821
1822         err = tnc_read_node_nm(c, &znode->zbranch[n], node);
1823
1824 out_unlock:
1825         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
1826         return err;
1827 }
1828
1829 /**
1830  * ubifs_tnc_lookup_nm - look up a "hashed" node.
1831  * @c: UBIFS file-system description object
1832  * @key: node key to lookup
1833  * @node: the node is returned here
1834  * @nm: node name
1835  *
1836  * This function look up and reads a node which contains name hash in the key.
1837  * Since the hash may have collisions, there may be many nodes with the same
1838  * key, so we have to sequentially look to all of them until the needed one is
1839  * found. This function returns zero in case of success, %-ENOENT if the node
1840  * was not found, and a negative error code in case of failure.
1841  */
1842 int ubifs_tnc_lookup_nm(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
1843                         void *node, const struct qstr *nm)
1844 {
1845         int err, len;
1846         const struct ubifs_dent_node *dent = node;
1847
1848         /*
1849          * We assume that in most of the cases there are no name collisions and
1850          * 'ubifs_tnc_lookup()' returns us the right direntry.
1851          */
1852         err = ubifs_tnc_lookup(c, key, node);
1853         if (err)
1854                 return err;
1855
1856         len = le16_to_cpu(dent->nlen);
1857         if (nm->len == len && !memcmp(dent->name, nm->name, len))
1858                 return 0;
1859
1860         /*
1861          * Unluckily, there are hash collisions and we have to iterate over
1862          * them look at each direntry with colliding name hash sequentially.
1863          */
1864         return do_lookup_nm(c, key, node, nm);
1865 }
1866
1867 /**
1868  * correct_parent_keys - correct parent znodes' keys.
1869  * @c: UBIFS file-system description object
1870  * @znode: znode to correct parent znodes for
1871  *
1872  * This is a helper function for 'tnc_insert()'. When the key of the leftmost
1873  * zbranch changes, keys of parent znodes have to be corrected. This helper
1874  * function is called in such situations and corrects the keys if needed.
1875  */
1876 static void correct_parent_keys(const struct ubifs_info *c,
1877                                 struct ubifs_znode *znode)
1878 {
1879         union ubifs_key *key, *key1;
1880
1881         ubifs_assert(znode->parent);
1882         ubifs_assert(znode->iip == 0);
1883
1884         key = &znode->zbranch[0].key;
1885         key1 = &znode->parent->zbranch[0].key;
1886
1887         while (keys_cmp(c, key, key1) < 0) {
1888                 key_copy(c, key, key1);
1889                 znode = znode->parent;
1890                 znode->alt = 1;
1891                 if (!znode->parent || znode->iip)
1892                         break;
1893                 key1 = &znode->parent->zbranch[0].key;
1894         }
1895 }
1896
1897 /**
1898  * insert_zbranch - insert a zbranch into a znode.
1899  * @znode: znode into which to insert
1900  * @zbr: zbranch to insert
1901  * @n: slot number to insert to
1902  *
1903  * This is a helper function for 'tnc_insert()'. UBIFS does not allow "gaps" in
1904  * znode's array of zbranches and keeps zbranches consolidated, so when a new
1905  * zbranch has to be inserted to the @znode->zbranches[]' array at the @n-th
1906  * slot, zbranches starting from @n have to be moved right.
1907  */
1908 static void insert_zbranch(struct ubifs_znode *znode,
1909                            const struct ubifs_zbranch *zbr, int n)
1910 {
1911         int i;
1912
1913         ubifs_assert(ubifs_zn_dirty(znode));
1914
1915         if (znode->level) {
1916                 for (i = znode->child_cnt; i > n; i--) {
1917                         znode->zbranch[i] = znode->zbranch[i - 1];
1918                         if (znode->zbranch[i].znode)
1919                                 znode->zbranch[i].znode->iip = i;
1920                 }
1921                 if (zbr->znode)
1922                         zbr->znode->iip = n;
1923         } else
1924                 for (i = znode->child_cnt; i > n; i--)
1925                         znode->zbranch[i] = znode->zbranch[i - 1];
1926
1927         znode->zbranch[n] = *zbr;
1928         znode->child_cnt += 1;
1929
1930         /*
1931          * After inserting at slot zero, the lower bound of the key range of
1932          * this znode may have changed. If this znode is subsequently split
1933          * then the upper bound of the key range may change, and furthermore
1934          * it could change to be lower than the original lower bound. If that
1935          * happens, then it will no longer be possible to find this znode in the
1936          * TNC using the key from the index node on flash. That is bad because
1937          * if it is not found, we will assume it is obsolete and may overwrite
1938          * it. Then if there is an unclean unmount, we will start using the
1939          * old index which will be broken.
1940          *
1941          * So we first mark znodes that have insertions at slot zero, and then
1942          * if they are split we add their lnum/offs to the old_idx tree.
1943          */
1944         if (n == 0)
1945                 znode->alt = 1;
1946 }
1947
1948 /**
1949  * tnc_insert - insert a node into TNC.
1950  * @c: UBIFS file-system description object
1951  * @znode: znode to insert into
1952  * @zbr: branch to insert
1953  * @n: slot number to insert new zbranch to
1954  *
1955  * This function inserts a new node described by @zbr into znode @znode. If
1956  * znode does not have a free slot for new zbranch, it is split. Parent znodes
1957  * are splat as well if needed. Returns zero in case of success or a negative
1958  * error code in case of failure.
1959  */
1960 static int tnc_insert(struct ubifs_info *c, struct ubifs_znode *znode,
1961                       struct ubifs_zbranch *zbr, int n)
1962 {
1963         struct ubifs_znode *zn, *zi, *zp;
1964         int i, keep, move, appending = 0;
1965         union ubifs_key *key = &zbr->key;
1966
1967         ubifs_assert(n >= 0 && n <= c->fanout);
1968
1969         /* Implement naive insert for now */
1970 again:
1971         zp = znode->parent;
1972         if (znode->child_cnt < c->fanout) {
1973                 ubifs_assert(n != c->fanout);
1974                 dbg_tnc("inserted at %d level %d, key %s", n, znode->level,
1975                         DBGKEY(key));
1976
1977                 insert_zbranch(znode, zbr, n);
1978
1979                 /* Ensure parent's key is correct */
1980                 if (n == 0 && zp && znode->iip == 0)
1981                         correct_parent_keys(c, znode);
1982
1983                 return 0;
1984         }
1985
1986         /*
1987          * Unfortunately, @znode does not have more empty slots and we have to
1988          * split it.
1989          */
1990         dbg_tnc("splitting level %d, key %s", znode->level, DBGKEY(key));
1991
1992         if (znode->alt)
1993                 /*
1994                  * We can no longer be sure of finding this znode by key, so we
1995                  * record it in the old_idx tree.
1996                  */
1997                 ins_clr_old_idx_znode(c, znode);
1998
1999         zn = kzalloc(c->max_znode_sz, GFP_NOFS);
2000         if (!zn)
2001                 return -ENOMEM;
2002         zn->parent = zp;
2003         zn->level = znode->level;
2004
2005         /* Decide where to split */
2006         if (znode->level == 0 && n == c->fanout &&
2007             key_type(c, key) == UBIFS_DATA_KEY) {
2008                 union ubifs_key *key1;
2009
2010                 /*
2011                  * If this is an inode which is being appended - do not split
2012                  * it because no other zbranches can be inserted between
2013                  * zbranches of consecutive data nodes anyway.
2014                  */
2015                 key1 = &znode->zbranch[n - 1].key;
2016                 if (key_inum(c, key1) == key_inum(c, key) &&
2017                     key_type(c, key1) == UBIFS_DATA_KEY &&
2018                     key_block(c, key1) == key_block(c, key) - 1)
2019                         appending = 1;
2020         }
2021
2022         if (appending) {
2023                 keep = c->fanout;
2024                 move = 0;
2025         } else {
2026                 keep = (c->fanout + 1) / 2;
2027                 move = c->fanout - keep;
2028         }
2029
2030         /*
2031          * Although we don't at present, we could look at the neighbors and see
2032          * if we can move some zbranches there.
2033          */
2034
2035         if (n < keep) {
2036                 /* Insert into existing znode */
2037                 zi = znode;
2038                 move += 1;
2039                 keep -= 1;
2040         } else {
2041                 /* Insert into new znode */
2042                 zi = zn;
2043                 n -= keep;
2044                 /* Re-parent */
2045                 if (zn->level != 0)
2046                         zbr->znode->parent = zn;
2047         }
2048
2049         __set_bit(DIRTY_ZNODE, &zn->flags);
2050         atomic_long_inc(&c->dirty_zn_cnt);
2051
2052         zn->child_cnt = move;
2053         znode->child_cnt = keep;
2054
2055         dbg_tnc("moving %d, keeping %d", move, keep);
2056
2057         /* Move zbranch */
2058         for (i = 0; i < move; i++) {
2059                 zn->zbranch[i] = znode->zbranch[keep + i];
2060                 /* Re-parent */
2061                 if (zn->level != 0)
2062                         if (zn->zbranch[i].znode) {
2063                                 zn->zbranch[i].znode->parent = zn;
2064                                 zn->zbranch[i].znode->iip = i;
2065                         }
2066         }
2067
2068         /* Insert new key and branch */
2069         dbg_tnc("inserting at %d level %d, key %s", n, zn->level, DBGKEY(key));
2070
2071         insert_zbranch(zi, zbr, n);
2072
2073         /* Insert new znode (produced by spitting) into the parent */
2074         if (zp) {
2075                 i = n;
2076                 /* Locate insertion point */
2077                 n = znode->iip + 1;
2078                 if (appending && n != c->fanout)
2079                         appending = 0;
2080
2081                 if (i == 0 && zi == znode && znode->iip == 0)
2082                         correct_parent_keys(c, znode);
2083
2084                 /* Tail recursion */
2085                 zbr->key = zn->zbranch[0].key;
2086                 zbr->znode = zn;
2087                 zbr->lnum = 0;
2088                 zbr->offs = 0;
2089                 zbr->len = 0;
2090                 znode = zp;
2091
2092                 goto again;
2093         }
2094
2095         /* We have to split root znode */
2096         dbg_tnc("creating new zroot at level %d", znode->level + 1);
2097
2098         zi = kzalloc(c->max_znode_sz, GFP_NOFS);
2099         if (!zi)
2100                 return -ENOMEM;
2101
2102         zi->child_cnt = 2;
2103         zi->level = znode->level + 1;
2104
2105         __set_bit(DIRTY_ZNODE, &zi->flags);
2106         atomic_long_inc(&c->dirty_zn_cnt);
2107
2108         zi->zbranch[0].key = znode->zbranch[0].key;
2109         zi->zbranch[0].znode = znode;
2110         zi->zbranch[0].lnum = c->zroot.lnum;
2111         zi->zbranch[0].offs = c->zroot.offs;
2112         zi->zbranch[0].len = c->zroot.len;
2113         zi->zbranch[1].key = zn->zbranch[0].key;
2114         zi->zbranch[1].znode = zn;
2115
2116         c->zroot.lnum = 0;
2117         c->zroot.offs = 0;
2118         c->zroot.len = 0;
2119         c->zroot.znode = zi;
2120
2121         zn->parent = zi;
2122         zn->iip = 1;
2123         znode->parent = zi;
2124         znode->iip = 0;
2125
2126         return 0;
2127 }
2128
2129 /**
2130  * ubifs_tnc_add - add a node to TNC.
2131  * @c: UBIFS file-system description object
2132  * @key: key to add
2133  * @lnum: LEB number of node
2134  * @offs: node offset
2135  * @len: node length
2136  *
2137  * This function adds a node with key @key to TNC. The node may be new or it may
2138  * obsolete some existing one. Returns %0 on success or negative error code on
2139  * failure.
2140  */
2141 int ubifs_tnc_add(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key, int lnum,
2142                   int offs, int len)
2143 {
2144         int found, n, err = 0;
2145         struct ubifs_znode *znode;
2146
2147         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
2148         dbg_tnc("%d:%d, len %d, key %s", lnum, offs, len, DBGKEY(key));
2149         found = lookup_level0_dirty(c, key, &znode, &n);
2150         if (!found) {
2151                 struct ubifs_zbranch zbr;
2152
2153                 zbr.znode = NULL;
2154                 zbr.lnum = lnum;
2155                 zbr.offs = offs;
2156                 zbr.len = len;
2157                 key_copy(c, key, &zbr.key);
2158                 err = tnc_insert(c, znode, &zbr, n + 1);
2159         } else if (found == 1) {
2160                 struct ubifs_zbranch *zbr = &znode->zbranch[n];
2161
2162                 lnc_free(zbr);
2163                 err = ubifs_add_dirt(c, zbr->lnum, zbr->len);
2164                 zbr->lnum = lnum;
2165                 zbr->offs = offs;
2166                 zbr->len = len;
2167         } else
2168                 err = found;
2169         if (!err)
2170                 err = dbg_check_tnc(c, 0);
2171         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
2172
2173         return err;
2174 }
2175
2176 /**
2177  * ubifs_tnc_replace - replace a node in the TNC only if the old node is found.
2178  * @c: UBIFS file-system description object
2179  * @key: key to add
2180  * @old_lnum: LEB number of old node
2181  * @old_offs: old node offset
2182  * @lnum: LEB number of node
2183  * @offs: node offset
2184  * @len: node length
2185  *
2186  * This function replaces a node with key @key in the TNC only if the old node
2187  * is found.  This function is called by garbage collection when node are moved.
2188  * Returns %0 on success or negative error code on failure.
2189  */
2190 int ubifs_tnc_replace(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
2191                       int old_lnum, int old_offs, int lnum, int offs, int len)
2192 {
2193         int found, n, err = 0;
2194         struct ubifs_znode *znode;
2195
2196         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
2197         dbg_tnc("old LEB %d:%d, new LEB %d:%d, len %d, key %s", old_lnum,
2198                 old_offs, lnum, offs, len, DBGKEY(key));
2199         found = lookup_level0_dirty(c, key, &znode, &n);
2200         if (found < 0) {
2201                 err = found;
2202                 goto out_unlock;
2203         }
2204
2205         if (found == 1) {
2206                 struct ubifs_zbranch *zbr = &znode->zbranch[n];
2207
2208                 found = 0;
2209                 if (zbr->lnum == old_lnum && zbr->offs == old_offs) {
2210                         lnc_free(zbr);
2211                         err = ubifs_add_dirt(c, zbr->lnum, zbr->len);
2212                         if (err)
2213                                 goto out_unlock;
2214                         zbr->lnum = lnum;
2215                         zbr->offs = offs;
2216                         zbr->len = len;
2217                         found = 1;
2218                 } else if (is_hash_key(c, key)) {
2219                         found = resolve_collision_directly(c, key, &znode, &n,
2220                                                            old_lnum, old_offs);
2221                         dbg_tnc("rc returned %d, znode %p, n %d, LEB %d:%d",
2222                                 found, znode, n, old_lnum, old_offs);
2223                         if (found < 0) {
2224                                 err = found;
2225                                 goto out_unlock;
2226                         }
2227
2228                         if (found) {
2229                                 /* Ensure the znode is dirtied */
2230                                 if (znode->cnext || !ubifs_zn_dirty(znode)) {
2231                                             znode = dirty_cow_bottom_up(c,
2232                                                                         znode);
2233                                             if (IS_ERR(znode)) {
2234                                                     err = PTR_ERR(znode);
2235                                                     goto out_unlock;
2236                                             }
2237                                 }
2238                                 zbr = &znode->zbranch[n];
2239                                 lnc_free(zbr);
2240                                 err = ubifs_add_dirt(c, zbr->lnum,
2241                                                      zbr->len);
2242                                 if (err)
2243                                         goto out_unlock;
2244                                 zbr->lnum = lnum;
2245                                 zbr->offs = offs;
2246                                 zbr->len = len;
2247                         }
2248                 }
2249         }
2250
2251         if (!found)
2252                 err = ubifs_add_dirt(c, lnum, len);
2253
2254         if (!err)
2255                 err = dbg_check_tnc(c, 0);
2256
2257 out_unlock:
2258         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
2259         return err;
2260 }
2261
2262 /**
2263  * ubifs_tnc_add_nm - add a "hashed" node to TNC.
2264  * @c: UBIFS file-system description object
2265  * @key: key to add
2266  * @lnum: LEB number of node
2267  * @offs: node offset
2268  * @len: node length
2269  * @nm: node name
2270  *
2271  * This is the same as 'ubifs_tnc_add()' but it should be used with keys which
2272  * may have collisions, like directory entry keys.
2273  */
2274 int ubifs_tnc_add_nm(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
2275                      int lnum, int offs, int len, const struct qstr *nm)
2276 {
2277         int found, n, err = 0;
2278         struct ubifs_znode *znode;
2279
2280         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
2281         dbg_tnc("LEB %d:%d, name '%.*s', key %s", lnum, offs, nm->len, nm->name,
2282                 DBGKEY(key));
2283         found = lookup_level0_dirty(c, key, &znode, &n);
2284         if (found < 0) {
2285                 err = found;
2286                 goto out_unlock;
2287         }
2288
2289         if (found == 1) {
2290                 if (c->replaying)
2291                         found = fallible_resolve_collision(c, key, &znode, &n,
2292                                                            nm, 1);
2293                 else
2294                         found = resolve_collision(c, key, &znode, &n, nm);
2295                 dbg_tnc("rc returned %d, znode %p, n %d", found, znode, n);
2296                 if (found < 0) {
2297                         err = found;
2298                         goto out_unlock;
2299                 }
2300
2301                 /* Ensure the znode is dirtied */
2302                 if (znode->cnext || !ubifs_zn_dirty(znode)) {
2303                             znode = dirty_cow_bottom_up(c, znode);
2304                             if (IS_ERR(znode)) {
2305                                     err = PTR_ERR(znode);
2306                                     goto out_unlock;
2307                             }
2308                 }
2309
2310                 if (found == 1) {
2311                         struct ubifs_zbranch *zbr = &znode->zbranch[n];
2312
2313                         lnc_free(zbr);
2314                         err = ubifs_add_dirt(c, zbr->lnum, zbr->len);
2315                         zbr->lnum = lnum;
2316                         zbr->offs = offs;
2317                         zbr->len = len;
2318                         goto out_unlock;
2319                 }
2320         }
2321
2322         if (!found) {
2323                 struct ubifs_zbranch zbr;
2324
2325                 zbr.znode = NULL;
2326                 zbr.lnum = lnum;
2327                 zbr.offs = offs;
2328                 zbr.len = len;
2329                 key_copy(c, key, &zbr.key);
2330                 err = tnc_insert(c, znode, &zbr, n + 1);
2331                 if (err)
2332                         goto out_unlock;
2333                 if (c->replaying) {
2334                         /*
2335                          * We did not find it in the index so there may be a
2336                          * dangling branch still in the index. So we remove it
2337                          * by passing 'ubifs_tnc_remove_nm()' the same key but
2338                          * an unmatchable name.
2339                          */
2340                         struct qstr noname = { .len = 0, .name = "" };
2341
2342                         err = dbg_check_tnc(c, 0);
2343                         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
2344                         if (err)
2345                                 return err;
2346                         return ubifs_tnc_remove_nm(c, key, &noname);
2347                 }
2348         }
2349
2350 out_unlock:
2351         if (!err)
2352                 err = dbg_check_tnc(c, 0);
2353         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
2354         return err;
2355 }
2356
2357 /**
2358  * tnc_delete - delete a znode form TNC.
2359  * @c: UBIFS file-system description object
2360  * @znode: znode to delete from
2361  * @n: zbranch slot number to delete
2362  *
2363  * This function deletes a leaf node from @n-th slot of @znode. Returns zero in
2364  * case of success and a negative error code in case of failure.
2365  */
2366 static int tnc_delete(struct ubifs_info *c, struct ubifs_znode *znode, int n)
2367 {
2368         struct ubifs_zbranch *zbr;
2369         struct ubifs_znode *zp;
2370         int i, err;
2371
2372         /* Delete without merge for now */
2373         ubifs_assert(znode->level == 0);
2374         ubifs_assert(n >= 0 && n < c->fanout);
2375         dbg_tnc("deleting %s", DBGKEY(&znode->zbranch[n].key));
2376
2377         zbr = &znode->zbranch[n];
2378         lnc_free(zbr);
2379
2380         err = ubifs_add_dirt(c, zbr->lnum, zbr->len);
2381         if (err) {
2382                 dbg_dump_znode(c, znode);
2383                 return err;
2384         }
2385
2386         /* We do not "gap" zbranch slots */
2387         for (i = n; i < znode->child_cnt - 1; i++)
2388                 znode->zbranch[i] = znode->zbranch[i + 1];
2389         znode->child_cnt -= 1;
2390
2391         if (znode->child_cnt > 0)
2392                 return 0;
2393
2394         /*
2395          * This was the last zbranch, we have to delete this znode from the
2396          * parent.
2397          */
2398
2399         do {
2400                 ubifs_assert(!test_bit(OBSOLETE_ZNODE, &znode->flags));
2401                 ubifs_assert(ubifs_zn_dirty(znode));
2402
2403                 zp = znode->parent;
2404                 n = znode->iip;
2405
2406                 atomic_long_dec(&c->dirty_zn_cnt);
2407
2408                 err = insert_old_idx_znode(c, znode);
2409                 if (err)
2410                         return err;
2411
2412                 if (znode->cnext) {
2413                         __set_bit(OBSOLETE_ZNODE, &znode->flags);
2414                         atomic_long_inc(&c->clean_zn_cnt);
2415                         atomic_long_inc(&ubifs_clean_zn_cnt);
2416                 } else
2417                         kfree(znode);
2418                 znode = zp;
2419         } while (znode->child_cnt == 1); /* while removing last child */
2420
2421         /* Remove from znode, entry n - 1 */
2422         znode->child_cnt -= 1;
2423         ubifs_assert(znode->level != 0);
2424         for (i = n; i < znode->child_cnt; i++) {
2425                 znode->zbranch[i] = znode->zbranch[i + 1];
2426                 if (znode->zbranch[i].znode)
2427                         znode->zbranch[i].znode->iip = i;
2428         }
2429
2430         /*
2431          * If this is the root and it has only 1 child then
2432          * collapse the tree.
2433          */
2434         if (!znode->parent) {
2435                 while (znode->child_cnt == 1 && znode->level != 0) {
2436                         zp = znode;
2437                         zbr = &znode->zbranch[0];
2438                         znode = get_znode(c, znode, 0);
2439                         if (IS_ERR(znode))
2440                                 return PTR_ERR(znode);
2441                         znode = dirty_cow_znode(c, zbr);
2442                         if (IS_ERR(znode))
2443                                 return PTR_ERR(znode);
2444                         znode->parent = NULL;
2445                         znode->iip = 0;
2446                         if (c->zroot.len) {
2447                                 err = insert_old_idx(c, c->zroot.lnum,
2448                                                      c->zroot.offs);
2449                                 if (err)
2450                                         return err;
2451                         }
2452                         c->zroot.lnum = zbr->lnum;
2453                         c->zroot.offs = zbr->offs;
2454                         c->zroot.len = zbr->len;
2455                         c->zroot.znode = znode;
2456                         ubifs_assert(!test_bit(OBSOLETE_ZNODE,
2457                                      &zp->flags));
2458                         ubifs_assert(test_bit(DIRTY_ZNODE, &zp->flags));
2459                         atomic_long_dec(&c->dirty_zn_cnt);
2460
2461                         if (zp->cnext) {
2462                                 __set_bit(OBSOLETE_ZNODE, &zp->flags);
2463                                 atomic_long_inc(&c->clean_zn_cnt);
2464                                 atomic_long_inc(&ubifs_clean_zn_cnt);
2465                         } else
2466                                 kfree(zp);
2467                 }
2468         }
2469
2470         return 0;
2471 }
2472
2473 /**
2474  * ubifs_tnc_remove - remove an index entry of a node.
2475  * @c: UBIFS file-system description object
2476  * @key: key of node
2477  *
2478  * Returns %0 on success or negative error code on failure.
2479  */
2480 int ubifs_tnc_remove(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key)
2481 {
2482         int found, n, err = 0;
2483         struct ubifs_znode *znode;
2484
2485         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
2486         dbg_tnc("key %s", DBGKEY(key));
2487         found = lookup_level0_dirty(c, key, &znode, &n);
2488         if (found < 0) {
2489                 err = found;
2490                 goto out_unlock;
2491         }
2492         if (found == 1)
2493                 err = tnc_delete(c, znode, n);
2494         if (!err)
2495                 err = dbg_check_tnc(c, 0);
2496
2497 out_unlock:
2498         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
2499         return err;
2500 }
2501
2502 /**
2503  * ubifs_tnc_remove_nm - remove an index entry for a "hashed" node.
2504  * @c: UBIFS file-system description object
2505  * @key: key of node
2506  * @nm: directory entry name
2507  *
2508  * Returns %0 on success or negative error code on failure.
2509  */
2510 int ubifs_tnc_remove_nm(struct ubifs_info *c, const union ubifs_key *key,
2511                         const struct qstr *nm)
2512 {
2513         int n, err;
2514         struct ubifs_znode *znode;
2515
2516         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
2517         dbg_tnc("%.*s, key %s", nm->len, nm->name, DBGKEY(key));
2518         err = lookup_level0_dirty(c, key, &znode, &n);
2519         if (err < 0)
2520                 goto out_unlock;
2521
2522         if (err) {
2523                 if (c->replaying)
2524                         err = fallible_resolve_collision(c, key, &znode, &n,
2525                                                          nm, 0);
2526                 else
2527                         err = resolve_collision(c, key, &znode, &n, nm);
2528                 dbg_tnc("rc returned %d, znode %p, n %d", err, znode, n);
2529                 if (err < 0)
2530                         goto out_unlock;
2531                 if (err) {
2532                         /* Ensure the znode is dirtied */
2533                         if (znode->cnext || !ubifs_zn_dirty(znode)) {
2534                                     znode = dirty_cow_bottom_up(c, znode);
2535                                     if (IS_ERR(znode)) {
2536                                             err = PTR_ERR(znode);
2537                                             goto out_unlock;
2538                                     }
2539                         }
2540                         err = tnc_delete(c, znode, n);
2541                 }
2542         }
2543
2544 out_unlock:
2545         if (!err)
2546                 err = dbg_check_tnc(c, 0);
2547         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
2548         return err;
2549 }
2550
2551 /**
2552  * key_in_range - determine if a key falls within a range of keys.
2553  * @c: UBIFS file-system description object
2554  * @key: key to check
2555  * @from_key: lowest key in range
2556  * @to_key: highest key in range
2557  *
2558  * This function returns %1 if the key is in range and %0 otherwise.
2559  */
2560 static int key_in_range(struct ubifs_info *c, union ubifs_key *key,
2561                         union ubifs_key *from_key, union ubifs_key *to_key)
2562 {
2563         if (keys_cmp(c, key, from_key) < 0)
2564                 return 0;
2565         if (keys_cmp(c, key, to_key) > 0)
2566                 return 0;
2567         return 1;
2568 }
2569
2570 /**
2571  * ubifs_tnc_remove_range - remove index entries in range.
2572  * @c: UBIFS file-system description object
2573  * @from_key: lowest key to remove
2574  * @to_key: highest key to remove
2575  *
2576  * This function removes index entries starting at @from_key and ending at
2577  * @to_key.  This function returns zero in case of success and a negative error
2578  * code in case of failure.
2579  */
2580 int ubifs_tnc_remove_range(struct ubifs_info *c, union ubifs_key *from_key,
2581                            union ubifs_key *to_key)
2582 {
2583         int i, n, k, err = 0;
2584         struct ubifs_znode *znode;
2585         union ubifs_key *key;
2586
2587         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
2588         while (1) {
2589                 /* Find first level 0 znode that contains keys to remove */
2590                 err = ubifs_lookup_level0(c, from_key, &znode, &n);
2591                 if (err < 0)
2592                         goto out_unlock;
2593
2594                 if (err)
2595                         key = from_key;
2596                 else {
2597                         err = tnc_next(c, &znode, &n);
2598                         if (err == -ENOENT) {
2599                                 err = 0;
2600                                 goto out_unlock;
2601                         }
2602                         if (err < 0)
2603                                 goto out_unlock;
2604                         key = &znode->zbranch[n].key;
2605                         if (!key_in_range(c, key, from_key, to_key)) {
2606                                 err = 0;
2607                                 goto out_unlock;
2608                         }
2609                 }
2610
2611                 /* Ensure the znode is dirtied */
2612                 if (znode->cnext || !ubifs_zn_dirty(znode)) {
2613                             znode = dirty_cow_bottom_up(c, znode);
2614                             if (IS_ERR(znode)) {
2615                                     err = PTR_ERR(znode);
2616                                     goto out_unlock;
2617                             }
2618                 }
2619
2620                 /* Remove all keys in range except the first */
2621                 for (i = n + 1, k = 0; i < znode->child_cnt; i++, k++) {
2622                         key = &znode->zbranch[i].key;
2623                         if (!key_in_range(c, key, from_key, to_key))
2624                                 break;
2625                         lnc_free(&znode->zbranch[i]);
2626                         err = ubifs_add_dirt(c, znode->zbranch[i].lnum,
2627                                              znode->zbranch[i].len);
2628                         if (err) {
2629                                 dbg_dump_znode(c, znode);
2630                                 goto out_unlock;
2631                         }
2632                         dbg_tnc("removing %s", DBGKEY(key));
2633                 }
2634                 if (k) {
2635                         for (i = n + 1 + k; i < znode->child_cnt; i++)
2636                                 znode->zbranch[i - k] = znode->zbranch[i];
2637                         znode->child_cnt -= k;
2638                 }
2639
2640                 /* Now delete the first */
2641                 err = tnc_delete(c, znode, n);
2642                 if (err)
2643                         goto out_unlock;
2644         }
2645
2646 out_unlock:
2647         if (!err)
2648                 err = dbg_check_tnc(c, 0);
2649         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
2650         return err;
2651 }
2652
2653 /**
2654  * ubifs_tnc_remove_ino - remove an inode from TNC.
2655  * @c: UBIFS file-system description object
2656  * @inum: inode number to remove
2657  *
2658  * This function remove inode @inum and all the extended attributes associated
2659  * with the anode from TNC and returns zero in case of success or a negative
2660  * error code in case of failure.
2661  */
2662 int ubifs_tnc_remove_ino(struct ubifs_info *c, ino_t inum)
2663 {
2664         union ubifs_key key1, key2;
2665         struct ubifs_dent_node *xent, *pxent = NULL;
2666         struct qstr nm = { .name = NULL };
2667
2668         dbg_tnc("ino %lu", inum);
2669
2670         /*
2671          * Walk all extended attribute entries and remove them together with
2672          * corresponding extended attribute inodes.
2673          */
2674         lowest_xent_key(c, &key1, inum);
2675         while (1) {
2676                 ino_t xattr_inum;
2677                 int err;
2678
2679                 xent = ubifs_tnc_next_ent(c, &key1, &nm);
2680                 if (IS_ERR(xent)) {
2681                         err = PTR_ERR(xent);
2682                         if (err == -ENOENT)
2683                                 break;
2684                         return err;
2685                 }
2686
2687                 xattr_inum = le64_to_cpu(xent->inum);
2688                 dbg_tnc("xent '%s', ino %lu", xent->name, xattr_inum);
2689
2690                 nm.name = xent->name;
2691                 nm.len = le16_to_cpu(xent->nlen);
2692                 err = ubifs_tnc_remove_nm(c, &key1, &nm);
2693                 if (err) {
2694                         kfree(xent);
2695                         return err;
2696                 }
2697
2698                 lowest_ino_key(c, &key1, xattr_inum);
2699                 highest_ino_key(c, &key2, xattr_inum);
2700                 err = ubifs_tnc_remove_range(c, &key1, &key2);
2701                 if (err) {
2702                         kfree(xent);
2703                         return err;
2704                 }
2705
2706                 kfree(pxent);
2707                 pxent = xent;
2708                 key_read(c, &xent->key, &key1);
2709         }
2710
2711         kfree(pxent);
2712         lowest_ino_key(c, &key1, inum);
2713         highest_ino_key(c, &key2, inum);
2714
2715         return ubifs_tnc_remove_range(c, &key1, &key2);
2716 }
2717
2718 /**
2719  * ubifs_tnc_next_ent - walk directory or extended attribute entries.
2720  * @c: UBIFS file-system description object
2721  * @key: key of last entry
2722  * @nm: name of last entry found or %NULL
2723  *
2724  * This function finds and reads the next directory or extended attribute entry
2725  * after the given key (@key) if there is one. @nm is used to resolve
2726  * collisions.
2727  *
2728  * If the name of the current entry is not known and only the key is known,
2729  * @nm->name has to be %NULL. In this case the semantics of this function is a
2730  * little bit different and it returns the entry corresponding to this key, not
2731  * the next one. If the key was not found, the closest "right" entry is
2732  * returned.
2733  *
2734  * If the fist entry has to be found, @key has to contain the lowest possible
2735  * key value for this inode and @name has to be %NULL.
2736  *
2737  * This function returns the found directory or extended attribute entry node
2738  * in case of success, %-ENOENT is returned if no entry was found, and a
2739  * negative error code is returned in case of failure.
2740  */
2741 struct ubifs_dent_node *ubifs_tnc_next_ent(struct ubifs_info *c,
2742                                            union ubifs_key *key,
2743                                            const struct qstr *nm)
2744 {
2745         int n, err, type = key_type(c, key);
2746         struct ubifs_znode *znode;
2747         struct ubifs_dent_node *dent;
2748         struct ubifs_zbranch *zbr;
2749         union ubifs_key *dkey;
2750
2751         dbg_tnc("%s %s", nm->name ? (char *)nm->name : "(lowest)", DBGKEY(key));
2752         ubifs_assert(is_hash_key(c, key));
2753
2754         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
2755         err = ubifs_lookup_level0(c, key, &znode, &n);
2756         if (unlikely(err < 0))
2757                 goto out_unlock;
2758
2759         if (nm->name) {
2760                 if (err) {
2761                         /* Handle collisions */
2762                         err = resolve_collision(c, key, &znode, &n, nm);
2763                         dbg_tnc("rc returned %d, znode %p, n %d",
2764                                 err, znode, n);
2765                         if (unlikely(err < 0))
2766                                 goto out_unlock;
2767                 }
2768
2769                 /* Now find next entry */
2770                 err = tnc_next(c, &znode, &n);
2771                 if (unlikely(err))
2772                         goto out_unlock;
2773         } else {
2774                 /*
2775                  * The full name of the entry was not given, in which case the
2776                  * behavior of this function is a little different and it
2777                  * returns current entry, not the next one.
2778                  */
2779                 if (!err) {
2780                         /*
2781                          * However, the given key does not exist in the TNC
2782                          * tree and @znode/@n variables contain the closest
2783                          * "preceding" element. Switch to the next one.
2784                          */
2785                         err = tnc_next(c, &znode, &n);
2786                         if (err)
2787                                 goto out_unlock;
2788                 }
2789         }
2790
2791         zbr = &znode->zbranch[n];
2792         dent = kmalloc(zbr->len, GFP_NOFS);
2793         if (unlikely(!dent)) {
2794                 err = -ENOMEM;
2795                 goto out_unlock;
2796         }
2797
2798         /*
2799          * The above 'tnc_next()' call could lead us to the next inode, check
2800          * this.
2801          */
2802         dkey = &zbr->key;
2803         if (key_inum(c, dkey) != key_inum(c, key) ||
2804             key_type(c, dkey) != type) {
2805                 err = -ENOENT;
2806                 goto out_free;
2807         }
2808
2809         err = tnc_read_node_nm(c, zbr, dent);
2810         if (unlikely(err))
2811                 goto out_free;
2812
2813         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
2814         return dent;
2815
2816 out_free:
2817         kfree(dent);
2818 out_unlock:
2819         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
2820         return ERR_PTR(err);
2821 }
2822
2823 /**
2824  * tnc_destroy_cnext - destroy left-over obsolete znodes from a failed commit.
2825  * @c: UBIFS file-system description object
2826  *
2827  * Destroy left-over obsolete znodes from a failed commit.
2828  */
2829 static void tnc_destroy_cnext(struct ubifs_info *c)
2830 {
2831         struct ubifs_znode *cnext;
2832
2833         if (!c->cnext)
2834                 return;
2835         ubifs_assert(c->cmt_state == COMMIT_BROKEN);
2836         cnext = c->cnext;
2837         do {
2838                 struct ubifs_znode *znode = cnext;
2839
2840                 cnext = cnext->cnext;
2841                 if (test_bit(OBSOLETE_ZNODE, &znode->flags))
2842                         kfree(znode);
2843         } while (cnext && cnext != c->cnext);
2844 }
2845
2846 /**
2847  * ubifs_tnc_close - close TNC subsystem and free all related resources.
2848  * @c: UBIFS file-system description object
2849  */
2850 void ubifs_tnc_close(struct ubifs_info *c)
2851 {
2852         long clean_freed;
2853
2854         tnc_destroy_cnext(c);
2855         if (c->zroot.znode) {
2856                 clean_freed = ubifs_destroy_tnc_subtree(c->zroot.znode);
2857                 atomic_long_sub(clean_freed, &ubifs_clean_zn_cnt);
2858         }
2859         kfree(c->gap_lebs);
2860         kfree(c->ilebs);
2861         destroy_old_idx(c);
2862 }
2863
2864 /**
2865  * left_znode - get the znode to the left.
2866  * @c: UBIFS file-system description object
2867  * @znode: znode
2868  *
2869  * This function returns a pointer to the znode to the left of @znode or NULL if
2870  * there is not one. A negative error code is returned on failure.
2871  */
2872 static struct ubifs_znode *left_znode(struct ubifs_info *c,
2873                                       struct ubifs_znode *znode)
2874 {
2875         int level = znode->level;
2876
2877         while (1) {
2878                 int n = znode->iip - 1;
2879
2880                 /* Go up until we can go left */
2881                 znode = znode->parent;
2882                 if (!znode)
2883                         return NULL;
2884                 if (n >= 0) {
2885                         /* Now go down the rightmost branch to 'level' */
2886                         znode = get_znode(c, znode, n);
2887                         if (IS_ERR(znode))
2888                                 return znode;
2889                         while (znode->level != level) {
2890                                 n = znode->child_cnt - 1;
2891                                 znode = get_znode(c, znode, n);
2892                                 if (IS_ERR(znode))
2893                                         return znode;
2894                         }
2895                         break;
2896                 }
2897         }
2898         return znode;
2899 }
2900
2901 /**
2902  * right_znode - get the znode to the right.
2903  * @c: UBIFS file-system description object
2904  * @znode: znode
2905  *
2906  * This function returns a pointer to the znode to the right of @znode or NULL
2907  * if there is not one. A negative error code is returned on failure.
2908  */
2909 static struct ubifs_znode *right_znode(struct ubifs_info *c,
2910                                        struct ubifs_znode *znode)
2911 {
2912         int level = znode->level;
2913
2914         while (1) {
2915                 int n = znode->iip + 1;
2916
2917                 /* Go up until we can go right */
2918                 znode = znode->parent;
2919                 if (!znode)
2920                         return NULL;
2921                 if (n < znode->child_cnt) {
2922                         /* Now go down the leftmost branch to 'level' */
2923                         znode = get_znode(c, znode, n);
2924                         if (IS_ERR(znode))
2925                                 return znode;
2926                         while (znode->level != level) {
2927                                 znode = get_znode(c, znode, 0);
2928                                 if (IS_ERR(znode))
2929                                         return znode;
2930                         }
2931                         break;
2932                 }
2933         }
2934         return znode;
2935 }
2936
2937 /**
2938  * lookup_znode - find a particular indexing node from TNC.
2939  * @c: UBIFS file-system description object
2940  * @key: index node key to lookup
2941  * @level: index node level
2942  * @lnum: index node LEB number
2943  * @offs: index node offset
2944  *
2945  * This function searches an indexing node by its first key @key and its
2946  * address @lnum:@offs. It looks up the indexing tree by pulling all indexing
2947  * nodes it traverses to TNC. This function is called fro indexing nodes which
2948  * were found on the media by scanning, for example when garbage-collecting or
2949  * when doing in-the-gaps commit. This means that the indexing node which is
2950  * looked for does not have to have exactly the same leftmost key @key, because
2951  * the leftmost key may have been changed, in which case TNC will contain a
2952  * dirty znode which still refers the same @lnum:@offs. This function is clever
2953  * enough to recognize such indexing nodes.
2954  *
2955  * Note, if a znode was deleted or changed too much, then this function will
2956  * not find it. For situations like this UBIFS has the old index RB-tree
2957  * (indexed by @lnum:@offs).
2958  *
2959  * This function returns a pointer to the znode found or %NULL if it is not
2960  * found. A negative error code is returned on failure.
2961  */
2962 static struct ubifs_znode *lookup_znode(struct ubifs_info *c,
2963                                         union ubifs_key *key, int level,
2964                                         int lnum, int offs)
2965 {
2966         struct ubifs_znode *znode, *zn;
2967         int n, nn;
2968
2969         /*
2970          * The arguments have probably been read off flash, so don't assume
2971          * they are valid.
2972          */
2973         if (level < 0)
2974                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2975
2976         /* Get the root znode */
2977         znode = c->zroot.znode;
2978         if (!znode) {
2979                 znode = ubifs_load_znode(c, &c->zroot, NULL, 0);
2980                 if (IS_ERR(znode))
2981                         return znode;
2982         }
2983         /* Check if it is the one we are looking for */
2984         if (c->zroot.lnum == lnum && c->zroot.offs == offs)
2985                 return znode;
2986         /* Descend to the parent level i.e. (level + 1) */
2987         if (level >= znode->level)
2988                 return NULL;
2989         while (1) {
2990                 ubifs_search_zbranch(c, znode, key, &n);
2991                 if (n < 0) {
2992                         /*
2993                          * We reached a znode where the leftmost key is greater
2994                          * than the key we are searching for. This is the same
2995                          * situation as the one described in a huge comment at
2996                          * the end of the 'ubifs_lookup_level0()' function. And
2997                          * for exactly the same reasons we have to try to look
2998                          * left before giving up.
2999                          */
3000                         znode = left_znode(c, znode);
3001                         if (!znode)
3002                                 return NULL;
3003                         if (IS_ERR(znode))
3004                                 return znode;
3005                         ubifs_search_zbranch(c, znode, key, &n);
3006                         ubifs_assert(n >= 0);
3007                 }
3008                 if (znode->level == level + 1)
3009                         break;
3010                 znode = get_znode(c, znode, n);
3011                 if (IS_ERR(znode))
3012                         return znode;
3013         }
3014         /* Check if the child is the one we are looking for */
3015         if (znode->zbranch[n].lnum == lnum && znode->zbranch[n].offs == offs)
3016                 return get_znode(c, znode, n);
3017         /* If the key is unique, there is nowhere else to look */
3018         if (!is_hash_key(c, key))
3019                 return NULL;
3020         /*
3021          * The key is not unique and so may be also in the znodes to either
3022          * side.
3023          */
3024         zn = znode;
3025         nn = n;
3026         /* Look left */
3027         while (1) {
3028                 /* Move one branch to the left */
3029                 if (n)
3030                         n -= 1;
3031                 else {
3032                         znode = left_znode(c, znode);
3033                         if (!znode)
3034                                 break;
3035                         if (IS_ERR(znode))
3036                                 return znode;
3037                         n = znode->child_cnt - 1;
3038                 }
3039                 /* Check it */
3040                 if (znode->zbranch[n].lnum == lnum &&
3041                     znode->zbranch[n].offs == offs)
3042                         return get_znode(c, znode, n);
3043                 /* Stop if the key is less than the one we are looking for */
3044                 if (keys_cmp(c, &znode->zbranch[n].key, key) < 0)
3045                         break;
3046         }
3047         /* Back to the middle */
3048         znode = zn;
3049         n = nn;
3050         /* Look right */
3051         while (1) {
3052                 /* Move one branch to the right */
3053                 if (++n >= znode->child_cnt) {
3054                         znode = right_znode(c, znode);
3055                         if (!znode)
3056                                 break;
3057                         if (IS_ERR(znode))
3058                                 return znode;
3059                         n = 0;
3060                 }
3061                 /* Check it */
3062                 if (znode->zbranch[n].lnum == lnum &&
3063                     znode->zbranch[n].offs == offs)
3064                         return get_znode(c, znode, n);
3065                 /* Stop if the key is greater than the one we are looking for */
3066                 if (keys_cmp(c, &znode->zbranch[n].key, key) > 0)
3067                         break;
3068         }
3069         return NULL;
3070 }
3071
3072 /**
3073  * is_idx_node_in_tnc - determine if an index node is in the TNC.
3074  * @c: UBIFS file-system description object
3075  * @key: key of index node
3076  * @level: index node level
3077  * @lnum: LEB number of index node
3078  * @offs: offset of index node
3079  *
3080  * This function returns %0 if the index node is not referred to in the TNC, %1
3081  * if the index node is referred to in the TNC and the corresponding znode is
3082  * dirty, %2 if an index node is referred to in the TNC and the corresponding
3083  * znode is clean, and a negative error code in case of failure.
3084  *
3085  * Note, the @key argument has to be the key of the first child. Also note,
3086  * this function relies on the fact that 0:0 is never a valid LEB number and
3087  * offset for a main-area node.
3088  */
3089 int is_idx_node_in_tnc(struct ubifs_info *c, union ubifs_key *key, int level,
3090                        int lnum, int offs)
3091 {
3092         struct ubifs_znode *znode;
3093
3094         znode = lookup_znode(c, key, level, lnum, offs);
3095         if (!znode)
3096                 return 0;
3097         if (IS_ERR(znode))
3098                 return PTR_ERR(znode);
3099
3100         return ubifs_zn_dirty(znode) ? 1 : 2;
3101 }
3102
3103 /**
3104  * is_leaf_node_in_tnc - determine if a non-indexing not is in the TNC.
3105  * @c: UBIFS file-system description object
3106  * @key: node key
3107  * @lnum: node LEB number
3108  * @offs: node offset
3109  *
3110  * This function returns %1 if the node is referred to in the TNC, %0 if it is
3111  * not, and a negative error code in case of failure.
3112  *
3113  * Note, this function relies on the fact that 0:0 is never a valid LEB number
3114  * and offset for a main-area node.
3115  */
3116 static int is_leaf_node_in_tnc(struct ubifs_info *c, union ubifs_key *key,
3117                                int lnum, int offs)
3118 {
3119         struct ubifs_zbranch *zbr;
3120         struct ubifs_znode *znode, *zn;
3121         int n, found, err, nn;
3122         const int unique = !is_hash_key(c, key);
3123
3124         found = ubifs_lookup_level0(c, key, &znode, &n);
3125         if (found < 0)
3126                 return found; /* Error code */
3127         if (!found)
3128                 return 0;
3129         zbr = &znode->zbranch[n];
3130         if (lnum == zbr->lnum && offs == zbr->offs)
3131                 return 1; /* Found it */
3132         if (unique)
3133                 return 0;
3134         /*
3135          * Because the key is not unique, we have to look left
3136          * and right as well
3137          */
3138         zn = znode;
3139         nn = n;
3140         /* Look left */
3141         while (1) {
3142                 err = tnc_prev(c, &znode, &n);
3143                 if (err == -ENOENT)
3144                         break;
3145                 if (err)
3146                         return err;
3147                 if (keys_cmp(c, key, &znode->zbranch[n].key))
3148                         break;
3149                 zbr = &znode->zbranch[n];
3150                 if (lnum == zbr->lnum && offs == zbr->offs)
3151                         return 1; /* Found it */
3152         }
3153         /* Look right */
3154         znode = zn;
3155         n = nn;
3156         while (1) {
3157                 err = tnc_next(c, &znode, &n);
3158                 if (err) {
3159                         if (err == -ENOENT)
3160                                 return 0;
3161                         return err;
3162                 }
3163                 if (keys_cmp(c, key, &znode->zbranch[n].key))
3164                         break;
3165                 zbr = &znode->zbranch[n];
3166                 if (lnum == zbr->lnum && offs == zbr->offs)
3167                         return 1; /* Found it */
3168         }
3169         return 0;
3170 }
3171
3172 /**
3173  * ubifs_tnc_has_node - determine whether a node is in the TNC.
3174  * @c: UBIFS file-system description object
3175  * @key: node key
3176  * @level: index node level (if it is an index node)
3177  * @lnum: node LEB number
3178  * @offs: node offset
3179  * @is_idx: non-zero if the node is an index node
3180  *
3181  * This function returns %1 if the node is in the TNC, %0 if it is not, and a
3182  * negative error code in case of failure. For index nodes, @key has to be the
3183  * key of the first child. An index node is considered to be in the TNC only if
3184  * the corresponding znode is clean or has not been loaded.
3185  */
3186 int ubifs_tnc_has_node(struct ubifs_info *c, union ubifs_key *key, int level,
3187                        int lnum, int offs, int is_idx)
3188 {
3189         int err;
3190
3191         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
3192         if (is_idx) {
3193                 err = is_idx_node_in_tnc(c, key, level, lnum, offs);
3194                 if (err < 0)
3195                         goto out_unlock;
3196                 if (err == 1)
3197                         /* The index node was found but it was dirty */
3198                         err = 0;
3199                 else if (err == 2)
3200                         /* The index node was found and it was clean */
3201                         err = 1;
3202                 else
3203                         BUG_ON(err != 0);
3204         } else
3205                 err = is_leaf_node_in_tnc(c, key, lnum, offs);
3206
3207 out_unlock:
3208         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
3209         return err;
3210 }
3211
3212 /**
3213  * ubifs_dirty_idx_node - dirty an index node.
3214  * @c: UBIFS file-system description object
3215  * @key: index node key
3216  * @level: index node level
3217  * @lnum: index node LEB number
3218  * @offs: index node offset
3219  *
3220  * This function loads and dirties an index node so that it can be garbage
3221  * collected. The @key argument has to be the key of the first child. This
3222  * function relies on the fact that 0:0 is never a valid LEB number and offset
3223  * for a main-area node. Returns %0 on success and a negative error code on
3224  * failure.
3225  */
3226 int ubifs_dirty_idx_node(struct ubifs_info *c, union ubifs_key *key, int level,
3227                          int lnum, int offs)
3228 {
3229         struct ubifs_znode *znode;
3230         int err = 0;
3231
3232         mutex_lock(&c->tnc_mutex);
3233         znode = lookup_znode(c, key, level, lnum, offs);
3234         if (!znode)
3235                 goto out_unlock;
3236         if (IS_ERR(znode)) {
3237                 err = PTR_ERR(znode);
3238                 goto out_unlock;
3239         }
3240         znode = dirty_cow_bottom_up(c, znode);
3241         if (IS_ERR(znode)) {
3242                 err = PTR_ERR(znode);
3243                 goto out_unlock;
3244         }
3245
3246 out_unlock:
3247         mutex_unlock(&c->tnc_mutex);
3248         return err;
3249 }