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