fs/ntfs3/index.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright (C) 2019-2021 Paragon Software GmbH, All rights reserved.
   5  *
   6  */
   7
   8 #include <linux/blkdev.h>
   9 #include <linux/buffer_head.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12
  13 #include "debug.h"
  14 #include "ntfs.h"
  15 #include "ntfs_fs.h"
  16
  17 static const struct INDEX_NAMES {
  18         const __le16 *name;
  19         u8 name_len;
  20 } s_index_names[INDEX_MUTEX_TOTAL] = {
  21         { I30_NAME, ARRAY_SIZE(I30_NAME) }, { SII_NAME, ARRAY_SIZE(SII_NAME) },
  22         { SDH_NAME, ARRAY_SIZE(SDH_NAME) }, { SO_NAME, ARRAY_SIZE(SO_NAME) },
  23         { SQ_NAME, ARRAY_SIZE(SQ_NAME) },   { SR_NAME, ARRAY_SIZE(SR_NAME) },
  24 };
  25
  26 /*
  27  * cmp_fnames - Compare two names in index.
  28  *
  29  * if l1 != 0
  30  *   Both names are little endian on-disk ATTR_FILE_NAME structs.
  31  * else
  32  *   key1 - cpu_str, key2 - ATTR_FILE_NAME
  33  */
  34 static int cmp_fnames(const void *key1, size_t l1, const void *key2, size_t l2,
  35                       const void *data)
  36 {
  37         const struct ATTR_FILE_NAME *f2 = key2;
  38         const struct ntfs_sb_info *sbi = data;
  39         const struct ATTR_FILE_NAME *f1;
  40         u16 fsize2;
  41         bool both_case;
  42
  43         if (l2 <= offsetof(struct ATTR_FILE_NAME, name))
  44                 return -1;
  45
  46         fsize2 = fname_full_size(f2);
  47         if (l2 < fsize2)
  48                 return -1;
  49
  50         both_case = f2->type != FILE_NAME_DOS && !sbi->options->nocase;
  51         if (!l1) {
  52                 const struct le_str *s2 = (struct le_str *)&f2->name_len;
  53
  54                 /*
  55                  * If names are equal (case insensitive)
  56                  * try to compare it case sensitive.
  57                  */
  58                 return ntfs_cmp_names_cpu(key1, s2, sbi->upcase, both_case);
  59         }
  60
  61         f1 = key1;
  62         return ntfs_cmp_names(f1->name, f1->name_len, f2->name, f2->name_len,
  63                               sbi->upcase, both_case);
  64 }
  65
  66 /*
  67  * cmp_uint - $SII of $Secure and $Q of Quota
  68  */
  69 static int cmp_uint(const void *key1, size_t l1, const void *key2, size_t l2,
  70                     const void *data)
  71 {
  72         const u32 *k1 = key1;
  73         const u32 *k2 = key2;
  74
  75         if (l2 < sizeof(u32))
  76                 return -1;
  77
  78         if (*k1 < *k2)
  79                 return -1;
  80         if (*k1 > *k2)
  81                 return 1;
  82         return 0;
  83 }
  84
  85 /*
  86  * cmp_sdh - $SDH of $Secure
  87  */
  88 static int cmp_sdh(const void *key1, size_t l1, const void *key2, size_t l2,
  89                    const void *data)
  90 {
  91         const struct SECURITY_KEY *k1 = key1;
  92         const struct SECURITY_KEY *k2 = key2;
  93         u32 t1, t2;
  94
  95         if (l2 < sizeof(struct SECURITY_KEY))
  96                 return -1;
  97
  98         t1 = le32_to_cpu(k1->hash);
  99         t2 = le32_to_cpu(k2->hash);
 100
 101         /* First value is a hash value itself. */
 102         if (t1 < t2)
 103                 return -1;
 104         if (t1 > t2)
 105                 return 1;
 106
 107         /* Second value is security Id. */
 108         if (data) {
 109                 t1 = le32_to_cpu(k1->sec_id);
 110                 t2 = le32_to_cpu(k2->sec_id);
 111                 if (t1 < t2)
 112                         return -1;
 113                 if (t1 > t2)
 114                         return 1;
 115         }
 116
 117         return 0;
 118 }
 119
 120 /*
 121  * cmp_uints - $O of ObjId and "$R" for Reparse.
 122  */
 123 static int cmp_uints(const void *key1, size_t l1, const void *key2, size_t l2,
 124                      const void *data)
 125 {
 126         const __le32 *k1 = key1;
 127         const __le32 *k2 = key2;
 128         size_t count;
 129
 130         if ((size_t)data == 1) {
 131                 /*
 132                  * ni_delete_all -> ntfs_remove_reparse ->
 133                  * delete all with this reference.
 134                  * k1, k2 - pointers to REPARSE_KEY
 135                  */
 136
 137                 k1 += 1; // Skip REPARSE_KEY.ReparseTag
 138                 k2 += 1; // Skip REPARSE_KEY.ReparseTag
 139                 if (l2 <= sizeof(int))
 140                         return -1;
 141                 l2 -= sizeof(int);
 142                 if (l1 <= sizeof(int))
 143                         return 1;
 144                 l1 -= sizeof(int);
 145         }
 146
 147         if (l2 < sizeof(int))
 148                 return -1;
 149
 150         for (count = min(l1, l2) >> 2; count > 0; --count, ++k1, ++k2) {
 151                 u32 t1 = le32_to_cpu(*k1);
 152                 u32 t2 = le32_to_cpu(*k2);
 153
 154                 if (t1 > t2)
 155                         return 1;
 156                 if (t1 < t2)
 157                         return -1;
 158         }
 159
 160         if (l1 > l2)
 161                 return 1;
 162         if (l1 < l2)
 163                 return -1;
 164
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 static inline NTFS_CMP_FUNC get_cmp_func(const struct INDEX_ROOT *root)
 169 {
 170         switch (root->type) {
 171         case ATTR_NAME:
 172                 if (root->rule == NTFS_COLLATION_TYPE_FILENAME)
 173                         return &cmp_fnames;
 174                 break;
 175         case ATTR_ZERO:
 176                 switch (root->rule) {
 177                 case NTFS_COLLATION_TYPE_UINT:
 178                         return &cmp_uint;
 179                 case NTFS_COLLATION_TYPE_SECURITY_HASH:
 180                         return &cmp_sdh;
 181                 case NTFS_COLLATION_TYPE_UINTS:
 182                         return &cmp_uints;
 183                 default:
 184                         break;
 185                 }
 186                 break;
 187         default:
 188                 break;
 189         }
 190
 191         return NULL;
 192 }
 193
 194 struct bmp_buf {
 195         struct ATTRIB *b;
 196         struct mft_inode *mi;
 197         struct buffer_head *bh;
 198         ulong *buf;
 199         size_t bit;
 200         u32 nbits;
 201         u64 new_valid;
 202 };
 203
 204 static int bmp_buf_get(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
 205                        size_t bit, struct bmp_buf *bbuf)
 206 {
 207         struct ATTRIB *b;
 208         size_t data_size, valid_size, vbo, off = bit >> 3;
 209         struct ntfs_sb_info *sbi = ni->mi.sbi;
 210         CLST vcn = off >> sbi->cluster_bits;
 211         struct ATTR_LIST_ENTRY *le = NULL;
 212         struct buffer_head *bh;
 213         struct super_block *sb;
 214         u32 blocksize;
 215         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
 216
 217         bbuf->bh = NULL;
 218
 219         b = ni_find_attr(ni, NULL, &le, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
 220                          &vcn, &bbuf->mi);
 221         bbuf->b = b;
 222         if (!b)
 223                 return -EINVAL;
 224
 225         if (!b->non_res) {
 226                 data_size = le32_to_cpu(b->res.data_size);
 227
 228                 if (off >= data_size)
 229                         return -EINVAL;
 230
 231                 bbuf->buf = (ulong *)resident_data(b);
 232                 bbuf->bit = 0;
 233                 bbuf->nbits = data_size * 8;
 234
 235                 return 0;
 236         }
 237
 238         data_size = le64_to_cpu(b->nres.data_size);
 239         if (WARN_ON(off >= data_size)) {
 240                 /* Looks like filesystem error. */
 241                 return -EINVAL;
 242         }
 243
 244         valid_size = le64_to_cpu(b->nres.valid_size);
 245
 246         bh = ntfs_bread_run(sbi, &indx->bitmap_run, off);
 247         if (!bh)
 248                 return -EIO;
 249
 250         if (IS_ERR(bh))
 251                 return PTR_ERR(bh);
 252
 253         bbuf->bh = bh;
 254
 255         if (buffer_locked(bh))
 256                 __wait_on_buffer(bh);
 257
 258         lock_buffer(bh);
 259
 260         sb = sbi->sb;
 261         blocksize = sb->s_blocksize;
 262
 263         vbo = off & ~(size_t)sbi->block_mask;
 264
 265         bbuf->new_valid = vbo + blocksize;
 266         if (bbuf->new_valid <= valid_size)
 267                 bbuf->new_valid = 0;
 268         else if (bbuf->new_valid > data_size)
 269                 bbuf->new_valid = data_size;
 270
 271         if (vbo >= valid_size) {
 272                 memset(bh->b_data, 0, blocksize);
 273         } else if (vbo + blocksize > valid_size) {
 274                 u32 voff = valid_size & sbi->block_mask;
 275
 276                 memset(bh->b_data + voff, 0, blocksize - voff);
 277         }
 278
 279         bbuf->buf = (ulong *)bh->b_data;
 280         bbuf->bit = 8 * (off & ~(size_t)sbi->block_mask);
 281         bbuf->nbits = 8 * blocksize;
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 static void bmp_buf_put(struct bmp_buf *bbuf, bool dirty)
 287 {
 288         struct buffer_head *bh = bbuf->bh;
 289         struct ATTRIB *b = bbuf->b;
 290
 291         if (!bh) {
 292                 if (b && !b->non_res && dirty)
 293                         bbuf->mi->dirty = true;
 294                 return;
 295         }
 296
 297         if (!dirty)
 298                 goto out;
 299
 300         if (bbuf->new_valid) {
 301                 b->nres.valid_size = cpu_to_le64(bbuf->new_valid);
 302                 bbuf->mi->dirty = true;
 303         }
 304
 305         set_buffer_uptodate(bh);
 306         mark_buffer_dirty(bh);
 307
 308 out:
 309         unlock_buffer(bh);
 310         put_bh(bh);
 311 }
 312
 313 /*
 314  * indx_mark_used - Mark the bit @bit as used.
 315  */
 316 static int indx_mark_used(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
 317                           size_t bit)
 318 {
 319         int err;
 320         struct bmp_buf bbuf;
 321
 322         err = bmp_buf_get(indx, ni, bit, &bbuf);
 323         if (err)
 324                 return err;
 325
 326         __set_bit_le(bit - bbuf.bit, bbuf.buf);
 327
 328         bmp_buf_put(&bbuf, true);
 329
 330         return 0;
 331 }
 332
 333 /*
 334  * indx_mark_free - Mark the bit @bit as free.
 335  */
 336 static int indx_mark_free(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
 337                           size_t bit)
 338 {
 339         int err;
 340         struct bmp_buf bbuf;
 341
 342         err = bmp_buf_get(indx, ni, bit, &bbuf);
 343         if (err)
 344                 return err;
 345
 346         __clear_bit_le(bit - bbuf.bit, bbuf.buf);
 347
 348         bmp_buf_put(&bbuf, true);
 349
 350         return 0;
 351 }
 352
 353 /*
 354  * scan_nres_bitmap
 355  *
 356  * If ntfs_readdir calls this function (indx_used_bit -> scan_nres_bitmap),
 357  * inode is shared locked and no ni_lock.
 358  * Use rw_semaphore for read/write access to bitmap_run.
 359  */
 360 static int scan_nres_bitmap(struct ntfs_inode *ni, struct ATTRIB *bitmap,
 361                             struct ntfs_index *indx, size_t from,
 362                             bool (*fn)(const ulong *buf, u32 bit, u32 bits,
 363                                        size_t *ret),
 364                             size_t *ret)
 365 {
 366         struct ntfs_sb_info *sbi = ni->mi.sbi;
 367         struct super_block *sb = sbi->sb;
 368         struct runs_tree *run = &indx->bitmap_run;
 369         struct rw_semaphore *lock = &indx->run_lock;
 370         u32 nbits = sb->s_blocksize * 8;
 371         u32 blocksize = sb->s_blocksize;
 372         u64 valid_size = le64_to_cpu(bitmap->nres.valid_size);
 373         u64 data_size = le64_to_cpu(bitmap->nres.data_size);
 374         sector_t eblock = bytes_to_block(sb, data_size);
 375         size_t vbo = from >> 3;
 376         sector_t blk = (vbo & sbi->cluster_mask) >> sb->s_blocksize_bits;
 377         sector_t vblock = vbo >> sb->s_blocksize_bits;
 378         sector_t blen, block;
 379         CLST lcn, clen, vcn, vcn_next;
 380         size_t idx;
 381         struct buffer_head *bh;
 382         bool ok;
 383
 384         *ret = MINUS_ONE_T;
 385
 386         if (vblock >= eblock)
 387                 return 0;
 388
 389         from &= nbits - 1;
 390         vcn = vbo >> sbi->cluster_bits;
 391
 392         down_read(lock);
 393         ok = run_lookup_entry(run, vcn, &lcn, &clen, &idx);
 394         up_read(lock);
 395
 396 next_run:
 397         if (!ok) {
 398                 int err;
 399                 const struct INDEX_NAMES *name = &s_index_names[indx->type];
 400
 401                 down_write(lock);
 402                 err = attr_load_runs_vcn(ni, ATTR_BITMAP, name->name,
 403                                          name->name_len, run, vcn);
 404                 up_write(lock);
 405                 if (err)
 406                         return err;
 407                 down_read(lock);
 408                 ok = run_lookup_entry(run, vcn, &lcn, &clen, &idx);
 409                 up_read(lock);
 410                 if (!ok)
 411                         return -EINVAL;
 412         }
 413
 414         blen = (sector_t)clen * sbi->blocks_per_cluster;
 415         block = (sector_t)lcn * sbi->blocks_per_cluster;
 416
 417         for (; blk < blen; blk++, from = 0) {
 418                 bh = ntfs_bread(sb, block + blk);
 419                 if (!bh)
 420                         return -EIO;
 421
 422                 vbo = (u64)vblock << sb->s_blocksize_bits;
 423                 if (vbo >= valid_size) {
 424                         memset(bh->b_data, 0, blocksize);
 425                 } else if (vbo + blocksize > valid_size) {
 426                         u32 voff = valid_size & sbi->block_mask;
 427
 428                         memset(bh->b_data + voff, 0, blocksize - voff);
 429                 }
 430
 431                 if (vbo + blocksize > data_size)
 432                         nbits = 8 * (data_size - vbo);
 433
 434                 ok = nbits > from ? (*fn)((ulong *)bh->b_data, from, nbits, ret)
 435                                   : false;
 436                 put_bh(bh);
 437
 438                 if (ok) {
 439                         *ret += 8 * vbo;
 440                         return 0;
 441                 }
 442
 443                 if (++vblock >= eblock) {
 444                         *ret = MINUS_ONE_T;
 445                         return 0;
 446                 }
 447         }
 448         blk = 0;
 449         vcn_next = vcn + clen;
 450         down_read(lock);
 451         ok = run_get_entry(run, ++idx, &vcn, &lcn, &clen) && vcn == vcn_next;
 452         if (!ok)
 453                 vcn = vcn_next;
 454         up_read(lock);
 455         goto next_run;
 456 }
 457
 458 static bool scan_for_free(const ulong *buf, u32 bit, u32 bits, size_t *ret)
 459 {
 460         size_t pos = find_next_zero_bit_le(buf, bits, bit);
 461
 462         if (pos >= bits)
 463                 return false;
 464         *ret = pos;
 465         return true;
 466 }
 467
 468 /*
 469  * indx_find_free - Look for free bit.
 470  *
 471  * Return: -1 if no free bits.
 472  */
 473 static int indx_find_free(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
 474                           size_t *bit, struct ATTRIB **bitmap)
 475 {
 476         struct ATTRIB *b;
 477         struct ATTR_LIST_ENTRY *le = NULL;
 478         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
 479         int err;
 480
 481         b = ni_find_attr(ni, NULL, &le, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
 482                          NULL, NULL);
 483
 484         if (!b)
 485                 return -ENOENT;
 486
 487         *bitmap = b;
 488         *bit = MINUS_ONE_T;
 489
 490         if (!b->non_res) {
 491                 u32 nbits = 8 * le32_to_cpu(b->res.data_size);
 492                 size_t pos = find_next_zero_bit_le(resident_data(b), nbits, 0);
 493
 494                 if (pos < nbits)
 495                         *bit = pos;
 496         } else {
 497                 err = scan_nres_bitmap(ni, b, indx, 0, &scan_for_free, bit);
 498
 499                 if (err)
 500                         return err;
 501         }
 502
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 static bool scan_for_used(const ulong *buf, u32 bit, u32 bits, size_t *ret)
 507 {
 508         size_t pos = find_next_bit_le(buf, bits, bit);
 509
 510         if (pos >= bits)
 511                 return false;
 512         *ret = pos;
 513         return true;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * indx_used_bit - Look for used bit.
 518  *
 519  * Return: MINUS_ONE_T if no used bits.
 520  */
 521 int indx_used_bit(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni, size_t *bit)
 522 {
 523         struct ATTRIB *b;
 524         struct ATTR_LIST_ENTRY *le = NULL;
 525         size_t from = *bit;
 526         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
 527         int err;
 528
 529         b = ni_find_attr(ni, NULL, &le, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
 530                          NULL, NULL);
 531
 532         if (!b)
 533                 return -ENOENT;
 534
 535         *bit = MINUS_ONE_T;
 536
 537         if (!b->non_res) {
 538                 u32 nbits = le32_to_cpu(b->res.data_size) * 8;
 539                 size_t pos = find_next_bit_le(resident_data(b), nbits, from);
 540
 541                 if (pos < nbits)
 542                         *bit = pos;
 543         } else {
 544                 err = scan_nres_bitmap(ni, b, indx, from, &scan_for_used, bit);
 545                 if (err)
 546                         return err;
 547         }
 548
 549         return 0;
 550 }
 551
 552 /*
 553  * hdr_find_split
 554  *
 555  * Find a point at which the index allocation buffer would like to be split.
 556  * NOTE: This function should never return 'END' entry NULL returns on error.
 557  */
 558 static const struct NTFS_DE *hdr_find_split(const struct INDEX_HDR *hdr)
 559 {
 560         size_t o;
 561         const struct NTFS_DE *e = hdr_first_de(hdr);
 562         u32 used_2 = le32_to_cpu(hdr->used) >> 1;
 563         u16 esize;
 564
 565         if (!e || de_is_last(e))
 566                 return NULL;
 567
 568         esize = le16_to_cpu(e->size);
 569         for (o = le32_to_cpu(hdr->de_off) + esize; o < used_2; o += esize) {
 570                 const struct NTFS_DE *p = e;
 571
 572                 e = Add2Ptr(hdr, o);
 573
 574                 /* We must not return END entry. */
 575                 if (de_is_last(e))
 576                         return p;
 577
 578                 esize = le16_to_cpu(e->size);
 579         }
 580
 581         return e;
 582 }
 583
 584 /*
 585  * hdr_insert_head - Insert some entries at the beginning of the buffer.
 586  *
 587  * It is used to insert entries into a newly-created buffer.
 588  */
 589 static const struct NTFS_DE *hdr_insert_head(struct INDEX_HDR *hdr,
 590                                              const void *ins, u32 ins_bytes)
 591 {
 592         u32 to_move;
 593         struct NTFS_DE *e = hdr_first_de(hdr);
 594         u32 used = le32_to_cpu(hdr->used);
 595
 596         if (!e)
 597                 return NULL;
 598
 599         /* Now we just make room for the inserted entries and jam it in. */
 600         to_move = used - le32_to_cpu(hdr->de_off);
 601         memmove(Add2Ptr(e, ins_bytes), e, to_move);
 602         memcpy(e, ins, ins_bytes);
 603         hdr->used = cpu_to_le32(used + ins_bytes);
 604
 605         return e;
 606 }
 607
 608 /*
 609  * index_hdr_check
 610  *
 611  * return true if INDEX_HDR is valid
 612  */
 613 static bool index_hdr_check(const struct INDEX_HDR *hdr, u32 bytes)
 614 {
 615         u32 end = le32_to_cpu(hdr->used);
 616         u32 tot = le32_to_cpu(hdr->total);
 617         u32 off = le32_to_cpu(hdr->de_off);
 618
 619         if (!IS_ALIGNED(off, 8) || tot > bytes || end > tot ||
 620             off + sizeof(struct NTFS_DE) > end) {
 621                 /* incorrect index buffer. */
 622                 return false;
 623         }
 624
 625         return true;
 626 }
 627
 628 /*
 629  * index_buf_check
 630  *
 631  * return true if INDEX_BUFFER seems is valid
 632  */
 633 static bool index_buf_check(const struct INDEX_BUFFER *ib, u32 bytes,
 634                             const CLST *vbn)
 635 {
 636         const struct NTFS_RECORD_HEADER *rhdr = &ib->rhdr;
 637         u16 fo = le16_to_cpu(rhdr->fix_off);
 638         u16 fn = le16_to_cpu(rhdr->fix_num);
 639
 640         if (bytes <= offsetof(struct INDEX_BUFFER, ihdr) ||
 641             rhdr->sign != NTFS_INDX_SIGNATURE ||
 642             fo < sizeof(struct INDEX_BUFFER)
 643             /* Check index buffer vbn. */
 644             || (vbn && *vbn != le64_to_cpu(ib->vbn)) || (fo % sizeof(short)) ||
 645             fo + fn * sizeof(short) >= bytes ||
 646             fn != ((bytes >> SECTOR_SHIFT) + 1)) {
 647                 /* incorrect index buffer. */
 648                 return false;
 649         }
 650
 651         return index_hdr_check(&ib->ihdr,
 652                                bytes - offsetof(struct INDEX_BUFFER, ihdr));
 653 }
 654
 655 void fnd_clear(struct ntfs_fnd *fnd)
 656 {
 657         int i;
 658
 659         for (i = fnd->level - 1; i >= 0; i--) {
 660                 struct indx_node *n = fnd->nodes[i];
 661
 662                 if (!n)
 663                         continue;
 664
 665                 put_indx_node(n);
 666                 fnd->nodes[i] = NULL;
 667         }
 668         fnd->level = 0;
 669         fnd->root_de = NULL;
 670 }
 671
 672 static int fnd_push(struct ntfs_fnd *fnd, struct indx_node *n,
 673                     struct NTFS_DE *e)
 674 {
 675         int i = fnd->level;
 676
 677         if (i < 0 || i >= ARRAY_SIZE(fnd->nodes))
 678                 return -EINVAL;
 679         fnd->nodes[i] = n;
 680         fnd->de[i] = e;
 681         fnd->level += 1;
 682         return 0;
 683 }
 684
 685 static struct indx_node *fnd_pop(struct ntfs_fnd *fnd)
 686 {
 687         struct indx_node *n;
 688         int i = fnd->level;
 689
 690         i -= 1;
 691         n = fnd->nodes[i];
 692         fnd->nodes[i] = NULL;
 693         fnd->level = i;
 694
 695         return n;
 696 }
 697
 698 static bool fnd_is_empty(struct ntfs_fnd *fnd)
 699 {
 700         if (!fnd->level)
 701                 return !fnd->root_de;
 702
 703         return !fnd->de[fnd->level - 1];
 704 }
 705
 706 /*
 707  * hdr_find_e - Locate an entry the index buffer.
 708  *
 709  * If no matching entry is found, it returns the first entry which is greater
 710  * than the desired entry If the search key is greater than all the entries the
 711  * buffer, it returns the 'end' entry. This function does a binary search of the
 712  * current index buffer, for the first entry that is <= to the search value.
 713  *
 714  * Return: NULL if error.
 715  */
 716 static struct NTFS_DE *hdr_find_e(const struct ntfs_index *indx,
 717                                   const struct INDEX_HDR *hdr, const void *key,
 718                                   size_t key_len, const void *ctx, int *diff)
 719 {
 720         struct NTFS_DE *e, *found = NULL;
 721         NTFS_CMP_FUNC cmp = indx->cmp;
 722         int min_idx = 0, mid_idx, max_idx = 0;
 723         int diff2;
 724         int table_size = 8;
 725         u32 e_size, e_key_len;
 726         u32 end = le32_to_cpu(hdr->used);
 727         u32 off = le32_to_cpu(hdr->de_off);
 728         u16 offs[128];
 729
 730 fill_table:
 731         if (off + sizeof(struct NTFS_DE) > end)
 732                 return NULL;
 733
 734         e = Add2Ptr(hdr, off);
 735         e_size = le16_to_cpu(e->size);
 736
 737         if (e_size < sizeof(struct NTFS_DE) || off + e_size > end)
 738                 return NULL;
 739
 740         if (!de_is_last(e)) {
 741                 offs[max_idx] = off;
 742                 off += e_size;
 743
 744                 max_idx++;
 745                 if (max_idx < table_size)
 746                         goto fill_table;
 747
 748                 max_idx--;
 749         }
 750
 751 binary_search:
 752         e_key_len = le16_to_cpu(e->key_size);
 753
 754         diff2 = (*cmp)(key, key_len, e + 1, e_key_len, ctx);
 755         if (diff2 > 0) {
 756                 if (found) {
 757                         min_idx = mid_idx + 1;
 758                 } else {
 759                         if (de_is_last(e))
 760                                 return NULL;
 761
 762                         max_idx = 0;
 763                         table_size = min(table_size * 2,
 764                                          (int)ARRAY_SIZE(offs));
 765                         goto fill_table;
 766                 }
 767         } else if (diff2 < 0) {
 768                 if (found)
 769                         max_idx = mid_idx - 1;
 770                 else
 771                         max_idx--;
 772
 773                 found = e;
 774         } else {
 775                 *diff = 0;
 776                 return e;
 777         }
 778
 779         if (min_idx > max_idx) {
 780                 *diff = -1;
 781                 return found;
 782         }
 783
 784         mid_idx = (min_idx + max_idx) >> 1;
 785         e = Add2Ptr(hdr, offs[mid_idx]);
 786
 787         goto binary_search;
 788 }
 789
 790 /*
 791  * hdr_insert_de - Insert an index entry into the buffer.
 792  *
 793  * 'before' should be a pointer previously returned from hdr_find_e.
 794  */
 795 static struct NTFS_DE *hdr_insert_de(const struct ntfs_index *indx,
 796                                      struct INDEX_HDR *hdr,
 797                                      const struct NTFS_DE *de,
 798                                      struct NTFS_DE *before, const void *ctx)
 799 {
 800         int diff;
 801         size_t off = PtrOffset(hdr, before);
 802         u32 used = le32_to_cpu(hdr->used);
 803         u32 total = le32_to_cpu(hdr->total);
 804         u16 de_size = le16_to_cpu(de->size);
 805
 806         /* First, check to see if there's enough room. */
 807         if (used + de_size > total)
 808                 return NULL;
 809
 810         /* We know there's enough space, so we know we'll succeed. */
 811         if (before) {
 812                 /* Check that before is inside Index. */
 813                 if (off >= used || off < le32_to_cpu(hdr->de_off) ||
 814                     off + le16_to_cpu(before->size) > total) {
 815                         return NULL;
 816                 }
 817                 goto ok;
 818         }
 819         /* No insert point is applied. Get it manually. */
 820         before = hdr_find_e(indx, hdr, de + 1, le16_to_cpu(de->key_size), ctx,
 821                             &diff);
 822         if (!before)
 823                 return NULL;
 824         off = PtrOffset(hdr, before);
 825
 826 ok:
 827         /* Now we just make room for the entry and jam it in. */
 828         memmove(Add2Ptr(before, de_size), before, used - off);
 829
 830         hdr->used = cpu_to_le32(used + de_size);
 831         memcpy(before, de, de_size);
 832
 833         return before;
 834 }
 835
 836 /*
 837  * hdr_delete_de - Remove an entry from the index buffer.
 838  */
 839 static inline struct NTFS_DE *hdr_delete_de(struct INDEX_HDR *hdr,
 840                                             struct NTFS_DE *re)
 841 {
 842         u32 used = le32_to_cpu(hdr->used);
 843         u16 esize = le16_to_cpu(re->size);
 844         u32 off = PtrOffset(hdr, re);
 845         int bytes = used - (off + esize);
 846
 847         if (off >= used || esize < sizeof(struct NTFS_DE) ||
 848             bytes < sizeof(struct NTFS_DE))
 849                 return NULL;
 850
 851         hdr->used = cpu_to_le32(used - esize);
 852         memmove(re, Add2Ptr(re, esize), bytes);
 853
 854         return re;
 855 }
 856
 857 void indx_clear(struct ntfs_index *indx)
 858 {
 859         run_close(&indx->alloc_run);
 860         run_close(&indx->bitmap_run);
 861 }
 862
 863 int indx_init(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_sb_info *sbi,
 864               const struct ATTRIB *attr, enum index_mutex_classed type)
 865 {
 866         u32 t32;
 867         const struct INDEX_ROOT *root = resident_data(attr);
 868
 869         t32 = le32_to_cpu(attr->res.data_size);
 870         if (t32 <= offsetof(struct INDEX_ROOT, ihdr) ||
 871             !index_hdr_check(&root->ihdr,
 872                              t32 - offsetof(struct INDEX_ROOT, ihdr))) {
 873                 goto out;
 874         }
 875
 876         /* Check root fields. */
 877         if (!root->index_block_clst)
 878                 goto out;
 879
 880         indx->type = type;
 881         indx->idx2vbn_bits = __ffs(root->index_block_clst);
 882
 883         t32 = le32_to_cpu(root->index_block_size);
 884         indx->index_bits = blksize_bits(t32);
 885
 886         /* Check index record size. */
 887         if (t32 < sbi->cluster_size) {
 888                 /* Index record is smaller than a cluster, use 512 blocks. */
 889                 if (t32 != root->index_block_clst * SECTOR_SIZE)
 890                         goto out;
 891
 892                 /* Check alignment to a cluster. */
 893                 if ((sbi->cluster_size >> SECTOR_SHIFT) &
 894                     (root->index_block_clst - 1)) {
 895                         goto out;
 896                 }
 897
 898                 indx->vbn2vbo_bits = SECTOR_SHIFT;
 899         } else {
 900                 /* Index record must be a multiple of cluster size. */
 901                 if (t32 != root->index_block_clst << sbi->cluster_bits)
 902                         goto out;
 903
 904                 indx->vbn2vbo_bits = sbi->cluster_bits;
 905         }
 906
 907         init_rwsem(&indx->run_lock);
 908
 909         indx->cmp = get_cmp_func(root);
 910         if (!indx->cmp)
 911                 goto out;
 912
 913         return 0;
 914
 915 out:
 916         ntfs_set_state(sbi, NTFS_DIRTY_DIRTY);
 917         return -EINVAL;
 918 }
 919
 920 static struct indx_node *indx_new(struct ntfs_index *indx,
 921                                   struct ntfs_inode *ni, CLST vbn,
 922                                   const __le64 *sub_vbn)
 923 {
 924         int err;
 925         struct NTFS_DE *e;
 926         struct indx_node *r;
 927         struct INDEX_HDR *hdr;
 928         struct INDEX_BUFFER *index;
 929         u64 vbo = (u64)vbn << indx->vbn2vbo_bits;
 930         u32 bytes = 1u << indx->index_bits;
 931         u16 fn;
 932         u32 eo;
 933
 934         r = kzalloc(sizeof(struct indx_node), GFP_NOFS);
 935         if (!r)
 936                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 937
 938         index = kzalloc(bytes, GFP_NOFS);
 939         if (!index) {
 940                 kfree(r);
 941                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 942         }
 943
 944         err = ntfs_get_bh(ni->mi.sbi, &indx->alloc_run, vbo, bytes, &r->nb);
 945
 946         if (err) {
 947                 kfree(index);
 948                 kfree(r);
 949                 return ERR_PTR(err);
 950         }
 951
 952         /* Create header. */
 953         index->rhdr.sign = NTFS_INDX_SIGNATURE;
 954         index->rhdr.fix_off = cpu_to_le16(sizeof(struct INDEX_BUFFER)); // 0x28
 955         fn = (bytes >> SECTOR_SHIFT) + 1; // 9
 956         index->rhdr.fix_num = cpu_to_le16(fn);
 957         index->vbn = cpu_to_le64(vbn);
 958         hdr = &index->ihdr;
 959         eo = ALIGN(sizeof(struct INDEX_BUFFER) + fn * sizeof(short), 8);
 960         hdr->de_off = cpu_to_le32(eo);
 961
 962         e = Add2Ptr(hdr, eo);
 963
 964         if (sub_vbn) {
 965                 e->flags = NTFS_IE_LAST | NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
 966                 e->size = cpu_to_le16(sizeof(struct NTFS_DE) + sizeof(u64));
 967                 hdr->used =
 968                         cpu_to_le32(eo + sizeof(struct NTFS_DE) + sizeof(u64));
 969                 de_set_vbn_le(e, *sub_vbn);
 970                 hdr->flags = 1;
 971         } else {
 972                 e->size = cpu_to_le16(sizeof(struct NTFS_DE));
 973                 hdr->used = cpu_to_le32(eo + sizeof(struct NTFS_DE));
 974                 e->flags = NTFS_IE_LAST;
 975         }
 976
 977         hdr->total = cpu_to_le32(bytes - offsetof(struct INDEX_BUFFER, ihdr));
 978
 979         r->index = index;
 980         return r;
 981 }
 982
 983 struct INDEX_ROOT *indx_get_root(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
 984                                  struct ATTRIB **attr, struct mft_inode **mi)
 985 {
 986         struct ATTR_LIST_ENTRY *le = NULL;
 987         struct ATTRIB *a;
 988         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
 989
 990         a = ni_find_attr(ni, NULL, &le, ATTR_ROOT, in->name, in->name_len, NULL,
 991                          mi);
 992         if (!a)
 993                 return NULL;
 994
 995         if (attr)
 996                 *attr = a;
 997
 998         return resident_data_ex(a, sizeof(struct INDEX_ROOT));
 999 }
1000
1001 static int indx_write(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1002                       struct indx_node *node, int sync)
1003 {
1004         struct INDEX_BUFFER *ib = node->index;
1005
1006         return ntfs_write_bh(ni->mi.sbi, &ib->rhdr, &node->nb, sync);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * indx_read
1011  *
1012  * If ntfs_readdir calls this function
1013  * inode is shared locked and no ni_lock.
1014  * Use rw_semaphore for read/write access to alloc_run.
1015  */
1016 int indx_read(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni, CLST vbn,
1017               struct indx_node **node)
1018 {
1019         int err;
1020         struct INDEX_BUFFER *ib;
1021         struct runs_tree *run = &indx->alloc_run;
1022         struct rw_semaphore *lock = &indx->run_lock;
1023         u64 vbo = (u64)vbn << indx->vbn2vbo_bits;
1024         u32 bytes = 1u << indx->index_bits;
1025         struct indx_node *in = *node;
1026         const struct INDEX_NAMES *name;
1027
1028         if (!in) {
1029                 in = kzalloc(sizeof(struct indx_node), GFP_NOFS);
1030                 if (!in)
1031                         return -ENOMEM;
1032         } else {
1033                 nb_put(&in->nb);
1034         }
1035
1036         ib = in->index;
1037         if (!ib) {
1038                 ib = kmalloc(bytes, GFP_NOFS);
1039                 if (!ib) {
1040                         err = -ENOMEM;
1041                         goto out;
1042                 }
1043         }
1044
1045         down_read(lock);
1046         err = ntfs_read_bh(ni->mi.sbi, run, vbo, &ib->rhdr, bytes, &in->nb);
1047         up_read(lock);
1048         if (!err)
1049                 goto ok;
1050
1051         if (err == -E_NTFS_FIXUP)
1052                 goto ok;
1053
1054         if (err != -ENOENT)
1055                 goto out;
1056
1057         name = &s_index_names[indx->type];
1058         down_write(lock);
1059         err = attr_load_runs_range(ni, ATTR_ALLOC, name->name, name->name_len,
1060                                    run, vbo, vbo + bytes);
1061         up_write(lock);
1062         if (err)
1063                 goto out;
1064
1065         down_read(lock);
1066         err = ntfs_read_bh(ni->mi.sbi, run, vbo, &ib->rhdr, bytes, &in->nb);
1067         up_read(lock);
1068         if (err == -E_NTFS_FIXUP)
1069                 goto ok;
1070
1071         if (err)
1072                 goto out;
1073
1074 ok:
1075         if (!index_buf_check(ib, bytes, &vbn)) {
1076                 ntfs_inode_err(&ni->vfs_inode, "directory corrupted");
1077                 ntfs_set_state(ni->mi.sbi, NTFS_DIRTY_ERROR);
1078                 err = -EINVAL;
1079                 goto out;
1080         }
1081
1082         if (err == -E_NTFS_FIXUP) {
1083                 ntfs_write_bh(ni->mi.sbi, &ib->rhdr, &in->nb, 0);
1084                 err = 0;
1085         }
1086
1087         /* check for index header length */
1088         if (offsetof(struct INDEX_BUFFER, ihdr) + ib->ihdr.used > bytes) {
1089                 err = -EINVAL;
1090                 goto out;
1091         }
1092
1093         in->index = ib;
1094         *node = in;
1095
1096 out:
1097         if (ib != in->index)
1098                 kfree(ib);
1099
1100         if (*node != in) {
1101                 nb_put(&in->nb);
1102                 kfree(in);
1103         }
1104
1105         return err;
1106 }
1107
1108 /*
1109  * indx_find - Scan NTFS directory for given entry.
1110  */
1111 int indx_find(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1112               const struct INDEX_ROOT *root, const void *key, size_t key_len,
1113               const void *ctx, int *diff, struct NTFS_DE **entry,
1114               struct ntfs_fnd *fnd)
1115 {
1116         int err;
1117         struct NTFS_DE *e;
1118         struct indx_node *node;
1119
1120         if (!root)
1121                 root = indx_get_root(&ni->dir, ni, NULL, NULL);
1122
1123         if (!root) {
1124                 /* Should not happen. */
1125                 return -EINVAL;
1126         }
1127
1128         /* Check cache. */
1129         e = fnd->level ? fnd->de[fnd->level - 1] : fnd->root_de;
1130         if (e && !de_is_last(e) &&
1131             !(*indx->cmp)(key, key_len, e + 1, le16_to_cpu(e->key_size), ctx)) {
1132                 *entry = e;
1133                 *diff = 0;
1134                 return 0;
1135         }
1136
1137         /* Soft finder reset. */
1138         fnd_clear(fnd);
1139
1140         /* Lookup entry that is <= to the search value. */
1141         e = hdr_find_e(indx, &root->ihdr, key, key_len, ctx, diff);
1142         if (!e)
1143                 return -EINVAL;
1144
1145         fnd->root_de = e;
1146
1147         for (;;) {
1148                 node = NULL;
1149                 if (*diff >= 0 || !de_has_vcn_ex(e))
1150                         break;
1151
1152                 /* Read next level. */
1153                 err = indx_read(indx, ni, de_get_vbn(e), &node);
1154                 if (err)
1155                         return err;
1156
1157                 /* Lookup entry that is <= to the search value. */
1158                 e = hdr_find_e(indx, &node->index->ihdr, key, key_len, ctx,
1159                                diff);
1160                 if (!e) {
1161                         put_indx_node(node);
1162                         return -EINVAL;
1163                 }
1164
1165                 fnd_push(fnd, node, e);
1166         }
1167
1168         *entry = e;
1169         return 0;
1170 }
1171
1172 int indx_find_sort(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1173                    const struct INDEX_ROOT *root, struct NTFS_DE **entry,
1174                    struct ntfs_fnd *fnd)
1175 {
1176         int err;
1177         struct indx_node *n = NULL;
1178         struct NTFS_DE *e;
1179         size_t iter = 0;
1180         int level = fnd->level;
1181
1182         if (!*entry) {
1183                 /* Start find. */
1184                 e = hdr_first_de(&root->ihdr);
1185                 if (!e)
1186                         return 0;
1187                 fnd_clear(fnd);
1188                 fnd->root_de = e;
1189         } else if (!level) {
1190                 if (de_is_last(fnd->root_de)) {
1191                         *entry = NULL;
1192                         return 0;
1193                 }
1194
1195                 e = hdr_next_de(&root->ihdr, fnd->root_de);
1196                 if (!e)
1197                         return -EINVAL;
1198                 fnd->root_de = e;
1199         } else {
1200                 n = fnd->nodes[level - 1];
1201                 e = fnd->de[level - 1];
1202
1203                 if (de_is_last(e))
1204                         goto pop_level;
1205
1206                 e = hdr_next_de(&n->index->ihdr, e);
1207                 if (!e)
1208                         return -EINVAL;
1209
1210                 fnd->de[level - 1] = e;
1211         }
1212
1213         /* Just to avoid tree cycle. */
1214 next_iter:
1215         if (iter++ >= 1000)
1216                 return -EINVAL;
1217
1218         while (de_has_vcn_ex(e)) {
1219                 if (le16_to_cpu(e->size) <
1220                     sizeof(struct NTFS_DE) + sizeof(u64)) {
1221                         if (n) {
1222                                 fnd_pop(fnd);
1223                                 kfree(n);
1224                         }
1225                         return -EINVAL;
1226                 }
1227
1228                 /* Read next level. */
1229                 err = indx_read(indx, ni, de_get_vbn(e), &n);
1230                 if (err)
1231                         return err;
1232
1233                 /* Try next level. */
1234                 e = hdr_first_de(&n->index->ihdr);
1235                 if (!e) {
1236                         kfree(n);
1237                         return -EINVAL;
1238                 }
1239
1240                 fnd_push(fnd, n, e);
1241         }
1242
1243         if (le16_to_cpu(e->size) > sizeof(struct NTFS_DE)) {
1244                 *entry = e;
1245                 return 0;
1246         }
1247
1248 pop_level:
1249         for (;;) {
1250                 if (!de_is_last(e))
1251                         goto next_iter;
1252
1253                 /* Pop one level. */
1254                 if (n) {
1255                         fnd_pop(fnd);
1256                         kfree(n);
1257                 }
1258
1259                 level = fnd->level;
1260
1261                 if (level) {
1262                         n = fnd->nodes[level - 1];
1263                         e = fnd->de[level - 1];
1264                 } else if (fnd->root_de) {
1265                         n = NULL;
1266                         e = fnd->root_de;
1267                         fnd->root_de = NULL;
1268                 } else {
1269                         *entry = NULL;
1270                         return 0;
1271                 }
1272
1273                 if (le16_to_cpu(e->size) > sizeof(struct NTFS_DE)) {
1274                         *entry = e;
1275                         if (!fnd->root_de)
1276                                 fnd->root_de = e;
1277                         return 0;
1278                 }
1279         }
1280 }
1281
1282 int indx_find_raw(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1283                   const struct INDEX_ROOT *root, struct NTFS_DE **entry,
1284                   size_t *off, struct ntfs_fnd *fnd)
1285 {
1286         int err;
1287         struct indx_node *n = NULL;
1288         struct NTFS_DE *e = NULL;
1289         struct NTFS_DE *e2;
1290         size_t bit;
1291         CLST next_used_vbn;
1292         CLST next_vbn;
1293         u32 record_size = ni->mi.sbi->record_size;
1294
1295         /* Use non sorted algorithm. */
1296         if (!*entry) {
1297                 /* This is the first call. */
1298                 e = hdr_first_de(&root->ihdr);
1299                 if (!e)
1300                         return 0;
1301                 fnd_clear(fnd);
1302                 fnd->root_de = e;
1303
1304                 /* The first call with setup of initial element. */
1305                 if (*off >= record_size) {
1306                         next_vbn = (((*off - record_size) >> indx->index_bits))
1307                                    << indx->idx2vbn_bits;
1308                         /* Jump inside cycle 'for'. */
1309                         goto next;
1310                 }
1311
1312                 /* Start enumeration from root. */
1313                 *off = 0;
1314         } else if (!fnd->root_de)
1315                 return -EINVAL;
1316
1317         for (;;) {
1318                 /* Check if current entry can be used. */
1319                 if (e && le16_to_cpu(e->size) > sizeof(struct NTFS_DE))
1320                         goto ok;
1321
1322                 if (!fnd->level) {
1323                         /* Continue to enumerate root. */
1324                         if (!de_is_last(fnd->root_de)) {
1325                                 e = hdr_next_de(&root->ihdr, fnd->root_de);
1326                                 if (!e)
1327                                         return -EINVAL;
1328                                 fnd->root_de = e;
1329                                 continue;
1330                         }
1331
1332                         /* Start to enumerate indexes from 0. */
1333                         next_vbn = 0;
1334                 } else {
1335                         /* Continue to enumerate indexes. */
1336                         e2 = fnd->de[fnd->level - 1];
1337
1338                         n = fnd->nodes[fnd->level - 1];
1339
1340                         if (!de_is_last(e2)) {
1341                                 e = hdr_next_de(&n->index->ihdr, e2);
1342                                 if (!e)
1343                                         return -EINVAL;
1344                                 fnd->de[fnd->level - 1] = e;
1345                                 continue;
1346                         }
1347
1348                         /* Continue with next index. */
1349                         next_vbn = le64_to_cpu(n->index->vbn) +
1350                                    root->index_block_clst;
1351                 }
1352
1353 next:
1354                 /* Release current index. */
1355                 if (n) {
1356                         fnd_pop(fnd);
1357                         put_indx_node(n);
1358                         n = NULL;
1359                 }
1360
1361                 /* Skip all free indexes. */
1362                 bit = next_vbn >> indx->idx2vbn_bits;
1363                 err = indx_used_bit(indx, ni, &bit);
1364                 if (err == -ENOENT || bit == MINUS_ONE_T) {
1365                         /* No used indexes. */
1366                         *entry = NULL;
1367                         return 0;
1368                 }
1369
1370                 next_used_vbn = bit << indx->idx2vbn_bits;
1371
1372                 /* Read buffer into memory. */
1373                 err = indx_read(indx, ni, next_used_vbn, &n);
1374                 if (err)
1375                         return err;
1376
1377                 e = hdr_first_de(&n->index->ihdr);
1378                 fnd_push(fnd, n, e);
1379                 if (!e)
1380                         return -EINVAL;
1381         }
1382
1383 ok:
1384         /* Return offset to restore enumerator if necessary. */
1385         if (!n) {
1386                 /* 'e' points in root, */
1387                 *off = PtrOffset(&root->ihdr, e);
1388         } else {
1389                 /* 'e' points in index, */
1390                 *off = (le64_to_cpu(n->index->vbn) << indx->vbn2vbo_bits) +
1391                        record_size + PtrOffset(&n->index->ihdr, e);
1392         }
1393
1394         *entry = e;
1395         return 0;
1396 }
1397
1398 /*
1399  * indx_create_allocate - Create "Allocation + Bitmap" attributes.
1400  */
1401 static int indx_create_allocate(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1402                                 CLST *vbn)
1403 {
1404         int err;
1405         struct ntfs_sb_info *sbi = ni->mi.sbi;
1406         struct ATTRIB *bitmap;
1407         struct ATTRIB *alloc;
1408         u32 data_size = 1u << indx->index_bits;
1409         u32 alloc_size = ntfs_up_cluster(sbi, data_size);
1410         CLST len = alloc_size >> sbi->cluster_bits;
1411         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
1412         CLST alen;
1413         struct runs_tree run;
1414
1415         run_init(&run);
1416
1417         err = attr_allocate_clusters(sbi, &run, 0, 0, len, NULL, ALLOCATE_DEF,
1418                                      &alen, 0, NULL, NULL);
1419         if (err)
1420                 goto out;
1421
1422         err = ni_insert_nonresident(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
1423                                     &run, 0, len, 0, &alloc, NULL, NULL);
1424         if (err)
1425                 goto out1;
1426
1427         alloc->nres.valid_size = alloc->nres.data_size = cpu_to_le64(data_size);
1428
1429         err = ni_insert_resident(ni, bitmap_size(1), ATTR_BITMAP, in->name,
1430                                  in->name_len, &bitmap, NULL, NULL);
1431         if (err)
1432                 goto out2;
1433
1434         if (in->name == I30_NAME) {
1435                 ni->vfs_inode.i_size = data_size;
1436                 inode_set_bytes(&ni->vfs_inode, alloc_size);
1437         }
1438
1439         memcpy(&indx->alloc_run, &run, sizeof(run));
1440
1441         *vbn = 0;
1442
1443         return 0;
1444
1445 out2:
1446         mi_remove_attr(NULL, &ni->mi, alloc);
1447
1448 out1:
1449         run_deallocate(sbi, &run, false);
1450
1451 out:
1452         return err;
1453 }
1454
1455 /*
1456  * indx_add_allocate - Add clusters to index.
1457  */
1458 static int indx_add_allocate(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1459                              CLST *vbn)
1460 {
1461         int err;
1462         size_t bit;
1463         u64 data_size;
1464         u64 bmp_size, bmp_size_v;
1465         struct ATTRIB *bmp, *alloc;
1466         struct mft_inode *mi;
1467         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
1468
1469         err = indx_find_free(indx, ni, &bit, &bmp);
1470         if (err)
1471                 goto out1;
1472
1473         if (bit != MINUS_ONE_T) {
1474                 bmp = NULL;
1475         } else {
1476                 if (bmp->non_res) {
1477                         bmp_size = le64_to_cpu(bmp->nres.data_size);
1478                         bmp_size_v = le64_to_cpu(bmp->nres.valid_size);
1479                 } else {
1480                         bmp_size = bmp_size_v = le32_to_cpu(bmp->res.data_size);
1481                 }
1482
1483                 bit = bmp_size << 3;
1484         }
1485
1486         data_size = (u64)(bit + 1) << indx->index_bits;
1487
1488         if (bmp) {
1489                 /* Increase bitmap. */
1490                 err = attr_set_size(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
1491                                     &indx->bitmap_run, bitmap_size(bit + 1),
1492                                     NULL, true, NULL);
1493                 if (err)
1494                         goto out1;
1495         }
1496
1497         alloc = ni_find_attr(ni, NULL, NULL, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
1498                              NULL, &mi);
1499         if (!alloc) {
1500                 err = -EINVAL;
1501                 if (bmp)
1502                         goto out2;
1503                 goto out1;
1504         }
1505
1506         /* Increase allocation. */
1507         err = attr_set_size(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
1508                             &indx->alloc_run, data_size, &data_size, true,
1509                             NULL);
1510         if (err) {
1511                 if (bmp)
1512                         goto out2;
1513                 goto out1;
1514         }
1515
1516         if (in->name == I30_NAME)
1517                 ni->vfs_inode.i_size = data_size;
1518
1519         *vbn = bit << indx->idx2vbn_bits;
1520
1521         return 0;
1522
1523 out2:
1524         /* Ops. No space? */
1525         attr_set_size(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
1526                       &indx->bitmap_run, bmp_size, &bmp_size_v, false, NULL);
1527
1528 out1:
1529         return err;
1530 }
1531
1532 /*
1533  * indx_insert_into_root - Attempt to insert an entry into the index root.
1534  *
1535  * @undo - True if we undoing previous remove.
1536  * If necessary, it will twiddle the index b-tree.
1537  */
1538 static int indx_insert_into_root(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1539                                  const struct NTFS_DE *new_de,
1540                                  struct NTFS_DE *root_de, const void *ctx,
1541                                  struct ntfs_fnd *fnd, bool undo)
1542 {
1543         int err = 0;
1544         struct NTFS_DE *e, *e0, *re;
1545         struct mft_inode *mi;
1546         struct ATTRIB *attr;
1547         struct INDEX_HDR *hdr;
1548         struct indx_node *n;
1549         CLST new_vbn;
1550         __le64 *sub_vbn, t_vbn;
1551         u16 new_de_size;
1552         u32 hdr_used, hdr_total, asize, to_move;
1553         u32 root_size, new_root_size;
1554         struct ntfs_sb_info *sbi;
1555         int ds_root;
1556         struct INDEX_ROOT *root, *a_root;
1557
1558         /* Get the record this root placed in. */
1559         root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
1560         if (!root)
1561                 return -EINVAL;
1562
1563         /*
1564          * Try easy case:
1565          * hdr_insert_de will succeed if there's
1566          * room the root for the new entry.
1567          */
1568         hdr = &root->ihdr;
1569         sbi = ni->mi.sbi;
1570         new_de_size = le16_to_cpu(new_de->size);
1571         hdr_used = le32_to_cpu(hdr->used);
1572         hdr_total = le32_to_cpu(hdr->total);
1573         asize = le32_to_cpu(attr->size);
1574         root_size = le32_to_cpu(attr->res.data_size);
1575
1576         ds_root = new_de_size + hdr_used - hdr_total;
1577
1578         /* If 'undo' is set then reduce requirements. */
1579         if ((undo || asize + ds_root < sbi->max_bytes_per_attr) &&
1580             mi_resize_attr(mi, attr, ds_root)) {
1581                 hdr->total = cpu_to_le32(hdr_total + ds_root);
1582                 e = hdr_insert_de(indx, hdr, new_de, root_de, ctx);
1583                 WARN_ON(!e);
1584                 fnd_clear(fnd);
1585                 fnd->root_de = e;
1586
1587                 return 0;
1588         }
1589
1590         /* Make a copy of root attribute to restore if error. */
1591         a_root = kmemdup(attr, asize, GFP_NOFS);
1592         if (!a_root)
1593                 return -ENOMEM;
1594
1595         /*
1596          * Copy all the non-end entries from
1597          * the index root to the new buffer.
1598          */
1599         to_move = 0;
1600         e0 = hdr_first_de(hdr);
1601
1602         /* Calculate the size to copy. */
1603         for (e = e0;; e = hdr_next_de(hdr, e)) {
1604                 if (!e) {
1605                         err = -EINVAL;
1606                         goto out_free_root;
1607                 }
1608
1609                 if (de_is_last(e))
1610                         break;
1611                 to_move += le16_to_cpu(e->size);
1612         }
1613
1614         if (!to_move) {
1615                 re = NULL;
1616         } else {
1617                 re = kmemdup(e0, to_move, GFP_NOFS);
1618                 if (!re) {
1619                         err = -ENOMEM;
1620                         goto out_free_root;
1621                 }
1622         }
1623
1624         sub_vbn = NULL;
1625         if (de_has_vcn(e)) {
1626                 t_vbn = de_get_vbn_le(e);
1627                 sub_vbn = &t_vbn;
1628         }
1629
1630         new_root_size = sizeof(struct INDEX_ROOT) + sizeof(struct NTFS_DE) +
1631                         sizeof(u64);
1632         ds_root = new_root_size - root_size;
1633
1634         if (ds_root > 0 && asize + ds_root > sbi->max_bytes_per_attr) {
1635                 /* Make root external. */
1636                 err = -EOPNOTSUPP;
1637                 goto out_free_re;
1638         }
1639
1640         if (ds_root)
1641                 mi_resize_attr(mi, attr, ds_root);
1642
1643         /* Fill first entry (vcn will be set later). */
1644         e = (struct NTFS_DE *)(root + 1);
1645         memset(e, 0, sizeof(struct NTFS_DE));
1646         e->size = cpu_to_le16(sizeof(struct NTFS_DE) + sizeof(u64));
1647         e->flags = NTFS_IE_HAS_SUBNODES | NTFS_IE_LAST;
1648
1649         hdr->flags = 1;
1650         hdr->used = hdr->total =
1651                 cpu_to_le32(new_root_size - offsetof(struct INDEX_ROOT, ihdr));
1652
1653         fnd->root_de = hdr_first_de(hdr);
1654         mi->dirty = true;
1655
1656         /* Create alloc and bitmap attributes (if not). */
1657         err = run_is_empty(&indx->alloc_run)
1658                       ? indx_create_allocate(indx, ni, &new_vbn)
1659                       : indx_add_allocate(indx, ni, &new_vbn);
1660
1661         /* Layout of record may be changed, so rescan root. */
1662         root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
1663         if (!root) {
1664                 /* Bug? */
1665                 ntfs_set_state(sbi, NTFS_DIRTY_ERROR);
1666                 err = -EINVAL;
1667                 goto out_free_re;
1668         }
1669
1670         if (err) {
1671                 /* Restore root. */
1672                 if (mi_resize_attr(mi, attr, -ds_root)) {
1673                         memcpy(attr, a_root, asize);
1674                 } else {
1675                         /* Bug? */
1676                         ntfs_set_state(sbi, NTFS_DIRTY_ERROR);
1677                 }
1678                 goto out_free_re;
1679         }
1680
1681         e = (struct NTFS_DE *)(root + 1);
1682         *(__le64 *)(e + 1) = cpu_to_le64(new_vbn);
1683         mi->dirty = true;
1684
1685         /* Now we can create/format the new buffer and copy the entries into. */
1686         n = indx_new(indx, ni, new_vbn, sub_vbn);
1687         if (IS_ERR(n)) {
1688                 err = PTR_ERR(n);
1689                 goto out_free_re;
1690         }
1691
1692         hdr = &n->index->ihdr;
1693         hdr_used = le32_to_cpu(hdr->used);
1694         hdr_total = le32_to_cpu(hdr->total);
1695
1696         /* Copy root entries into new buffer. */
1697         hdr_insert_head(hdr, re, to_move);
1698
1699         /* Update bitmap attribute. */
1700         indx_mark_used(indx, ni, new_vbn >> indx->idx2vbn_bits);
1701
1702         /* Check if we can insert new entry new index buffer. */
1703         if (hdr_used + new_de_size > hdr_total) {
1704                 /*
1705                  * This occurs if MFT record is the same or bigger than index
1706                  * buffer. Move all root new index and have no space to add
1707                  * new entry classic case when MFT record is 1K and index
1708                  * buffer 4K the problem should not occurs.
1709                  */
1710                 kfree(re);
1711                 indx_write(indx, ni, n, 0);
1712
1713                 put_indx_node(n);
1714                 fnd_clear(fnd);
1715                 err = indx_insert_entry(indx, ni, new_de, ctx, fnd, undo);
1716                 goto out_free_root;
1717         }
1718
1719         /*
1720          * Now root is a parent for new index buffer.
1721          * Insert NewEntry a new buffer.
1722          */
1723         e = hdr_insert_de(indx, hdr, new_de, NULL, ctx);
1724         if (!e) {
1725                 err = -EINVAL;
1726                 goto out_put_n;
1727         }
1728         fnd_push(fnd, n, e);
1729
1730         /* Just write updates index into disk. */
1731         indx_write(indx, ni, n, 0);
1732
1733         n = NULL;
1734
1735 out_put_n:
1736         put_indx_node(n);
1737 out_free_re:
1738         kfree(re);
1739 out_free_root:
1740         kfree(a_root);
1741         return err;
1742 }
1743
1744 /*
1745  * indx_insert_into_buffer
1746  *
1747  * Attempt to insert an entry into an Index Allocation Buffer.
1748  * If necessary, it will split the buffer.
1749  */
1750 static int
1751 indx_insert_into_buffer(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1752                         struct INDEX_ROOT *root, const struct NTFS_DE *new_de,
1753                         const void *ctx, int level, struct ntfs_fnd *fnd)
1754 {
1755         int err;
1756         const struct NTFS_DE *sp;
1757         struct NTFS_DE *e, *de_t, *up_e;
1758         struct indx_node *n2;
1759         struct indx_node *n1 = fnd->nodes[level];
1760         struct INDEX_HDR *hdr1 = &n1->index->ihdr;
1761         struct INDEX_HDR *hdr2;
1762         u32 to_copy, used;
1763         CLST new_vbn;
1764         __le64 t_vbn, *sub_vbn;
1765         u16 sp_size;
1766
1767         /* Try the most easy case. */
1768         e = fnd->level - 1 == level ? fnd->de[level] : NULL;
1769         e = hdr_insert_de(indx, hdr1, new_de, e, ctx);
1770         fnd->de[level] = e;
1771         if (e) {
1772                 /* Just write updated index into disk. */
1773                 indx_write(indx, ni, n1, 0);
1774                 return 0;
1775         }
1776
1777         /*
1778          * No space to insert into buffer. Split it.
1779          * To split we:
1780          *  - Save split point ('cause index buffers will be changed)
1781          * - Allocate NewBuffer and copy all entries <= sp into new buffer
1782          * - Remove all entries (sp including) from TargetBuffer
1783          * - Insert NewEntry into left or right buffer (depending on sp <=>
1784          *     NewEntry)
1785          * - Insert sp into parent buffer (or root)
1786          * - Make sp a parent for new buffer
1787          */
1788         sp = hdr_find_split(hdr1);
1789         if (!sp)
1790                 return -EINVAL;
1791
1792         sp_size = le16_to_cpu(sp->size);
1793         up_e = kmalloc(sp_size + sizeof(u64), GFP_NOFS);
1794         if (!up_e)
1795                 return -ENOMEM;
1796         memcpy(up_e, sp, sp_size);
1797
1798         if (!hdr1->flags) {
1799                 up_e->flags |= NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
1800                 up_e->size = cpu_to_le16(sp_size + sizeof(u64));
1801                 sub_vbn = NULL;
1802         } else {
1803                 t_vbn = de_get_vbn_le(up_e);
1804                 sub_vbn = &t_vbn;
1805         }
1806
1807         /* Allocate on disk a new index allocation buffer. */
1808         err = indx_add_allocate(indx, ni, &new_vbn);
1809         if (err)
1810                 goto out;
1811
1812         /* Allocate and format memory a new index buffer. */
1813         n2 = indx_new(indx, ni, new_vbn, sub_vbn);
1814         if (IS_ERR(n2)) {
1815                 err = PTR_ERR(n2);
1816                 goto out;
1817         }
1818
1819         hdr2 = &n2->index->ihdr;
1820
1821         /* Make sp a parent for new buffer. */
1822         de_set_vbn(up_e, new_vbn);
1823
1824         /* Copy all the entries <= sp into the new buffer. */
1825         de_t = hdr_first_de(hdr1);
1826         to_copy = PtrOffset(de_t, sp);
1827         hdr_insert_head(hdr2, de_t, to_copy);
1828
1829         /* Remove all entries (sp including) from hdr1. */
1830         used = le32_to_cpu(hdr1->used) - to_copy - sp_size;
1831         memmove(de_t, Add2Ptr(sp, sp_size), used - le32_to_cpu(hdr1->de_off));
1832         hdr1->used = cpu_to_le32(used);
1833
1834         /*
1835          * Insert new entry into left or right buffer
1836          * (depending on sp <=> new_de).
1837          */
1838         hdr_insert_de(indx,
1839                       (*indx->cmp)(new_de + 1, le16_to_cpu(new_de->key_size),
1840                                    up_e + 1, le16_to_cpu(up_e->key_size),
1841                                    ctx) < 0
1842                               ? hdr2
1843                               : hdr1,
1844                       new_de, NULL, ctx);
1845
1846         indx_mark_used(indx, ni, new_vbn >> indx->idx2vbn_bits);
1847
1848         indx_write(indx, ni, n1, 0);
1849         indx_write(indx, ni, n2, 0);
1850
1851         put_indx_node(n2);
1852
1853         /*
1854          * We've finished splitting everybody, so we are ready to
1855          * insert the promoted entry into the parent.
1856          */
1857         if (!level) {
1858                 /* Insert in root. */
1859                 err = indx_insert_into_root(indx, ni, up_e, NULL, ctx, fnd, 0);
1860                 if (err)
1861                         goto out;
1862         } else {
1863                 /*
1864                  * The target buffer's parent is another index buffer.
1865                  * TODO: Remove recursion.
1866                  */
1867                 err = indx_insert_into_buffer(indx, ni, root, up_e, ctx,
1868                                               level - 1, fnd);
1869                 if (err)
1870                         goto out;
1871         }
1872
1873 out:
1874         kfree(up_e);
1875
1876         return err;
1877 }
1878
1879 /*
1880  * indx_insert_entry - Insert new entry into index.
1881  *
1882  * @undo - True if we undoing previous remove.
1883  */
1884 int indx_insert_entry(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1885                       const struct NTFS_DE *new_de, const void *ctx,
1886                       struct ntfs_fnd *fnd, bool undo)
1887 {
1888         int err;
1889         int diff;
1890         struct NTFS_DE *e;
1891         struct ntfs_fnd *fnd_a = NULL;
1892         struct INDEX_ROOT *root;
1893
1894         if (!fnd) {
1895                 fnd_a = fnd_get();
1896                 if (!fnd_a) {
1897                         err = -ENOMEM;
1898                         goto out1;
1899                 }
1900                 fnd = fnd_a;
1901         }
1902
1903         root = indx_get_root(indx, ni, NULL, NULL);
1904         if (!root) {
1905                 err = -EINVAL;
1906                 goto out;
1907         }
1908
1909         if (fnd_is_empty(fnd)) {
1910                 /*
1911                  * Find the spot the tree where we want to
1912                  * insert the new entry.
1913                  */
1914                 err = indx_find(indx, ni, root, new_de + 1,
1915                                 le16_to_cpu(new_de->key_size), ctx, &diff, &e,
1916                                 fnd);
1917                 if (err)
1918                         goto out;
1919
1920                 if (!diff) {
1921                         err = -EEXIST;
1922                         goto out;
1923                 }
1924         }
1925
1926         if (!fnd->level) {
1927                 /*
1928                  * The root is also a leaf, so we'll insert the
1929                  * new entry into it.
1930                  */
1931                 err = indx_insert_into_root(indx, ni, new_de, fnd->root_de, ctx,
1932                                             fnd, undo);
1933                 if (err)
1934                         goto out;
1935         } else {
1936                 /*
1937                  * Found a leaf buffer, so we'll insert the new entry into it.
1938                  */
1939                 err = indx_insert_into_buffer(indx, ni, root, new_de, ctx,
1940                                               fnd->level - 1, fnd);
1941                 if (err)
1942                         goto out;
1943         }
1944
1945 out:
1946         fnd_put(fnd_a);
1947 out1:
1948         return err;
1949 }
1950
1951 /*
1952  * indx_find_buffer - Locate a buffer from the tree.
1953  */
1954 static struct indx_node *indx_find_buffer(struct ntfs_index *indx,
1955                                           struct ntfs_inode *ni,
1956                                           const struct INDEX_ROOT *root,
1957                                           __le64 vbn, struct indx_node *n)
1958 {
1959         int err;
1960         const struct NTFS_DE *e;
1961         struct indx_node *r;
1962         const struct INDEX_HDR *hdr = n ? &n->index->ihdr : &root->ihdr;
1963
1964         /* Step 1: Scan one level. */
1965         for (e = hdr_first_de(hdr);; e = hdr_next_de(hdr, e)) {
1966                 if (!e)
1967                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1968
1969                 if (de_has_vcn(e) && vbn == de_get_vbn_le(e))
1970                         return n;
1971
1972                 if (de_is_last(e))
1973                         break;
1974         }
1975
1976         /* Step2: Do recursion. */
1977         e = Add2Ptr(hdr, le32_to_cpu(hdr->de_off));
1978         for (;;) {
1979                 if (de_has_vcn_ex(e)) {
1980                         err = indx_read(indx, ni, de_get_vbn(e), &n);
1981                         if (err)
1982                                 return ERR_PTR(err);
1983
1984                         r = indx_find_buffer(indx, ni, root, vbn, n);
1985                         if (r)
1986                                 return r;
1987                 }
1988
1989                 if (de_is_last(e))
1990                         break;
1991
1992                 e = Add2Ptr(e, le16_to_cpu(e->size));
1993         }
1994
1995         return NULL;
1996 }
1997
1998 /*
1999  * indx_shrink - Deallocate unused tail indexes.
2000  */
2001 static int indx_shrink(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
2002                        size_t bit)
2003 {
2004         int err = 0;
2005         u64 bpb, new_data;
2006         size_t nbits;
2007         struct ATTRIB *b;
2008         struct ATTR_LIST_ENTRY *le = NULL;
2009         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
2010
2011         b = ni_find_attr(ni, NULL, &le, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
2012                          NULL, NULL);
2013
2014         if (!b)
2015                 return -ENOENT;
2016
2017         if (!b->non_res) {
2018                 unsigned long pos;
2019                 const unsigned long *bm = resident_data(b);
2020
2021                 nbits = (size_t)le32_to_cpu(b->res.data_size) * 8;
2022
2023                 if (bit >= nbits)
2024                         return 0;
2025
2026                 pos = find_next_bit_le(bm, nbits, bit);
2027                 if (pos < nbits)
2028                         return 0;
2029         } else {
2030                 size_t used = MINUS_ONE_T;
2031
2032                 nbits = le64_to_cpu(b->nres.data_size) * 8;
2033
2034                 if (bit >= nbits)
2035                         return 0;
2036
2037                 err = scan_nres_bitmap(ni, b, indx, bit, &scan_for_used, &used);
2038                 if (err)
2039                         return err;
2040
2041                 if (used != MINUS_ONE_T)
2042                         return 0;
2043         }
2044
2045         new_data = (u64)bit << indx->index_bits;
2046
2047         err = attr_set_size(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
2048                             &indx->alloc_run, new_data, &new_data, false, NULL);
2049         if (err)
2050                 return err;
2051
2052         if (in->name == I30_NAME)
2053                 ni->vfs_inode.i_size = new_data;
2054
2055         bpb = bitmap_size(bit);
2056         if (bpb * 8 == nbits)
2057                 return 0;
2058
2059         err = attr_set_size(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
2060                             &indx->bitmap_run, bpb, &bpb, false, NULL);
2061
2062         return err;
2063 }
2064
2065 static int indx_free_children(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
2066                               const struct NTFS_DE *e, bool trim)
2067 {
2068         int err;
2069         struct indx_node *n = NULL;
2070         struct INDEX_HDR *hdr;
2071         CLST vbn = de_get_vbn(e);
2072         size_t i;
2073
2074         err = indx_read(indx, ni, vbn, &n);
2075         if (err)
2076                 return err;
2077
2078         hdr = &n->index->ihdr;
2079         /* First, recurse into the children, if any. */
2080         if (hdr_has_subnode(hdr)) {
2081                 for (e = hdr_first_de(hdr); e; e = hdr_next_de(hdr, e)) {
2082                         indx_free_children(indx, ni, e, false);
2083                         if (de_is_last(e))
2084                                 break;
2085                 }
2086         }
2087
2088         put_indx_node(n);
2089
2090         i = vbn >> indx->idx2vbn_bits;
2091         /*
2092          * We've gotten rid of the children; add this buffer to the free list.
2093          */
2094         indx_mark_free(indx, ni, i);
2095
2096         if (!trim)
2097                 return 0;
2098
2099         /*
2100          * If there are no used indexes after current free index
2101          * then we can truncate allocation and bitmap.
2102          * Use bitmap to estimate the case.
2103          */
2104         indx_shrink(indx, ni, i + 1);
2105         return 0;
2106 }
2107
2108 /*
2109  * indx_get_entry_to_replace
2110  *
2111  * Find a replacement entry for a deleted entry.
2112  * Always returns a node entry:
2113  * NTFS_IE_HAS_SUBNODES is set the flags and the size includes the sub_vcn.
2114  */
2115 static int indx_get_entry_to_replace(struct ntfs_index *indx,
2116                                      struct ntfs_inode *ni,
2117                                      const struct NTFS_DE *de_next,
2118                                      struct NTFS_DE **de_to_replace,
2119                                      struct ntfs_fnd *fnd)
2120 {
2121         int err;
2122         int level = -1;
2123         CLST vbn;
2124         struct NTFS_DE *e, *te, *re;
2125         struct indx_node *n;
2126         struct INDEX_BUFFER *ib;
2127
2128         *de_to_replace = NULL;
2129
2130         /* Find first leaf entry down from de_next. */
2131         vbn = de_get_vbn(de_next);
2132         for (;;) {
2133                 n = NULL;
2134                 err = indx_read(indx, ni, vbn, &n);
2135                 if (err)
2136                         goto out;
2137
2138                 e = hdr_first_de(&n->index->ihdr);
2139                 fnd_push(fnd, n, e);
2140
2141                 if (!de_is_last(e)) {
2142                         /*
2143                          * This buffer is non-empty, so its first entry
2144                          * could be used as the replacement entry.
2145                          */
2146                         level = fnd->level - 1;
2147                 }
2148
2149                 if (!de_has_vcn(e))
2150                         break;
2151
2152                 /* This buffer is a node. Continue to go down. */
2153                 vbn = de_get_vbn(e);
2154         }
2155
2156         if (level == -1)
2157                 goto out;
2158
2159         n = fnd->nodes[level];
2160         te = hdr_first_de(&n->index->ihdr);
2161         /* Copy the candidate entry into the replacement entry buffer. */
2162         re = kmalloc(le16_to_cpu(te->size) + sizeof(u64), GFP_NOFS);
2163         if (!re) {
2164                 err = -ENOMEM;
2165                 goto out;
2166         }
2167
2168         *de_to_replace = re;
2169         memcpy(re, te, le16_to_cpu(te->size));
2170
2171         if (!de_has_vcn(re)) {
2172                 /*
2173                  * The replacement entry we found doesn't have a sub_vcn.
2174                  * increase its size to hold one.
2175                  */
2176                 le16_add_cpu(&re->size, sizeof(u64));
2177                 re->flags |= NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
2178         } else {
2179                 /*
2180                  * The replacement entry we found was a node entry, which
2181                  * means that all its child buffers are empty. Return them
2182                  * to the free pool.
2183                  */
2184                 indx_free_children(indx, ni, te, true);
2185         }
2186
2187         /*
2188          * Expunge the replacement entry from its former location,
2189          * and then write that buffer.
2190          */
2191         ib = n->index;
2192         e = hdr_delete_de(&ib->ihdr, te);
2193
2194         fnd->de[level] = e;
2195         indx_write(indx, ni, n, 0);
2196
2197         if (ib_is_leaf(ib) && ib_is_empty(ib)) {
2198                 /* An empty leaf. */
2199                 return 0;
2200         }
2201
2202 out:
2203         fnd_clear(fnd);
2204         return err;
2205 }
2206
2207 /*
2208  * indx_delete_entry - Delete an entry from the index.
2209  */
2210 int indx_delete_entry(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
2211                       const void *key, u32 key_len, const void *ctx)
2212 {
2213         int err, diff;
2214         struct INDEX_ROOT *root;
2215         struct INDEX_HDR *hdr;
2216         struct ntfs_fnd *fnd, *fnd2;
2217         struct INDEX_BUFFER *ib;
2218         struct NTFS_DE *e, *re, *next, *prev, *me;
2219         struct indx_node *n, *n2d = NULL;
2220         __le64 sub_vbn;
2221         int level, level2;
2222         struct ATTRIB *attr;
2223         struct mft_inode *mi;
2224         u32 e_size, root_size, new_root_size;
2225         size_t trim_bit;
2226         const struct INDEX_NAMES *in;
2227
2228         fnd = fnd_get();
2229         if (!fnd) {
2230                 err = -ENOMEM;
2231                 goto out2;
2232         }
2233
2234         fnd2 = fnd_get();
2235         if (!fnd2) {
2236                 err = -ENOMEM;
2237                 goto out1;
2238         }
2239
2240         root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
2241         if (!root) {
2242                 err = -EINVAL;
2243                 goto out;
2244         }
2245
2246         /* Locate the entry to remove. */
2247         err = indx_find(indx, ni, root, key, key_len, ctx, &diff, &e, fnd);
2248         if (err)
2249                 goto out;
2250
2251         if (!e || diff) {
2252                 err = -ENOENT;
2253                 goto out;
2254         }
2255
2256         level = fnd->level;
2257
2258         if (level) {
2259                 n = fnd->nodes[level - 1];
2260                 e = fnd->de[level - 1];
2261                 ib = n->index;
2262                 hdr = &ib->ihdr;
2263         } else {
2264                 hdr = &root->ihdr;
2265                 e = fnd->root_de;
2266                 n = NULL;
2267         }
2268
2269         e_size = le16_to_cpu(e->size);
2270
2271         if (!de_has_vcn_ex(e)) {
2272                 /* The entry to delete is a leaf, so we can just rip it out. */
2273                 hdr_delete_de(hdr, e);
2274
2275                 if (!level) {
2276                         hdr->total = hdr->used;
2277
2278                         /* Shrink resident root attribute. */
2279                         mi_resize_attr(mi, attr, 0 - e_size);
2280                         goto out;
2281                 }
2282
2283                 indx_write(indx, ni, n, 0);
2284
2285                 /*
2286                  * Check to see if removing that entry made
2287                  * the leaf empty.
2288                  */
2289                 if (ib_is_leaf(ib) && ib_is_empty(ib)) {
2290                         fnd_pop(fnd);
2291                         fnd_push(fnd2, n, e);
2292                 }
2293         } else {
2294                 /*
2295                  * The entry we wish to delete is a node buffer, so we
2296                  * have to find a replacement for it.
2297                  */
2298                 next = de_get_next(e);
2299
2300                 err = indx_get_entry_to_replace(indx, ni, next, &re, fnd2);
2301                 if (err)
2302                         goto out;
2303
2304                 if (re) {
2305                         de_set_vbn_le(re, de_get_vbn_le(e));
2306                         hdr_delete_de(hdr, e);
2307
2308                         err = level ? indx_insert_into_buffer(indx, ni, root,
2309                                                               re, ctx,
2310                                                               fnd->level - 1,
2311                                                               fnd)
2312                                     : indx_insert_into_root(indx, ni, re, e,
2313                                                             ctx, fnd, 0);
2314                         kfree(re);
2315
2316                         if (err)
2317                                 goto out;
2318                 } else {
2319                         /*
2320                          * There is no replacement for the current entry.
2321                          * This means that the subtree rooted at its node
2322                          * is empty, and can be deleted, which turn means
2323                          * that the node can just inherit the deleted
2324                          * entry sub_vcn.
2325                          */
2326                         indx_free_children(indx, ni, next, true);
2327
2328                         de_set_vbn_le(next, de_get_vbn_le(e));
2329                         hdr_delete_de(hdr, e);
2330                         if (level) {
2331                                 indx_write(indx, ni, n, 0);
2332                         } else {
2333                                 hdr->total = hdr->used;
2334
2335                                 /* Shrink resident root attribute. */
2336                                 mi_resize_attr(mi, attr, 0 - e_size);
2337                         }
2338                 }
2339         }
2340
2341         /* Delete a branch of tree. */
2342         if (!fnd2 || !fnd2->level)
2343                 goto out;
2344
2345         /* Reinit root 'cause it can be changed. */
2346         root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
2347         if (!root) {
2348                 err = -EINVAL;
2349                 goto out;
2350         }
2351
2352         n2d = NULL;
2353         sub_vbn = fnd2->nodes[0]->index->vbn;
2354         level2 = 0;
2355         level = fnd->level;
2356
2357         hdr = level ? &fnd->nodes[level - 1]->index->ihdr : &root->ihdr;
2358
2359         /* Scan current level. */
2360         for (e = hdr_first_de(hdr);; e = hdr_next_de(hdr, e)) {
2361                 if (!e) {
2362                         err = -EINVAL;
2363                         goto out;
2364                 }
2365
2366                 if (de_has_vcn(e) && sub_vbn == de_get_vbn_le(e))
2367                         break;
2368
2369                 if (de_is_last(e)) {
2370                         e = NULL;
2371                         break;
2372                 }
2373         }
2374
2375         if (!e) {
2376                 /* Do slow search from root. */
2377                 struct indx_node *in;
2378
2379                 fnd_clear(fnd);
2380
2381                 in = indx_find_buffer(indx, ni, root, sub_vbn, NULL);
2382                 if (IS_ERR(in)) {
2383                         err = PTR_ERR(in);
2384                         goto out;
2385                 }
2386
2387                 if (in)
2388                         fnd_push(fnd, in, NULL);
2389         }
2390
2391         /* Merge fnd2 -> fnd. */
2392         for (level = 0; level < fnd2->level; level++) {
2393                 fnd_push(fnd, fnd2->nodes[level], fnd2->de[level]);
2394                 fnd2->nodes[level] = NULL;
2395         }
2396         fnd2->level = 0;
2397
2398         hdr = NULL;
2399         for (level = fnd->level; level; level--) {
2400                 struct indx_node *in = fnd->nodes[level - 1];
2401
2402                 ib = in->index;
2403                 if (ib_is_empty(ib)) {
2404                         sub_vbn = ib->vbn;
2405                 } else {
2406                         hdr = &ib->ihdr;
2407                         n2d = in;
2408                         level2 = level;
2409                         break;
2410                 }
2411         }
2412
2413         if (!hdr)
2414                 hdr = &root->ihdr;
2415
2416         e = hdr_first_de(hdr);
2417         if (!e) {
2418                 err = -EINVAL;
2419                 goto out;
2420         }
2421
2422         if (hdr != &root->ihdr || !de_is_last(e)) {
2423                 prev = NULL;
2424                 while (!de_is_last(e)) {
2425                         if (de_has_vcn(e) && sub_vbn == de_get_vbn_le(e))
2426                                 break;
2427                         prev = e;
2428                         e = hdr_next_de(hdr, e);
2429                         if (!e) {
2430                                 err = -EINVAL;
2431                                 goto out;
2432                         }
2433                 }
2434
2435                 if (sub_vbn != de_get_vbn_le(e)) {
2436                         /*
2437                          * Didn't find the parent entry, although this buffer
2438                          * is the parent trail. Something is corrupt.
2439                          */
2440                         err = -EINVAL;
2441                         goto out;
2442                 }
2443
2444                 if (de_is_last(e)) {
2445                         /*
2446                          * Since we can't remove the end entry, we'll remove
2447                          * its predecessor instead. This means we have to
2448                          * transfer the predecessor's sub_vcn to the end entry.
2449                          * Note: This index block is not empty, so the
2450                          * predecessor must exist.
2451                          */
2452                         if (!prev) {
2453                                 err = -EINVAL;
2454                                 goto out;
2455                         }
2456
2457                         if (de_has_vcn(prev)) {
2458                                 de_set_vbn_le(e, de_get_vbn_le(prev));
2459                         } else if (de_has_vcn(e)) {
2460                                 le16_sub_cpu(&e->size, sizeof(u64));
2461                                 e->flags &= ~NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
2462                                 le32_sub_cpu(&hdr->used, sizeof(u64));
2463                         }
2464                         e = prev;
2465                 }
2466
2467                 /*
2468                  * Copy the current entry into a temporary buffer (stripping
2469                  * off its down-pointer, if any) and delete it from the current
2470                  * buffer or root, as appropriate.
2471                  */
2472                 e_size = le16_to_cpu(e->size);
2473                 me = kmemdup(e, e_size, GFP_NOFS);
2474                 if (!me) {
2475                         err = -ENOMEM;
2476                         goto out;
2477                 }
2478
2479                 if (de_has_vcn(me)) {
2480                         me->flags &= ~NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
2481                         le16_sub_cpu(&me->size, sizeof(u64));
2482                 }
2483
2484                 hdr_delete_de(hdr, e);
2485
2486                 if (hdr == &root->ihdr) {
2487                         level = 0;
2488                         hdr->total = hdr->used;
2489
2490                         /* Shrink resident root attribute. */
2491                         mi_resize_attr(mi, attr, 0 - e_size);
2492                 } else {
2493                         indx_write(indx, ni, n2d, 0);
2494                         level = level2;
2495                 }
2496
2497                 /* Mark unused buffers as free. */
2498                 trim_bit = -1;
2499                 for (; level < fnd->level; level++) {
2500                         ib = fnd->nodes[level]->index;
2501                         if (ib_is_empty(ib)) {
2502                                 size_t k = le64_to_cpu(ib->vbn) >>
2503                                            indx->idx2vbn_bits;
2504
2505                                 indx_mark_free(indx, ni, k);
2506                                 if (k < trim_bit)
2507                                         trim_bit = k;
2508                         }
2509                 }
2510
2511                 fnd_clear(fnd);
2512                 /*fnd->root_de = NULL;*/
2513
2514                 /*
2515                  * Re-insert the entry into the tree.
2516                  * Find the spot the tree where we want to insert the new entry.
2517                  */
2518                 err = indx_insert_entry(indx, ni, me, ctx, fnd, 0);
2519                 kfree(me);
2520                 if (err)
2521                         goto out;
2522
2523                 if (trim_bit != -1)
2524                         indx_shrink(indx, ni, trim_bit);
2525         } else {
2526                 /*
2527                  * This tree needs to be collapsed down to an empty root.
2528                  * Recreate the index root as an empty leaf and free all
2529                  * the bits the index allocation bitmap.
2530                  */
2531                 fnd_clear(fnd);
2532                 fnd_clear(fnd2);
2533
2534                 in = &s_index_names[indx->type];
2535
2536                 err = attr_set_size(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
2537                                     &indx->alloc_run, 0, NULL, false, NULL);
2538                 if (in->name == I30_NAME)
2539                         ni->vfs_inode.i_size = 0;
2540
2541                 err = ni_remove_attr(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
2542                                      false, NULL);
2543                 run_close(&indx->alloc_run);
2544
2545                 err = attr_set_size(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
2546                                     &indx->bitmap_run, 0, NULL, false, NULL);
2547                 err = ni_remove_attr(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
2548                                      false, NULL);
2549                 run_close(&indx->bitmap_run);
2550
2551                 root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
2552                 if (!root) {
2553                         err = -EINVAL;
2554                         goto out;
2555                 }
2556
2557                 root_size = le32_to_cpu(attr->res.data_size);
2558                 new_root_size =
2559                         sizeof(struct INDEX_ROOT) + sizeof(struct NTFS_DE);
2560
2561                 if (new_root_size != root_size &&
2562                     !mi_resize_attr(mi, attr, new_root_size - root_size)) {
2563                         err = -EINVAL;
2564                         goto out;
2565                 }
2566
2567                 /* Fill first entry. */
2568                 e = (struct NTFS_DE *)(root + 1);
2569                 e->ref.low = 0;
2570                 e->ref.high = 0;
2571                 e->ref.seq = 0;
2572                 e->size = cpu_to_le16(sizeof(struct NTFS_DE));
2573                 e->flags = NTFS_IE_LAST; // 0x02
2574                 e->key_size = 0;
2575                 e->res = 0;
2576
2577                 hdr = &root->ihdr;
2578                 hdr->flags = 0;
2579                 hdr->used = hdr->total = cpu_to_le32(
2580                         new_root_size - offsetof(struct INDEX_ROOT, ihdr));
2581                 mi->dirty = true;
2582         }
2583
2584 out:
2585         fnd_put(fnd2);
2586 out1:
2587         fnd_put(fnd);
2588 out2:
2589         return err;
2590 }
2591
2592 /*
2593  * Update duplicated information in directory entry
2594  * 'dup' - info from MFT record
2595  */
2596 int indx_update_dup(struct ntfs_inode *ni, struct ntfs_sb_info *sbi,
2597                     const struct ATTR_FILE_NAME *fname,
2598                     const struct NTFS_DUP_INFO *dup, int sync)
2599 {
2600         int err, diff;
2601         struct NTFS_DE *e = NULL;
2602         struct ATTR_FILE_NAME *e_fname;
2603         struct ntfs_fnd *fnd;
2604         struct INDEX_ROOT *root;
2605         struct mft_inode *mi;
2606         struct ntfs_index *indx = &ni->dir;
2607
2608         fnd = fnd_get();
2609         if (!fnd)
2610                 return -ENOMEM;
2611
2612         root = indx_get_root(indx, ni, NULL, &mi);
2613         if (!root) {
2614                 err = -EINVAL;
2615                 goto out;
2616         }
2617
2618         /* Find entry in directory. */
2619         err = indx_find(indx, ni, root, fname, fname_full_size(fname), sbi,
2620                         &diff, &e, fnd);
2621         if (err)
2622                 goto out;
2623
2624         if (!e) {
2625                 err = -EINVAL;
2626                 goto out;
2627         }
2628
2629         if (diff) {
2630                 err = -EINVAL;
2631                 goto out;
2632         }
2633
2634         e_fname = (struct ATTR_FILE_NAME *)(e + 1);
2635
2636         if (!memcmp(&e_fname->dup, dup, sizeof(*dup))) {
2637                 /*
2638                  * Nothing to update in index! Try to avoid this call.
2639                  */
2640                 goto out;
2641         }
2642
2643         memcpy(&e_fname->dup, dup, sizeof(*dup));
2644
2645         if (fnd->level) {
2646                 /* Directory entry in index. */
2647                 err = indx_write(indx, ni, fnd->nodes[fnd->level - 1], sync);
2648         } else {
2649                 /* Directory entry in directory MFT record. */
2650                 mi->dirty = true;
2651                 if (sync)
2652                         err = mi_write(mi, 1);
2653                 else
2654                         mark_inode_dirty(&ni->vfs_inode);
2655         }
2656
2657 out:
2658         fnd_put(fnd);
2659         return err;
2660 }