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 ?
 435                                    (*fn)((ulong *)bh->b_data, from, nbits, ret) :
 436                                    false;
 437                 put_bh(bh);
 438
 439                 if (ok) {
 440                         *ret += 8 * vbo;
 441                         return 0;
 442                 }
 443
 444                 if (++vblock >= eblock) {
 445                         *ret = MINUS_ONE_T;
 446                         return 0;
 447                 }
 448         }
 449         blk = 0;
 450         vcn_next = vcn + clen;
 451         down_read(lock);
 452         ok = run_get_entry(run, ++idx, &vcn, &lcn, &clen) && vcn == vcn_next;
 453         if (!ok)
 454                 vcn = vcn_next;
 455         up_read(lock);
 456         goto next_run;
 457 }
 458
 459 static bool scan_for_free(const ulong *buf, u32 bit, u32 bits, size_t *ret)
 460 {
 461         size_t pos = find_next_zero_bit_le(buf, bits, bit);
 462
 463         if (pos >= bits)
 464                 return false;
 465         *ret = pos;
 466         return true;
 467 }
 468
 469 /*
 470  * indx_find_free - Look for free bit.
 471  *
 472  * Return: -1 if no free bits.
 473  */
 474 static int indx_find_free(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
 475                           size_t *bit, struct ATTRIB **bitmap)
 476 {
 477         struct ATTRIB *b;
 478         struct ATTR_LIST_ENTRY *le = NULL;
 479         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
 480         int err;
 481
 482         b = ni_find_attr(ni, NULL, &le, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
 483                          NULL, NULL);
 484
 485         if (!b)
 486                 return -ENOENT;
 487
 488         *bitmap = b;
 489         *bit = MINUS_ONE_T;
 490
 491         if (!b->non_res) {
 492                 u32 nbits = 8 * le32_to_cpu(b->res.data_size);
 493                 size_t pos = find_next_zero_bit_le(resident_data(b), nbits, 0);
 494
 495                 if (pos < nbits)
 496                         *bit = pos;
 497         } else {
 498                 err = scan_nres_bitmap(ni, b, indx, 0, &scan_for_free, bit);
 499
 500                 if (err)
 501                         return err;
 502         }
 503
 504         return 0;
 505 }
 506
 507 static bool scan_for_used(const ulong *buf, u32 bit, u32 bits, size_t *ret)
 508 {
 509         size_t pos = find_next_bit_le(buf, bits, bit);
 510
 511         if (pos >= bits)
 512                 return false;
 513         *ret = pos;
 514         return true;
 515 }
 516
 517 /*
 518  * indx_used_bit - Look for used bit.
 519  *
 520  * Return: MINUS_ONE_T if no used bits.
 521  */
 522 int indx_used_bit(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni, size_t *bit)
 523 {
 524         struct ATTRIB *b;
 525         struct ATTR_LIST_ENTRY *le = NULL;
 526         size_t from = *bit;
 527         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
 528         int err;
 529
 530         b = ni_find_attr(ni, NULL, &le, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
 531                          NULL, NULL);
 532
 533         if (!b)
 534                 return -ENOENT;
 535
 536         *bit = MINUS_ONE_T;
 537
 538         if (!b->non_res) {
 539                 u32 nbits = le32_to_cpu(b->res.data_size) * 8;
 540                 size_t pos = find_next_bit_le(resident_data(b), nbits, from);
 541
 542                 if (pos < nbits)
 543                         *bit = pos;
 544         } else {
 545                 err = scan_nres_bitmap(ni, b, indx, from, &scan_for_used, bit);
 546                 if (err)
 547                         return err;
 548         }
 549
 550         return 0;
 551 }
 552
 553 /*
 554  * hdr_find_split
 555  *
 556  * Find a point at which the index allocation buffer would like to be split.
 557  * NOTE: This function should never return 'END' entry NULL returns on error.
 558  */
 559 static const struct NTFS_DE *hdr_find_split(const struct INDEX_HDR *hdr)
 560 {
 561         size_t o;
 562         const struct NTFS_DE *e = hdr_first_de(hdr);
 563         u32 used_2 = le32_to_cpu(hdr->used) >> 1;
 564         u16 esize;
 565
 566         if (!e || de_is_last(e))
 567                 return NULL;
 568
 569         esize = le16_to_cpu(e->size);
 570         for (o = le32_to_cpu(hdr->de_off) + esize; o < used_2; o += esize) {
 571                 const struct NTFS_DE *p = e;
 572
 573                 e = Add2Ptr(hdr, o);
 574
 575                 /* We must not return END entry. */
 576                 if (de_is_last(e))
 577                         return p;
 578
 579                 esize = le16_to_cpu(e->size);
 580         }
 581
 582         return e;
 583 }
 584
 585 /*
 586  * hdr_insert_head - Insert some entries at the beginning of the buffer.
 587  *
 588  * It is used to insert entries into a newly-created buffer.
 589  */
 590 static const struct NTFS_DE *hdr_insert_head(struct INDEX_HDR *hdr,
 591                                              const void *ins, u32 ins_bytes)
 592 {
 593         u32 to_move;
 594         struct NTFS_DE *e = hdr_first_de(hdr);
 595         u32 used = le32_to_cpu(hdr->used);
 596
 597         if (!e)
 598                 return NULL;
 599
 600         /* Now we just make room for the inserted entries and jam it in. */
 601         to_move = used - le32_to_cpu(hdr->de_off);
 602         memmove(Add2Ptr(e, ins_bytes), e, to_move);
 603         memcpy(e, ins, ins_bytes);
 604         hdr->used = cpu_to_le32(used + ins_bytes);
 605
 606         return e;
 607 }
 608
 609 /*
 610  * index_hdr_check
 611  *
 612  * return true if INDEX_HDR is valid
 613  */
 614 static bool index_hdr_check(const struct INDEX_HDR *hdr, u32 bytes)
 615 {
 616         u32 end = le32_to_cpu(hdr->used);
 617         u32 tot = le32_to_cpu(hdr->total);
 618         u32 off = le32_to_cpu(hdr->de_off);
 619
 620         if (!IS_ALIGNED(off, 8) || tot > bytes || end > tot ||
 621             off + sizeof(struct NTFS_DE) > end) {
 622                 /* incorrect index buffer. */
 623                 return false;
 624         }
 625
 626         return true;
 627 }
 628
 629 /*
 630  * index_buf_check
 631  *
 632  * return true if INDEX_BUFFER seems is valid
 633  */
 634 static bool index_buf_check(const struct INDEX_BUFFER *ib, u32 bytes,
 635                             const CLST *vbn)
 636 {
 637         const struct NTFS_RECORD_HEADER *rhdr = &ib->rhdr;
 638         u16 fo = le16_to_cpu(rhdr->fix_off);
 639         u16 fn = le16_to_cpu(rhdr->fix_num);
 640
 641         if (bytes <= offsetof(struct INDEX_BUFFER, ihdr) ||
 642             rhdr->sign != NTFS_INDX_SIGNATURE ||
 643             fo < sizeof(struct INDEX_BUFFER)
 644             /* Check index buffer vbn. */
 645             || (vbn && *vbn != le64_to_cpu(ib->vbn)) || (fo % sizeof(short)) ||
 646             fo + fn * sizeof(short) >= bytes ||
 647             fn != ((bytes >> SECTOR_SHIFT) + 1)) {
 648                 /* incorrect index buffer. */
 649                 return false;
 650         }
 651
 652         return index_hdr_check(&ib->ihdr,
 653                                bytes - offsetof(struct INDEX_BUFFER, ihdr));
 654 }
 655
 656 void fnd_clear(struct ntfs_fnd *fnd)
 657 {
 658         int i;
 659
 660         for (i = fnd->level - 1; i >= 0; i--) {
 661                 struct indx_node *n = fnd->nodes[i];
 662
 663                 if (!n)
 664                         continue;
 665
 666                 put_indx_node(n);
 667                 fnd->nodes[i] = NULL;
 668         }
 669         fnd->level = 0;
 670         fnd->root_de = NULL;
 671 }
 672
 673 static int fnd_push(struct ntfs_fnd *fnd, struct indx_node *n,
 674                     struct NTFS_DE *e)
 675 {
 676         int i = fnd->level;
 677
 678         if (i < 0 || i >= ARRAY_SIZE(fnd->nodes))
 679                 return -EINVAL;
 680         fnd->nodes[i] = n;
 681         fnd->de[i] = e;
 682         fnd->level += 1;
 683         return 0;
 684 }
 685
 686 static struct indx_node *fnd_pop(struct ntfs_fnd *fnd)
 687 {
 688         struct indx_node *n;
 689         int i = fnd->level;
 690
 691         i -= 1;
 692         n = fnd->nodes[i];
 693         fnd->nodes[i] = NULL;
 694         fnd->level = i;
 695
 696         return n;
 697 }
 698
 699 static bool fnd_is_empty(struct ntfs_fnd *fnd)
 700 {
 701         if (!fnd->level)
 702                 return !fnd->root_de;
 703
 704         return !fnd->de[fnd->level - 1];
 705 }
 706
 707 /*
 708  * hdr_find_e - Locate an entry the index buffer.
 709  *
 710  * If no matching entry is found, it returns the first entry which is greater
 711  * than the desired entry If the search key is greater than all the entries the
 712  * buffer, it returns the 'end' entry. This function does a binary search of the
 713  * current index buffer, for the first entry that is <= to the search value.
 714  *
 715  * Return: NULL if error.
 716  */
 717 static struct NTFS_DE *hdr_find_e(const struct ntfs_index *indx,
 718                                   const struct INDEX_HDR *hdr, const void *key,
 719                                   size_t key_len, const void *ctx, int *diff)
 720 {
 721         struct NTFS_DE *e, *found = NULL;
 722         NTFS_CMP_FUNC cmp = indx->cmp;
 723         int min_idx = 0, mid_idx, max_idx = 0;
 724         int diff2;
 725         int table_size = 8;
 726         u32 e_size, e_key_len;
 727         u32 end = le32_to_cpu(hdr->used);
 728         u32 off = le32_to_cpu(hdr->de_off);
 729         u32 total = le32_to_cpu(hdr->total);
 730         u16 offs[128];
 731
 732 fill_table:
 733         if (end > total)
 734                 return NULL;
 735
 736         if (off + sizeof(struct NTFS_DE) > end)
 737                 return NULL;
 738
 739         e = Add2Ptr(hdr, off);
 740         e_size = le16_to_cpu(e->size);
 741
 742         if (e_size < sizeof(struct NTFS_DE) || off + e_size > end)
 743                 return NULL;
 744
 745         if (!de_is_last(e)) {
 746                 offs[max_idx] = off;
 747                 off += e_size;
 748
 749                 max_idx++;
 750                 if (max_idx < table_size)
 751                         goto fill_table;
 752
 753                 max_idx--;
 754         }
 755
 756 binary_search:
 757         e_key_len = le16_to_cpu(e->key_size);
 758
 759         diff2 = (*cmp)(key, key_len, e + 1, e_key_len, ctx);
 760         if (diff2 > 0) {
 761                 if (found) {
 762                         min_idx = mid_idx + 1;
 763                 } else {
 764                         if (de_is_last(e))
 765                                 return NULL;
 766
 767                         max_idx = 0;
 768                         table_size = min(table_size * 2, (int)ARRAY_SIZE(offs));
 769                         goto fill_table;
 770                 }
 771         } else if (diff2 < 0) {
 772                 if (found)
 773                         max_idx = mid_idx - 1;
 774                 else
 775                         max_idx--;
 776
 777                 found = e;
 778         } else {
 779                 *diff = 0;
 780                 return e;
 781         }
 782
 783         if (min_idx > max_idx) {
 784                 *diff = -1;
 785                 return found;
 786         }
 787
 788         mid_idx = (min_idx + max_idx) >> 1;
 789         e = Add2Ptr(hdr, offs[mid_idx]);
 790
 791         goto binary_search;
 792 }
 793
 794 /*
 795  * hdr_insert_de - Insert an index entry into the buffer.
 796  *
 797  * 'before' should be a pointer previously returned from hdr_find_e.
 798  */
 799 static struct NTFS_DE *hdr_insert_de(const struct ntfs_index *indx,
 800                                      struct INDEX_HDR *hdr,
 801                                      const struct NTFS_DE *de,
 802                                      struct NTFS_DE *before, const void *ctx)
 803 {
 804         int diff;
 805         size_t off = PtrOffset(hdr, before);
 806         u32 used = le32_to_cpu(hdr->used);
 807         u32 total = le32_to_cpu(hdr->total);
 808         u16 de_size = le16_to_cpu(de->size);
 809
 810         /* First, check to see if there's enough room. */
 811         if (used + de_size > total)
 812                 return NULL;
 813
 814         /* We know there's enough space, so we know we'll succeed. */
 815         if (before) {
 816                 /* Check that before is inside Index. */
 817                 if (off >= used || off < le32_to_cpu(hdr->de_off) ||
 818                     off + le16_to_cpu(before->size) > total) {
 819                         return NULL;
 820                 }
 821                 goto ok;
 822         }
 823         /* No insert point is applied. Get it manually. */
 824         before = hdr_find_e(indx, hdr, de + 1, le16_to_cpu(de->key_size), ctx,
 825                             &diff);
 826         if (!before)
 827                 return NULL;
 828         off = PtrOffset(hdr, before);
 829
 830 ok:
 831         /* Now we just make room for the entry and jam it in. */
 832         memmove(Add2Ptr(before, de_size), before, used - off);
 833
 834         hdr->used = cpu_to_le32(used + de_size);
 835         memcpy(before, de, de_size);
 836
 837         return before;
 838 }
 839
 840 /*
 841  * hdr_delete_de - Remove an entry from the index buffer.
 842  */
 843 static inline struct NTFS_DE *hdr_delete_de(struct INDEX_HDR *hdr,
 844                                             struct NTFS_DE *re)
 845 {
 846         u32 used = le32_to_cpu(hdr->used);
 847         u16 esize = le16_to_cpu(re->size);
 848         u32 off = PtrOffset(hdr, re);
 849         int bytes = used - (off + esize);
 850
 851         /* check INDEX_HDR valid before using INDEX_HDR */
 852         if (!check_index_header(hdr, le32_to_cpu(hdr->total)))
 853                 return NULL;
 854
 855         if (off >= used || esize < sizeof(struct NTFS_DE) ||
 856             bytes < sizeof(struct NTFS_DE))
 857                 return NULL;
 858
 859         hdr->used = cpu_to_le32(used - esize);
 860         memmove(re, Add2Ptr(re, esize), bytes);
 861
 862         return re;
 863 }
 864
 865 void indx_clear(struct ntfs_index *indx)
 866 {
 867         run_close(&indx->alloc_run);
 868         run_close(&indx->bitmap_run);
 869 }
 870
 871 int indx_init(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_sb_info *sbi,
 872               const struct ATTRIB *attr, enum index_mutex_classed type)
 873 {
 874         u32 t32;
 875         const struct INDEX_ROOT *root = resident_data(attr);
 876
 877         t32 = le32_to_cpu(attr->res.data_size);
 878         if (t32 <= offsetof(struct INDEX_ROOT, ihdr) ||
 879             !index_hdr_check(&root->ihdr,
 880                              t32 - offsetof(struct INDEX_ROOT, ihdr))) {
 881                 goto out;
 882         }
 883
 884         /* Check root fields. */
 885         if (!root->index_block_clst)
 886                 goto out;
 887
 888         indx->type = type;
 889         indx->idx2vbn_bits = __ffs(root->index_block_clst);
 890
 891         t32 = le32_to_cpu(root->index_block_size);
 892         indx->index_bits = blksize_bits(t32);
 893
 894         /* Check index record size. */
 895         if (t32 < sbi->cluster_size) {
 896                 /* Index record is smaller than a cluster, use 512 blocks. */
 897                 if (t32 != root->index_block_clst * SECTOR_SIZE)
 898                         goto out;
 899
 900                 /* Check alignment to a cluster. */
 901                 if ((sbi->cluster_size >> SECTOR_SHIFT) &
 902                     (root->index_block_clst - 1)) {
 903                         goto out;
 904                 }
 905
 906                 indx->vbn2vbo_bits = SECTOR_SHIFT;
 907         } else {
 908                 /* Index record must be a multiple of cluster size. */
 909                 if (t32 != root->index_block_clst << sbi->cluster_bits)
 910                         goto out;
 911
 912                 indx->vbn2vbo_bits = sbi->cluster_bits;
 913         }
 914
 915         init_rwsem(&indx->run_lock);
 916
 917         indx->cmp = get_cmp_func(root);
 918         if (!indx->cmp)
 919                 goto out;
 920
 921         return 0;
 922
 923 out:
 924         ntfs_set_state(sbi, NTFS_DIRTY_DIRTY);
 925         return -EINVAL;
 926 }
 927
 928 static struct indx_node *indx_new(struct ntfs_index *indx,
 929                                   struct ntfs_inode *ni, CLST vbn,
 930                                   const __le64 *sub_vbn)
 931 {
 932         int err;
 933         struct NTFS_DE *e;
 934         struct indx_node *r;
 935         struct INDEX_HDR *hdr;
 936         struct INDEX_BUFFER *index;
 937         u64 vbo = (u64)vbn << indx->vbn2vbo_bits;
 938         u32 bytes = 1u << indx->index_bits;
 939         u16 fn;
 940         u32 eo;
 941
 942         r = kzalloc(sizeof(struct indx_node), GFP_NOFS);
 943         if (!r)
 944                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 945
 946         index = kzalloc(bytes, GFP_NOFS);
 947         if (!index) {
 948                 kfree(r);
 949                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 950         }
 951
 952         err = ntfs_get_bh(ni->mi.sbi, &indx->alloc_run, vbo, bytes, &r->nb);
 953
 954         if (err) {
 955                 kfree(index);
 956                 kfree(r);
 957                 return ERR_PTR(err);
 958         }
 959
 960         /* Create header. */
 961         index->rhdr.sign = NTFS_INDX_SIGNATURE;
 962         index->rhdr.fix_off = cpu_to_le16(sizeof(struct INDEX_BUFFER)); // 0x28
 963         fn = (bytes >> SECTOR_SHIFT) + 1; // 9
 964         index->rhdr.fix_num = cpu_to_le16(fn);
 965         index->vbn = cpu_to_le64(vbn);
 966         hdr = &index->ihdr;
 967         eo = ALIGN(sizeof(struct INDEX_BUFFER) + fn * sizeof(short), 8);
 968         hdr->de_off = cpu_to_le32(eo);
 969
 970         e = Add2Ptr(hdr, eo);
 971
 972         if (sub_vbn) {
 973                 e->flags = NTFS_IE_LAST | NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
 974                 e->size = cpu_to_le16(sizeof(struct NTFS_DE) + sizeof(u64));
 975                 hdr->used =
 976                         cpu_to_le32(eo + sizeof(struct NTFS_DE) + sizeof(u64));
 977                 de_set_vbn_le(e, *sub_vbn);
 978                 hdr->flags = 1;
 979         } else {
 980                 e->size = cpu_to_le16(sizeof(struct NTFS_DE));
 981                 hdr->used = cpu_to_le32(eo + sizeof(struct NTFS_DE));
 982                 e->flags = NTFS_IE_LAST;
 983         }
 984
 985         hdr->total = cpu_to_le32(bytes - offsetof(struct INDEX_BUFFER, ihdr));
 986
 987         r->index = index;
 988         return r;
 989 }
 990
 991 struct INDEX_ROOT *indx_get_root(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
 992                                  struct ATTRIB **attr, struct mft_inode **mi)
 993 {
 994         struct ATTR_LIST_ENTRY *le = NULL;
 995         struct ATTRIB *a;
 996         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
 997         struct INDEX_ROOT *root;
 998
 999         a = ni_find_attr(ni, NULL, &le, ATTR_ROOT, in->name, in->name_len, NULL,
1000                          mi);
1001         if (!a)
1002                 return NULL;
1003
1004         if (attr)
1005                 *attr = a;
1006
1007         root = resident_data_ex(a, sizeof(struct INDEX_ROOT));
1008
1009         /* length check */
1010         if (root &&
1011             offsetof(struct INDEX_ROOT, ihdr) + le32_to_cpu(root->ihdr.used) >
1012                     le32_to_cpu(a->res.data_size)) {
1013                 return NULL;
1014         }
1015
1016         return root;
1017 }
1018
1019 static int indx_write(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1020                       struct indx_node *node, int sync)
1021 {
1022         struct INDEX_BUFFER *ib = node->index;
1023
1024         return ntfs_write_bh(ni->mi.sbi, &ib->rhdr, &node->nb, sync);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * indx_read
1029  *
1030  * If ntfs_readdir calls this function
1031  * inode is shared locked and no ni_lock.
1032  * Use rw_semaphore for read/write access to alloc_run.
1033  */
1034 int indx_read(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni, CLST vbn,
1035               struct indx_node **node)
1036 {
1037         int err;
1038         struct INDEX_BUFFER *ib;
1039         struct runs_tree *run = &indx->alloc_run;
1040         struct rw_semaphore *lock = &indx->run_lock;
1041         u64 vbo = (u64)vbn << indx->vbn2vbo_bits;
1042         u32 bytes = 1u << indx->index_bits;
1043         struct indx_node *in = *node;
1044         const struct INDEX_NAMES *name;
1045
1046         if (!in) {
1047                 in = kzalloc(sizeof(struct indx_node), GFP_NOFS);
1048                 if (!in)
1049                         return -ENOMEM;
1050         } else {
1051                 nb_put(&in->nb);
1052         }
1053
1054         ib = in->index;
1055         if (!ib) {
1056                 ib = kmalloc(bytes, GFP_NOFS);
1057                 if (!ib) {
1058                         err = -ENOMEM;
1059                         goto out;
1060                 }
1061         }
1062
1063         down_read(lock);
1064         err = ntfs_read_bh(ni->mi.sbi, run, vbo, &ib->rhdr, bytes, &in->nb);
1065         up_read(lock);
1066         if (!err)
1067                 goto ok;
1068
1069         if (err == -E_NTFS_FIXUP)
1070                 goto ok;
1071
1072         if (err != -ENOENT)
1073                 goto out;
1074
1075         name = &s_index_names[indx->type];
1076         down_write(lock);
1077         err = attr_load_runs_range(ni, ATTR_ALLOC, name->name, name->name_len,
1078                                    run, vbo, vbo + bytes);
1079         up_write(lock);
1080         if (err)
1081                 goto out;
1082
1083         down_read(lock);
1084         err = ntfs_read_bh(ni->mi.sbi, run, vbo, &ib->rhdr, bytes, &in->nb);
1085         up_read(lock);
1086         if (err == -E_NTFS_FIXUP)
1087                 goto ok;
1088
1089         if (err)
1090                 goto out;
1091
1092 ok:
1093         if (!index_buf_check(ib, bytes, &vbn)) {
1094                 ntfs_inode_err(&ni->vfs_inode, "directory corrupted");
1095                 ntfs_set_state(ni->mi.sbi, NTFS_DIRTY_ERROR);
1096                 err = -EINVAL;
1097                 goto out;
1098         }
1099
1100         if (err == -E_NTFS_FIXUP) {
1101                 ntfs_write_bh(ni->mi.sbi, &ib->rhdr, &in->nb, 0);
1102                 err = 0;
1103         }
1104
1105         /* check for index header length */
1106         if (offsetof(struct INDEX_BUFFER, ihdr) + le32_to_cpu(ib->ihdr.used) >
1107             bytes) {
1108                 err = -EINVAL;
1109                 goto out;
1110         }
1111
1112         in->index = ib;
1113         *node = in;
1114
1115 out:
1116         if (ib != in->index)
1117                 kfree(ib);
1118
1119         if (*node != in) {
1120                 nb_put(&in->nb);
1121                 kfree(in);
1122         }
1123
1124         return err;
1125 }
1126
1127 /*
1128  * indx_find - Scan NTFS directory for given entry.
1129  */
1130 int indx_find(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1131               const struct INDEX_ROOT *root, const void *key, size_t key_len,
1132               const void *ctx, int *diff, struct NTFS_DE **entry,
1133               struct ntfs_fnd *fnd)
1134 {
1135         int err;
1136         struct NTFS_DE *e;
1137         struct indx_node *node;
1138
1139         if (!root)
1140                 root = indx_get_root(&ni->dir, ni, NULL, NULL);
1141
1142         if (!root) {
1143                 /* Should not happen. */
1144                 return -EINVAL;
1145         }
1146
1147         /* Check cache. */
1148         e = fnd->level ? fnd->de[fnd->level - 1] : fnd->root_de;
1149         if (e && !de_is_last(e) &&
1150             !(*indx->cmp)(key, key_len, e + 1, le16_to_cpu(e->key_size), ctx)) {
1151                 *entry = e;
1152                 *diff = 0;
1153                 return 0;
1154         }
1155
1156         /* Soft finder reset. */
1157         fnd_clear(fnd);
1158
1159         /* Lookup entry that is <= to the search value. */
1160         e = hdr_find_e(indx, &root->ihdr, key, key_len, ctx, diff);
1161         if (!e)
1162                 return -EINVAL;
1163
1164         fnd->root_de = e;
1165
1166         for (;;) {
1167                 node = NULL;
1168                 if (*diff >= 0 || !de_has_vcn_ex(e))
1169                         break;
1170
1171                 /* Read next level. */
1172                 err = indx_read(indx, ni, de_get_vbn(e), &node);
1173                 if (err) {
1174                         /* io error? */
1175                         return err;
1176                 }
1177
1178                 /* Lookup entry that is <= to the search value. */
1179                 e = hdr_find_e(indx, &node->index->ihdr, key, key_len, ctx,
1180                                diff);
1181                 if (!e) {
1182                         put_indx_node(node);
1183                         return -EINVAL;
1184                 }
1185
1186                 fnd_push(fnd, node, e);
1187         }
1188
1189         *entry = e;
1190         return 0;
1191 }
1192
1193 int indx_find_sort(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1194                    const struct INDEX_ROOT *root, struct NTFS_DE **entry,
1195                    struct ntfs_fnd *fnd)
1196 {
1197         int err;
1198         struct indx_node *n = NULL;
1199         struct NTFS_DE *e;
1200         size_t iter = 0;
1201         int level = fnd->level;
1202
1203         if (!*entry) {
1204                 /* Start find. */
1205                 e = hdr_first_de(&root->ihdr);
1206                 if (!e)
1207                         return 0;
1208                 fnd_clear(fnd);
1209                 fnd->root_de = e;
1210         } else if (!level) {
1211                 if (de_is_last(fnd->root_de)) {
1212                         *entry = NULL;
1213                         return 0;
1214                 }
1215
1216                 e = hdr_next_de(&root->ihdr, fnd->root_de);
1217                 if (!e)
1218                         return -EINVAL;
1219                 fnd->root_de = e;
1220         } else {
1221                 n = fnd->nodes[level - 1];
1222                 e = fnd->de[level - 1];
1223
1224                 if (de_is_last(e))
1225                         goto pop_level;
1226
1227                 e = hdr_next_de(&n->index->ihdr, e);
1228                 if (!e)
1229                         return -EINVAL;
1230
1231                 fnd->de[level - 1] = e;
1232         }
1233
1234         /* Just to avoid tree cycle. */
1235 next_iter:
1236         if (iter++ >= 1000)
1237                 return -EINVAL;
1238
1239         while (de_has_vcn_ex(e)) {
1240                 if (le16_to_cpu(e->size) <
1241                     sizeof(struct NTFS_DE) + sizeof(u64)) {
1242                         if (n) {
1243                                 fnd_pop(fnd);
1244                                 kfree(n);
1245                         }
1246                         return -EINVAL;
1247                 }
1248
1249                 /* Read next level. */
1250                 err = indx_read(indx, ni, de_get_vbn(e), &n);
1251                 if (err)
1252                         return err;
1253
1254                 /* Try next level. */
1255                 e = hdr_first_de(&n->index->ihdr);
1256                 if (!e) {
1257                         kfree(n);
1258                         return -EINVAL;
1259                 }
1260
1261                 fnd_push(fnd, n, e);
1262         }
1263
1264         if (le16_to_cpu(e->size) > sizeof(struct NTFS_DE)) {
1265                 *entry = e;
1266                 return 0;
1267         }
1268
1269 pop_level:
1270         for (;;) {
1271                 if (!de_is_last(e))
1272                         goto next_iter;
1273
1274                 /* Pop one level. */
1275                 if (n) {
1276                         fnd_pop(fnd);
1277                         kfree(n);
1278                 }
1279
1280                 level = fnd->level;
1281
1282                 if (level) {
1283                         n = fnd->nodes[level - 1];
1284                         e = fnd->de[level - 1];
1285                 } else if (fnd->root_de) {
1286                         n = NULL;
1287                         e = fnd->root_de;
1288                         fnd->root_de = NULL;
1289                 } else {
1290                         *entry = NULL;
1291                         return 0;
1292                 }
1293
1294                 if (le16_to_cpu(e->size) > sizeof(struct NTFS_DE)) {
1295                         *entry = e;
1296                         if (!fnd->root_de)
1297                                 fnd->root_de = e;
1298                         return 0;
1299                 }
1300         }
1301 }
1302
1303 int indx_find_raw(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1304                   const struct INDEX_ROOT *root, struct NTFS_DE **entry,
1305                   size_t *off, struct ntfs_fnd *fnd)
1306 {
1307         int err;
1308         struct indx_node *n = NULL;
1309         struct NTFS_DE *e = NULL;
1310         struct NTFS_DE *e2;
1311         size_t bit;
1312         CLST next_used_vbn;
1313         CLST next_vbn;
1314         u32 record_size = ni->mi.sbi->record_size;
1315
1316         /* Use non sorted algorithm. */
1317         if (!*entry) {
1318                 /* This is the first call. */
1319                 e = hdr_first_de(&root->ihdr);
1320                 if (!e)
1321                         return 0;
1322                 fnd_clear(fnd);
1323                 fnd->root_de = e;
1324
1325                 /* The first call with setup of initial element. */
1326                 if (*off >= record_size) {
1327                         next_vbn = (((*off - record_size) >> indx->index_bits))
1328                                    << indx->idx2vbn_bits;
1329                         /* Jump inside cycle 'for'. */
1330                         goto next;
1331                 }
1332
1333                 /* Start enumeration from root. */
1334                 *off = 0;
1335         } else if (!fnd->root_de)
1336                 return -EINVAL;
1337
1338         for (;;) {
1339                 /* Check if current entry can be used. */
1340                 if (e && le16_to_cpu(e->size) > sizeof(struct NTFS_DE))
1341                         goto ok;
1342
1343                 if (!fnd->level) {
1344                         /* Continue to enumerate root. */
1345                         if (!de_is_last(fnd->root_de)) {
1346                                 e = hdr_next_de(&root->ihdr, fnd->root_de);
1347                                 if (!e)
1348                                         return -EINVAL;
1349                                 fnd->root_de = e;
1350                                 continue;
1351                         }
1352
1353                         /* Start to enumerate indexes from 0. */
1354                         next_vbn = 0;
1355                 } else {
1356                         /* Continue to enumerate indexes. */
1357                         e2 = fnd->de[fnd->level - 1];
1358
1359                         n = fnd->nodes[fnd->level - 1];
1360
1361                         if (!de_is_last(e2)) {
1362                                 e = hdr_next_de(&n->index->ihdr, e2);
1363                                 if (!e)
1364                                         return -EINVAL;
1365                                 fnd->de[fnd->level - 1] = e;
1366                                 continue;
1367                         }
1368
1369                         /* Continue with next index. */
1370                         next_vbn = le64_to_cpu(n->index->vbn) +
1371                                    root->index_block_clst;
1372                 }
1373
1374 next:
1375                 /* Release current index. */
1376                 if (n) {
1377                         fnd_pop(fnd);
1378                         put_indx_node(n);
1379                         n = NULL;
1380                 }
1381
1382                 /* Skip all free indexes. */
1383                 bit = next_vbn >> indx->idx2vbn_bits;
1384                 err = indx_used_bit(indx, ni, &bit);
1385                 if (err == -ENOENT || bit == MINUS_ONE_T) {
1386                         /* No used indexes. */
1387                         *entry = NULL;
1388                         return 0;
1389                 }
1390
1391                 next_used_vbn = bit << indx->idx2vbn_bits;
1392
1393                 /* Read buffer into memory. */
1394                 err = indx_read(indx, ni, next_used_vbn, &n);
1395                 if (err)
1396                         return err;
1397
1398                 e = hdr_first_de(&n->index->ihdr);
1399                 fnd_push(fnd, n, e);
1400                 if (!e)
1401                         return -EINVAL;
1402         }
1403
1404 ok:
1405         /* Return offset to restore enumerator if necessary. */
1406         if (!n) {
1407                 /* 'e' points in root, */
1408                 *off = PtrOffset(&root->ihdr, e);
1409         } else {
1410                 /* 'e' points in index, */
1411                 *off = (le64_to_cpu(n->index->vbn) << indx->vbn2vbo_bits) +
1412                        record_size + PtrOffset(&n->index->ihdr, e);
1413         }
1414
1415         *entry = e;
1416         return 0;
1417 }
1418
1419 /*
1420  * indx_create_allocate - Create "Allocation + Bitmap" attributes.
1421  */
1422 static int indx_create_allocate(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1423                                 CLST *vbn)
1424 {
1425         int err;
1426         struct ntfs_sb_info *sbi = ni->mi.sbi;
1427         struct ATTRIB *bitmap;
1428         struct ATTRIB *alloc;
1429         u32 data_size = 1u << indx->index_bits;
1430         u32 alloc_size = ntfs_up_cluster(sbi, data_size);
1431         CLST len = alloc_size >> sbi->cluster_bits;
1432         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
1433         CLST alen;
1434         struct runs_tree run;
1435
1436         run_init(&run);
1437
1438         err = attr_allocate_clusters(sbi, &run, 0, 0, len, NULL, ALLOCATE_DEF,
1439                                      &alen, 0, NULL, NULL);
1440         if (err)
1441                 goto out;
1442
1443         err = ni_insert_nonresident(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
1444                                     &run, 0, len, 0, &alloc, NULL, NULL);
1445         if (err)
1446                 goto out1;
1447
1448         alloc->nres.valid_size = alloc->nres.data_size = cpu_to_le64(data_size);
1449
1450         err = ni_insert_resident(ni, bitmap_size(1), ATTR_BITMAP, in->name,
1451                                  in->name_len, &bitmap, NULL, NULL);
1452         if (err)
1453                 goto out2;
1454
1455         if (in->name == I30_NAME) {
1456                 ni->vfs_inode.i_size = data_size;
1457                 inode_set_bytes(&ni->vfs_inode, alloc_size);
1458         }
1459
1460         memcpy(&indx->alloc_run, &run, sizeof(run));
1461
1462         *vbn = 0;
1463
1464         return 0;
1465
1466 out2:
1467         mi_remove_attr(NULL, &ni->mi, alloc);
1468
1469 out1:
1470         run_deallocate(sbi, &run, false);
1471
1472 out:
1473         return err;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * indx_add_allocate - Add clusters to index.
1478  */
1479 static int indx_add_allocate(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1480                              CLST *vbn)
1481 {
1482         int err;
1483         size_t bit;
1484         u64 data_size;
1485         u64 bmp_size, bmp_size_v;
1486         struct ATTRIB *bmp, *alloc;
1487         struct mft_inode *mi;
1488         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
1489
1490         err = indx_find_free(indx, ni, &bit, &bmp);
1491         if (err)
1492                 goto out1;
1493
1494         if (bit != MINUS_ONE_T) {
1495                 bmp = NULL;
1496         } else {
1497                 if (bmp->non_res) {
1498                         bmp_size = le64_to_cpu(bmp->nres.data_size);
1499                         bmp_size_v = le64_to_cpu(bmp->nres.valid_size);
1500                 } else {
1501                         bmp_size = bmp_size_v = le32_to_cpu(bmp->res.data_size);
1502                 }
1503
1504                 bit = bmp_size << 3;
1505         }
1506
1507         data_size = (u64)(bit + 1) << indx->index_bits;
1508
1509         if (bmp) {
1510                 /* Increase bitmap. */
1511                 err = attr_set_size(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
1512                                     &indx->bitmap_run, bitmap_size(bit + 1),
1513                                     NULL, true, NULL);
1514                 if (err)
1515                         goto out1;
1516         }
1517
1518         alloc = ni_find_attr(ni, NULL, NULL, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
1519                              NULL, &mi);
1520         if (!alloc) {
1521                 err = -EINVAL;
1522                 if (bmp)
1523                         goto out2;
1524                 goto out1;
1525         }
1526
1527         /* Increase allocation. */
1528         err = attr_set_size(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
1529                             &indx->alloc_run, data_size, &data_size, true,
1530                             NULL);
1531         if (err) {
1532                 if (bmp)
1533                         goto out2;
1534                 goto out1;
1535         }
1536
1537         if (in->name == I30_NAME)
1538                 ni->vfs_inode.i_size = data_size;
1539
1540         *vbn = bit << indx->idx2vbn_bits;
1541
1542         return 0;
1543
1544 out2:
1545         /* Ops. No space? */
1546         attr_set_size(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
1547                       &indx->bitmap_run, bmp_size, &bmp_size_v, false, NULL);
1548
1549 out1:
1550         return err;
1551 }
1552
1553 /*
1554  * indx_insert_into_root - Attempt to insert an entry into the index root.
1555  *
1556  * @undo - True if we undoing previous remove.
1557  * If necessary, it will twiddle the index b-tree.
1558  */
1559 static int indx_insert_into_root(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1560                                  const struct NTFS_DE *new_de,
1561                                  struct NTFS_DE *root_de, const void *ctx,
1562                                  struct ntfs_fnd *fnd, bool undo)
1563 {
1564         int err = 0;
1565         struct NTFS_DE *e, *e0, *re;
1566         struct mft_inode *mi;
1567         struct ATTRIB *attr;
1568         struct INDEX_HDR *hdr;
1569         struct indx_node *n;
1570         CLST new_vbn;
1571         __le64 *sub_vbn, t_vbn;
1572         u16 new_de_size;
1573         u32 hdr_used, hdr_total, asize, to_move;
1574         u32 root_size, new_root_size;
1575         struct ntfs_sb_info *sbi;
1576         int ds_root;
1577         struct INDEX_ROOT *root, *a_root;
1578
1579         /* Get the record this root placed in. */
1580         root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
1581         if (!root)
1582                 return -EINVAL;
1583
1584         /*
1585          * Try easy case:
1586          * hdr_insert_de will succeed if there's
1587          * room the root for the new entry.
1588          */
1589         hdr = &root->ihdr;
1590         sbi = ni->mi.sbi;
1591         new_de_size = le16_to_cpu(new_de->size);
1592         hdr_used = le32_to_cpu(hdr->used);
1593         hdr_total = le32_to_cpu(hdr->total);
1594         asize = le32_to_cpu(attr->size);
1595         root_size = le32_to_cpu(attr->res.data_size);
1596
1597         ds_root = new_de_size + hdr_used - hdr_total;
1598
1599         /* If 'undo' is set then reduce requirements. */
1600         if ((undo || asize + ds_root < sbi->max_bytes_per_attr) &&
1601             mi_resize_attr(mi, attr, ds_root)) {
1602                 hdr->total = cpu_to_le32(hdr_total + ds_root);
1603                 e = hdr_insert_de(indx, hdr, new_de, root_de, ctx);
1604                 WARN_ON(!e);
1605                 fnd_clear(fnd);
1606                 fnd->root_de = e;
1607
1608                 return 0;
1609         }
1610
1611         /* Make a copy of root attribute to restore if error. */
1612         a_root = kmemdup(attr, asize, GFP_NOFS);
1613         if (!a_root)
1614                 return -ENOMEM;
1615
1616         /*
1617          * Copy all the non-end entries from
1618          * the index root to the new buffer.
1619          */
1620         to_move = 0;
1621         e0 = hdr_first_de(hdr);
1622
1623         /* Calculate the size to copy. */
1624         for (e = e0;; e = hdr_next_de(hdr, e)) {
1625                 if (!e) {
1626                         err = -EINVAL;
1627                         goto out_free_root;
1628                 }
1629
1630                 if (de_is_last(e))
1631                         break;
1632                 to_move += le16_to_cpu(e->size);
1633         }
1634
1635         if (!to_move) {
1636                 re = NULL;
1637         } else {
1638                 re = kmemdup(e0, to_move, GFP_NOFS);
1639                 if (!re) {
1640                         err = -ENOMEM;
1641                         goto out_free_root;
1642                 }
1643         }
1644
1645         sub_vbn = NULL;
1646         if (de_has_vcn(e)) {
1647                 t_vbn = de_get_vbn_le(e);
1648                 sub_vbn = &t_vbn;
1649         }
1650
1651         new_root_size = sizeof(struct INDEX_ROOT) + sizeof(struct NTFS_DE) +
1652                         sizeof(u64);
1653         ds_root = new_root_size - root_size;
1654
1655         if (ds_root > 0 && asize + ds_root > sbi->max_bytes_per_attr) {
1656                 /* Make root external. */
1657                 err = -EOPNOTSUPP;
1658                 goto out_free_re;
1659         }
1660
1661         if (ds_root)
1662                 mi_resize_attr(mi, attr, ds_root);
1663
1664         /* Fill first entry (vcn will be set later). */
1665         e = (struct NTFS_DE *)(root + 1);
1666         memset(e, 0, sizeof(struct NTFS_DE));
1667         e->size = cpu_to_le16(sizeof(struct NTFS_DE) + sizeof(u64));
1668         e->flags = NTFS_IE_HAS_SUBNODES | NTFS_IE_LAST;
1669
1670         hdr->flags = 1;
1671         hdr->used = hdr->total =
1672                 cpu_to_le32(new_root_size - offsetof(struct INDEX_ROOT, ihdr));
1673
1674         fnd->root_de = hdr_first_de(hdr);
1675         mi->dirty = true;
1676
1677         /* Create alloc and bitmap attributes (if not). */
1678         err = run_is_empty(&indx->alloc_run) ?
1679                             indx_create_allocate(indx, ni, &new_vbn) :
1680                             indx_add_allocate(indx, ni, &new_vbn);
1681
1682         /* Layout of record may be changed, so rescan root. */
1683         root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
1684         if (!root) {
1685                 /* Bug? */
1686                 ntfs_set_state(sbi, NTFS_DIRTY_ERROR);
1687                 err = -EINVAL;
1688                 goto out_free_re;
1689         }
1690
1691         if (err) {
1692                 /* Restore root. */
1693                 if (mi_resize_attr(mi, attr, -ds_root)) {
1694                         memcpy(attr, a_root, asize);
1695                 } else {
1696                         /* Bug? */
1697                         ntfs_set_state(sbi, NTFS_DIRTY_ERROR);
1698                 }
1699                 goto out_free_re;
1700         }
1701
1702         e = (struct NTFS_DE *)(root + 1);
1703         *(__le64 *)(e + 1) = cpu_to_le64(new_vbn);
1704         mi->dirty = true;
1705
1706         /* Now we can create/format the new buffer and copy the entries into. */
1707         n = indx_new(indx, ni, new_vbn, sub_vbn);
1708         if (IS_ERR(n)) {
1709                 err = PTR_ERR(n);
1710                 goto out_free_re;
1711         }
1712
1713         hdr = &n->index->ihdr;
1714         hdr_used = le32_to_cpu(hdr->used);
1715         hdr_total = le32_to_cpu(hdr->total);
1716
1717         /* Copy root entries into new buffer. */
1718         hdr_insert_head(hdr, re, to_move);
1719
1720         /* Update bitmap attribute. */
1721         indx_mark_used(indx, ni, new_vbn >> indx->idx2vbn_bits);
1722
1723         /* Check if we can insert new entry new index buffer. */
1724         if (hdr_used + new_de_size > hdr_total) {
1725                 /*
1726                  * This occurs if MFT record is the same or bigger than index
1727                  * buffer. Move all root new index and have no space to add
1728                  * new entry classic case when MFT record is 1K and index
1729                  * buffer 4K the problem should not occurs.
1730                  */
1731                 kfree(re);
1732                 indx_write(indx, ni, n, 0);
1733
1734                 put_indx_node(n);
1735                 fnd_clear(fnd);
1736                 err = indx_insert_entry(indx, ni, new_de, ctx, fnd, undo);
1737                 goto out_free_root;
1738         }
1739
1740         /*
1741          * Now root is a parent for new index buffer.
1742          * Insert NewEntry a new buffer.
1743          */
1744         e = hdr_insert_de(indx, hdr, new_de, NULL, ctx);
1745         if (!e) {
1746                 err = -EINVAL;
1747                 goto out_put_n;
1748         }
1749         fnd_push(fnd, n, e);
1750
1751         /* Just write updates index into disk. */
1752         indx_write(indx, ni, n, 0);
1753
1754         n = NULL;
1755
1756 out_put_n:
1757         put_indx_node(n);
1758 out_free_re:
1759         kfree(re);
1760 out_free_root:
1761         kfree(a_root);
1762         return err;
1763 }
1764
1765 /*
1766  * indx_insert_into_buffer
1767  *
1768  * Attempt to insert an entry into an Index Allocation Buffer.
1769  * If necessary, it will split the buffer.
1770  */
1771 static int
1772 indx_insert_into_buffer(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1773                         struct INDEX_ROOT *root, const struct NTFS_DE *new_de,
1774                         const void *ctx, int level, struct ntfs_fnd *fnd)
1775 {
1776         int err;
1777         const struct NTFS_DE *sp;
1778         struct NTFS_DE *e, *de_t, *up_e;
1779         struct indx_node *n2;
1780         struct indx_node *n1 = fnd->nodes[level];
1781         struct INDEX_HDR *hdr1 = &n1->index->ihdr;
1782         struct INDEX_HDR *hdr2;
1783         u32 to_copy, used, used1;
1784         CLST new_vbn;
1785         __le64 t_vbn, *sub_vbn;
1786         u16 sp_size;
1787         void *hdr1_saved = NULL;
1788
1789         /* Try the most easy case. */
1790         e = fnd->level - 1 == level ? fnd->de[level] : NULL;
1791         e = hdr_insert_de(indx, hdr1, new_de, e, ctx);
1792         fnd->de[level] = e;
1793         if (e) {
1794                 /* Just write updated index into disk. */
1795                 indx_write(indx, ni, n1, 0);
1796                 return 0;
1797         }
1798
1799         /*
1800          * No space to insert into buffer. Split it.
1801          * To split we:
1802          *  - Save split point ('cause index buffers will be changed)
1803          * - Allocate NewBuffer and copy all entries <= sp into new buffer
1804          * - Remove all entries (sp including) from TargetBuffer
1805          * - Insert NewEntry into left or right buffer (depending on sp <=>
1806          *     NewEntry)
1807          * - Insert sp into parent buffer (or root)
1808          * - Make sp a parent for new buffer
1809          */
1810         sp = hdr_find_split(hdr1);
1811         if (!sp)
1812                 return -EINVAL;
1813
1814         sp_size = le16_to_cpu(sp->size);
1815         up_e = kmalloc(sp_size + sizeof(u64), GFP_NOFS);
1816         if (!up_e)
1817                 return -ENOMEM;
1818         memcpy(up_e, sp, sp_size);
1819
1820         used1 = le32_to_cpu(hdr1->used);
1821         hdr1_saved = kmemdup(hdr1, used1, GFP_NOFS);
1822         if (!hdr1_saved) {
1823                 err = -ENOMEM;
1824                 goto out;
1825         }
1826
1827         if (!hdr1->flags) {
1828                 up_e->flags |= NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
1829                 up_e->size = cpu_to_le16(sp_size + sizeof(u64));
1830                 sub_vbn = NULL;
1831         } else {
1832                 t_vbn = de_get_vbn_le(up_e);
1833                 sub_vbn = &t_vbn;
1834         }
1835
1836         /* Allocate on disk a new index allocation buffer. */
1837         err = indx_add_allocate(indx, ni, &new_vbn);
1838         if (err)
1839                 goto out;
1840
1841         /* Allocate and format memory a new index buffer. */
1842         n2 = indx_new(indx, ni, new_vbn, sub_vbn);
1843         if (IS_ERR(n2)) {
1844                 err = PTR_ERR(n2);
1845                 goto out;
1846         }
1847
1848         hdr2 = &n2->index->ihdr;
1849
1850         /* Make sp a parent for new buffer. */
1851         de_set_vbn(up_e, new_vbn);
1852
1853         /* Copy all the entries <= sp into the new buffer. */
1854         de_t = hdr_first_de(hdr1);
1855         to_copy = PtrOffset(de_t, sp);
1856         hdr_insert_head(hdr2, de_t, to_copy);
1857
1858         /* Remove all entries (sp including) from hdr1. */
1859         used = used1 - to_copy - sp_size;
1860         memmove(de_t, Add2Ptr(sp, sp_size), used - le32_to_cpu(hdr1->de_off));
1861         hdr1->used = cpu_to_le32(used);
1862
1863         /*
1864          * Insert new entry into left or right buffer
1865          * (depending on sp <=> new_de).
1866          */
1867         hdr_insert_de(indx,
1868                       (*indx->cmp)(new_de + 1, le16_to_cpu(new_de->key_size),
1869                                    up_e + 1, le16_to_cpu(up_e->key_size),
1870                                    ctx) < 0 ?
1871                                     hdr2 :
1872                                     hdr1,
1873                       new_de, NULL, ctx);
1874
1875         indx_mark_used(indx, ni, new_vbn >> indx->idx2vbn_bits);
1876
1877         indx_write(indx, ni, n1, 0);
1878         indx_write(indx, ni, n2, 0);
1879
1880         put_indx_node(n2);
1881
1882         /*
1883          * We've finished splitting everybody, so we are ready to
1884          * insert the promoted entry into the parent.
1885          */
1886         if (!level) {
1887                 /* Insert in root. */
1888                 err = indx_insert_into_root(indx, ni, up_e, NULL, ctx, fnd, 0);
1889         } else {
1890                 /*
1891                  * The target buffer's parent is another index buffer.
1892                  * TODO: Remove recursion.
1893                  */
1894                 err = indx_insert_into_buffer(indx, ni, root, up_e, ctx,
1895                                               level - 1, fnd);
1896         }
1897
1898         if (err) {
1899                 /*
1900                  * Undo critical operations.
1901                  */
1902                 indx_mark_free(indx, ni, new_vbn >> indx->idx2vbn_bits);
1903                 memcpy(hdr1, hdr1_saved, used1);
1904                 indx_write(indx, ni, n1, 0);
1905         }
1906
1907 out:
1908         kfree(up_e);
1909         kfree(hdr1_saved);
1910
1911         return err;
1912 }
1913
1914 /*
1915  * indx_insert_entry - Insert new entry into index.
1916  *
1917  * @undo - True if we undoing previous remove.
1918  */
1919 int indx_insert_entry(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
1920                       const struct NTFS_DE *new_de, const void *ctx,
1921                       struct ntfs_fnd *fnd, bool undo)
1922 {
1923         int err;
1924         int diff;
1925         struct NTFS_DE *e;
1926         struct ntfs_fnd *fnd_a = NULL;
1927         struct INDEX_ROOT *root;
1928
1929         if (!fnd) {
1930                 fnd_a = fnd_get();
1931                 if (!fnd_a) {
1932                         err = -ENOMEM;
1933                         goto out1;
1934                 }
1935                 fnd = fnd_a;
1936         }
1937
1938         root = indx_get_root(indx, ni, NULL, NULL);
1939         if (!root) {
1940                 err = -EINVAL;
1941                 goto out;
1942         }
1943
1944         if (fnd_is_empty(fnd)) {
1945                 /*
1946                  * Find the spot the tree where we want to
1947                  * insert the new entry.
1948                  */
1949                 err = indx_find(indx, ni, root, new_de + 1,
1950                                 le16_to_cpu(new_de->key_size), ctx, &diff, &e,
1951                                 fnd);
1952                 if (err)
1953                         goto out;
1954
1955                 if (!diff) {
1956                         err = -EEXIST;
1957                         goto out;
1958                 }
1959         }
1960
1961         if (!fnd->level) {
1962                 /*
1963                  * The root is also a leaf, so we'll insert the
1964                  * new entry into it.
1965                  */
1966                 err = indx_insert_into_root(indx, ni, new_de, fnd->root_de, ctx,
1967                                             fnd, undo);
1968         } else {
1969                 /*
1970                  * Found a leaf buffer, so we'll insert the new entry into it.
1971                  */
1972                 err = indx_insert_into_buffer(indx, ni, root, new_de, ctx,
1973                                               fnd->level - 1, fnd);
1974         }
1975
1976 out:
1977         fnd_put(fnd_a);
1978 out1:
1979         return err;
1980 }
1981
1982 /*
1983  * indx_find_buffer - Locate a buffer from the tree.
1984  */
1985 static struct indx_node *indx_find_buffer(struct ntfs_index *indx,
1986                                           struct ntfs_inode *ni,
1987                                           const struct INDEX_ROOT *root,
1988                                           __le64 vbn, struct indx_node *n)
1989 {
1990         int err;
1991         const struct NTFS_DE *e;
1992         struct indx_node *r;
1993         const struct INDEX_HDR *hdr = n ? &n->index->ihdr : &root->ihdr;
1994
1995         /* Step 1: Scan one level. */
1996         for (e = hdr_first_de(hdr);; e = hdr_next_de(hdr, e)) {
1997                 if (!e)
1998                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1999
2000                 if (de_has_vcn(e) && vbn == de_get_vbn_le(e))
2001                         return n;
2002
2003                 if (de_is_last(e))
2004                         break;
2005         }
2006
2007         /* Step2: Do recursion. */
2008         e = Add2Ptr(hdr, le32_to_cpu(hdr->de_off));
2009         for (;;) {
2010                 if (de_has_vcn_ex(e)) {
2011                         err = indx_read(indx, ni, de_get_vbn(e), &n);
2012                         if (err)
2013                                 return ERR_PTR(err);
2014
2015                         r = indx_find_buffer(indx, ni, root, vbn, n);
2016                         if (r)
2017                                 return r;
2018                 }
2019
2020                 if (de_is_last(e))
2021                         break;
2022
2023                 e = Add2Ptr(e, le16_to_cpu(e->size));
2024         }
2025
2026         return NULL;
2027 }
2028
2029 /*
2030  * indx_shrink - Deallocate unused tail indexes.
2031  */
2032 static int indx_shrink(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
2033                        size_t bit)
2034 {
2035         int err = 0;
2036         u64 bpb, new_data;
2037         size_t nbits;
2038         struct ATTRIB *b;
2039         struct ATTR_LIST_ENTRY *le = NULL;
2040         const struct INDEX_NAMES *in = &s_index_names[indx->type];
2041
2042         b = ni_find_attr(ni, NULL, &le, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
2043                          NULL, NULL);
2044
2045         if (!b)
2046                 return -ENOENT;
2047
2048         if (!b->non_res) {
2049                 unsigned long pos;
2050                 const unsigned long *bm = resident_data(b);
2051
2052                 nbits = (size_t)le32_to_cpu(b->res.data_size) * 8;
2053
2054                 if (bit >= nbits)
2055                         return 0;
2056
2057                 pos = find_next_bit_le(bm, nbits, bit);
2058                 if (pos < nbits)
2059                         return 0;
2060         } else {
2061                 size_t used = MINUS_ONE_T;
2062
2063                 nbits = le64_to_cpu(b->nres.data_size) * 8;
2064
2065                 if (bit >= nbits)
2066                         return 0;
2067
2068                 err = scan_nres_bitmap(ni, b, indx, bit, &scan_for_used, &used);
2069                 if (err)
2070                         return err;
2071
2072                 if (used != MINUS_ONE_T)
2073                         return 0;
2074         }
2075
2076         new_data = (u64)bit << indx->index_bits;
2077
2078         err = attr_set_size(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
2079                             &indx->alloc_run, new_data, &new_data, false, NULL);
2080         if (err)
2081                 return err;
2082
2083         if (in->name == I30_NAME)
2084                 ni->vfs_inode.i_size = new_data;
2085
2086         bpb = bitmap_size(bit);
2087         if (bpb * 8 == nbits)
2088                 return 0;
2089
2090         err = attr_set_size(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
2091                             &indx->bitmap_run, bpb, &bpb, false, NULL);
2092
2093         return err;
2094 }
2095
2096 static int indx_free_children(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
2097                               const struct NTFS_DE *e, bool trim)
2098 {
2099         int err;
2100         struct indx_node *n = NULL;
2101         struct INDEX_HDR *hdr;
2102         CLST vbn = de_get_vbn(e);
2103         size_t i;
2104
2105         err = indx_read(indx, ni, vbn, &n);
2106         if (err)
2107                 return err;
2108
2109         hdr = &n->index->ihdr;
2110         /* First, recurse into the children, if any. */
2111         if (hdr_has_subnode(hdr)) {
2112                 for (e = hdr_first_de(hdr); e; e = hdr_next_de(hdr, e)) {
2113                         indx_free_children(indx, ni, e, false);
2114                         if (de_is_last(e))
2115                                 break;
2116                 }
2117         }
2118
2119         put_indx_node(n);
2120
2121         i = vbn >> indx->idx2vbn_bits;
2122         /*
2123          * We've gotten rid of the children; add this buffer to the free list.
2124          */
2125         indx_mark_free(indx, ni, i);
2126
2127         if (!trim)
2128                 return 0;
2129
2130         /*
2131          * If there are no used indexes after current free index
2132          * then we can truncate allocation and bitmap.
2133          * Use bitmap to estimate the case.
2134          */
2135         indx_shrink(indx, ni, i + 1);
2136         return 0;
2137 }
2138
2139 /*
2140  * indx_get_entry_to_replace
2141  *
2142  * Find a replacement entry for a deleted entry.
2143  * Always returns a node entry:
2144  * NTFS_IE_HAS_SUBNODES is set the flags and the size includes the sub_vcn.
2145  */
2146 static int indx_get_entry_to_replace(struct ntfs_index *indx,
2147                                      struct ntfs_inode *ni,
2148                                      const struct NTFS_DE *de_next,
2149                                      struct NTFS_DE **de_to_replace,
2150                                      struct ntfs_fnd *fnd)
2151 {
2152         int err;
2153         int level = -1;
2154         CLST vbn;
2155         struct NTFS_DE *e, *te, *re;
2156         struct indx_node *n;
2157         struct INDEX_BUFFER *ib;
2158
2159         *de_to_replace = NULL;
2160
2161         /* Find first leaf entry down from de_next. */
2162         vbn = de_get_vbn(de_next);
2163         for (;;) {
2164                 n = NULL;
2165                 err = indx_read(indx, ni, vbn, &n);
2166                 if (err)
2167                         goto out;
2168
2169                 e = hdr_first_de(&n->index->ihdr);
2170                 fnd_push(fnd, n, e);
2171
2172                 if (!de_is_last(e)) {
2173                         /*
2174                          * This buffer is non-empty, so its first entry
2175                          * could be used as the replacement entry.
2176                          */
2177                         level = fnd->level - 1;
2178                 }
2179
2180                 if (!de_has_vcn(e))
2181                         break;
2182
2183                 /* This buffer is a node. Continue to go down. */
2184                 vbn = de_get_vbn(e);
2185         }
2186
2187         if (level == -1)
2188                 goto out;
2189
2190         n = fnd->nodes[level];
2191         te = hdr_first_de(&n->index->ihdr);
2192         /* Copy the candidate entry into the replacement entry buffer. */
2193         re = kmalloc(le16_to_cpu(te->size) + sizeof(u64), GFP_NOFS);
2194         if (!re) {
2195                 err = -ENOMEM;
2196                 goto out;
2197         }
2198
2199         *de_to_replace = re;
2200         memcpy(re, te, le16_to_cpu(te->size));
2201
2202         if (!de_has_vcn(re)) {
2203                 /*
2204                  * The replacement entry we found doesn't have a sub_vcn.
2205                  * increase its size to hold one.
2206                  */
2207                 le16_add_cpu(&re->size, sizeof(u64));
2208                 re->flags |= NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
2209         } else {
2210                 /*
2211                  * The replacement entry we found was a node entry, which
2212                  * means that all its child buffers are empty. Return them
2213                  * to the free pool.
2214                  */
2215                 indx_free_children(indx, ni, te, true);
2216         }
2217
2218         /*
2219          * Expunge the replacement entry from its former location,
2220          * and then write that buffer.
2221          */
2222         ib = n->index;
2223         e = hdr_delete_de(&ib->ihdr, te);
2224
2225         fnd->de[level] = e;
2226         indx_write(indx, ni, n, 0);
2227
2228         if (ib_is_leaf(ib) && ib_is_empty(ib)) {
2229                 /* An empty leaf. */
2230                 return 0;
2231         }
2232
2233 out:
2234         fnd_clear(fnd);
2235         return err;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * indx_delete_entry - Delete an entry from the index.
2240  */
2241 int indx_delete_entry(struct ntfs_index *indx, struct ntfs_inode *ni,
2242                       const void *key, u32 key_len, const void *ctx)
2243 {
2244         int err, diff;
2245         struct INDEX_ROOT *root;
2246         struct INDEX_HDR *hdr;
2247         struct ntfs_fnd *fnd, *fnd2;
2248         struct INDEX_BUFFER *ib;
2249         struct NTFS_DE *e, *re, *next, *prev, *me;
2250         struct indx_node *n, *n2d = NULL;
2251         __le64 sub_vbn;
2252         int level, level2;
2253         struct ATTRIB *attr;
2254         struct mft_inode *mi;
2255         u32 e_size, root_size, new_root_size;
2256         size_t trim_bit;
2257         const struct INDEX_NAMES *in;
2258
2259         fnd = fnd_get();
2260         if (!fnd) {
2261                 err = -ENOMEM;
2262                 goto out2;
2263         }
2264
2265         fnd2 = fnd_get();
2266         if (!fnd2) {
2267                 err = -ENOMEM;
2268                 goto out1;
2269         }
2270
2271         root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
2272         if (!root) {
2273                 err = -EINVAL;
2274                 goto out;
2275         }
2276
2277         /* Locate the entry to remove. */
2278         err = indx_find(indx, ni, root, key, key_len, ctx, &diff, &e, fnd);
2279         if (err)
2280                 goto out;
2281
2282         if (!e || diff) {
2283                 err = -ENOENT;
2284                 goto out;
2285         }
2286
2287         level = fnd->level;
2288
2289         if (level) {
2290                 n = fnd->nodes[level - 1];
2291                 e = fnd->de[level - 1];
2292                 ib = n->index;
2293                 hdr = &ib->ihdr;
2294         } else {
2295                 hdr = &root->ihdr;
2296                 e = fnd->root_de;
2297                 n = NULL;
2298         }
2299
2300         e_size = le16_to_cpu(e->size);
2301
2302         if (!de_has_vcn_ex(e)) {
2303                 /* The entry to delete is a leaf, so we can just rip it out. */
2304                 hdr_delete_de(hdr, e);
2305
2306                 if (!level) {
2307                         hdr->total = hdr->used;
2308
2309                         /* Shrink resident root attribute. */
2310                         mi_resize_attr(mi, attr, 0 - e_size);
2311                         goto out;
2312                 }
2313
2314                 indx_write(indx, ni, n, 0);
2315
2316                 /*
2317                  * Check to see if removing that entry made
2318                  * the leaf empty.
2319                  */
2320                 if (ib_is_leaf(ib) && ib_is_empty(ib)) {
2321                         fnd_pop(fnd);
2322                         fnd_push(fnd2, n, e);
2323                 }
2324         } else {
2325                 /*
2326                  * The entry we wish to delete is a node buffer, so we
2327                  * have to find a replacement for it.
2328                  */
2329                 next = de_get_next(e);
2330
2331                 err = indx_get_entry_to_replace(indx, ni, next, &re, fnd2);
2332                 if (err)
2333                         goto out;
2334
2335                 if (re) {
2336                         de_set_vbn_le(re, de_get_vbn_le(e));
2337                         hdr_delete_de(hdr, e);
2338
2339                         err = level ? indx_insert_into_buffer(indx, ni, root,
2340                                                               re, ctx,
2341                                                               fnd->level - 1,
2342                                                               fnd) :
2343                                             indx_insert_into_root(indx, ni, re, e,
2344                                                             ctx, fnd, 0);
2345                         kfree(re);
2346
2347                         if (err)
2348                                 goto out;
2349                 } else {
2350                         /*
2351                          * There is no replacement for the current entry.
2352                          * This means that the subtree rooted at its node
2353                          * is empty, and can be deleted, which turn means
2354                          * that the node can just inherit the deleted
2355                          * entry sub_vcn.
2356                          */
2357                         indx_free_children(indx, ni, next, true);
2358
2359                         de_set_vbn_le(next, de_get_vbn_le(e));
2360                         hdr_delete_de(hdr, e);
2361                         if (level) {
2362                                 indx_write(indx, ni, n, 0);
2363                         } else {
2364                                 hdr->total = hdr->used;
2365
2366                                 /* Shrink resident root attribute. */
2367                                 mi_resize_attr(mi, attr, 0 - e_size);
2368                         }
2369                 }
2370         }
2371
2372         /* Delete a branch of tree. */
2373         if (!fnd2 || !fnd2->level)
2374                 goto out;
2375
2376         /* Reinit root 'cause it can be changed. */
2377         root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
2378         if (!root) {
2379                 err = -EINVAL;
2380                 goto out;
2381         }
2382
2383         n2d = NULL;
2384         sub_vbn = fnd2->nodes[0]->index->vbn;
2385         level2 = 0;
2386         level = fnd->level;
2387
2388         hdr = level ? &fnd->nodes[level - 1]->index->ihdr : &root->ihdr;
2389
2390         /* Scan current level. */
2391         for (e = hdr_first_de(hdr);; e = hdr_next_de(hdr, e)) {
2392                 if (!e) {
2393                         err = -EINVAL;
2394                         goto out;
2395                 }
2396
2397                 if (de_has_vcn(e) && sub_vbn == de_get_vbn_le(e))
2398                         break;
2399
2400                 if (de_is_last(e)) {
2401                         e = NULL;
2402                         break;
2403                 }
2404         }
2405
2406         if (!e) {
2407                 /* Do slow search from root. */
2408                 struct indx_node *in;
2409
2410                 fnd_clear(fnd);
2411
2412                 in = indx_find_buffer(indx, ni, root, sub_vbn, NULL);
2413                 if (IS_ERR(in)) {
2414                         err = PTR_ERR(in);
2415                         goto out;
2416                 }
2417
2418                 if (in)
2419                         fnd_push(fnd, in, NULL);
2420         }
2421
2422         /* Merge fnd2 -> fnd. */
2423         for (level = 0; level < fnd2->level; level++) {
2424                 fnd_push(fnd, fnd2->nodes[level], fnd2->de[level]);
2425                 fnd2->nodes[level] = NULL;
2426         }
2427         fnd2->level = 0;
2428
2429         hdr = NULL;
2430         for (level = fnd->level; level; level--) {
2431                 struct indx_node *in = fnd->nodes[level - 1];
2432
2433                 ib = in->index;
2434                 if (ib_is_empty(ib)) {
2435                         sub_vbn = ib->vbn;
2436                 } else {
2437                         hdr = &ib->ihdr;
2438                         n2d = in;
2439                         level2 = level;
2440                         break;
2441                 }
2442         }
2443
2444         if (!hdr)
2445                 hdr = &root->ihdr;
2446
2447         e = hdr_first_de(hdr);
2448         if (!e) {
2449                 err = -EINVAL;
2450                 goto out;
2451         }
2452
2453         if (hdr != &root->ihdr || !de_is_last(e)) {
2454                 prev = NULL;
2455                 while (!de_is_last(e)) {
2456                         if (de_has_vcn(e) && sub_vbn == de_get_vbn_le(e))
2457                                 break;
2458                         prev = e;
2459                         e = hdr_next_de(hdr, e);
2460                         if (!e) {
2461                                 err = -EINVAL;
2462                                 goto out;
2463                         }
2464                 }
2465
2466                 if (sub_vbn != de_get_vbn_le(e)) {
2467                         /*
2468                          * Didn't find the parent entry, although this buffer
2469                          * is the parent trail. Something is corrupt.
2470                          */
2471                         err = -EINVAL;
2472                         goto out;
2473                 }
2474
2475                 if (de_is_last(e)) {
2476                         /*
2477                          * Since we can't remove the end entry, we'll remove
2478                          * its predecessor instead. This means we have to
2479                          * transfer the predecessor's sub_vcn to the end entry.
2480                          * Note: This index block is not empty, so the
2481                          * predecessor must exist.
2482                          */
2483                         if (!prev) {
2484                                 err = -EINVAL;
2485                                 goto out;
2486                         }
2487
2488                         if (de_has_vcn(prev)) {
2489                                 de_set_vbn_le(e, de_get_vbn_le(prev));
2490                         } else if (de_has_vcn(e)) {
2491                                 le16_sub_cpu(&e->size, sizeof(u64));
2492                                 e->flags &= ~NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
2493                                 le32_sub_cpu(&hdr->used, sizeof(u64));
2494                         }
2495                         e = prev;
2496                 }
2497
2498                 /*
2499                  * Copy the current entry into a temporary buffer (stripping
2500                  * off its down-pointer, if any) and delete it from the current
2501                  * buffer or root, as appropriate.
2502                  */
2503                 e_size = le16_to_cpu(e->size);
2504                 me = kmemdup(e, e_size, GFP_NOFS);
2505                 if (!me) {
2506                         err = -ENOMEM;
2507                         goto out;
2508                 }
2509
2510                 if (de_has_vcn(me)) {
2511                         me->flags &= ~NTFS_IE_HAS_SUBNODES;
2512                         le16_sub_cpu(&me->size, sizeof(u64));
2513                 }
2514
2515                 hdr_delete_de(hdr, e);
2516
2517                 if (hdr == &root->ihdr) {
2518                         level = 0;
2519                         hdr->total = hdr->used;
2520
2521                         /* Shrink resident root attribute. */
2522                         mi_resize_attr(mi, attr, 0 - e_size);
2523                 } else {
2524                         indx_write(indx, ni, n2d, 0);
2525                         level = level2;
2526                 }
2527
2528                 /* Mark unused buffers as free. */
2529                 trim_bit = -1;
2530                 for (; level < fnd->level; level++) {
2531                         ib = fnd->nodes[level]->index;
2532                         if (ib_is_empty(ib)) {
2533                                 size_t k = le64_to_cpu(ib->vbn) >>
2534                                            indx->idx2vbn_bits;
2535
2536                                 indx_mark_free(indx, ni, k);
2537                                 if (k < trim_bit)
2538                                         trim_bit = k;
2539                         }
2540                 }
2541
2542                 fnd_clear(fnd);
2543                 /*fnd->root_de = NULL;*/
2544
2545                 /*
2546                  * Re-insert the entry into the tree.
2547                  * Find the spot the tree where we want to insert the new entry.
2548                  */
2549                 err = indx_insert_entry(indx, ni, me, ctx, fnd, 0);
2550                 kfree(me);
2551                 if (err)
2552                         goto out;
2553
2554                 if (trim_bit != -1)
2555                         indx_shrink(indx, ni, trim_bit);
2556         } else {
2557                 /*
2558                  * This tree needs to be collapsed down to an empty root.
2559                  * Recreate the index root as an empty leaf and free all
2560                  * the bits the index allocation bitmap.
2561                  */
2562                 fnd_clear(fnd);
2563                 fnd_clear(fnd2);
2564
2565                 in = &s_index_names[indx->type];
2566
2567                 err = attr_set_size(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
2568                                     &indx->alloc_run, 0, NULL, false, NULL);
2569                 if (in->name == I30_NAME)
2570                         ni->vfs_inode.i_size = 0;
2571
2572                 err = ni_remove_attr(ni, ATTR_ALLOC, in->name, in->name_len,
2573                                      false, NULL);
2574                 run_close(&indx->alloc_run);
2575
2576                 err = attr_set_size(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
2577                                     &indx->bitmap_run, 0, NULL, false, NULL);
2578                 err = ni_remove_attr(ni, ATTR_BITMAP, in->name, in->name_len,
2579                                      false, NULL);
2580                 run_close(&indx->bitmap_run);
2581
2582                 root = indx_get_root(indx, ni, &attr, &mi);
2583                 if (!root) {
2584                         err = -EINVAL;
2585                         goto out;
2586                 }
2587
2588                 root_size = le32_to_cpu(attr->res.data_size);
2589                 new_root_size =
2590                         sizeof(struct INDEX_ROOT) + sizeof(struct NTFS_DE);
2591
2592                 if (new_root_size != root_size &&
2593                     !mi_resize_attr(mi, attr, new_root_size - root_size)) {
2594                         err = -EINVAL;
2595                         goto out;
2596                 }
2597
2598                 /* Fill first entry. */
2599                 e = (struct NTFS_DE *)(root + 1);
2600                 e->ref.low = 0;
2601                 e->ref.high = 0;
2602                 e->ref.seq = 0;
2603                 e->size = cpu_to_le16(sizeof(struct NTFS_DE));
2604                 e->flags = NTFS_IE_LAST; // 0x02
2605                 e->key_size = 0;
2606                 e->res = 0;
2607
2608                 hdr = &root->ihdr;
2609                 hdr->flags = 0;
2610                 hdr->used = hdr->total = cpu_to_le32(
2611                         new_root_size - offsetof(struct INDEX_ROOT, ihdr));
2612                 mi->dirty = true;
2613         }
2614
2615 out:
2616         fnd_put(fnd2);
2617 out1:
2618         fnd_put(fnd);
2619 out2:
2620         return err;
2621 }
2622
2623 /*
2624  * Update duplicated information in directory entry
2625  * 'dup' - info from MFT record
2626  */
2627 int indx_update_dup(struct ntfs_inode *ni, struct ntfs_sb_info *sbi,
2628                     const struct ATTR_FILE_NAME *fname,
2629                     const struct NTFS_DUP_INFO *dup, int sync)
2630 {
2631         int err, diff;
2632         struct NTFS_DE *e = NULL;
2633         struct ATTR_FILE_NAME *e_fname;
2634         struct ntfs_fnd *fnd;
2635         struct INDEX_ROOT *root;
2636         struct mft_inode *mi;
2637         struct ntfs_index *indx = &ni->dir;
2638
2639         fnd = fnd_get();
2640         if (!fnd)
2641                 return -ENOMEM;
2642
2643         root = indx_get_root(indx, ni, NULL, &mi);
2644         if (!root) {
2645                 err = -EINVAL;
2646                 goto out;
2647         }
2648
2649         /* Find entry in directory. */
2650         err = indx_find(indx, ni, root, fname, fname_full_size(fname), sbi,
2651                         &diff, &e, fnd);
2652         if (err)
2653                 goto out;
2654
2655         if (!e) {
2656                 err = -EINVAL;
2657                 goto out;
2658         }
2659
2660         if (diff) {
2661                 err = -EINVAL;
2662                 goto out;
2663         }
2664
2665         e_fname = (struct ATTR_FILE_NAME *)(e + 1);
2666
2667         if (!memcmp(&e_fname->dup, dup, sizeof(*dup))) {
2668                 /*
2669                  * Nothing to update in index! Try to avoid this call.
2670                  */
2671                 goto out;
2672         }
2673
2674         memcpy(&e_fname->dup, dup, sizeof(*dup));
2675
2676         if (fnd->level) {
2677                 /* Directory entry in index. */
2678                 err = indx_write(indx, ni, fnd->nodes[fnd->level - 1], sync);
2679         } else {
2680                 /* Directory entry in directory MFT record. */
2681                 mi->dirty = true;
2682                 if (sync)
2683                         err = mi_write(mi, 1);
2684                 else
2685                         mark_inode_dirty(&ni->vfs_inode);
2686         }
2687
2688 out:
2689         fnd_put(fnd);
2690         return err;
2691 }