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[platform/kernel/linux-starfive.git] / fs / ubifs / key.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  * This file is part of UBIFS.
4  *
5  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
6  *
7  * Authors: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
8  *          Adrian Hunter
9  */
10
11 /*
12  * This header contains various key-related definitions and helper function.
13  * UBIFS allows several key schemes, so we access key fields only via these
14  * helpers. At the moment only one key scheme is supported.
15  *
16  * Simple key scheme
17  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~
18  *
19  * Keys are 64-bits long. First 32-bits are inode number (parent inode number
20  * in case of direntry key). Next 3 bits are node type. The last 29 bits are
21  * 4KiB offset in case of inode node, and direntry hash in case of a direntry
22  * node. We use "r5" hash borrowed from reiserfs.
23  */
24
25 /*
26  * Lot's of the key helpers require a struct ubifs_info *c as the first parameter.
27  * But we are not using it at all currently. That's designed for future extensions of
28  * different c->key_format. But right now, there is only one key type, UBIFS_SIMPLE_KEY_FMT.
29  */
30
31 #ifndef __UBIFS_KEY_H__
32 #define __UBIFS_KEY_H__
33
34 /**
35  * key_mask_hash - mask a valid hash value.
36  * @val: value to be masked
37  *
38  * We use hash values as offset in directories, so values %0 and %1 are
39  * reserved for "." and "..". %2 is reserved for "end of readdir" marker. This
40  * function makes sure the reserved values are not used.
41  */
42 static inline uint32_t key_mask_hash(uint32_t hash)
43 {
44         hash &= UBIFS_S_KEY_HASH_MASK;
45         if (unlikely(hash <= 2))
46                 hash += 3;
47         return hash;
48 }
49
50 /**
51  * key_r5_hash - R5 hash function (borrowed from reiserfs).
52  * @s: direntry name
53  * @len: name length
54  */
55 static inline uint32_t key_r5_hash(const char *s, int len)
56 {
57         uint32_t a = 0;
58         const signed char *str = (const signed char *)s;
59
60         while (len--) {
61                 a += *str << 4;
62                 a += *str >> 4;
63                 a *= 11;
64                 str++;
65         }
66
67         return key_mask_hash(a);
68 }
69
70 /**
71  * key_test_hash - testing hash function.
72  * @str: direntry name
73  * @len: name length
74  */
75 static inline uint32_t key_test_hash(const char *str, int len)
76 {
77         uint32_t a = 0;
78
79         len = min_t(uint32_t, len, 4);
80         memcpy(&a, str, len);
81         return key_mask_hash(a);
82 }
83
84 /**
85  * ino_key_init - initialize inode key.
86  * @c: UBIFS file-system description object
87  * @key: key to initialize
88  * @inum: inode number
89  */
90 static inline void ino_key_init(const struct ubifs_info *c,
91                                 union ubifs_key *key, ino_t inum)
92 {
93         key->u32[0] = inum;
94         key->u32[1] = UBIFS_INO_KEY << UBIFS_S_KEY_BLOCK_BITS;
95 }
96
97 /**
98  * ino_key_init_flash - initialize on-flash inode key.
99  * @c: UBIFS file-system description object
100  * @k: key to initialize
101  * @inum: inode number
102  */
103 static inline void ino_key_init_flash(const struct ubifs_info *c, void *k,
104                                       ino_t inum)
105 {
106         union ubifs_key *key = k;
107
108         key->j32[0] = cpu_to_le32(inum);
109         key->j32[1] = cpu_to_le32(UBIFS_INO_KEY << UBIFS_S_KEY_BLOCK_BITS);
110         memset(k + 8, 0, UBIFS_MAX_KEY_LEN - 8);
111 }
112
113 /**
114  * lowest_ino_key - get the lowest possible inode key.
115  * @c: UBIFS file-system description object
116  * @key: key to initialize
117  * @inum: inode number
118  */
119 static inline void lowest_ino_key(const struct ubifs_info *c,
120                                 union ubifs_key *key, ino_t inum)
121 {
122         key->u32[0] = inum;
123         key->u32[1] = 0;
124 }
125
126 /**
127  * highest_ino_key - get the highest possible inode key.
128  * @c: UBIFS file-system description object
129  * @key: key to initialize
130  * @inum: inode number
131  */
132 static inline void highest_ino_key(const struct ubifs_info *c,
133                                 union ubifs_key *key, ino_t inum)
134 {
135         key->u32[0] = inum;
136         key->u32[1] = 0xffffffff;
137 }
138
139 /**
140  * dent_key_init - initialize directory entry key.
141  * @c: UBIFS file-system description object
142  * @key: key to initialize
143  * @inum: parent inode number
144  * @nm: direntry name and length. Not a string when encrypted!
145  */
146 static inline void dent_key_init(const struct ubifs_info *c,
147                                  union ubifs_key *key, ino_t inum,
148                                  const struct fscrypt_name *nm)
149 {
150         uint32_t hash = c->key_hash(fname_name(nm), fname_len(nm));
151
152         ubifs_assert(c, !(hash & ~UBIFS_S_KEY_HASH_MASK));
153         key->u32[0] = inum;
154         key->u32[1] = hash | (UBIFS_DENT_KEY << UBIFS_S_KEY_HASH_BITS);
155 }
156
157 /**
158  * dent_key_init_hash - initialize directory entry key without re-calculating
159  *                      hash function.
160  * @c: UBIFS file-system description object
161  * @key: key to initialize
162  * @inum: parent inode number
163  * @hash: direntry name hash
164  */
165 static inline void dent_key_init_hash(const struct ubifs_info *c,
166                                       union ubifs_key *key, ino_t inum,
167                                       uint32_t hash)
168 {
169         ubifs_assert(c, !(hash & ~UBIFS_S_KEY_HASH_MASK));
170         key->u32[0] = inum;
171         key->u32[1] = hash | (UBIFS_DENT_KEY << UBIFS_S_KEY_HASH_BITS);
172 }
173
174 /**
175  * dent_key_init_flash - initialize on-flash directory entry key.
176  * @c: UBIFS file-system description object
177  * @k: key to initialize
178  * @inum: parent inode number
179  * @nm: direntry name and length
180  */
181 static inline void dent_key_init_flash(const struct ubifs_info *c, void *k,
182                                        ino_t inum,
183                                        const struct fscrypt_name *nm)
184 {
185         union ubifs_key *key = k;
186         uint32_t hash = c->key_hash(fname_name(nm), fname_len(nm));
187
188         ubifs_assert(c, !(hash & ~UBIFS_S_KEY_HASH_MASK));
189         key->j32[0] = cpu_to_le32(inum);
190         key->j32[1] = cpu_to_le32(hash |
191                                   (UBIFS_DENT_KEY << UBIFS_S_KEY_HASH_BITS));
192         memset(k + 8, 0, UBIFS_MAX_KEY_LEN - 8);
193 }
194
195 /**
196  * lowest_dent_key - get the lowest possible directory entry key.
197  * @c: UBIFS file-system description object
198  * @key: where to store the lowest key
199  * @inum: parent inode number
200  */
201 static inline void lowest_dent_key(const struct ubifs_info *c,
202                                    union ubifs_key *key, ino_t inum)
203 {
204         key->u32[0] = inum;
205         key->u32[1] = UBIFS_DENT_KEY << UBIFS_S_KEY_HASH_BITS;
206 }
207
208 /**
209  * xent_key_init - initialize extended attribute entry key.
210  * @c: UBIFS file-system description object
211  * @key: key to initialize
212  * @inum: host inode number
213  * @nm: extended attribute entry name and length
214  */
215 static inline void xent_key_init(const struct ubifs_info *c,
216                                  union ubifs_key *key, ino_t inum,
217                                  const struct fscrypt_name *nm)
218 {
219         uint32_t hash = c->key_hash(fname_name(nm), fname_len(nm));
220
221         ubifs_assert(c, !(hash & ~UBIFS_S_KEY_HASH_MASK));
222         key->u32[0] = inum;
223         key->u32[1] = hash | (UBIFS_XENT_KEY << UBIFS_S_KEY_HASH_BITS);
224 }
225
226 /**
227  * xent_key_init_flash - initialize on-flash extended attribute entry key.
228  * @c: UBIFS file-system description object
229  * @k: key to initialize
230  * @inum: host inode number
231  * @nm: extended attribute entry name and length
232  */
233 static inline void xent_key_init_flash(const struct ubifs_info *c, void *k,
234                                        ino_t inum, const struct fscrypt_name *nm)
235 {
236         union ubifs_key *key = k;
237         uint32_t hash = c->key_hash(fname_name(nm), fname_len(nm));
238
239         ubifs_assert(c, !(hash & ~UBIFS_S_KEY_HASH_MASK));
240         key->j32[0] = cpu_to_le32(inum);
241         key->j32[1] = cpu_to_le32(hash |
242                                   (UBIFS_XENT_KEY << UBIFS_S_KEY_HASH_BITS));
243         memset(k + 8, 0, UBIFS_MAX_KEY_LEN - 8);
244 }
245
246 /**
247  * lowest_xent_key - get the lowest possible extended attribute entry key.
248  * @c: UBIFS file-system description object
249  * @key: where to store the lowest key
250  * @inum: host inode number
251  */
252 static inline void lowest_xent_key(const struct ubifs_info *c,
253                                    union ubifs_key *key, ino_t inum)
254 {
255         key->u32[0] = inum;
256         key->u32[1] = UBIFS_XENT_KEY << UBIFS_S_KEY_HASH_BITS;
257 }
258
259 /**
260  * data_key_init - initialize data key.
261  * @c: UBIFS file-system description object
262  * @key: key to initialize
263  * @inum: inode number
264  * @block: block number
265  */
266 static inline void data_key_init(const struct ubifs_info *c,
267                                  union ubifs_key *key, ino_t inum,
268                                  unsigned int block)
269 {
270         ubifs_assert(c, !(block & ~UBIFS_S_KEY_BLOCK_MASK));
271         key->u32[0] = inum;
272         key->u32[1] = block | (UBIFS_DATA_KEY << UBIFS_S_KEY_BLOCK_BITS);
273 }
274
275 /**
276  * highest_data_key - get the highest possible data key for an inode.
277  * @c: UBIFS file-system description object
278  * @key: key to initialize
279  * @inum: inode number
280  */
281 static inline void highest_data_key(const struct ubifs_info *c,
282                                    union ubifs_key *key, ino_t inum)
283 {
284         data_key_init(c, key, inum, UBIFS_S_KEY_BLOCK_MASK);
285 }
286
287 /**
288  * trun_key_init - initialize truncation node key.
289  * @c: UBIFS file-system description object
290  * @key: key to initialize
291  * @inum: inode number
292  *
293  * Note, UBIFS does not have truncation keys on the media and this function is
294  * only used for purposes of replay.
295  */
296 static inline void trun_key_init(const struct ubifs_info *c,
297                                  union ubifs_key *key, ino_t inum)
298 {
299         key->u32[0] = inum;
300         key->u32[1] = UBIFS_TRUN_KEY << UBIFS_S_KEY_BLOCK_BITS;
301 }
302
303 /**
304  * invalid_key_init - initialize invalid node key.
305  * @c: UBIFS file-system description object
306  * @key: key to initialize
307  *
308  * This is a helper function which marks a @key object as invalid.
309  */
310 static inline void invalid_key_init(const struct ubifs_info *c,
311                                     union ubifs_key *key)
312 {
313         key->u32[0] = 0xDEADBEAF;
314         key->u32[1] = UBIFS_INVALID_KEY;
315 }
316
317 /**
318  * key_type - get key type.
319  * @c: UBIFS file-system description object
320  * @key: key to get type of
321  */
322 static inline int key_type(const struct ubifs_info *c,
323                            const union ubifs_key *key)
324 {
325         return key->u32[1] >> UBIFS_S_KEY_BLOCK_BITS;
326 }
327
328 /**
329  * key_type_flash - get type of a on-flash formatted key.
330  * @c: UBIFS file-system description object
331  * @k: key to get type of
332  */
333 static inline int key_type_flash(const struct ubifs_info *c, const void *k)
334 {
335         const union ubifs_key *key = k;
336
337         return le32_to_cpu(key->j32[1]) >> UBIFS_S_KEY_BLOCK_BITS;
338 }
339
340 /**
341  * key_inum - fetch inode number from key.
342  * @c: UBIFS file-system description object
343  * @k: key to fetch inode number from
344  */
345 static inline ino_t key_inum(const struct ubifs_info *c, const void *k)
346 {
347         const union ubifs_key *key = k;
348
349         return key->u32[0];
350 }
351
352 /**
353  * key_inum_flash - fetch inode number from an on-flash formatted key.
354  * @c: UBIFS file-system description object
355  * @k: key to fetch inode number from
356  */
357 static inline ino_t key_inum_flash(const struct ubifs_info *c, const void *k)
358 {
359         const union ubifs_key *key = k;
360
361         return le32_to_cpu(key->j32[0]);
362 }
363
364 /**
365  * key_hash - get directory entry hash.
366  * @c: UBIFS file-system description object
367  * @key: the key to get hash from
368  */
369 static inline uint32_t key_hash(const struct ubifs_info *c,
370                                 const union ubifs_key *key)
371 {
372         return key->u32[1] & UBIFS_S_KEY_HASH_MASK;
373 }
374
375 /**
376  * key_hash_flash - get directory entry hash from an on-flash formatted key.
377  * @c: UBIFS file-system description object
378  * @k: the key to get hash from
379  */
380 static inline uint32_t key_hash_flash(const struct ubifs_info *c, const void *k)
381 {
382         const union ubifs_key *key = k;
383
384         return le32_to_cpu(key->j32[1]) & UBIFS_S_KEY_HASH_MASK;
385 }
386
387 /**
388  * key_block - get data block number.
389  * @c: UBIFS file-system description object
390  * @key: the key to get the block number from
391  */
392 static inline unsigned int key_block(const struct ubifs_info *c,
393                                      const union ubifs_key *key)
394 {
395         return key->u32[1] & UBIFS_S_KEY_BLOCK_MASK;
396 }
397
398 /**
399  * key_block_flash - get data block number from an on-flash formatted key.
400  * @c: UBIFS file-system description object
401  * @k: the key to get the block number from
402  */
403 static inline unsigned int key_block_flash(const struct ubifs_info *c,
404                                            const void *k)
405 {
406         const union ubifs_key *key = k;
407
408         return le32_to_cpu(key->j32[1]) & UBIFS_S_KEY_BLOCK_MASK;
409 }
410
411 /**
412  * key_read - transform a key to in-memory format.
413  * @c: UBIFS file-system description object
414  * @from: the key to transform
415  * @to: the key to store the result
416  */
417 static inline void key_read(const struct ubifs_info *c, const void *from,
418                             union ubifs_key *to)
419 {
420         const union ubifs_key *f = from;
421
422         to->u32[0] = le32_to_cpu(f->j32[0]);
423         to->u32[1] = le32_to_cpu(f->j32[1]);
424 }
425
426 /**
427  * key_write - transform a key from in-memory format.
428  * @c: UBIFS file-system description object
429  * @from: the key to transform
430  * @to: the key to store the result
431  */
432 static inline void key_write(const struct ubifs_info *c,
433                              const union ubifs_key *from, void *to)
434 {
435         union ubifs_key *t = to;
436
437         t->j32[0] = cpu_to_le32(from->u32[0]);
438         t->j32[1] = cpu_to_le32(from->u32[1]);
439         memset(to + 8, 0, UBIFS_MAX_KEY_LEN - 8);
440 }
441
442 /**
443  * key_write_idx - transform a key from in-memory format for the index.
444  * @c: UBIFS file-system description object
445  * @from: the key to transform
446  * @to: the key to store the result
447  */
448 static inline void key_write_idx(const struct ubifs_info *c,
449                                  const union ubifs_key *from, void *to)
450 {
451         union ubifs_key *t = to;
452
453         t->j32[0] = cpu_to_le32(from->u32[0]);
454         t->j32[1] = cpu_to_le32(from->u32[1]);
455 }
456
457 /**
458  * key_copy - copy a key.
459  * @c: UBIFS file-system description object
460  * @from: the key to copy from
461  * @to: the key to copy to
462  */
463 static inline void key_copy(const struct ubifs_info *c,
464                             const union ubifs_key *from, union ubifs_key *to)
465 {
466         to->u64[0] = from->u64[0];
467 }
468
469 /**
470  * keys_cmp - compare keys.
471  * @c: UBIFS file-system description object
472  * @key1: the first key to compare
473  * @key2: the second key to compare
474  *
475  * This function compares 2 keys and returns %-1 if @key1 is less than
476  * @key2, %0 if the keys are equivalent and %1 if @key1 is greater than @key2.
477  */
478 static inline int keys_cmp(const struct ubifs_info *c,
479                            const union ubifs_key *key1,
480                            const union ubifs_key *key2)
481 {
482         if (key1->u32[0] < key2->u32[0])
483                 return -1;
484         if (key1->u32[0] > key2->u32[0])
485                 return 1;
486         if (key1->u32[1] < key2->u32[1])
487                 return -1;
488         if (key1->u32[1] > key2->u32[1])
489                 return 1;
490
491         return 0;
492 }
493
494 /**
495  * keys_eq - determine if keys are equivalent.
496  * @c: UBIFS file-system description object
497  * @key1: the first key to compare
498  * @key2: the second key to compare
499  *
500  * This function compares 2 keys and returns %1 if @key1 is equal to @key2 and
501  * %0 if not.
502  */
503 static inline int keys_eq(const struct ubifs_info *c,
504                           const union ubifs_key *key1,
505                           const union ubifs_key *key2)
506 {
507         if (key1->u32[0] != key2->u32[0])
508                 return 0;
509         if (key1->u32[1] != key2->u32[1])
510                 return 0;
511         return 1;
512 }
513
514 /**
515  * is_hash_key - is a key vulnerable to hash collisions.
516  * @c: UBIFS file-system description object
517  * @key: key
518  *
519  * This function returns %1 if @key is a hashed key or %0 otherwise.
520  */
521 static inline int is_hash_key(const struct ubifs_info *c,
522                               const union ubifs_key *key)
523 {
524         int type = key_type(c, key);
525
526         return type == UBIFS_DENT_KEY || type == UBIFS_XENT_KEY;
527 }
528
529 /**
530  * key_max_inode_size - get maximum file size allowed by current key format.
531  * @c: UBIFS file-system description object
532  */
533 static inline unsigned long long key_max_inode_size(const struct ubifs_info *c)
534 {
535         switch (c->key_fmt) {
536         case UBIFS_SIMPLE_KEY_FMT:
537                 return (1ULL << UBIFS_S_KEY_BLOCK_BITS) * UBIFS_BLOCK_SIZE;
538         default:
539                 return 0;
540         }
541 }
542
543 #endif /* !__UBIFS_KEY_H__ */