fs/ubifs/replay.c

   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: Adrian Hunter
   8  *          Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
   9  */
  10
  11 /*
  12  * This file contains journal replay code. It runs when the file-system is being
  13  * mounted and requires no locking.
  14  *
  15  * The larger is the journal, the longer it takes to scan it, so the longer it
  16  * takes to mount UBIFS. This is why the journal has limited size which may be
  17  * changed depending on the system requirements. But a larger journal gives
  18  * faster I/O speed because it writes the index less frequently. So this is a
  19  * trade-off. Also, the journal is indexed by the in-memory index (TNC), so the
  20  * larger is the journal, the more memory its index may consume.
  21  */
  22
  23 #include "ubifs.h"
  24 #include <linux/list_sort.h>
  25 #include <crypto/hash.h>
  26 #include <crypto/algapi.h>
  27
  28 /**
  29  * struct replay_entry - replay list entry.
  30  * @lnum: logical eraseblock number of the node
  31  * @offs: node offset
  32  * @len: node length
  33  * @deletion: non-zero if this entry corresponds to a node deletion
  34  * @sqnum: node sequence number
  35  * @list: links the replay list
  36  * @key: node key
  37  * @nm: directory entry name
  38  * @old_size: truncation old size
  39  * @new_size: truncation new size
  40  *
  41  * The replay process first scans all buds and builds the replay list, then
  42  * sorts the replay list in nodes sequence number order, and then inserts all
  43  * the replay entries to the TNC.
  44  */
  45 struct replay_entry {
  46         int lnum;
  47         int offs;
  48         int len;
  49         u8 hash[UBIFS_HASH_ARR_SZ];
  50         unsigned int deletion:1;
  51         unsigned long long sqnum;
  52         struct list_head list;
  53         union ubifs_key key;
  54         union {
  55                 struct fscrypt_name nm;
  56                 struct {
  57                         loff_t old_size;
  58                         loff_t new_size;
  59                 };
  60         };
  61 };
  62
  63 /**
  64  * struct bud_entry - entry in the list of buds to replay.
  65  * @list: next bud in the list
  66  * @bud: bud description object
  67  * @sqnum: reference node sequence number
  68  * @free: free bytes in the bud
  69  * @dirty: dirty bytes in the bud
  70  */
  71 struct bud_entry {
  72         struct list_head list;
  73         struct ubifs_bud *bud;
  74         unsigned long long sqnum;
  75         int free;
  76         int dirty;
  77 };
  78
  79 /**
  80  * set_bud_lprops - set free and dirty space used by a bud.
  81  * @c: UBIFS file-system description object
  82  * @b: bud entry which describes the bud
  83  *
  84  * This function makes sure the LEB properties of bud @b are set correctly
  85  * after the replay. Returns zero in case of success and a negative error code
  86  * in case of failure.
  87  */
  88 static int set_bud_lprops(struct ubifs_info *c, struct bud_entry *b)
  89 {
  90         const struct ubifs_lprops *lp;
  91         int err = 0, dirty;
  92
  93         ubifs_get_lprops(c);
  94
  95         lp = ubifs_lpt_lookup_dirty(c, b->bud->lnum);
  96         if (IS_ERR(lp)) {
  97                 err = PTR_ERR(lp);
  98                 goto out;
  99         }
 100
 101         dirty = lp->dirty;
 102         if (b->bud->start == 0 && (lp->free != c->leb_size || lp->dirty != 0)) {
 103                 /*
 104                  * The LEB was added to the journal with a starting offset of
 105                  * zero which means the LEB must have been empty. The LEB
 106                  * property values should be @lp->free == @c->leb_size and
 107                  * @lp->dirty == 0, but that is not the case. The reason is that
 108                  * the LEB had been garbage collected before it became the bud,
 109                  * and there was no commit in between. The garbage collector
 110                  * resets the free and dirty space without recording it
 111                  * anywhere except lprops, so if there was no commit then
 112                  * lprops does not have that information.
 113                  *
 114                  * We do not need to adjust free space because the scan has told
 115                  * us the exact value which is recorded in the replay entry as
 116                  * @b->free.
 117                  *
 118                  * However we do need to subtract from the dirty space the
 119                  * amount of space that the garbage collector reclaimed, which
 120                  * is the whole LEB minus the amount of space that was free.
 121                  */
 122                 dbg_mnt("bud LEB %d was GC'd (%d free, %d dirty)", b->bud->lnum,
 123                         lp->free, lp->dirty);
 124                 dbg_gc("bud LEB %d was GC'd (%d free, %d dirty)", b->bud->lnum,
 125                         lp->free, lp->dirty);
 126                 dirty -= c->leb_size - lp->free;
 127                 /*
 128                  * If the replay order was perfect the dirty space would now be
 129                  * zero. The order is not perfect because the journal heads
 130                  * race with each other. This is not a problem but is does mean
 131                  * that the dirty space may temporarily exceed c->leb_size
 132                  * during the replay.
 133                  */
 134                 if (dirty != 0)
 135                         dbg_mnt("LEB %d lp: %d free %d dirty replay: %d free %d dirty",
 136                                 b->bud->lnum, lp->free, lp->dirty, b->free,
 137                                 b->dirty);
 138         }
 139         lp = ubifs_change_lp(c, lp, b->free, dirty + b->dirty,
 140                              lp->flags | LPROPS_TAKEN, 0);
 141         if (IS_ERR(lp)) {
 142                 err = PTR_ERR(lp);
 143                 goto out;
 144         }
 145
 146         /* Make sure the journal head points to the latest bud */
 147         err = ubifs_wbuf_seek_nolock(&c->jheads[b->bud->jhead].wbuf,
 148                                      b->bud->lnum, c->leb_size - b->free);
 149
 150 out:
 151         ubifs_release_lprops(c);
 152         return err;
 153 }
 154
 155 /**
 156  * set_buds_lprops - set free and dirty space for all replayed buds.
 157  * @c: UBIFS file-system description object
 158  *
 159  * This function sets LEB properties for all replayed buds. Returns zero in
 160  * case of success and a negative error code in case of failure.
 161  */
 162 static int set_buds_lprops(struct ubifs_info *c)
 163 {
 164         struct bud_entry *b;
 165         int err;
 166
 167         list_for_each_entry(b, &c->replay_buds, list) {
 168                 err = set_bud_lprops(c, b);
 169                 if (err)
 170                         return err;
 171         }
 172
 173         return 0;
 174 }
 175
 176 /**
 177  * trun_remove_range - apply a replay entry for a truncation to the TNC.
 178  * @c: UBIFS file-system description object
 179  * @r: replay entry of truncation
 180  */
 181 static int trun_remove_range(struct ubifs_info *c, struct replay_entry *r)
 182 {
 183         unsigned min_blk, max_blk;
 184         union ubifs_key min_key, max_key;
 185         ino_t ino;
 186
 187         min_blk = r->new_size / UBIFS_BLOCK_SIZE;
 188         if (r->new_size & (UBIFS_BLOCK_SIZE - 1))
 189                 min_blk += 1;
 190
 191         max_blk = r->old_size / UBIFS_BLOCK_SIZE;
 192         if ((r->old_size & (UBIFS_BLOCK_SIZE - 1)) == 0)
 193                 max_blk -= 1;
 194
 195         ino = key_inum(c, &r->key);
 196
 197         data_key_init(c, &min_key, ino, min_blk);
 198         data_key_init(c, &max_key, ino, max_blk);
 199
 200         return ubifs_tnc_remove_range(c, &min_key, &max_key);
 201 }
 202
 203 /**
 204  * inode_still_linked - check whether inode in question will be re-linked.
 205  * @c: UBIFS file-system description object
 206  * @rino: replay entry to test
 207  *
 208  * O_TMPFILE files can be re-linked, this means link count goes from 0 to 1.
 209  * This case needs special care, otherwise all references to the inode will
 210  * be removed upon the first replay entry of an inode with link count 0
 211  * is found.
 212  */
 213 static bool inode_still_linked(struct ubifs_info *c, struct replay_entry *rino)
 214 {
 215         struct replay_entry *r;
 216
 217         ubifs_assert(c, rino->deletion);
 218         ubifs_assert(c, key_type(c, &rino->key) == UBIFS_INO_KEY);
 219
 220         /*
 221          * Find the most recent entry for the inode behind @rino and check
 222          * whether it is a deletion.
 223          */
 224         list_for_each_entry_reverse(r, &c->replay_list, list) {
 225                 ubifs_assert(c, r->sqnum >= rino->sqnum);
 226                 if (key_inum(c, &r->key) == key_inum(c, &rino->key) &&
 227                     key_type(c, &r->key) == UBIFS_INO_KEY)
 228                         return r->deletion == 0;
 229
 230         }
 231
 232         ubifs_assert(c, 0);
 233         return false;
 234 }
 235
 236 /**
 237  * apply_replay_entry - apply a replay entry to the TNC.
 238  * @c: UBIFS file-system description object
 239  * @r: replay entry to apply
 240  *
 241  * Apply a replay entry to the TNC.
 242  */
 243 static int apply_replay_entry(struct ubifs_info *c, struct replay_entry *r)
 244 {
 245         int err;
 246
 247         dbg_mntk(&r->key, "LEB %d:%d len %d deletion %d sqnum %llu key ",
 248                  r->lnum, r->offs, r->len, r->deletion, r->sqnum);
 249
 250         if (is_hash_key(c, &r->key)) {
 251                 if (r->deletion)
 252                         err = ubifs_tnc_remove_nm(c, &r->key, &r->nm);
 253                 else
 254                         err = ubifs_tnc_add_nm(c, &r->key, r->lnum, r->offs,
 255                                                r->len, r->hash, &r->nm);
 256         } else {
 257                 if (r->deletion)
 258                         switch (key_type(c, &r->key)) {
 259                         case UBIFS_INO_KEY:
 260                         {
 261                                 ino_t inum = key_inum(c, &r->key);
 262
 263                                 if (inode_still_linked(c, r)) {
 264                                         err = 0;
 265                                         break;
 266                                 }
 267
 268                                 err = ubifs_tnc_remove_ino(c, inum);
 269                                 break;
 270                         }
 271                         case UBIFS_TRUN_KEY:
 272                                 err = trun_remove_range(c, r);
 273                                 break;
 274                         default:
 275                                 err = ubifs_tnc_remove(c, &r->key);
 276                                 break;
 277                         }
 278                 else
 279                         err = ubifs_tnc_add(c, &r->key, r->lnum, r->offs,
 280                                             r->len, r->hash);
 281                 if (err)
 282                         return err;
 283
 284                 if (c->need_recovery)
 285                         err = ubifs_recover_size_accum(c, &r->key, r->deletion,
 286                                                        r->new_size);
 287         }
 288
 289         return err;
 290 }
 291
 292 /**
 293  * replay_entries_cmp - compare 2 replay entries.
 294  * @priv: UBIFS file-system description object
 295  * @a: first replay entry
 296  * @b: second replay entry
 297  *
 298  * This is a comparios function for 'list_sort()' which compares 2 replay
 299  * entries @a and @b by comparing their sequence number.  Returns %1 if @a has
 300  * greater sequence number and %-1 otherwise.
 301  */
 302 static int replay_entries_cmp(void *priv, const struct list_head *a,
 303                               const struct list_head *b)
 304 {
 305         struct ubifs_info *c = priv;
 306         struct replay_entry *ra, *rb;
 307
 308         cond_resched();
 309         if (a == b)
 310                 return 0;
 311
 312         ra = list_entry(a, struct replay_entry, list);
 313         rb = list_entry(b, struct replay_entry, list);
 314         ubifs_assert(c, ra->sqnum != rb->sqnum);
 315         if (ra->sqnum > rb->sqnum)
 316                 return 1;
 317         return -1;
 318 }
 319
 320 /**
 321  * apply_replay_list - apply the replay list to the TNC.
 322  * @c: UBIFS file-system description object
 323  *
 324  * Apply all entries in the replay list to the TNC. Returns zero in case of
 325  * success and a negative error code in case of failure.
 326  */
 327 static int apply_replay_list(struct ubifs_info *c)
 328 {
 329         struct replay_entry *r;
 330         int err;
 331
 332         list_sort(c, &c->replay_list, &replay_entries_cmp);
 333
 334         list_for_each_entry(r, &c->replay_list, list) {
 335                 cond_resched();
 336
 337                 err = apply_replay_entry(c, r);
 338                 if (err)
 339                         return err;
 340         }
 341
 342         return 0;
 343 }
 344
 345 /**
 346  * destroy_replay_list - destroy the replay.
 347  * @c: UBIFS file-system description object
 348  *
 349  * Destroy the replay list.
 350  */
 351 static void destroy_replay_list(struct ubifs_info *c)
 352 {
 353         struct replay_entry *r, *tmp;
 354
 355         list_for_each_entry_safe(r, tmp, &c->replay_list, list) {
 356                 if (is_hash_key(c, &r->key))
 357                         kfree(fname_name(&r->nm));
 358                 list_del(&r->list);
 359                 kfree(r);
 360         }
 361 }
 362
 363 /**
 364  * insert_node - insert a node to the replay list
 365  * @c: UBIFS file-system description object
 366  * @lnum: node logical eraseblock number
 367  * @offs: node offset
 368  * @len: node length
 369  * @key: node key
 370  * @sqnum: sequence number
 371  * @deletion: non-zero if this is a deletion
 372  * @used: number of bytes in use in a LEB
 373  * @old_size: truncation old size
 374  * @new_size: truncation new size
 375  *
 376  * This function inserts a scanned non-direntry node to the replay list. The
 377  * replay list contains @struct replay_entry elements, and we sort this list in
 378  * sequence number order before applying it. The replay list is applied at the
 379  * very end of the replay process. Since the list is sorted in sequence number
 380  * order, the older modifications are applied first. This function returns zero
 381  * in case of success and a negative error code in case of failure.
 382  */
 383 static int insert_node(struct ubifs_info *c, int lnum, int offs, int len,
 384                        const u8 *hash, union ubifs_key *key,
 385                        unsigned long long sqnum, int deletion, int *used,
 386                        loff_t old_size, loff_t new_size)
 387 {
 388         struct replay_entry *r;
 389
 390         dbg_mntk(key, "add LEB %d:%d, key ", lnum, offs);
 391
 392         if (key_inum(c, key) >= c->highest_inum)
 393                 c->highest_inum = key_inum(c, key);
 394
 395         r = kzalloc(sizeof(struct replay_entry), GFP_KERNEL);
 396         if (!r)
 397                 return -ENOMEM;
 398
 399         if (!deletion)
 400                 *used += ALIGN(len, 8);
 401         r->lnum = lnum;
 402         r->offs = offs;
 403         r->len = len;
 404         ubifs_copy_hash(c, hash, r->hash);
 405         r->deletion = !!deletion;
 406         r->sqnum = sqnum;
 407         key_copy(c, key, &r->key);
 408         r->old_size = old_size;
 409         r->new_size = new_size;
 410
 411         list_add_tail(&r->list, &c->replay_list);
 412         return 0;
 413 }
 414
 415 /**
 416  * insert_dent - insert a directory entry node into the replay list.
 417  * @c: UBIFS file-system description object
 418  * @lnum: node logical eraseblock number
 419  * @offs: node offset
 420  * @len: node length
 421  * @key: node key
 422  * @name: directory entry name
 423  * @nlen: directory entry name length
 424  * @sqnum: sequence number
 425  * @deletion: non-zero if this is a deletion
 426  * @used: number of bytes in use in a LEB
 427  *
 428  * This function inserts a scanned directory entry node or an extended
 429  * attribute entry to the replay list. Returns zero in case of success and a
 430  * negative error code in case of failure.
 431  */
 432 static int insert_dent(struct ubifs_info *c, int lnum, int offs, int len,
 433                        const u8 *hash, union ubifs_key *key,
 434                        const char *name, int nlen, unsigned long long sqnum,
 435                        int deletion, int *used)
 436 {
 437         struct replay_entry *r;
 438         char *nbuf;
 439
 440         dbg_mntk(key, "add LEB %d:%d, key ", lnum, offs);
 441         if (key_inum(c, key) >= c->highest_inum)
 442                 c->highest_inum = key_inum(c, key);
 443
 444         r = kzalloc(sizeof(struct replay_entry), GFP_KERNEL);
 445         if (!r)
 446                 return -ENOMEM;
 447
 448         nbuf = kmalloc(nlen + 1, GFP_KERNEL);
 449         if (!nbuf) {
 450                 kfree(r);
 451                 return -ENOMEM;
 452         }
 453
 454         if (!deletion)
 455                 *used += ALIGN(len, 8);
 456         r->lnum = lnum;
 457         r->offs = offs;
 458         r->len = len;
 459         ubifs_copy_hash(c, hash, r->hash);
 460         r->deletion = !!deletion;
 461         r->sqnum = sqnum;
 462         key_copy(c, key, &r->key);
 463         fname_len(&r->nm) = nlen;
 464         memcpy(nbuf, name, nlen);
 465         nbuf[nlen] = '\0';
 466         fname_name(&r->nm) = nbuf;
 467
 468         list_add_tail(&r->list, &c->replay_list);
 469         return 0;
 470 }
 471
 472 /**
 473  * ubifs_validate_entry - validate directory or extended attribute entry node.
 474  * @c: UBIFS file-system description object
 475  * @dent: the node to validate
 476  *
 477  * This function validates directory or extended attribute entry node @dent.
 478  * Returns zero if the node is all right and a %-EINVAL if not.
 479  */
 480 int ubifs_validate_entry(struct ubifs_info *c,
 481                          const struct ubifs_dent_node *dent)
 482 {
 483         int key_type = key_type_flash(c, dent->key);
 484         int nlen = le16_to_cpu(dent->nlen);
 485
 486         if (le32_to_cpu(dent->ch.len) != nlen + UBIFS_DENT_NODE_SZ + 1 ||
 487             dent->type >= UBIFS_ITYPES_CNT ||
 488             nlen > UBIFS_MAX_NLEN || dent->name[nlen] != 0 ||
 489             (key_type == UBIFS_XENT_KEY && strnlen(dent->name, nlen) != nlen) ||
 490             le64_to_cpu(dent->inum) > MAX_INUM) {
 491                 ubifs_err(c, "bad %s node", key_type == UBIFS_DENT_KEY ?
 492                           "directory entry" : "extended attribute entry");
 493                 return -EINVAL;
 494         }
 495
 496         if (key_type != UBIFS_DENT_KEY && key_type != UBIFS_XENT_KEY) {
 497                 ubifs_err(c, "bad key type %d", key_type);
 498                 return -EINVAL;
 499         }
 500
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 /**
 505  * is_last_bud - check if the bud is the last in the journal head.
 506  * @c: UBIFS file-system description object
 507  * @bud: bud description object
 508  *
 509  * This function checks if bud @bud is the last bud in its journal head. This
 510  * information is then used by 'replay_bud()' to decide whether the bud can
 511  * have corruptions or not. Indeed, only last buds can be corrupted by power
 512  * cuts. Returns %1 if this is the last bud, and %0 if not.
 513  */
 514 static int is_last_bud(struct ubifs_info *c, struct ubifs_bud *bud)
 515 {
 516         struct ubifs_jhead *jh = &c->jheads[bud->jhead];
 517         struct ubifs_bud *next;
 518         uint32_t data;
 519         int err;
 520
 521         if (list_is_last(&bud->list, &jh->buds_list))
 522                 return 1;
 523
 524         /*
 525          * The following is a quirk to make sure we work correctly with UBIFS
 526          * images used with older UBIFS.
 527          *
 528          * Normally, the last bud will be the last in the journal head's list
 529          * of bud. However, there is one exception if the UBIFS image belongs
 530          * to older UBIFS. This is fairly unlikely: one would need to use old
 531          * UBIFS, then have a power cut exactly at the right point, and then
 532          * try to mount this image with new UBIFS.
 533          *
 534          * The exception is: it is possible to have 2 buds A and B, A goes
 535          * before B, and B is the last, bud B is contains no data, and bud A is
 536          * corrupted at the end. The reason is that in older versions when the
 537          * journal code switched the next bud (from A to B), it first added a
 538          * log reference node for the new bud (B), and only after this it
 539          * synchronized the write-buffer of current bud (A). But later this was
 540          * changed and UBIFS started to always synchronize the write-buffer of
 541          * the bud (A) before writing the log reference for the new bud (B).
 542          *
 543          * But because older UBIFS always synchronized A's write-buffer before
 544          * writing to B, we can recognize this exceptional situation but
 545          * checking the contents of bud B - if it is empty, then A can be
 546          * treated as the last and we can recover it.
 547          *
 548          * TODO: remove this piece of code in a couple of years (today it is
 549          * 16.05.2011).
 550          */
 551         next = list_entry(bud->list.next, struct ubifs_bud, list);
 552         if (!list_is_last(&next->list, &jh->buds_list))
 553                 return 0;
 554
 555         err = ubifs_leb_read(c, next->lnum, (char *)&data, next->start, 4, 1);
 556         if (err)
 557                 return 0;
 558
 559         return data == 0xFFFFFFFF;
 560 }
 561
 562 /* authenticate_sleb_hash is split out for stack usage */
 563 static int noinline_for_stack
 564 authenticate_sleb_hash(struct ubifs_info *c,
 565                        struct shash_desc *log_hash, u8 *hash)
 566 {
 567         SHASH_DESC_ON_STACK(hash_desc, c->hash_tfm);
 568
 569         hash_desc->tfm = c->hash_tfm;
 570
 571         ubifs_shash_copy_state(c, log_hash, hash_desc);
 572         return crypto_shash_final(hash_desc, hash);
 573 }
 574
 575 /**
 576  * authenticate_sleb - authenticate one scan LEB
 577  * @c: UBIFS file-system description object
 578  * @sleb: the scan LEB to authenticate
 579  * @log_hash:
 580  * @is_last: if true, this is the last LEB
 581  *
 582  * This function iterates over the buds of a single LEB authenticating all buds
 583  * with the authentication nodes on this LEB. Authentication nodes are written
 584  * after some buds and contain a HMAC covering the authentication node itself
 585  * and the buds between the last authentication node and the current
 586  * authentication node. It can happen that the last buds cannot be authenticated
 587  * because a powercut happened when some nodes were written but not the
 588  * corresponding authentication node. This function returns the number of nodes
 589  * that could be authenticated or a negative error code.
 590  */
 591 static int authenticate_sleb(struct ubifs_info *c, struct ubifs_scan_leb *sleb,
 592                              struct shash_desc *log_hash, int is_last)
 593 {
 594         int n_not_auth = 0;
 595         struct ubifs_scan_node *snod;
 596         int n_nodes = 0;
 597         int err;
 598         u8 hash[UBIFS_HASH_ARR_SZ];
 599         u8 hmac[UBIFS_HMAC_ARR_SZ];
 600
 601         if (!ubifs_authenticated(c))
 602                 return sleb->nodes_cnt;
 603
 604         list_for_each_entry(snod, &sleb->nodes, list) {
 605
 606                 n_nodes++;
 607
 608                 if (snod->type == UBIFS_AUTH_NODE) {
 609                         struct ubifs_auth_node *auth = snod->node;
 610
 611                         err = authenticate_sleb_hash(c, log_hash, hash);
 612                         if (err)
 613                                 goto out;
 614
 615                         err = crypto_shash_tfm_digest(c->hmac_tfm, hash,
 616                                                       c->hash_len, hmac);
 617                         if (err)
 618                                 goto out;
 619
 620                         err = ubifs_check_hmac(c, auth->hmac, hmac);
 621                         if (err) {
 622                                 err = -EPERM;
 623                                 goto out;
 624                         }
 625                         n_not_auth = 0;
 626                 } else {
 627                         err = crypto_shash_update(log_hash, snod->node,
 628                                                   snod->len);
 629                         if (err)
 630                                 goto out;
 631                         n_not_auth++;
 632                 }
 633         }
 634
 635         /*
 636          * A powercut can happen when some nodes were written, but not yet
 637          * the corresponding authentication node. This may only happen on
 638          * the last bud though.
 639          */
 640         if (n_not_auth) {
 641                 if (is_last) {
 642                         dbg_mnt("%d unauthenticated nodes found on LEB %d, Ignoring them",
 643                                 n_not_auth, sleb->lnum);
 644                         err = 0;
 645                 } else {
 646                         dbg_mnt("%d unauthenticated nodes found on non-last LEB %d",
 647                                 n_not_auth, sleb->lnum);
 648                         err = -EPERM;
 649                 }
 650         } else {
 651                 err = 0;
 652         }
 653 out:
 654         return err ? err : n_nodes - n_not_auth;
 655 }
 656
 657 /**
 658  * replay_bud - replay a bud logical eraseblock.
 659  * @c: UBIFS file-system description object
 660  * @b: bud entry which describes the bud
 661  *
 662  * This function replays bud @bud, recovers it if needed, and adds all nodes
 663  * from this bud to the replay list. Returns zero in case of success and a
 664  * negative error code in case of failure.
 665  */
 666 static int replay_bud(struct ubifs_info *c, struct bud_entry *b)
 667 {
 668         int is_last = is_last_bud(c, b->bud);
 669         int err = 0, used = 0, lnum = b->bud->lnum, offs = b->bud->start;
 670         int n_nodes, n = 0;
 671         struct ubifs_scan_leb *sleb;
 672         struct ubifs_scan_node *snod;
 673
 674         dbg_mnt("replay bud LEB %d, head %d, offs %d, is_last %d",
 675                 lnum, b->bud->jhead, offs, is_last);
 676
 677         if (c->need_recovery && is_last)
 678                 /*
 679                  * Recover only last LEBs in the journal heads, because power
 680                  * cuts may cause corruptions only in these LEBs, because only
 681                  * these LEBs could possibly be written to at the power cut
 682                  * time.
 683                  */
 684                 sleb = ubifs_recover_leb(c, lnum, offs, c->sbuf, b->bud->jhead);
 685         else
 686                 sleb = ubifs_scan(c, lnum, offs, c->sbuf, 0);
 687         if (IS_ERR(sleb))
 688                 return PTR_ERR(sleb);
 689
 690         n_nodes = authenticate_sleb(c, sleb, b->bud->log_hash, is_last);
 691         if (n_nodes < 0) {
 692                 err = n_nodes;
 693                 goto out;
 694         }
 695
 696         ubifs_shash_copy_state(c, b->bud->log_hash,
 697                                c->jheads[b->bud->jhead].log_hash);
 698
 699         /*
 700          * The bud does not have to start from offset zero - the beginning of
 701          * the 'lnum' LEB may contain previously committed data. One of the
 702          * things we have to do in replay is to correctly update lprops with
 703          * newer information about this LEB.
 704          *
 705          * At this point lprops thinks that this LEB has 'c->leb_size - offs'
 706          * bytes of free space because it only contain information about
 707          * committed data.
 708          *
 709          * But we know that real amount of free space is 'c->leb_size -
 710          * sleb->endpt', and the space in the 'lnum' LEB between 'offs' and
 711          * 'sleb->endpt' is used by bud data. We have to correctly calculate
 712          * how much of these data are dirty and update lprops with this
 713          * information.
 714          *
 715          * The dirt in that LEB region is comprised of padding nodes, deletion
 716          * nodes, truncation nodes and nodes which are obsoleted by subsequent
 717          * nodes in this LEB. So instead of calculating clean space, we
 718          * calculate used space ('used' variable).
 719          */
 720
 721         list_for_each_entry(snod, &sleb->nodes, list) {
 722                 u8 hash[UBIFS_HASH_ARR_SZ];
 723                 int deletion = 0;
 724
 725                 cond_resched();
 726
 727                 if (snod->sqnum >= SQNUM_WATERMARK) {
 728                         ubifs_err(c, "file system's life ended");
 729                         goto out_dump;
 730                 }
 731
 732                 ubifs_node_calc_hash(c, snod->node, hash);
 733
 734                 if (snod->sqnum > c->max_sqnum)
 735                         c->max_sqnum = snod->sqnum;
 736
 737                 switch (snod->type) {
 738                 case UBIFS_INO_NODE:
 739                 {
 740                         struct ubifs_ino_node *ino = snod->node;
 741                         loff_t new_size = le64_to_cpu(ino->size);
 742
 743                         if (le32_to_cpu(ino->nlink) == 0)
 744                                 deletion = 1;
 745                         err = insert_node(c, lnum, snod->offs, snod->len, hash,
 746                                           &snod->key, snod->sqnum, deletion,
 747                                           &used, 0, new_size);
 748                         break;
 749                 }
 750                 case UBIFS_DATA_NODE:
 751                 {
 752                         struct ubifs_data_node *dn = snod->node;
 753                         loff_t new_size = le32_to_cpu(dn->size) +
 754                                           key_block(c, &snod->key) *
 755                                           UBIFS_BLOCK_SIZE;
 756
 757                         err = insert_node(c, lnum, snod->offs, snod->len, hash,
 758                                           &snod->key, snod->sqnum, deletion,
 759                                           &used, 0, new_size);
 760                         break;
 761                 }
 762                 case UBIFS_DENT_NODE:
 763                 case UBIFS_XENT_NODE:
 764                 {
 765                         struct ubifs_dent_node *dent = snod->node;
 766
 767                         err = ubifs_validate_entry(c, dent);
 768                         if (err)
 769                                 goto out_dump;
 770
 771                         err = insert_dent(c, lnum, snod->offs, snod->len, hash,
 772                                           &snod->key, dent->name,
 773                                           le16_to_cpu(dent->nlen), snod->sqnum,
 774                                           !le64_to_cpu(dent->inum), &used);
 775                         break;
 776                 }
 777                 case UBIFS_TRUN_NODE:
 778                 {
 779                         struct ubifs_trun_node *trun = snod->node;
 780                         loff_t old_size = le64_to_cpu(trun->old_size);
 781                         loff_t new_size = le64_to_cpu(trun->new_size);
 782                         union ubifs_key key;
 783
 784                         /* Validate truncation node */
 785                         if (old_size < 0 || old_size > c->max_inode_sz ||
 786                             new_size < 0 || new_size > c->max_inode_sz ||
 787                             old_size <= new_size) {
 788                                 ubifs_err(c, "bad truncation node");
 789                                 goto out_dump;
 790                         }
 791
 792                         /*
 793                          * Create a fake truncation key just to use the same
 794                          * functions which expect nodes to have keys.
 795                          */
 796                         trun_key_init(c, &key, le32_to_cpu(trun->inum));
 797                         err = insert_node(c, lnum, snod->offs, snod->len, hash,
 798                                           &key, snod->sqnum, 1, &used,
 799                                           old_size, new_size);
 800                         break;
 801                 }
 802                 case UBIFS_AUTH_NODE:
 803                         break;
 804                 default:
 805                         ubifs_err(c, "unexpected node type %d in bud LEB %d:%d",
 806                                   snod->type, lnum, snod->offs);
 807                         err = -EINVAL;
 808                         goto out_dump;
 809                 }
 810                 if (err)
 811                         goto out;
 812
 813                 n++;
 814                 if (n == n_nodes)
 815                         break;
 816         }
 817
 818         ubifs_assert(c, ubifs_search_bud(c, lnum));
 819         ubifs_assert(c, sleb->endpt - offs >= used);
 820         ubifs_assert(c, sleb->endpt % c->min_io_size == 0);
 821
 822         b->dirty = sleb->endpt - offs - used;
 823         b->free = c->leb_size - sleb->endpt;
 824         dbg_mnt("bud LEB %d replied: dirty %d, free %d",
 825                 lnum, b->dirty, b->free);
 826
 827 out:
 828         ubifs_scan_destroy(sleb);
 829         return err;
 830
 831 out_dump:
 832         ubifs_err(c, "bad node is at LEB %d:%d", lnum, snod->offs);
 833         ubifs_dump_node(c, snod->node, c->leb_size - snod->offs);
 834         ubifs_scan_destroy(sleb);
 835         return -EINVAL;
 836 }
 837
 838 /**
 839  * replay_buds - replay all buds.
 840  * @c: UBIFS file-system description object
 841  *
 842  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
 843  * case of failure.
 844  */
 845 static int replay_buds(struct ubifs_info *c)
 846 {
 847         struct bud_entry *b;
 848         int err;
 849         unsigned long long prev_sqnum = 0;
 850
 851         list_for_each_entry(b, &c->replay_buds, list) {
 852                 err = replay_bud(c, b);
 853                 if (err)
 854                         return err;
 855
 856                 ubifs_assert(c, b->sqnum > prev_sqnum);
 857                 prev_sqnum = b->sqnum;
 858         }
 859
 860         return 0;
 861 }
 862
 863 /**
 864  * destroy_bud_list - destroy the list of buds to replay.
 865  * @c: UBIFS file-system description object
 866  */
 867 static void destroy_bud_list(struct ubifs_info *c)
 868 {
 869         struct bud_entry *b;
 870
 871         while (!list_empty(&c->replay_buds)) {
 872                 b = list_entry(c->replay_buds.next, struct bud_entry, list);
 873                 list_del(&b->list);
 874                 kfree(b);
 875         }
 876 }
 877
 878 /**
 879  * add_replay_bud - add a bud to the list of buds to replay.
 880  * @c: UBIFS file-system description object
 881  * @lnum: bud logical eraseblock number to replay
 882  * @offs: bud start offset
 883  * @jhead: journal head to which this bud belongs
 884  * @sqnum: reference node sequence number
 885  *
 886  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
 887  * case of failure.
 888  */
 889 static int add_replay_bud(struct ubifs_info *c, int lnum, int offs, int jhead,
 890                           unsigned long long sqnum)
 891 {
 892         struct ubifs_bud *bud;
 893         struct bud_entry *b;
 894         int err;
 895
 896         dbg_mnt("add replay bud LEB %d:%d, head %d", lnum, offs, jhead);
 897
 898         bud = kmalloc(sizeof(struct ubifs_bud), GFP_KERNEL);
 899         if (!bud)
 900                 return -ENOMEM;
 901
 902         b = kmalloc(sizeof(struct bud_entry), GFP_KERNEL);
 903         if (!b) {
 904                 err = -ENOMEM;
 905                 goto out;
 906         }
 907
 908         bud->lnum = lnum;
 909         bud->start = offs;
 910         bud->jhead = jhead;
 911         bud->log_hash = ubifs_hash_get_desc(c);
 912         if (IS_ERR(bud->log_hash)) {
 913                 err = PTR_ERR(bud->log_hash);
 914                 goto out;
 915         }
 916
 917         ubifs_shash_copy_state(c, c->log_hash, bud->log_hash);
 918
 919         ubifs_add_bud(c, bud);
 920
 921         b->bud = bud;
 922         b->sqnum = sqnum;
 923         list_add_tail(&b->list, &c->replay_buds);
 924
 925         return 0;
 926 out:
 927         kfree(bud);
 928         kfree(b);
 929
 930         return err;
 931 }
 932
 933 /**
 934  * validate_ref - validate a reference node.
 935  * @c: UBIFS file-system description object
 936  * @ref: the reference node to validate
 937  *
 938  * This function returns %1 if a bud reference already exists for the LEB. %0 is
 939  * returned if the reference node is new, otherwise %-EINVAL is returned if
 940  * validation failed.
 941  */
 942 static int validate_ref(struct ubifs_info *c, const struct ubifs_ref_node *ref)
 943 {
 944         struct ubifs_bud *bud;
 945         int lnum = le32_to_cpu(ref->lnum);
 946         unsigned int offs = le32_to_cpu(ref->offs);
 947         unsigned int jhead = le32_to_cpu(ref->jhead);
 948
 949         /*
 950          * ref->offs may point to the end of LEB when the journal head points
 951          * to the end of LEB and we write reference node for it during commit.
 952          * So this is why we require 'offs > c->leb_size'.
 953          */
 954         if (jhead >= c->jhead_cnt || lnum >= c->leb_cnt ||
 955             lnum < c->main_first || offs > c->leb_size ||
 956             offs & (c->min_io_size - 1))
 957                 return -EINVAL;
 958
 959         /* Make sure we have not already looked at this bud */
 960         bud = ubifs_search_bud(c, lnum);
 961         if (bud) {
 962                 if (bud->jhead == jhead && bud->start <= offs)
 963                         return 1;
 964                 ubifs_err(c, "bud at LEB %d:%d was already referred", lnum, offs);
 965                 return -EINVAL;
 966         }
 967
 968         return 0;
 969 }
 970
 971 /**
 972  * replay_log_leb - replay a log logical eraseblock.
 973  * @c: UBIFS file-system description object
 974  * @lnum: log logical eraseblock to replay
 975  * @offs: offset to start replaying from
 976  * @sbuf: scan buffer
 977  *
 978  * This function replays a log LEB and returns zero in case of success, %1 if
 979  * this is the last LEB in the log, and a negative error code in case of
 980  * failure.
 981  */
 982 static int replay_log_leb(struct ubifs_info *c, int lnum, int offs, void *sbuf)
 983 {
 984         int err;
 985         struct ubifs_scan_leb *sleb;
 986         struct ubifs_scan_node *snod;
 987         const struct ubifs_cs_node *node;
 988
 989         dbg_mnt("replay log LEB %d:%d", lnum, offs);
 990         sleb = ubifs_scan(c, lnum, offs, sbuf, c->need_recovery);
 991         if (IS_ERR(sleb)) {
 992                 if (PTR_ERR(sleb) != -EUCLEAN || !c->need_recovery)
 993                         return PTR_ERR(sleb);
 994                 /*
 995                  * Note, the below function will recover this log LEB only if
 996                  * it is the last, because unclean reboots can possibly corrupt
 997                  * only the tail of the log.
 998                  */
 999                 sleb = ubifs_recover_log_leb(c, lnum, offs, sbuf);
1000                 if (IS_ERR(sleb))
1001                         return PTR_ERR(sleb);
1002         }
1003
1004         if (sleb->nodes_cnt == 0) {
1005                 err = 1;
1006                 goto out;
1007         }
1008
1009         node = sleb->buf;
1010         snod = list_entry(sleb->nodes.next, struct ubifs_scan_node, list);
1011         if (c->cs_sqnum == 0) {
1012                 /*
1013                  * This is the first log LEB we are looking at, make sure that
1014                  * the first node is a commit start node. Also record its
1015                  * sequence number so that UBIFS can determine where the log
1016                  * ends, because all nodes which were have higher sequence
1017                  * numbers.
1018                  */
1019                 if (snod->type != UBIFS_CS_NODE) {
1020                         ubifs_err(c, "first log node at LEB %d:%d is not CS node",
1021                                   lnum, offs);
1022                         goto out_dump;
1023                 }
1024                 if (le64_to_cpu(node->cmt_no) != c->cmt_no) {
1025                         ubifs_err(c, "first CS node at LEB %d:%d has wrong commit number %llu expected %llu",
1026                                   lnum, offs,
1027                                   (unsigned long long)le64_to_cpu(node->cmt_no),
1028                                   c->cmt_no);
1029                         goto out_dump;
1030                 }
1031
1032                 c->cs_sqnum = le64_to_cpu(node->ch.sqnum);
1033                 dbg_mnt("commit start sqnum %llu", c->cs_sqnum);
1034
1035                 err = ubifs_shash_init(c, c->log_hash);
1036                 if (err)
1037                         goto out;
1038
1039                 err = ubifs_shash_update(c, c->log_hash, node, UBIFS_CS_NODE_SZ);
1040                 if (err < 0)
1041                         goto out;
1042         }
1043
1044         if (snod->sqnum < c->cs_sqnum) {
1045                 /*
1046                  * This means that we reached end of log and now
1047                  * look to the older log data, which was already
1048                  * committed but the eraseblock was not erased (UBIFS
1049                  * only un-maps it). So this basically means we have to
1050                  * exit with "end of log" code.
1051                  */
1052                 err = 1;
1053                 goto out;
1054         }
1055
1056         /* Make sure the first node sits at offset zero of the LEB */
1057         if (snod->offs != 0) {
1058                 ubifs_err(c, "first node is not at zero offset");
1059                 goto out_dump;
1060         }
1061
1062         list_for_each_entry(snod, &sleb->nodes, list) {
1063                 cond_resched();
1064
1065                 if (snod->sqnum >= SQNUM_WATERMARK) {
1066                         ubifs_err(c, "file system's life ended");
1067                         goto out_dump;
1068                 }
1069
1070                 if (snod->sqnum < c->cs_sqnum) {
1071                         ubifs_err(c, "bad sqnum %llu, commit sqnum %llu",
1072                                   snod->sqnum, c->cs_sqnum);
1073                         goto out_dump;
1074                 }
1075
1076                 if (snod->sqnum > c->max_sqnum)
1077                         c->max_sqnum = snod->sqnum;
1078
1079                 switch (snod->type) {
1080                 case UBIFS_REF_NODE: {
1081                         const struct ubifs_ref_node *ref = snod->node;
1082
1083                         err = validate_ref(c, ref);
1084                         if (err == 1)
1085                                 break; /* Already have this bud */
1086                         if (err)
1087                                 goto out_dump;
1088
1089                         err = ubifs_shash_update(c, c->log_hash, ref,
1090                                                  UBIFS_REF_NODE_SZ);
1091                         if (err)
1092                                 goto out;
1093
1094                         err = add_replay_bud(c, le32_to_cpu(ref->lnum),
1095                                              le32_to_cpu(ref->offs),
1096                                              le32_to_cpu(ref->jhead),
1097                                              snod->sqnum);
1098                         if (err)
1099                                 goto out;
1100
1101                         break;
1102                 }
1103                 case UBIFS_CS_NODE:
1104                         /* Make sure it sits at the beginning of LEB */
1105                         if (snod->offs != 0) {
1106                                 ubifs_err(c, "unexpected node in log");
1107                                 goto out_dump;
1108                         }
1109                         break;
1110                 default:
1111                         ubifs_err(c, "unexpected node in log");
1112                         goto out_dump;
1113                 }
1114         }
1115
1116         if (sleb->endpt || c->lhead_offs >= c->leb_size) {
1117                 c->lhead_lnum = lnum;
1118                 c->lhead_offs = sleb->endpt;
1119         }
1120
1121         err = !sleb->endpt;
1122 out:
1123         ubifs_scan_destroy(sleb);
1124         return err;
1125
1126 out_dump:
1127         ubifs_err(c, "log error detected while replaying the log at LEB %d:%d",
1128                   lnum, offs + snod->offs);
1129         ubifs_dump_node(c, snod->node, c->leb_size - snod->offs);
1130         ubifs_scan_destroy(sleb);
1131         return -EINVAL;
1132 }
1133
1134 /**
1135  * take_ihead - update the status of the index head in lprops to 'taken'.
1136  * @c: UBIFS file-system description object
1137  *
1138  * This function returns the amount of free space in the index head LEB or a
1139  * negative error code.
1140  */
1141 static int take_ihead(struct ubifs_info *c)
1142 {
1143         const struct ubifs_lprops *lp;
1144         int err, free;
1145
1146         ubifs_get_lprops(c);
1147
1148         lp = ubifs_lpt_lookup_dirty(c, c->ihead_lnum);
1149         if (IS_ERR(lp)) {
1150                 err = PTR_ERR(lp);
1151                 goto out;
1152         }
1153
1154         free = lp->free;
1155
1156         lp = ubifs_change_lp(c, lp, LPROPS_NC, LPROPS_NC,
1157                              lp->flags | LPROPS_TAKEN, 0);
1158         if (IS_ERR(lp)) {
1159                 err = PTR_ERR(lp);
1160                 goto out;
1161         }
1162
1163         err = free;
1164 out:
1165         ubifs_release_lprops(c);
1166         return err;
1167 }
1168
1169 /**
1170  * ubifs_replay_journal - replay journal.
1171  * @c: UBIFS file-system description object
1172  *
1173  * This function scans the journal, replays and cleans it up. It makes sure all
1174  * memory data structures related to uncommitted journal are built (dirty TNC
1175  * tree, tree of buds, modified lprops, etc).
1176  */
1177 int ubifs_replay_journal(struct ubifs_info *c)
1178 {
1179         int err, lnum, free;
1180
1181         BUILD_BUG_ON(UBIFS_TRUN_KEY > 5);
1182
1183         /* Update the status of the index head in lprops to 'taken' */
1184         free = take_ihead(c);
1185         if (free < 0)
1186                 return free; /* Error code */
1187
1188         if (c->ihead_offs != c->leb_size - free) {
1189                 ubifs_err(c, "bad index head LEB %d:%d", c->ihead_lnum,
1190                           c->ihead_offs);
1191                 return -EINVAL;
1192         }
1193
1194         dbg_mnt("start replaying the journal");
1195         c->replaying = 1;
1196         lnum = c->ltail_lnum = c->lhead_lnum;
1197
1198         do {
1199                 err = replay_log_leb(c, lnum, 0, c->sbuf);
1200                 if (err == 1) {
1201                         if (lnum != c->lhead_lnum)
1202                                 /* We hit the end of the log */
1203                                 break;
1204
1205                         /*
1206                          * The head of the log must always start with the
1207                          * "commit start" node on a properly formatted UBIFS.
1208                          * But we found no nodes at all, which means that
1209                          * something went wrong and we cannot proceed mounting
1210                          * the file-system.
1211                          */
1212                         ubifs_err(c, "no UBIFS nodes found at the log head LEB %d:%d, possibly corrupted",
1213                                   lnum, 0);
1214                         err = -EINVAL;
1215                 }
1216                 if (err)
1217                         goto out;
1218                 lnum = ubifs_next_log_lnum(c, lnum);
1219         } while (lnum != c->ltail_lnum);
1220
1221         err = replay_buds(c);
1222         if (err)
1223                 goto out;
1224
1225         err = apply_replay_list(c);
1226         if (err)
1227                 goto out;
1228
1229         err = set_buds_lprops(c);
1230         if (err)
1231                 goto out;
1232
1233         /*
1234          * UBIFS budgeting calculations use @c->bi.uncommitted_idx variable
1235          * to roughly estimate index growth. Things like @c->bi.min_idx_lebs
1236          * depend on it. This means we have to initialize it to make sure
1237          * budgeting works properly.
1238          */
1239         c->bi.uncommitted_idx = atomic_long_read(&c->dirty_zn_cnt);
1240         c->bi.uncommitted_idx *= c->max_idx_node_sz;
1241
1242         ubifs_assert(c, c->bud_bytes <= c->max_bud_bytes || c->need_recovery);
1243         dbg_mnt("finished, log head LEB %d:%d, max_sqnum %llu, highest_inum %lu",
1244                 c->lhead_lnum, c->lhead_offs, c->max_sqnum,
1245                 (unsigned long)c->highest_inum);
1246 out:
1247         destroy_replay_list(c);
1248         destroy_bud_list(c);
1249         c->replaying = 0;
1250         return err;
1251 }