sys/fs/msdosfs/msdosfs_fileno.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2003-2004 Tim J. Robbins.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26 /*
  27  * Compress 64-bit file numbers into temporary, unique 32-bit file numbers.
  28  * This is needed because the algorithm we use to calculate these numbers
  29  * generates 64-bit quantities, but struct dirent's d_fileno member and
  30  * struct vnodeattr's va_fileid member only have space for 32 bits.
  31  *
  32  * 32-bit file numbers are generated sequentially, and stored in a
  33  * red-black tree, indexed on 64-bit file number. The mappings do not
  34  * persist across reboots (or unmounts); anything that relies on this
  35  * (e.g. NFS) will not work correctly. This scheme consumes 32 bytes
  36  * of kernel memory per file (on i386), and it may be possible for a user
  37  * to cause a panic by creating millions of tiny files.
  38  *
  39  * As an optimization, we split the file number space between statically
  40  * allocated and dynamically allocated. File numbers less than
  41  * FILENO_FIRST_DYN are left unchanged and do not have any tree nodes
  42  * allocated to them.
  43  */
  44
  45 #include <sys/cdefs.h>
  46 __FBSDID("$FreeBSD$");
  47
  48 #include <sys/param.h>
  49 #include <sys/systm.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/lock.h>
  52 #include <sys/malloc.h>
  53 #include <sys/mount.h>
  54 #include <sys/mutex.h>
  55
  56 #include <fs/msdosfs/bpb.h>
  57 #include <fs/msdosfs/direntry.h>
  58 #include <fs/msdosfs/msdosfsmount.h>
  59
  60 static MALLOC_DEFINE(M_MSDOSFSFILENO, "msdosfs_fileno", "MSDOSFS fileno mapping node");
  61
  62 static struct mtx fileno_mtx;
  63 MTX_SYSINIT(fileno, &fileno_mtx, "MSDOSFS fileno", MTX_DEF);
  64
  65 RB_PROTOTYPE(msdosfs_filenotree, msdosfs_fileno, mf_tree,
  66     msdosfs_fileno_compare)
  67
  68 static int msdosfs_fileno_compare(struct msdosfs_fileno *,
  69     struct msdosfs_fileno *);
  70
  71 #define FILENO_FIRST_DYN        0xf0000000
  72
  73 /* Initialize file number mapping structures. */
  74 void
  75 msdosfs_fileno_init(mp)
  76         struct mount *mp;
  77 {
  78         struct msdosfsmount *pmp = VFSTOMSDOSFS(mp);
  79
  80         RB_INIT(&pmp->pm_filenos);
  81         pmp->pm_nfileno = FILENO_FIRST_DYN;
  82         if (pmp->pm_HugeSectors > 0xffffffff /
  83             (pmp->pm_BytesPerSec / sizeof(struct direntry)) + 1)
  84                 pmp->pm_flags |= MSDOSFS_LARGEFS;
  85 }
  86
  87 /* Free 32-bit file number generation structures. */
  88 void
  89 msdosfs_fileno_free(mp)
  90         struct mount *mp;
  91 {
  92         struct msdosfsmount *pmp = VFSTOMSDOSFS(mp);
  93         struct msdosfs_fileno *mf, *next;
  94
  95         for (mf = RB_MIN(msdosfs_filenotree, &pmp->pm_filenos); mf != NULL;
  96             mf = next) {
  97                 next = RB_NEXT(msdosfs_filenotree, &pmp->pm_filenos, mf);
  98                 RB_REMOVE(msdosfs_filenotree, &pmp->pm_filenos, mf);
  99                 free(mf, M_MSDOSFSFILENO);
 100         }
 101 }
 102
 103 /* Map a 64-bit file number into a 32-bit one. */
 104 uint32_t
 105 msdosfs_fileno_map(mp, fileno)
 106         struct mount *mp;
 107         uint64_t fileno;
 108 {
 109         struct msdosfsmount *pmp = VFSTOMSDOSFS(mp);
 110         struct msdosfs_fileno key, *mf, *tmf;
 111         uint32_t mapped;
 112
 113         if ((pmp->pm_flags & MSDOSFS_LARGEFS) == 0) {
 114                 KASSERT((uint32_t)fileno == fileno,
 115                     ("fileno >32 bits but not a large fs?"));
 116                 return ((uint32_t)fileno);
 117         }
 118         if (fileno < FILENO_FIRST_DYN)
 119                 return ((uint32_t)fileno);
 120         mtx_lock(&fileno_mtx);
 121         key.mf_fileno64 = fileno;
 122         mf = RB_FIND(msdosfs_filenotree, &pmp->pm_filenos, &key);
 123         if (mf != NULL) {
 124                 mapped = mf->mf_fileno32;
 125                 mtx_unlock(&fileno_mtx);
 126                 return (mapped);
 127         }
 128         if (pmp->pm_nfileno < FILENO_FIRST_DYN)
 129                 panic("msdosfs_fileno_map: wraparound");
 130         mtx_unlock(&fileno_mtx);
 131         mf = malloc(sizeof(*mf), M_MSDOSFSFILENO, M_WAITOK);
 132         mtx_lock(&fileno_mtx);
 133         tmf = RB_FIND(msdosfs_filenotree, &pmp->pm_filenos, &key);
 134         if (tmf != NULL) {
 135                 mapped = tmf->mf_fileno32;
 136                 mtx_unlock(&fileno_mtx);
 137                 free(mf, M_MSDOSFSFILENO);
 138                 return (mapped);
 139         }
 140         mf->mf_fileno64 = fileno;
 141         mapped = mf->mf_fileno32 = pmp->pm_nfileno++;
 142         RB_INSERT(msdosfs_filenotree, &pmp->pm_filenos, mf);
 143         mtx_unlock(&fileno_mtx);
 144         return (mapped);
 145 }
 146
 147 /* Compare by 64-bit file number. */
 148 static int
 149 msdosfs_fileno_compare(fa, fb)
 150         struct msdosfs_fileno *fa, *fb;
 151 {
 152
 153         if (fa->mf_fileno64 > fb->mf_fileno64)
 154                 return (1);
 155         else if (fa->mf_fileno64 < fb->mf_fileno64)
 156                 return (-1);
 157         return (0);
 158 }
 159
 160 RB_GENERATE(msdosfs_filenotree, msdosfs_fileno, mf_tree,
 161     msdosfs_fileno_compare)