// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright 2017 Omnibond Systems, L.L.C.
 */

#include "protocol.h"
#include "orangefs-kernel.h"
#include "orangefs-bufmap.h"

struct orangefs_dir_part {
 struct orangefs_dir_part *next;
 size_t len;
};

struct orangefs_dir {
 __u64 token;
 struct orangefs_dir_part *part;
 loff_t end;
 int error;
};

#define PART_SHIFT (24)
#define PART_SIZE (1<<24)
#define PART_MASK (~(PART_SIZE - 1))

/*
 * There can be up to 512 directory entries.  Each entry is encoded as
 * follows:
 * 4 bytes: string size (n)
 * n bytes: string
 * 1 byte: trailing zero
 * padding to 8 bytes
 * 16 bytes: khandle
 * padding to 8 bytes
 *
 * The trailer_buf starts with a struct orangefs_readdir_response_s
 * which must be skipped to get to the directory data.
 *
 * The data which is received from the userspace daemon is termed a
 * part and is stored in a linked list in case more than one part is
 * needed for a large directory.
 *
 * The position pointer (ctx->pos) encodes the part and offset on which
 * to begin reading at.  Bits above PART_SHIFT encode the part and bits
 * below PART_SHIFT encode the offset.  Parts are stored in a linked
 * list which grows as data is received from the server.  The overhead
 * associated with managing the list is presumed to be small compared to
 * the overhead of communicating with the server.
 *
 * As data is received from the server, it is placed at the end of the
 * part list.  Data is parsed from the current position as it is needed.
 * When data is determined to be corrupt, it is either because the
 * userspace component has sent back corrupt data or because the file
 * pointer has been moved to an invalid location.  Since the two cannot
 * be differentiated, return EIO.
 *
 * Part zero is synthesized to contains `.' and `..'.  Part one is the
 * first part of the part list.
 */

static int do_readdir(struct orangefs_dir *od, struct inode *inode,
    struct orangefs_kernel_op_s *op)
{
 struct orangefs_inode_s *oi = ORANGEFS_I(inode);
 struct orangefs_readdir_response_s *resp;
 int bufi, r;

 /*
  * Despite the badly named field, readdir does not use shared
  * memory.  However, there are a limited number of readdir
  * slots, which must be allocated here.  This flag simply tells
  * the op scheduler to return the op here for retry.
 */
 op->uses_shared_memory = 1;
 op->upcall.req.readdir.refn = oi->refn;
 op->upcall.req.readdir.token = od->token;
 op->upcall.req.readdir.max_dirent_count =
     ORANGEFS_MAX_DIRENT_COUNT_READDIR;

again:
 bufi = orangefs_readdir_index_get();
 if (bufi < 0) {
  od->error = bufi;
  return bufi;
 }

 op->upcall.req.readdir.buf_index = bufi;

 r = service_operation(op, "orangefs_readdir",
     get_interruptible_flag(inode));

 orangefs_readdir_index_put(bufi);

 if (op_state_purged(op)) {
  if (r == -EAGAIN) {
   vfree(op->downcall.trailer_buf);
   goto again;
  } else if (r == -EIO) {
   vfree(op->downcall.trailer_buf);
   od->error = r;
   return r;
  }
 }

 if (r < 0) {
  vfree(op->downcall.trailer_buf);
  od->error = r;
  return r;
 } else if (op->downcall.status) {
  vfree(op->downcall.trailer_buf);
  od->error = op->downcall.status;
  return op->downcall.status;
 }

 /*
  * The maximum size is size per entry times the 512 entries plus
  * the header.  This is well under the limit.
 */
 if (op->downcall.trailer_size > PART_SIZE) {
  vfree(op->downcall.trailer_buf);
  od->error = -EIO;
  return -EIO;
 }

 resp = (struct orangefs_readdir_response_s *)
     op->downcall.trailer_buf;
 od->token = resp->token;
 return 0;
}

static int parse_readdir(struct orangefs_dir *od,
    struct orangefs_kernel_op_s *op)
{
 struct orangefs_dir_part *part, *new;
 size_t count;

 count = 1;
 part = od->part;
 while (part) {
  count++;
  if (part->next)
   part = part->next;
  else
   break;
 }

 new = (void *)op->downcall.trailer_buf;
 new->next = NULL;
 new->len = op->downcall.trailer_size -
     sizeof(struct orangefs_readdir_response_s);
 if (!od->part)
  od->part = new;
 else
  part->next = new;
 count++;
 od->end = count << PART_SHIFT;

 return 0;
}

static int orangefs_dir_more(struct orangefs_dir *od, struct inode *inode)
{
 struct orangefs_kernel_op_s *op;
 int r;

 op = op_alloc(ORANGEFS_VFS_OP_READDIR);
 if (!op) {
  od->error = -ENOMEM;
  return -ENOMEM;
 }
 r = do_readdir(od, inode, op);
 if (r) {
  od->error = r;
  goto out;
 }
 r = parse_readdir(od, op);
 if (r) {
  od->error = r;
  goto out;
 }

 od->error = 0;
out:
 op_release(op);
 return od->error;
}

static int fill_from_part(struct orangefs_dir_part *part,
    struct dir_context *ctx)
{
 const int offset = sizeof(struct orangefs_readdir_response_s);
 struct orangefs_khandle *khandle;
 __u32 *len, padlen;
 loff_t i;
 char *s;
 i = ctx->pos & ~PART_MASK;

 /* The file offset from userspace is too large. */
 if (i > part->len)
  return 1;

 /*
  * If the seek pointer is positioned just before an entry it
  * should find the next entry.
 */
 if (i % 8)
  i = i + (8 - i%8)%8;

 while (i < part->len) {
  if (part->len < i + sizeof *len)
   break;
  len = (void *)part + offset + i;
  /*
   * len is the size of the string itself.  padlen is the
   * total size of the encoded string.
 */
  padlen = (sizeof *len + *len + 1) +
      (8 - (sizeof *len + *len + 1)%8)%8;
  if (part->len < i + padlen + sizeof *khandle)
   goto next;
  s = (void *)part + offset + i + sizeof *len;
  if (s[*len] != 0)
   goto next;
  khandle = (void *)part + offset + i + padlen;
  if (!dir_emit(ctx, s, *len,
      orangefs_khandle_to_ino(khandle),
      DT_UNKNOWN))
   return 0;
  i += padlen + sizeof *khandle;
  i = i + (8 - i%8)%8;
  BUG_ON(i > part->len);
  ctx->pos = (ctx->pos & PART_MASK) | i;
  continue;
next:
  i += 8;
 }
 return 1;
}

static int orangefs_dir_fill(struct orangefs_dir *od, struct dir_context *ctx)
{
 struct orangefs_dir_part *part;
 size_t count;

 count = ((ctx->pos & PART_MASK) >> PART_SHIFT) - 1;

 part = od->part;
 while (part->next && count) {
  count--;
  part = part->next;
 }
 /* This means the userspace file offset is invalid. */
 if (count) {
  od->error = -EIO;
  return -EIO;
 }

 while (part && part->len) {
  int r;
  r = fill_from_part(part, ctx);
  if (r < 0) {
   od->error = r;
   return r;
  } else if (r == 0) {
   /* Userspace buffer is full. */
   break;
  } else {
   /*
    * The part ran out of data.  Move to the next
 * part. */
   ctx->pos = (ctx->pos & PART_MASK) +
       (1 << PART_SHIFT);
   part = part->next;
  }
 }
 return 0;
}

static loff_t orangefs_dir_llseek(struct file *file, loff_t offset,
    int whence)
{
 struct orangefs_dir *od = file->private_data;
 /*
  * Delete the stored data so userspace sees new directory
  * entries.
 */
 if (!whence && offset < od->end) {
  struct orangefs_dir_part *part = od->part;
  while (part) {
   struct orangefs_dir_part *next = part->next;
   vfree(part);
   part = next;
  }
  od->token = ORANGEFS_ITERATE_START;
  od->part = NULL;
  od->end = 1 << PART_SHIFT;
 }
 return default_llseek(file, offset, whence);
}

static int orangefs_dir_iterate(struct file *file,
    struct dir_context *ctx)
{
 struct orangefs_dir *od = file->private_data;
 struct inode *inode = file_inode(file);
 int r;

 if (od->error)
  return od->error;

 if (ctx->pos == 0) {
  if (!dir_emit_dot(file, ctx))
   return 0;
  ctx->pos++;
 }
 if (ctx->pos == 1) {
  if (!dir_emit_dotdot(file, ctx))
   return 0;
  ctx->pos = 1 << PART_SHIFT;
 }

 /*
  * The seek position is in the first synthesized part but is not
  * valid.
 */
 if ((ctx->pos & PART_MASK) == 0)
  return -EIO;

 r = 0;

 /*
  * Must read more if the user has sought past what has been read
  * so far.  Stop a user who has sought past the end.
 */
 while (od->token != ORANGEFS_ITERATE_END &&
     ctx->pos > od->end) {
  r = orangefs_dir_more(od, inode);
  if (r)
   return r;
 }
 if (od->token == ORANGEFS_ITERATE_END && ctx->pos > od->end)
  return -EIO;

 /* Then try to fill if there's any left in the buffer. */
 if (ctx->pos < od->end) {
  r = orangefs_dir_fill(od, ctx);
  if (r)
   return r;
 }

 /* Finally get some more and try to fill. */
 if (od->token != ORANGEFS_ITERATE_END) {
  r = orangefs_dir_more(od, inode);
  if (r)
   return r;
  r = orangefs_dir_fill(od, ctx);
 }

 return r;
}

static int orangefs_dir_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
 struct orangefs_dir *od;
 file->private_data = kmalloc(sizeof(struct orangefs_dir),
     GFP_KERNEL);
 if (!file->private_data)
  return -ENOMEM;
 od = file->private_data;
 od->token = ORANGEFS_ITERATE_START;
 od->part = NULL;
 od->end = 1 << PART_SHIFT;
 od->error = 0;
 return 0;
}

static int orangefs_dir_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
 struct orangefs_dir *od = file->private_data;
 struct orangefs_dir_part *part = od->part;
 while (part) {
  struct orangefs_dir_part *next = part->next;
  vfree(part);
  part = next;
 }
 kfree(od);
 return 0;
}

const struct file_operations orangefs_dir_operations = {
 .llseek = orangefs_dir_llseek,
 .read = generic_read_dir,
 .iterate_shared = orangefs_dir_iterate,
 .open = orangefs_dir_open,
 .release = orangefs_dir_release
};