]> wimlib.net Git - wimlib/blob - include/wimlib/lookup_table.h
28862d5a3b9b753ea53e88c87881f923bfe38782
[wimlib] / include / wimlib / lookup_table.h
1 #ifndef _WIMLIB_LOOKUP_TABLE_H
2 #define _WIMLIB_LOOKUP_TABLE_H
3
4 #include "wimlib/assert.h"
5 #include "wimlib/dentry.h"
6 #include "wimlib/list.h"
7 #include "wimlib/sha1.h"
8 #include "wimlib/types.h"
9 #include "wimlib/wim.h"
10
11 #define LOOKUP_FLAG_ADS_OK              0x00000001
12 #define LOOKUP_FLAG_DIRECTORY_OK        0x00000002
13
14
15 /* The lookup table of a WIM file maps SHA1 message digests to streams of data.
16  * Here, the in-memory structure is implemented as a hash table.
17  *
18  * Given a SHA1 message digest, the mapped-to stream is specified by an offset
19  * in the WIM, an uncompressed and compressed size, and resource flags (see
20  * 'struct resource_entry').  But, we associate additional information, such as
21  * a reference count, with each stream, so the actual mapping is from SHA1
22  * message digests to 'struct wim_lookup_table_entry's, each of which contains
23  * an embedded 'struct resource_entry'.
24  *
25  * Note: Everything will break horribly if there is a SHA1 collision.
26  */
27 struct wim_lookup_table {
28         struct hlist_head *array;
29         u64 num_entries;
30         u64 capacity;
31         struct list_head *unhashed_streams;
32 };
33
34 #ifdef WITH_NTFS_3G
35
36 struct _ntfs_volume;
37
38 struct ntfs_location {
39         tchar *path;
40         utf16lechar *stream_name;
41         u16 stream_name_nchars;
42         struct _ntfs_volume *ntfs_vol;
43         bool is_reparse_point;
44 };
45 #endif
46
47 /* An enumerated type that identifies where the stream corresponding to this
48  * lookup table entry is actually located.
49  *
50  * If we open a WIM and read its lookup table, the location is set to
51  * RESOURCE_IN_WIM since all the streams will initially be located in the WIM.
52  * However, to deal with problems such as image capture and image mount, we
53  * allow the actual location of the stream to be somewhere else, such as an
54  * external file.
55  */
56 enum resource_location {
57         /* The lookup table entry does not correspond to a stream (this state
58          * should exist only temporarily) */
59         RESOURCE_NONEXISTENT = 0,
60
61         /* The stream resource is located in a WIM file.  The WIMStruct for the
62          * WIM file will be pointed to by the @wim member.  The compression type
63          * of the resource will be cached in @compression_type, and the pipable
64          * status of the resource will be cached in @pipable.  */
65         RESOURCE_IN_WIM,
66
67         /* The stream resource is located in an external file.  The name of the
68          * file will be provided by @file_on_disk member.
69          *
70          * Note: On Windows @file_on_disk may actually specify a named data
71          * stream.  */
72         RESOURCE_IN_FILE_ON_DISK,
73
74         /* The stream resource is directly attached in an in-memory buffer
75          * pointed to by @attached_buffer.  */
76         RESOURCE_IN_ATTACHED_BUFFER,
77
78 #ifdef WITH_FUSE
79         /* The stream resource is located in an external file in the staging
80          * directory for a read-write mount.  */
81         RESOURCE_IN_STAGING_FILE,
82 #endif
83
84 #ifdef WITH_NTFS_3G
85         /* The stream resource is located in an NTFS volume.  It is identified
86          * by volume, filename, data stream name, and by whether it is a reparse
87          * point or not. @ntfs_loc points to a structure containing this
88          * information.  */
89         RESOURCE_IN_NTFS_VOLUME,
90 #endif
91
92 #ifdef __WIN32__
93         /* Windows only: the file is on disk in the file named @file_on_disk,
94          * but the file is encrypted and must be read using special functions.
95          * */
96         RESOURCE_WIN32_ENCRYPTED,
97 #endif
98
99 };
100
101 /*
102  * An entry in the lookup table in the WIM file.
103  *
104  * It is used to find data streams for files in the WIM.
105  *
106  * Metadata resources and reparse point data buffers will also have lookup table
107  * entries associated with the data.
108  *
109  * The lookup_table_entry for a given dentry or alternate stream entry in the
110  * WIM is found using the SHA1 message digest field.
111  */
112 struct wim_lookup_table_entry {
113
114         /* List of lookup table entries in this hash bucket */
115         struct hlist_node hash_list;
116
117         /* Location and size of the stream in the WIM, whether it is compressed
118          * or not, and whether it's a metadata resource or not.  This is an
119          * on-disk field. */
120         struct resource_entry resource_entry;
121
122         /* Specifies which part of the split WIM the resource is located in.
123          * This is on on-disk field.
124          *
125          * In stand-alone WIMs, this must be 1.
126          *
127          * In split WIMs, every split WIM part has its own lookup table, and in
128          * read_lookup_table() it's currently expected that the part number of
129          * each lookup table entry in a split WIM part's lookup table is the
130          * same as the part number of that split WIM part.  So this makes this
131          * field redundant since we store a pointer to the corresponding
132          * WIMStruct in the lookup table entry anyway.
133          */
134         u16 part_number;
135
136         /* One of the `enum resource_location' values documented above. */
137         u16 resource_location : 5;
138
139         /* 1 if this stream is a unique size (only set while writing streams). */
140         u16 unique_size : 1;
141
142         /* 1 if this stream has not had a SHA1 message digest calculated for it
143          * yet */
144         u16 unhashed : 1;
145
146         u16 deferred : 1;
147
148         u16 no_progress : 1;
149
150         /* If resource_location == RESOURCE_IN_WIM, this will be a cached value
151          * that specifies the compression type of this stream as one of
152          * WIMLIB_COMPRESSION_TYPE_*.  Otherwise this will be 0, which is the
153          * same as WIMLIB_COMPRESSION_TYPE_NONE.  */
154         u16 compression_type : 2;
155
156         /* If resource_location == RESOURCE_IN_WIM, this flag will be set if the
157          * WIM is pipable and therefore the stream is in a slightly different
158          * format.  See comment above write_pipable_wim().  */
159         u16 is_pipable : 1;
160
161         /* Set to 1 when a metadata entry has its checksum changed; in such
162          * cases the hash is no longer valid to verify the data if the metadata
163          * resource is read again.  */
164         u16 dont_check_metadata_hash : 1;
165
166         /* (On-disk field)
167          * Number of times this lookup table entry is referenced by dentries.
168          * Unfortunately, this field is not always set correctly in Microsoft's
169          * WIMs, so we have no choice but to fix it if more references to the
170          * lookup table entry are found than stated here.  */
171         u32 refcnt;
172
173         union {
174                 /* (On-disk field) SHA1 message digest of the stream referenced
175                  * by this lookup table entry.  */
176                 u8  hash[SHA1_HASH_SIZE];
177
178                 /* First 4 or 8 bytes of the SHA1 message digest, used for
179                  * inserting the entry into the hash table.  Since the SHA1
180                  * message digest can be considered random, we don't really need
181                  * the full 20 byte hash just to insert the entry in a hash
182                  * table.  */
183                 size_t hash_short;
184
185                 /* Unhashed entries only (unhashed == 1): these variables make
186                  * it possible to find the pointer to this 'struct
187                  * wim_lookup_table_entry' contained in either 'struct
188                  * wim_ads_entry' or 'struct wim_inode'.  There can be at most 1
189                  * such pointer, as we can only join duplicate streams after
190                  * they have been hashed.  */
191                 struct {
192                         struct wim_inode *back_inode;
193                         u32 back_stream_id;
194                 };
195         };
196
197         /* When a WIM file is written, out_refcnt starts at 0 and is incremented
198          * whenever the stream pointed to by this lookup table entry needs to be
199          * written.  The stream only need to be written when out_refcnt is
200          * nonzero, since otherwise it is not referenced by any dentries. */
201         u32 out_refcnt;
202
203         /* Pointers to somewhere where the stream is actually located.  See the
204          * comments for the @resource_location field above. */
205         union {
206                 WIMStruct *wim;
207                 tchar *file_on_disk;
208                 void *attached_buffer;
209         #ifdef WITH_FUSE
210                 tchar *staging_file_name;
211         #endif
212         #ifdef WITH_NTFS_3G
213                 struct ntfs_location *ntfs_loc;
214         #endif
215         };
216
217         /* Actual reference count to this stream (only used while
218          * verifying an image). */
219         u32 real_refcnt;
220
221         union {
222         #ifdef WITH_FUSE
223                 /* Number of times this stream has been opened (used only during
224                  * mounting) */
225                 u16 num_opened_fds;
226         #endif
227
228                 /* This field is used for the special hardlink or symlink image
229                  * extraction mode.   In these mode, all identical files are linked
230                  * together, and @extracted_file will be set to the filename of the
231                  * first extracted file containing this stream.  */
232                 tchar *extracted_file;
233         };
234
235         /* Temporary fields  */
236         union {
237                 /* Used temporarily during WIM file writing  */
238                 struct {
239                         struct hlist_node hash_list_2;
240
241                         /* Links streams being written to the WIM.  */
242                         struct list_head write_streams_list;
243                 };
244
245                 /* Used temporarily during WIM file writing (after above)  */
246                 struct {
247                         struct list_head msg_list;
248                         struct list_head being_compressed_list;
249                 };
250
251                 /* When a WIM file is written, @output_resource_entry is filled
252                  * in with the resource entry for the output WIM.  This will not
253                  * necessarily be the same as the @resource_entry since:
254                  * - The stream may have a different offset in the new WIM
255                  * - The stream may have a different compressed size in the new
256                  *   WIM if the compression type changed
257                  */
258                 struct resource_entry output_resource_entry;
259
260
261                 /* Used temporarily during extraction  */
262                 union {
263                         /* out_refcnt tracks number of slots filled */
264                         struct wim_dentry *inline_lte_dentries[4];
265                         struct {
266                                 struct wim_dentry **lte_dentries;
267                                 unsigned long alloc_lte_dentries;
268                         };
269                 };
270         };
271
272         /* Temporary list fields */
273         union {
274                 /* Links streams when writing lookup table.  */
275                 struct list_head lookup_table_list;
276
277                 /* Links streams being extracted.  */
278                 struct list_head extraction_list;
279
280                 /* Links streams being exported.  */
281                 struct list_head export_stream_list;
282         };
283
284         /* Links streams that are still unhashed after being been added
285          * to a WIM.  */
286         struct list_head unhashed_list;
287 };
288
289 static inline u64
290 wim_resource_size(const struct wim_lookup_table_entry *lte)
291 {
292         return lte->resource_entry.original_size;
293 }
294
295 static inline u64
296 wim_resource_chunks(const struct wim_lookup_table_entry *lte)
297 {
298         return DIV_ROUND_UP(wim_resource_size(lte), WIM_CHUNK_SIZE);
299 }
300
301 static inline u64
302 wim_resource_compressed_size(const struct wim_lookup_table_entry *lte)
303 {
304         return lte->resource_entry.size;
305 }
306
307 static inline int
308 wim_resource_compression_type(const struct wim_lookup_table_entry *lte)
309 {
310         BUILD_BUG_ON(WIMLIB_COMPRESSION_TYPE_NONE != 0);
311         return lte->compression_type;
312 }
313
314 static inline bool
315 lte_filename_valid(const struct wim_lookup_table_entry *lte)
316 {
317         return     lte->resource_location == RESOURCE_IN_FILE_ON_DISK
318         #ifdef __WIN32__
319                 || lte->resource_location == RESOURCE_WIN32_ENCRYPTED
320         #endif
321         #ifdef WITH_FUSE
322                 || lte->resource_location == RESOURCE_IN_STAGING_FILE
323         #endif
324                 ;
325 }
326
327 extern struct wim_lookup_table *
328 new_lookup_table(size_t capacity) _malloc_attribute;
329
330 extern int
331 read_wim_lookup_table(WIMStruct *wim);
332
333 extern int
334 write_wim_lookup_table(WIMStruct *wim, int image, int write_flags,
335                        struct resource_entry *out_res_entry,
336                        struct list_head *stream_list_override);
337
338 extern void
339 free_lookup_table(struct wim_lookup_table *table);
340
341 extern void
342 lookup_table_insert(struct wim_lookup_table *table, struct wim_lookup_table_entry *lte);
343
344 /* Unlinks a lookup table entry from the table; does not free it. */
345 static inline void
346 lookup_table_unlink(struct wim_lookup_table *table, struct wim_lookup_table_entry *lte)
347 {
348         wimlib_assert(!lte->unhashed);
349         hlist_del(&lte->hash_list);
350         wimlib_assert(table->num_entries != 0);
351         table->num_entries--;
352 }
353
354 extern struct wim_lookup_table_entry *
355 new_lookup_table_entry(void) _malloc_attribute;
356
357 extern struct wim_lookup_table_entry *
358 clone_lookup_table_entry(const struct wim_lookup_table_entry *lte)
359                         _malloc_attribute;
360
361 extern void
362 print_lookup_table_entry(const struct wim_lookup_table_entry *entry,
363                          FILE *out);
364
365 extern void
366 free_lookup_table_entry(struct wim_lookup_table_entry *lte);
367
368 extern void
369 lte_to_wimlib_resource_entry(const struct wim_lookup_table_entry *lte,
370                              struct wimlib_resource_entry *wentry);
371
372 extern int
373 for_lookup_table_entry(struct wim_lookup_table *table,
374                        int (*visitor)(struct wim_lookup_table_entry *, void *),
375                        void *arg);
376
377 extern int
378 cmp_streams_by_wim_position(const void *p1, const void *p2);
379
380 extern int
381 for_lookup_table_entry_pos_sorted(struct wim_lookup_table *table,
382                                   int (*visitor)(struct wim_lookup_table_entry *,
383                                                  void *),
384                                   void *arg);
385
386 extern struct wim_lookup_table_entry *
387 __lookup_resource(const struct wim_lookup_table *table, const u8 hash[]);
388
389 extern int
390 lookup_resource(WIMStruct *wim, const tchar *path,
391                 int lookup_flags, struct wim_dentry **dentry_ret,
392                 struct wim_lookup_table_entry **lte_ret, u16 *stream_idx_ret);
393
394 extern void
395 lte_decrement_refcnt(struct wim_lookup_table_entry *lte,
396                      struct wim_lookup_table *table);
397 #ifdef WITH_FUSE
398 extern void
399 lte_decrement_num_opened_fds(struct wim_lookup_table_entry *lte);
400 #endif
401
402 extern int
403 lte_zero_out_refcnt(struct wim_lookup_table_entry *entry, void *ignore);
404
405 extern int
406 lte_zero_real_refcnt(struct wim_lookup_table_entry *entry, void *ignore);
407
408 extern int
409 lte_free_extracted_file(struct wim_lookup_table_entry *lte, void *ignore);
410
411 extern void
412 lte_init_wim(struct wim_lookup_table_entry *lte, WIMStruct *wim);
413
414 extern int
415 inode_resolve_ltes(struct wim_inode *inode, struct wim_lookup_table *table,
416                    bool force);
417
418 extern void
419 inode_unresolve_ltes(struct wim_inode *inode);
420
421 static inline struct wim_lookup_table_entry *
422 inode_stream_lte_resolved(const struct wim_inode *inode, unsigned stream_idx)
423 {
424         wimlib_assert(inode->i_resolved);
425         wimlib_assert(stream_idx <= inode->i_num_ads);
426         if (stream_idx == 0)
427                 return inode->i_lte;
428         else
429                 return inode->i_ads_entries[stream_idx - 1].lte;
430 }
431
432 static inline struct wim_lookup_table_entry *
433 inode_stream_lte_unresolved(const struct wim_inode *inode, unsigned stream_idx,
434                             const struct wim_lookup_table *table)
435 {
436         wimlib_assert(!inode->i_resolved);
437         wimlib_assert(stream_idx <= inode->i_num_ads);
438         if (!table)
439                 return NULL;
440         if (stream_idx == 0)
441                 return __lookup_resource(table, inode->i_hash);
442         else
443                 return __lookup_resource(table,
444                                          inode->i_ads_entries[
445                                                 stream_idx - 1].hash);
446 }
447
448 extern struct wim_lookup_table_entry *
449 inode_stream_lte(const struct wim_inode *inode, unsigned stream_idx,
450                  const struct wim_lookup_table *table);
451
452 static inline const u8 *
453 inode_stream_hash_unresolved(const struct wim_inode *inode, unsigned stream_idx)
454 {
455         wimlib_assert(!inode->i_resolved);
456         wimlib_assert(stream_idx <= inode->i_num_ads);
457         if (stream_idx == 0)
458                 return inode->i_hash;
459         else
460                 return inode->i_ads_entries[stream_idx - 1].hash;
461 }
462
463
464 static inline const u8 *
465 inode_stream_hash_resolved(const struct wim_inode *inode, unsigned stream_idx)
466 {
467         struct wim_lookup_table_entry *lte;
468         lte = inode_stream_lte_resolved(inode, stream_idx);
469         if (lte)
470                 return lte->hash;
471         else
472                 return zero_hash;
473 }
474
475 /*
476  * Returns the hash for stream @stream_idx of the inode, where stream_idx = 0
477  * means the default un-named file stream, and stream_idx >= 1 corresponds to an
478  * alternate data stream.
479  *
480  * This works for both resolved and un-resolved dentries.
481  */
482 static inline const u8 *
483 inode_stream_hash(const struct wim_inode *inode, unsigned stream_idx)
484 {
485         if (inode->i_resolved)
486                 return inode_stream_hash_resolved(inode, stream_idx);
487         else
488                 return inode_stream_hash_unresolved(inode, stream_idx);
489 }
490
491 static inline u16
492 inode_stream_name_nbytes(const struct wim_inode *inode, unsigned stream_idx)
493 {
494         wimlib_assert(stream_idx <= inode->i_num_ads);
495         if (stream_idx == 0)
496                 return 0;
497         else
498                 return inode->i_ads_entries[stream_idx - 1].stream_name_nbytes;
499 }
500
501 extern struct wim_lookup_table_entry *
502 inode_unnamed_lte_resolved(const struct wim_inode *inode);
503
504 extern struct wim_lookup_table_entry *
505 inode_unnamed_lte_unresolved(const struct wim_inode *inode,
506                              const struct wim_lookup_table *table);
507
508 extern struct wim_lookup_table_entry *
509 inode_unnamed_lte(const struct wim_inode *inode, const struct wim_lookup_table *table);
510
511 extern u64
512 lookup_table_total_stream_size(struct wim_lookup_table *table);
513
514
515 static inline void
516 lookup_table_insert_unhashed(struct wim_lookup_table *table,
517                              struct wim_lookup_table_entry *lte,
518                              struct wim_inode *back_inode,
519                              u32 back_stream_id)
520 {
521         lte->unhashed = 1;
522         lte->back_inode = back_inode;
523         lte->back_stream_id = back_stream_id;
524         list_add_tail(&lte->unhashed_list, table->unhashed_streams);
525 }
526
527 extern int
528 hash_unhashed_stream(struct wim_lookup_table_entry *lte,
529                      struct wim_lookup_table *lookup_table,
530                      struct wim_lookup_table_entry **lte_ret);
531
532 extern struct wim_lookup_table_entry **
533 retrieve_lte_pointer(struct wim_lookup_table_entry *lte);
534
535 #endif /* _WIMLIB_LOOKUP_TABLE_H */