5c1c1aad7c17230d48cce3b918e311b80d4fb669
[wimlib] / src / dentry.h
1 #ifndef _WIMLIB_DENTRY_H
2 #define _WIMLIB_DENTRY_H
3
4 #include "util.h"
5 #include "config.h"
6 #include "list.h"
7 #include "sha1.h"
8 #include "rbtree.h"
9 #include <string.h>
10
11 #ifdef WITH_FUSE
12 #include <pthread.h>
13 #endif
14
15 struct stat;
16 struct wim_lookup_table;
17 struct WIMStruct;
18 struct wim_lookup_table_entry;
19 struct wimfs_fd;
20 struct wim_inode;
21 struct wim_dentry;
22
23 /* Size of the struct wim_dentry up to and including the file_name_len. */
24 #define WIM_DENTRY_DISK_SIZE    102
25
26 /* Size of on-disk WIM alternate data stream entry, in bytes, up to and
27  * including the stream length field (see below). */
28 #define WIM_ADS_ENTRY_DISK_SIZE 38
29
30 /*
31  * Reparse tags documented at
32  * http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd541667(v=prot.10).aspx
33  */
34 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_RESERVED_ZERO        0x00000000
35 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_RESERVED_ONE         0x00000001
36 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_MOUNT_POINT          0xA0000003
37 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_HSM                  0xC0000004
38 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_HSM2                 0x80000006
39 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_DRIVER_EXTENDER      0x80000005
40 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_SIS                  0x80000007
41 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_DFS                  0x8000000A
42 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_DFSR                 0x80000012
43 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_FILTER_MANAGER       0x8000000B
44 #define WIM_IO_REPARSE_TAG_SYMLINK              0xA000000C
45
46 #define FILE_ATTRIBUTE_READONLY            0x00000001
47 #define FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN              0x00000002
48 #define FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM              0x00000004
49 #define FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY           0x00000010
50 #define FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE             0x00000020
51 #define FILE_ATTRIBUTE_DEVICE              0x00000040
52 #define FILE_ATTRIBUTE_NORMAL              0x00000080
53 #define FILE_ATTRIBUTE_TEMPORARY           0x00000100
54 #define FILE_ATTRIBUTE_SPARSE_FILE         0x00000200
55 #define FILE_ATTRIBUTE_REPARSE_POINT       0x00000400
56 #define FILE_ATTRIBUTE_COMPRESSED          0x00000800
57 #define FILE_ATTRIBUTE_OFFLINE             0x00001000
58 #define FILE_ATTRIBUTE_NOT_CONTENT_INDEXED 0x00002000
59 #define FILE_ATTRIBUTE_ENCRYPTED           0x00004000
60 #define FILE_ATTRIBUTE_VIRTUAL             0x00010000
61
62
63 /* Alternate data stream entry.
64  *
65  * We read this from disk in the read_ads_entries() function; see that function
66  * for more explanation. */
67 struct ads_entry {
68         union {
69                 /* SHA-1 message digest of stream contents */
70                 u8 hash[SHA1_HASH_SIZE];
71
72                 /* The corresponding lookup table entry (only for resolved
73                  * streams) */
74                 struct wim_lookup_table_entry *lte;
75         };
76
77         /* Length of stream name (UTF-16).  This is in bytes, not characters,
78          * and does not include the terminating null character   */
79         u16 stream_name_len;
80
81         /* Length of stream name (UTF-8) */
82         u16 stream_name_utf8_len;
83
84         /* Stream name (UTF-16) */
85         char *stream_name;
86
87         /* Stream name (UTF-8) */
88         char *stream_name_utf8;
89
90 #ifdef WITH_FUSE
91         /* Number to identify an alternate data stream even after it's possibly
92          * been moved or renamed. */
93         u32 stream_id;
94 #endif
95 };
96
97
98 static inline bool ads_entries_have_same_name(const struct ads_entry *entry_1,
99                                               const struct ads_entry *entry_2)
100 {
101         if (entry_1->stream_name_len != entry_2->stream_name_len)
102                 return false;
103         return memcmp(entry_1->stream_name, entry_2->stream_name,
104                       entry_1->stream_name_len) == 0;
105 }
106
107 /*
108  * In-memory structure for a WIM directory entry (dentry).  There is a directory
109  * tree for each image in the WIM.
110  *
111  * Note that this is a directory entry and not an inode.  Since NTFS allows hard
112  * links, it's possible for a NTFS inode to correspond to multiple WIM dentries.
113  * The hard_link field on the on-disk WIM dentry tells us the number of the NTFS
114  * inode that the dentry corresponds to.
115  *
116  * Unfortunately, WIM files do not have an analogue to an inode; instead certain
117  * information, such as file attributes, the security descriptor, and file
118  * streams is replicated in each hard-linked dentry, even though this
119  * information really is associated with an inode.  In-memory, we fix up this
120  * flaw by allocating a `struct wim_inode' for each dentry that contains some of
121  * this duplicated information, then combining the inodes for each hard link
122  * group together.
123  *
124  * Confusingly, it's possible for stream information to be missing from a dentry
125  * in a hard link set, in which case the stream information needs to be gotten
126  * from one of the other dentries in the hard link set.  In addition, it is
127  * possible for dentries to have inconsistent security IDs, file attributes, or
128  * file streams when they share the same hard link ID (don't even ask.  I hope
129  * that Microsoft may have fixed this problem, since I've only noticed it in the
130  * 'install.wim' for Windows 7).  For those dentries, we have to use the
131  * conflicting fields to split up the hard link groups.  (See fix_inodes() in
132  * hardlink.c).
133  */
134 struct wim_dentry {
135         /* Byte 0 */
136
137         /* The inode for this dentry */
138         struct wim_inode *d_inode;
139
140         /* Byte 8 */
141
142         /* Red-black tree of sibling dentries */
143         struct rb_node rb_node;
144
145         /* Byte 32 */
146
147         /* Length of short filename, in bytes, not including the terminating
148          * zero wide-character. */
149         u16 short_name_len;
150
151         /* Length of file name, in bytes, not including the terminating zero
152          * wide-character. */
153         u16 file_name_len;
154
155         /* Length of the filename converted into UTF-8, in bytes, not including
156          * the terminating zero byte. */
157         u16 file_name_utf8_len;
158
159         u8 is_extracted : 1;
160
161         /* Byte 40 */
162
163         /* Pointer to the filename converted to UTF-8 (malloc()ed buffer). */
164         char *file_name_utf8;
165
166         /* Byte 48 */
167
168         struct list_head tmp_list;
169
170         /* Byte 64 */
171
172         /* List of dentries in the inode (hard link set)  */
173         struct list_head d_alias;
174
175         /* The parent of this directory entry. */
176         struct wim_dentry *parent;
177
178         /*
179          * Size of directory entry on disk, in bytes.  Typical size is around
180          * 104 to 120 bytes.
181          *
182          * It is possible for the length field to be 0.  This situation, which
183          * is undocumented, indicates the end of a list of sibling nodes in a
184          * directory.  It also means the real length is 8, because the dentry
185          * included only the length field, but that takes up 8 bytes.
186          *
187          * The length here includes the base directory entry on disk as well as
188          * the long and short filenames.  It does NOT include any alternate
189          * stream entries that may follow the directory entry, even though the
190          * size of those needs to be considered.  The length SHOULD be 8-byte
191          * aligned, although we don't require it to be.  We do require the
192          * length to be large enough to hold the file name(s) of the dentry;
193          * additionally, a warning is issued if this field is larger than the
194          * aligned size.
195          */
196         u64 length;
197
198         /* The offset, from the start of the uncompressed WIM metadata resource
199          * for this image, of this dentry's child dentries.  0 if the directory
200          * entry has no children, which is the case for regular files or reparse
201          * points. */
202         u64 subdir_offset;
203
204         /* Number of references to the dentry tree itself, as in multiple
205          * WIMStructs */
206         u32 refcnt;
207
208         u32 full_path_utf8_len;
209
210         /* Pointer to the UTF-16 short filename (malloc()ed buffer) */
211         char *short_name;
212
213         /* Pointer to the UTF-16 filename (malloc()ed buffer). */
214         char *file_name;
215
216         /* Full path (UTF-8) to this dentry (malloc()ed buffer). */
217         char *full_path_utf8;
218 };
219
220 #define rbnode_dentry(node) container_of(node, struct wim_dentry, rb_node)
221
222 /*
223  * WIM inode.
224  *
225  * As mentioned above, in the WIM file that is no on-disk analogue of a real
226  * inode, as most of these fields are duplicated in the dentries.
227  */
228 struct wim_inode {
229         /* Timestamps for the inode.  The timestamps are the number of
230          * 100-nanosecond intervals that have elapsed since 12:00 A.M., January
231          * 1st, 1601, UTC.  This is the same format used in NTFS inodes. */
232         u64 i_creation_time;
233         u64 i_last_access_time;
234         u64 i_last_write_time;
235
236         /* The file attributes associated with this inode.  This is a bitwise OR
237          * of the FILE_ATTRIBUTE_* flags. */
238         u32 i_attributes;
239
240         /* The index of the security descriptor in the WIM image's table of
241          * security descriptors that contains this file's security information.
242          * If -1, no security information exists for this file.  */
243         int32_t i_security_id;
244
245         /* %true iff the inode's lookup table entries has been resolved (i.e.
246          * the @lte field is valid, but the @hash field is not valid)
247          *
248          * (This is not an on-disk field.) */
249         u8 i_resolved : 1;
250
251         /* %true iff verify_inode() has run on this inode. */
252         u8 i_verified : 1;
253
254         /* Number of alternate data streams associated with this inode */
255         u16 i_num_ads;
256
257         /* A hash of the file's contents, or a pointer to the lookup table entry
258          * for this dentry if the lookup table entries have been resolved.
259          *
260          * More specifically, this is for the un-named default file stream, as
261          * opposed to the alternate (named) file streams, which may have their
262          * own lookup table entries.  */
263         union {
264                 u8 i_hash[SHA1_HASH_SIZE];
265                 struct wim_lookup_table_entry *i_lte;
266         };
267
268         /* Identity of a reparse point.  See
269          * http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365503(v=vs.85).aspx
270          * for what a reparse point is. */
271         u32 i_reparse_tag;
272
273         /* Number of dentries that reference this inode */
274         u32 i_nlink;
275
276         /* Alternate data stream entries. */
277         struct ads_entry *i_ads_entries;
278
279         /* Inode number */
280         u64 i_ino;
281
282         /* List of dentries that reference this inode (there should be
283          * link_count of them) */
284         struct list_head i_dentry;
285
286         struct hlist_node i_hlist;
287
288         struct list_head i_lte_inode_list;
289
290         char *i_extracted_file;
291
292         /* Root of a red-black tree storing the children of this inode (if
293          * non-empty, implies the inode is a directory, although that is also
294          * noted in the @attributes field.) */
295         struct rb_root i_children;
296
297 #ifdef WITH_FUSE
298         /* wimfs file descriptors table for the inode */
299         u16 i_num_opened_fds;
300         u16 i_num_allocated_fds;
301         struct wimfs_fd **i_fds;
302
303         /* Next alternate data stream ID to be assigned */
304         u32 i_next_stream_id;
305
306         /* This mutex protects the inode's file descriptors table during
307          * read-only mounts.  Read-write mounts are still restricted to 1
308          * thread. */
309         pthread_mutex_t i_mutex;
310 #endif
311 };
312
313 #define inode_for_each_dentry(dentry, inode) \
314                 list_for_each_entry((dentry), &(inode)->i_dentry, d_alias)
315
316 #define inode_add_dentry(dentry, inode) \
317                 list_add_tail(&(dentry)->d_alias, &(inode)->i_dentry)
318
319 static inline struct wim_dentry *inode_first_dentry(struct wim_inode *inode)
320 {
321         return container_of(inode->i_dentry.next, struct wim_dentry, d_alias);
322 }
323
324 static inline bool dentry_is_first_in_inode(const struct wim_dentry *dentry)
325 {
326         return inode_first_dentry(dentry->d_inode) == dentry;
327 }
328
329 extern u64 dentry_correct_total_length(const struct wim_dentry *dentry);
330
331 extern int for_dentry_in_tree(struct wim_dentry *root,
332                               int (*visitor)(struct wim_dentry*, void*),
333                               void *args);
334
335 extern int for_dentry_in_rbtree(struct rb_node *node,
336                                 int (*visitor)(struct wim_dentry *, void *),
337                                 void *arg);
338
339 extern int for_dentry_in_tree_depth(struct wim_dentry *root,
340                                     int (*visitor)(struct wim_dentry*, void*),
341                                     void *args);
342
343 extern int calculate_dentry_full_path(struct wim_dentry *dentry, void *ignore);
344 extern void calculate_subdir_offsets(struct wim_dentry *dentry, u64 *subdir_offset_p);
345 extern int set_dentry_name(struct wim_dentry *dentry, const char *new_name);
346
347 extern struct wim_dentry *get_dentry(struct WIMStruct *w, const char *path);
348 extern struct wim_inode *wim_pathname_to_inode(struct WIMStruct *w,
349                                            const char *path);
350 extern struct wim_dentry *get_dentry_child_with_name(const struct wim_dentry *dentry,
351                                                  const char *name);
352 extern struct wim_dentry *get_parent_dentry(struct WIMStruct *w, const char *path);
353
354 extern int print_dentry(struct wim_dentry *dentry, void *lookup_table);
355 extern int print_dentry_full_path(struct wim_dentry *entry, void *ignore);
356
357 extern struct wim_dentry *new_dentry(const char *name);
358 extern struct wim_dentry *new_dentry_with_inode(const char *name);
359 extern struct wim_dentry *new_dentry_with_timeless_inode(const char *name);
360
361 extern void free_inode(struct wim_inode *inode);
362 extern void free_dentry(struct wim_dentry *dentry);
363 extern void put_dentry(struct wim_dentry *dentry);
364
365 extern void free_dentry_tree(struct wim_dentry *root,
366                              struct wim_lookup_table *lookup_table);
367 extern int increment_dentry_refcnt(struct wim_dentry *dentry, void *ignore);
368
369 extern void unlink_dentry(struct wim_dentry *dentry);
370 extern bool dentry_add_child(struct wim_dentry * restrict parent,
371                              struct wim_dentry * restrict child);
372
373 extern struct ads_entry *inode_get_ads_entry(struct wim_inode *inode,
374                                              const char *stream_name,
375                                              u16 *idx_ret);
376 extern struct ads_entry *inode_add_ads(struct wim_inode *dentry,
377                                        const char *stream_name);
378
379 extern void inode_remove_ads(struct wim_inode *inode, u16 idx,
380                              struct wim_lookup_table *lookup_table);
381
382 extern int read_dentry(const u8 metadata_resource[], u64 metadata_resource_len,
383                        u64 offset, struct wim_dentry *dentry);
384
385
386 extern int read_dentry_tree(const u8 metadata_resource[],
387                             u64 metadata_resource_len, struct wim_dentry *dentry);
388
389 extern u8 *write_dentry_tree(const struct wim_dentry *tree, u8 *p);
390
391 static inline bool dentry_is_root(const struct wim_dentry *dentry)
392 {
393         return dentry->parent == dentry;
394 }
395
396 static inline bool inode_is_directory(const struct wim_inode *inode)
397 {
398         return (inode->i_attributes & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY)
399                 && !(inode->i_attributes & FILE_ATTRIBUTE_REPARSE_POINT);
400 }
401
402 static inline bool dentry_is_directory(const struct wim_dentry *dentry)
403 {
404         return inode_is_directory(dentry->d_inode);
405 }
406
407 /* For our purposes, we consider "real" symlinks and "junction points" to both
408  * be symlinks. */
409 static inline bool inode_is_symlink(const struct wim_inode *inode)
410 {
411         return (inode->i_attributes & FILE_ATTRIBUTE_REPARSE_POINT)
412                 && ((inode->i_reparse_tag == WIM_IO_REPARSE_TAG_SYMLINK) ||
413                      inode->i_reparse_tag == WIM_IO_REPARSE_TAG_MOUNT_POINT);
414 }
415
416 static inline bool inode_is_regular_file(const struct wim_inode *inode)
417 {
418         return !inode_is_directory(inode) && !inode_is_symlink(inode);
419 }
420
421 static inline bool dentry_is_regular_file(const struct wim_dentry *dentry)
422 {
423         return inode_is_regular_file(dentry->d_inode);
424 }
425
426 static inline bool inode_has_children(const struct wim_inode *inode)
427 {
428         return inode->i_children.rb_node != NULL;
429 }
430
431 static inline bool dentry_has_children(const struct wim_dentry *dentry)
432 {
433         return inode_has_children(dentry->d_inode);
434 }
435
436 #endif