lustre/obdclass/hash.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2002 by Theodore Ts'o
   3  *
   4  * This file is released under the GPL v2.
   5  *
   6  * This file may be redistributed under the terms of the GNU Public
   7  * License.
   8  */
   9
  10 /*
  11  * obdclass/hash.c is copied from ldiskfs/hash.c.
  12  * ldiskfs is used by server only.
  13  * obdclass is shared by both client and server, it should not depend on ldiskfs.
  14  */
  15
  16 #include <linux/fs.h>
  17 #include <linux/jbd.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #ifdef HAVE_SERVER_SUPPORT
  20 # include <linux/ldiskfs_fs.h>
  21 #else
  22 # include <obd_class.h>
  23 #endif
  24
  25 #define DELTA 0x9E3779B9
  26
  27 static void TEA_transform(__u32 buf[4], __u32 const in[])
  28 {
  29         __u32   sum = 0;
  30         __u32   b0 = buf[0], b1 = buf[1];
  31         __u32   a = in[0], b = in[1], c = in[2], d = in[3];
  32         int     n = 16;
  33
  34         do {
  35                 sum += DELTA;
  36                 b0 += ((b1 << 4)+a) ^ (b1+sum) ^ ((b1 >> 5)+b);
  37                 b1 += ((b0 << 4)+c) ^ (b0+sum) ^ ((b0 >> 5)+d);
  38         } while(--n);
  39
  40         buf[0] += b0;
  41         buf[1] += b1;
  42 }
  43
  44 /* F, G and H are basic MD4 functions: selection, majority, parity */
  45 #define F(x, y, z) ((z) ^ ((x) & ((y) ^ (z))))
  46 #define G(x, y, z) (((x) & (y)) + (((x) ^ (y)) & (z)))
  47 #define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
  48
  49 /*
  50  * The generic round function.  The application is so specific that
  51  * we don't bother protecting all the arguments with parens, as is generally
  52  * good macro practice, in favor of extra legibility.
  53  * Rotation is separate from addition to prevent recomputation
  54  */
  55 #define ROUND(f, a, b, c, d, x, s)      \
  56         (a += f(b, c, d) + x, a = (a << s) | (a >> (32-s)))
  57 #define K1 0
  58 #define K2 013240474631UL
  59 #define K3 015666365641UL
  60
  61 /*
  62  * Basic cut-down MD4 transform.  Returns only 32 bits of result.
  63  */
  64 static void halfMD4Transform (__u32 buf[4], __u32 const in[])
  65 {
  66         __u32   a = buf[0], b = buf[1], c = buf[2], d = buf[3];
  67
  68         /* Round 1 */
  69         ROUND(F, a, b, c, d, in[0] + K1,  3);
  70         ROUND(F, d, a, b, c, in[1] + K1,  7);
  71         ROUND(F, c, d, a, b, in[2] + K1, 11);
  72         ROUND(F, b, c, d, a, in[3] + K1, 19);
  73         ROUND(F, a, b, c, d, in[4] + K1,  3);
  74         ROUND(F, d, a, b, c, in[5] + K1,  7);
  75         ROUND(F, c, d, a, b, in[6] + K1, 11);
  76         ROUND(F, b, c, d, a, in[7] + K1, 19);
  77
  78         /* Round 2 */
  79         ROUND(G, a, b, c, d, in[1] + K2,  3);
  80         ROUND(G, d, a, b, c, in[3] + K2,  5);
  81         ROUND(G, c, d, a, b, in[5] + K2,  9);
  82         ROUND(G, b, c, d, a, in[7] + K2, 13);
  83         ROUND(G, a, b, c, d, in[0] + K2,  3);
  84         ROUND(G, d, a, b, c, in[2] + K2,  5);
  85         ROUND(G, c, d, a, b, in[4] + K2,  9);
  86         ROUND(G, b, c, d, a, in[6] + K2, 13);
  87
  88         /* Round 3 */
  89         ROUND(H, a, b, c, d, in[3] + K3,  3);
  90         ROUND(H, d, a, b, c, in[7] + K3,  9);
  91         ROUND(H, c, d, a, b, in[2] + K3, 11);
  92         ROUND(H, b, c, d, a, in[6] + K3, 15);
  93         ROUND(H, a, b, c, d, in[1] + K3,  3);
  94         ROUND(H, d, a, b, c, in[5] + K3,  9);
  95         ROUND(H, c, d, a, b, in[0] + K3, 11);
  96         ROUND(H, b, c, d, a, in[4] + K3, 15);
  97
  98         buf[0] += a;
  99         buf[1] += b;
 100         buf[2] += c;
 101         buf[3] += d;
 102 }
 103
 104 #undef ROUND
 105 #undef F
 106 #undef G
 107 #undef H
 108 #undef K1
 109 #undef K2
 110 #undef K3
 111
 112 /* The old legacy hash */
 113 static __u32 dx_hack_hash (const char *name, int len)
 114 {
 115         __u32 hash0 = 0x12a3fe2d, hash1 = 0x37abe8f9;
 116         while (len--) {
 117                 __u32 hash = hash1 + (hash0 ^ (*name++ * 7152373));
 118
 119                 if (hash & 0x80000000) hash -= 0x7fffffff;
 120                 hash1 = hash0;
 121                 hash0 = hash;
 122         }
 123         return (hash0 << 1);
 124 }
 125
 126 static __u32 dx_r5_hash(const signed char *msg, int len)
 127 {
 128         __u32 a = 0;
 129         while (len--) {
 130                 a += *msg << 4;
 131                 a += *msg >> 4;
 132                 a *= 11;
 133                 msg++;
 134         }
 135         return a;
 136 }
 137
 138 static __u32 dx_same_hash(const signed char *msg, int len)
 139 {
 140         return 0xcafebabeUL;
 141 }
 142
 143 static void str2hashbuf(const char *msg, int len, __u32 *buf, int num)
 144 {
 145         __u32   pad, val;
 146         int     i;
 147
 148         pad = (__u32)len | ((__u32)len << 8);
 149         pad |= pad << 16;
 150
 151         val = pad;
 152         if (len > num*4)
 153                 len = num * 4;
 154         for (i=0; i < len; i++) {
 155                 if ((i % 4) == 0)
 156                         val = pad;
 157                 val = msg[i] + (val << 8);
 158                 if ((i % 4) == 3) {
 159                         *buf++ = val;
 160                         val = pad;
 161                         num--;
 162                 }
 163         }
 164         if (--num >= 0)
 165                 *buf++ = val;
 166         while (--num >= 0)
 167                 *buf++ = pad;
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Returns the hash of a filename.  If len is 0 and name is NULL, then
 172  * this function can be used to test whether or not a hash version is
 173  * supported.
 174  *
 175  * The seed is an 4 longword (32 bits) "secret" which can be used to
 176  * uniquify a hash.  If the seed is all zero's, then some default seed
 177  * may be used.
 178  *
 179  * A particular hash version specifies whether or not the seed is
 180  * represented, and whether or not the returned hash is 32 bits or 64
 181  * bits.  32 bit hashes will return 0 for the minor hash.
 182  */
 183 int ldiskfsfs_dirhash(const char *name, int len, struct ldiskfs_dx_hash_info *hinfo)
 184 {
 185         __u32   hash;
 186         __u32   minor_hash = 0;
 187         const char      *p;
 188         int             i;
 189         __u32           in[8], buf[4];
 190
 191         /* Initialize the default seed for the hash checksum functions */
 192         buf[0] = 0x67452301;
 193         buf[1] = 0xefcdab89;
 194         buf[2] = 0x98badcfe;
 195         buf[3] = 0x10325476;
 196
 197         /* Check to see if the seed is all zero's */
 198         if (hinfo->seed) {
 199                 for (i=0; i < 4; i++) {
 200                         if (hinfo->seed[i])
 201                                 break;
 202                 }
 203                 if (i < 4)
 204                         memcpy(buf, hinfo->seed, sizeof(buf));
 205         }
 206
 207         switch (hinfo->hash_version) {
 208         case LDISKFS_DX_HASH_LEGACY:
 209                 hash = dx_hack_hash(name, len);
 210                 break;
 211         case LDISKFS_DX_HASH_HALF_MD4:
 212                 p = name;
 213                 while (len > 0) {
 214                         str2hashbuf(p, len, in, 8);
 215                         halfMD4Transform(buf, in);
 216                         len -= 32;
 217                         p += 32;
 218                 }
 219                 minor_hash = buf[2];
 220                 hash = buf[1];
 221                 break;
 222         case LDISKFS_DX_HASH_TEA:
 223                 p = name;
 224                 while (len > 0) {
 225                         str2hashbuf(p, len, in, 4);
 226                         TEA_transform(buf, in);
 227                         len -= 16;
 228                         p += 16;
 229                 }
 230                 hash = buf[0];
 231                 minor_hash = buf[1];
 232                 break;
 233         case LDISKFS_DX_HASH_R5:
 234                 hash = dx_r5_hash(name, len);
 235                 break;
 236         case LDISKFS_DX_HASH_SAME:
 237                 hash = dx_same_hash(name, len);
 238                 break;
 239         default:
 240                 hinfo->hash = 0;
 241                 return -1;
 242         }
 243         hash = hash & ~1;
 244         if (hash == (LDISKFS_HTREE_EOF << 1))
 245                 hash = (LDISKFS_HTREE_EOF-1) << 1;
 246         hinfo->hash = hash;
 247         hinfo->minor_hash = minor_hash;
 248         return 0;
 249 }