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 #define DX_HASH_R5      98
  27 #define DX_HASH_SAME    99
  28
  29
  30 static void TEA_transform(__u32 buf[4], __u32 const in[])
  31 {
  32         __u32   sum = 0;
  33         __u32   b0 = buf[0], b1 = buf[1];
  34         __u32   a = in[0], b = in[1], c = in[2], d = in[3];
  35         int     n = 16;
  36
  37         do {
  38                 sum += DELTA;
  39                 b0 += ((b1 << 4)+a) ^ (b1+sum) ^ ((b1 >> 5)+b);
  40                 b1 += ((b0 << 4)+c) ^ (b0+sum) ^ ((b0 >> 5)+d);
  41         } while(--n);
  42
  43         buf[0] += b0;
  44         buf[1] += b1;
  45 }
  46
  47 /* F, G and H are basic MD4 functions: selection, majority, parity */
  48 #define F(x, y, z) ((z) ^ ((x) & ((y) ^ (z))))
  49 #define G(x, y, z) (((x) & (y)) + (((x) ^ (y)) & (z)))
  50 #define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
  51
  52 /*
  53  * The generic round function.  The application is so specific that
  54  * we don't bother protecting all the arguments with parens, as is generally
  55  * good macro practice, in favor of extra legibility.
  56  * Rotation is separate from addition to prevent recomputation
  57  */
  58 #define ROUND(f, a, b, c, d, x, s)      \
  59         (a += f(b, c, d) + x, a = (a << s) | (a >> (32-s)))
  60 #define K1 0
  61 #define K2 013240474631UL
  62 #define K3 015666365641UL
  63
  64 /*
  65  * Basic cut-down MD4 transform.  Returns only 32 bits of result.
  66  */
  67 static void halfMD4Transform (__u32 buf[4], __u32 const in[])
  68 {
  69         __u32   a = buf[0], b = buf[1], c = buf[2], d = buf[3];
  70
  71         /* Round 1 */
  72         ROUND(F, a, b, c, d, in[0] + K1,  3);
  73         ROUND(F, d, a, b, c, in[1] + K1,  7);
  74         ROUND(F, c, d, a, b, in[2] + K1, 11);
  75         ROUND(F, b, c, d, a, in[3] + K1, 19);
  76         ROUND(F, a, b, c, d, in[4] + K1,  3);
  77         ROUND(F, d, a, b, c, in[5] + K1,  7);
  78         ROUND(F, c, d, a, b, in[6] + K1, 11);
  79         ROUND(F, b, c, d, a, in[7] + K1, 19);
  80
  81         /* Round 2 */
  82         ROUND(G, a, b, c, d, in[1] + K2,  3);
  83         ROUND(G, d, a, b, c, in[3] + K2,  5);
  84         ROUND(G, c, d, a, b, in[5] + K2,  9);
  85         ROUND(G, b, c, d, a, in[7] + K2, 13);
  86         ROUND(G, a, b, c, d, in[0] + K2,  3);
  87         ROUND(G, d, a, b, c, in[2] + K2,  5);
  88         ROUND(G, c, d, a, b, in[4] + K2,  9);
  89         ROUND(G, b, c, d, a, in[6] + K2, 13);
  90
  91         /* Round 3 */
  92         ROUND(H, a, b, c, d, in[3] + K3,  3);
  93         ROUND(H, d, a, b, c, in[7] + K3,  9);
  94         ROUND(H, c, d, a, b, in[2] + K3, 11);
  95         ROUND(H, b, c, d, a, in[6] + K3, 15);
  96         ROUND(H, a, b, c, d, in[1] + K3,  3);
  97         ROUND(H, d, a, b, c, in[5] + K3,  9);
  98         ROUND(H, c, d, a, b, in[0] + K3, 11);
  99         ROUND(H, b, c, d, a, in[4] + K3, 15);
 100
 101         buf[0] += a;
 102         buf[1] += b;
 103         buf[2] += c;
 104         buf[3] += d;
 105 }
 106
 107 #undef ROUND
 108 #undef F
 109 #undef G
 110 #undef H
 111 #undef K1
 112 #undef K2
 113 #undef K3
 114
 115 /* The old legacy hash */
 116 static __u32 dx_hack_hash (const char *name, int len)
 117 {
 118         __u32 hash0 = 0x12a3fe2d, hash1 = 0x37abe8f9;
 119         while (len--) {
 120                 __u32 hash = hash1 + (hash0 ^ (*name++ * 7152373));
 121
 122                 if (hash & 0x80000000) hash -= 0x7fffffff;
 123                 hash1 = hash0;
 124                 hash0 = hash;
 125         }
 126         return (hash0 << 1);
 127 }
 128
 129 static __u32 dx_r5_hash(const signed char *msg, int len)
 130 {
 131         __u32 a = 0;
 132         while (len--) {
 133                 a += *msg << 4;
 134                 a += *msg >> 4;
 135                 a *= 11;
 136                 msg++;
 137         }
 138         return a;
 139 }
 140
 141 static __u32 dx_same_hash(const signed char *msg, int len)
 142 {
 143         return 0xcafebabeUL;
 144 }
 145
 146 static void str2hashbuf(const char *msg, int len, __u32 *buf, int num)
 147 {
 148         __u32   pad, val;
 149         int     i;
 150
 151         pad = (__u32)len | ((__u32)len << 8);
 152         pad |= pad << 16;
 153
 154         val = pad;
 155         if (len > num*4)
 156                 len = num * 4;
 157         for (i=0; i < len; i++) {
 158                 if ((i % 4) == 0)
 159                         val = pad;
 160                 val = msg[i] + (val << 8);
 161                 if ((i % 4) == 3) {
 162                         *buf++ = val;
 163                         val = pad;
 164                         num--;
 165                 }
 166         }
 167         if (--num >= 0)
 168                 *buf++ = val;
 169         while (--num >= 0)
 170                 *buf++ = pad;
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Returns the hash of a filename.  If len is 0 and name is NULL, then
 175  * this function can be used to test whether or not a hash version is
 176  * supported.
 177  *
 178  * The seed is an 4 longword (32 bits) "secret" which can be used to
 179  * uniquify a hash.  If the seed is all zero's, then some default seed
 180  * may be used.
 181  *
 182  * A particular hash version specifies whether or not the seed is
 183  * represented, and whether or not the returned hash is 32 bits or 64
 184  * bits.  32 bit hashes will return 0 for the minor hash.
 185  */
 186 int ldiskfsfs_dirhash(const char *name, int len, struct ldiskfs_dx_hash_info *hinfo)
 187 {
 188         __u32   hash;
 189         __u32   minor_hash = 0;
 190         const char      *p;
 191         int             i;
 192         __u32           in[8], buf[4];
 193
 194         /* Initialize the default seed for the hash checksum functions */
 195         buf[0] = 0x67452301;
 196         buf[1] = 0xefcdab89;
 197         buf[2] = 0x98badcfe;
 198         buf[3] = 0x10325476;
 199
 200         /* Check to see if the seed is all zero's */
 201         if (hinfo->seed) {
 202                 for (i=0; i < 4; i++) {
 203                         if (hinfo->seed[i])
 204                                 break;
 205                 }
 206                 if (i < 4)
 207                         memcpy(buf, hinfo->seed, sizeof(buf));
 208         }
 209
 210         switch (hinfo->hash_version) {
 211         case LDISKFS_DX_HASH_LEGACY:
 212                 hash = dx_hack_hash(name, len);
 213                 break;
 214         case LDISKFS_DX_HASH_HALF_MD4:
 215                 p = name;
 216                 while (len > 0) {
 217                         str2hashbuf(p, len, in, 8);
 218                         halfMD4Transform(buf, in);
 219                         len -= 32;
 220                         p += 32;
 221                 }
 222                 minor_hash = buf[2];
 223                 hash = buf[1];
 224                 break;
 225         case LDISKFS_DX_HASH_TEA:
 226                 p = name;
 227                 while (len > 0) {
 228                         str2hashbuf(p, len, in, 4);
 229                         TEA_transform(buf, in);
 230                         len -= 16;
 231                         p += 16;
 232                 }
 233                 hash = buf[0];
 234                 minor_hash = buf[1];
 235                 break;
 236         case LDISKFS_DX_HASH_R5:
 237                 hash = dx_r5_hash(name, len);
 238                 break;
 239         case LDISKFS_DX_HASH_SAME:
 240                 hash = dx_same_hash(name, len);
 241                 break;
 242         default:
 243                 hinfo->hash = 0;
 244                 return -1;
 245         }
 246         hash = hash & ~1;
 247         if (hash == (LDISKFS_HTREE_EOF << 1))
 248                 hash = (LDISKFS_HTREE_EOF-1) << 1;
 249         hinfo->hash = hash;
 250         hinfo->minor_hash = minor_hash;
 251         return 0;
 252 }