src/udev/udevadm-hwdb.c

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   3
   4   Copyright 2012 Kay Sievers <kay.sievers@vrfy.org>
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   7   under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
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  11   systemd is distributed in the hope that it will be useful, but
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  13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
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  15
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  17   along with systemd; If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 ***/
  19
  20 #include <stdlib.h>
  21 #include <unistd.h>
  22 #include <getopt.h>
  23 #include <string.h>
  24
  25 #include "util.h"
  26 #include "strbuf.h"
  27 #include "conf-files.h"
  28
  29 #include "udev.h"
  30 #include "udev-hwdb.h"
  31
  32 /*
  33  * Generic udev properties, key/value database based on modalias strings.
  34  * Uses a Patricia/radix trie to index all matches for efficient lookup.
  35  */
  36
  37 static const char * const conf_file_dirs[] = {
  38         SYSCONFDIR "/udev/hwdb.d",
  39         UDEVLIBEXECDIR "/hwdb.d",
  40         NULL
  41 };
  42
  43 /* in-memory trie objects */
  44 struct trie {
  45         struct trie_node *root;
  46         struct strbuf *strings;
  47
  48         size_t nodes_count;
  49         size_t children_count;
  50         size_t values_count;
  51 };
  52
  53 struct trie_node {
  54         /* prefix, common part for all children of this node */
  55         size_t prefix_off;
  56
  57         /* sorted array of pointers to children nodes */
  58         struct trie_child_entry *children;
  59         uint8_t children_count;
  60
  61         /* sorted array of key/value pairs */
  62         struct trie_value_entry *values;
  63         size_t values_count;
  64 };
  65
  66 /* children array item with char (0-255) index */
  67 struct trie_child_entry {
  68         uint8_t c;
  69         struct trie_node *child;
  70 };
  71
  72 /* value array item with key/value pairs */
  73 struct trie_value_entry {
  74         size_t key_off;
  75         size_t value_off;
  76 };
  77
  78 static int trie_children_cmp(const void *v1, const void *v2) {
  79         const struct trie_child_entry *n1 = v1;
  80         const struct trie_child_entry *n2 = v2;
  81
  82         return n1->c - n2->c;
  83 }
  84
  85 static int node_add_child(struct trie *trie, struct trie_node *node, struct trie_node *node_child, uint8_t c) {
  86         struct trie_child_entry *child;
  87         int err = 0;
  88
  89         /* extend array, add new entry, sort for bisection */
  90         child = realloc(node->children, (node->children_count + 1) * sizeof(struct trie_child_entry));
  91         if (!child) {
  92                 err = -ENOMEM;
  93                 goto out;
  94         }
  95         node->children = child;
  96         trie->children_count++;
  97         node->children[node->children_count].c = c;
  98         node->children[node->children_count].child = node_child;
  99         node->children_count++;
 100         qsort(node->children, node->children_count, sizeof(struct trie_child_entry), trie_children_cmp);
 101         trie->nodes_count++;
 102 out:
 103         return err;
 104 }
 105
 106 static struct trie_node *node_lookup(const struct trie_node *node, uint8_t c) {
 107         struct trie_child_entry *child;
 108         struct trie_child_entry search;
 109
 110         search.c = c;
 111         child = bsearch(&search, node->children, node->children_count, sizeof(struct trie_child_entry), trie_children_cmp);
 112         if (child)
 113                 return child->child;
 114         return NULL;
 115 }
 116
 117 static void trie_node_cleanup(struct trie_node *node) {
 118         size_t i;
 119
 120         for (i = 0; i < node->children_count; i++)
 121                 trie_node_cleanup(node->children[i].child);
 122         free(node->children);
 123         free(node->values);
 124         free(node);
 125 }
 126
 127 static int trie_values_cmp(const void *v1, const void *v2, void *arg) {
 128         const struct trie_value_entry *val1 = v1;
 129         const struct trie_value_entry *val2 = v2;
 130         struct trie *trie = arg;
 131
 132         return strcmp(trie->strings->buf + val1->key_off,
 133                       trie->strings->buf + val2->key_off);
 134 }
 135
 136 static int trie_node_add_value(struct trie *trie, struct trie_node *node,
 137                           const char *key, const char *value) {
 138         ssize_t k, v;
 139         struct trie_value_entry *val;
 140
 141         k = strbuf_add_string(trie->strings, key, strlen(key));
 142         if (k < 0)
 143                 return k;
 144         v = strbuf_add_string(trie->strings, value, strlen(value));
 145         if (v < 0)
 146                 return v;
 147
 148         if (node->values_count) {
 149                 struct trie_value_entry search = {
 150                         .key_off = k,
 151                         .value_off = v,
 152                 };
 153
 154                 val = xbsearch_r(&search, node->values, node->values_count, sizeof(struct trie_value_entry), trie_values_cmp, trie);
 155                 if (val) {
 156                         /* replace existing earlier key with new value */
 157                         val->value_off = v;
 158                         return 0;
 159                 }
 160         }
 161
 162         /* extend array, add new entry, sort for bisection */
 163         val = realloc(node->values, (node->values_count + 1) * sizeof(struct trie_value_entry));
 164         if (!val)
 165                 return -ENOMEM;
 166         trie->values_count++;
 167         node->values = val;
 168         node->values[node->values_count].key_off = k;
 169         node->values[node->values_count].value_off = v;
 170         node->values_count++;
 171         qsort_r(node->values, node->values_count, sizeof(struct trie_value_entry), trie_values_cmp, trie);
 172         return 0;
 173 }
 174
 175 static int trie_insert(struct trie *trie, struct trie_node *node, const char *search,
 176                        const char *key, const char *value) {
 177         size_t i = 0;
 178         int err = 0;
 179
 180         for (;;) {
 181                 size_t p;
 182                 uint8_t c;
 183                 struct trie_node *child;
 184
 185                 for (p = 0; (c = trie->strings->buf[node->prefix_off + p]); p++) {
 186                         char *s;
 187                         ssize_t off;
 188
 189                         if (c == search[i + p])
 190                                 continue;
 191
 192                         /* split node */
 193                         child = calloc(sizeof(struct trie_node), 1);
 194                         if (!child) {
 195                                 err = -ENOMEM;
 196                                 goto out;
 197                         }
 198
 199                         /* move values from parent to child */
 200                         child->prefix_off = node->prefix_off + p+1;
 201                         child->children = node->children;
 202                         child->children_count = node->children_count;
 203                         child->values = node->values;
 204                         child->values_count = node->values_count;
 205
 206                         /* update parent; use strdup() because the source gets realloc()d */
 207                         s = strndup(trie->strings->buf + node->prefix_off, p);
 208                         if (!s) {
 209                                 err = -ENOMEM;
 210                                 goto out;
 211                         }
 212                         off = strbuf_add_string(trie->strings, s, p);
 213                         free(s);
 214                         if (off < 0) {
 215                                 err = off;
 216                                 goto out;
 217                         }
 218                         node->prefix_off = off;
 219                         node->children = NULL;
 220                         node->children_count = 0;
 221                         node->values = NULL;
 222                         node->values_count = 0;
 223                         err = node_add_child(trie, node, child, c);
 224                         if (err)
 225                                 goto out;
 226                         break;
 227                 }
 228                 i += p;
 229
 230                 c = search[i];
 231                 if (c == '\0')
 232                         return trie_node_add_value(trie, node, key, value);
 233
 234                 child = node_lookup(node, c);
 235                 if (!child) {
 236                         ssize_t off;
 237
 238                         /* new child */
 239                         child = calloc(sizeof(struct trie_node), 1);
 240                         if (!child) {
 241                                 err = -ENOMEM;
 242                                 goto out;
 243                         }
 244                         off = strbuf_add_string(trie->strings, search + i+1, strlen(search + i+1));
 245                         if (off < 0) {
 246                                 err = off;
 247                                 goto out;
 248                         }
 249                         child->prefix_off = off;
 250                         err = node_add_child(trie, node, child, c);
 251                         if (err)
 252                                 goto out;
 253                         return trie_node_add_value(trie, child, key, value);
 254                 }
 255
 256                 node = child;
 257                 i++;
 258         }
 259 out:
 260         return err;
 261 }
 262
 263 struct trie_f {
 264         FILE *f;
 265         struct trie *trie;
 266         uint64_t strings_off;
 267
 268         uint64_t nodes_count;
 269         uint64_t children_count;
 270         uint64_t values_count;
 271 };
 272
 273 /* calculate the storage space for the nodes, children arrays, value arrays */
 274 static void trie_store_nodes_size(struct trie_f *trie, struct trie_node *node) {
 275         uint64_t i;
 276
 277         for (i = 0; i < node->children_count; i++)
 278                 trie_store_nodes_size(trie, node->children[i].child);
 279
 280         trie->strings_off += sizeof(struct trie_node_f);
 281         for (i = 0; i < node->children_count; i++)
 282                 trie->strings_off += sizeof(struct trie_child_entry_f);
 283         for (i = 0; i < node->values_count; i++)
 284                 trie->strings_off += sizeof(struct trie_value_entry_f);
 285 }
 286
 287 static int64_t trie_store_nodes(struct trie_f *trie, struct trie_node *node) {
 288         uint64_t i;
 289         struct trie_node_f n = {
 290                 .prefix_off = htole64(trie->strings_off + node->prefix_off),
 291                 .children_count = node->children_count,
 292                 .values_count = htole64(node->values_count),
 293         };
 294         struct trie_child_entry_f *children;
 295         int64_t node_off;
 296
 297         if (node->children_count) {
 298                 children = new0(struct trie_child_entry_f, node->children_count);
 299                 if (!children)
 300                         return -ENOMEM;
 301         }
 302
 303         /* post-order recursion */
 304         for (i = 0; i < node->children_count; i++) {
 305                 int64_t child_off;
 306
 307                 child_off = trie_store_nodes(trie, node->children[i].child);
 308                 if (child_off < 0)
 309                         return child_off;
 310                 children[i].c = node->children[i].c;
 311                 children[i].child_off = htole64(child_off);
 312         }
 313
 314         /* write node */
 315         node_off = ftello(trie->f);
 316         fwrite(&n, sizeof(struct trie_node_f), 1, trie->f);
 317         trie->nodes_count++;
 318
 319         /* append children array */
 320         if (node->children_count) {
 321                 fwrite(children, sizeof(struct trie_child_entry_f), node->children_count, trie->f);
 322                 trie->children_count += node->children_count;
 323                 free(children);
 324         }
 325
 326         /* append values array */
 327         for (i = 0; i < node->values_count; i++) {
 328                 struct trie_value_entry_f v = {
 329                         .key_off = htole64(trie->strings_off + node->values[i].key_off),
 330                         .value_off = htole64(trie->strings_off + node->values[i].value_off),
 331                 };
 332
 333                 fwrite(&v, sizeof(struct trie_value_entry_f), 1, trie->f);
 334                 trie->values_count++;
 335         }
 336
 337         return node_off;
 338 }
 339
 340 static int trie_store(struct trie *trie, const char *filename) {
 341         struct trie_f t = {
 342                 .trie = trie,
 343         };
 344         char *filename_tmp;
 345         int64_t pos;
 346         int64_t root_off;
 347         int64_t size;
 348         struct trie_header_f h = {
 349                 .signature = HWDB_SIG,
 350                 .tool_version = htole64(atoi(VERSION)),
 351                 .header_size = htole64(sizeof(struct trie_header_f)),
 352                 .node_size = htole64(sizeof(struct trie_node_f)),
 353                 .child_entry_size = htole64(sizeof(struct trie_child_entry_f)),
 354                 .value_entry_size = htole64(sizeof(struct trie_value_entry_f)),
 355         };
 356         int err;
 357
 358         /* calculate size of header, nodes, children entries, value entries */
 359         t.strings_off = sizeof(struct trie_header_f);
 360         trie_store_nodes_size(&t, trie->root);
 361
 362         err = fopen_temporary(filename , &t.f, &filename_tmp);
 363         if (err < 0)
 364                 return err;
 365         fchmod(fileno(t.f), 0444);
 366
 367         /* write nodes */
 368         fseeko(t.f, sizeof(struct trie_header_f), SEEK_SET);
 369         root_off = trie_store_nodes(&t, trie->root);
 370         h.nodes_root_off = htole64(root_off);
 371         pos = ftello(t.f);
 372         h.nodes_len = htole64(pos - sizeof(struct trie_header_f));
 373
 374         /* write string buffer */
 375         fwrite(trie->strings->buf, trie->strings->len, 1, t.f);
 376         h.strings_len = htole64(trie->strings->len);
 377
 378         /* write header */
 379         size = ftello(t.f);
 380         h.file_size = htole64(size);
 381         fseeko(t.f, 0, SEEK_SET);
 382         fwrite(&h, sizeof(struct trie_header_f), 1, t.f);
 383         err = ferror(t.f);
 384         if (err)
 385                 err = -errno;
 386         fclose(t.f);
 387         if (err < 0 || rename(filename_tmp, filename) < 0) {
 388                 unlink(filename_tmp);
 389                 goto out;
 390         }
 391
 392         log_debug("=== trie on-disk ===\n");
 393         log_debug("size:             %8zi bytes\n", size);
 394         log_debug("header:           %8zu bytes\n", sizeof(struct trie_header_f));
 395         log_debug("nodes:            %8zu bytes (%8zi)\n", t.nodes_count * sizeof(struct trie_node_f), t.nodes_count);
 396         log_debug("child pointers:   %8zu bytes (%8zi)\n", t.children_count * sizeof(struct trie_child_entry_f), t.children_count);
 397         log_debug("value pointers:   %8zu bytes (%8zi)\n", t.values_count * sizeof(struct trie_value_entry_f), t.values_count);
 398         log_debug("string store:     %8zu bytes\n", trie->strings->len);
 399         log_debug("strings start:    %8llu\n", (unsigned long long) t.strings_off);
 400 out:
 401         free(filename_tmp);
 402         return err;
 403 }
 404
 405 static int import_file(struct trie *trie, const char *filename) {
 406         FILE *f;
 407         char line[LINE_MAX];
 408         char match[LINE_MAX];
 409
 410         f = fopen(filename, "re");
 411         if (f == NULL)
 412                 return -errno;
 413
 414         match[0] = '\0';
 415         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 416                 size_t len;
 417
 418                 if (line[0] == '#')
 419                         continue;
 420
 421                 /* new line, new record */
 422                 if (line[0] == '\n') {
 423                         match[0] = '\0';
 424                         continue;
 425                 }
 426
 427                 /* remove newline */
 428                 len = strlen(line);
 429                 if (len < 2)
 430                         continue;
 431                 line[len-1] = '\0';
 432
 433                 /* start of new record */
 434                 if (match[0] == '\0') {
 435                         strcpy(match, line);
 436                         continue;
 437                 }
 438
 439                 /* value lines */
 440                 if (line[0] == ' ') {
 441                         char *value;
 442
 443                         value = strchr(line, '=');
 444                         if (!value)
 445                                 continue;
 446                         value[0] = '\0';
 447                         value++;
 448                         trie_insert(trie, trie->root, match, line, value);
 449                 }
 450         }
 451         fclose(f);
 452         return 0;
 453 }
 454
 455 static void help(void) {
 456         printf("Usage: udevadm hwdb [--create] [--help]\n"
 457                "  --update            update the hardware database\n"
 458                "  --help\n\n");
 459 }
 460
 461 static int adm_hwdb(struct udev *udev, int argc, char *argv[]) {
 462         static const struct option options[] = {
 463                 { "update", no_argument, NULL, 'u' },
 464                 { "help", no_argument, NULL, 'h' },
 465                 {}
 466         };
 467         bool update = false;
 468         struct trie *trie;
 469         char **files, **f;
 470         int err;
 471         int rc = EXIT_SUCCESS;
 472
 473         for (;;) {
 474                 int option;
 475
 476                 option = getopt_long(argc, argv, "ch", options, NULL);
 477                 if (option == -1)
 478                         break;
 479
 480                 switch (option) {
 481                 case 'u':
 482                         update = true;
 483                         break;
 484                 case 'h':
 485                         help();
 486                         return EXIT_SUCCESS;
 487                 }
 488         }
 489
 490         if (!update) {
 491                 help();
 492                 return EXIT_SUCCESS;
 493         }
 494
 495         trie = calloc(sizeof(struct trie), 1);
 496         if (!trie) {
 497                 rc = EXIT_FAILURE;
 498                 goto out;
 499         }
 500
 501         /* string store */
 502         trie->strings = strbuf_new();
 503         if (!trie->strings) {
 504                 rc = EXIT_FAILURE;
 505                 goto out;
 506         }
 507
 508         /* index */
 509         trie->root = calloc(sizeof(struct trie_node), 1);
 510         if (!trie->root) {
 511                 rc = EXIT_FAILURE;
 512                 goto out;
 513         }
 514         trie->nodes_count++;
 515
 516         err = conf_files_list_strv(&files, ".hwdb", (const char **)conf_file_dirs);
 517         if (err < 0) {
 518                 log_error("failed to enumerate hwdb files: %s\n", strerror(-err));
 519                 rc = EXIT_FAILURE;
 520                 goto out;
 521         }
 522         STRV_FOREACH(f, files) {
 523                 log_debug("reading file '%s'", *f);
 524                 import_file(trie, *f);
 525         }
 526         strv_free(files);
 527
 528         strbuf_complete(trie->strings);
 529
 530         log_debug("=== trie in-memory ===\n");
 531         log_debug("nodes:            %8zu bytes (%8zu)\n", trie->nodes_count * sizeof(struct trie_node), trie->nodes_count);
 532         log_debug("children arrays:  %8zu bytes (%8zu)\n", trie->children_count * sizeof(struct trie_child_entry), trie->children_count);
 533         log_debug("values arrays:    %8zu bytes (%8zu)\n", trie->values_count * sizeof(struct trie_value_entry), trie->values_count);
 534         log_debug("strings:          %8zu bytes\n", trie->strings->len);
 535         log_debug("strings incoming: %8zu bytes (%8zu)\n", trie->strings->in_len, trie->strings->in_count);
 536         log_debug("strings dedup'ed: %8zu bytes (%8zu)\n", trie->strings->dedup_len, trie->strings->dedup_count);
 537
 538         mkdir_parents(SYSCONFDIR "/udev/hwdb.bin", 0755);
 539         err = trie_store(trie, SYSCONFDIR "/udev/hwdb.bin");
 540         if (err < 0) {
 541                 log_error("Failure writing hardware database '%s': %s", SYSCONFDIR "/udev/hwdb.bin", strerror(-err));
 542                 rc = EXIT_FAILURE;
 543         }
 544
 545 out:
 546         if (trie->root)
 547                 trie_node_cleanup(trie->root);
 548         strbuf_cleanup(trie->strings);
 549         free(trie);
 550         return rc;
 551 }
 552
 553 const struct udevadm_cmd udevadm_hwdb = {
 554         .name = "hwdb",
 555         .cmd = adm_hwdb,
 556         .help = "maintain the hardware database index",
 557 };