drivers/mtd/ubi/eba.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) International Business Machines Corp., 2006
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See
  12  * the GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
  17  *
  18  * Author: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
  19  */
  20
  21 /*
  22  * The UBI Eraseblock Association (EBA) unit.
  23  *
  24  * This unit is responsible for I/O to/from logical eraseblock.
  25  *
  26  * Although in this implementation the EBA table is fully kept and managed in
  27  * RAM, which assumes poor scalability, it might be (partially) maintained on
  28  * flash in future implementations.
  29  *
  30  * The EBA unit implements per-logical eraseblock locking. Before accessing a
  31  * logical eraseblock it is locked for reading or writing. The per-logical
  32  * eraseblock locking is implemented by means of the lock tree. The lock tree
  33  * is an RB-tree which refers all the currently locked logical eraseblocks. The
  34  * lock tree elements are &struct ltree_entry objects. They are indexed by
  35  * (@vol_id, @lnum) pairs.
  36  *
  37  * EBA also maintains the global sequence counter which is incremented each
  38  * time a logical eraseblock is mapped to a physical eraseblock and it is
  39  * stored in the volume identifier header. This means that each VID header has
  40  * a unique sequence number. The sequence number is only increased an we assume
  41  * 64 bits is enough to never overflow.
  42  */
  43
  44 #include <linux/slab.h>
  45 #include <linux/crc32.h>
  46 #include <linux/err.h>
  47 #include "ubi.h"
  48
  49 /* Number of physical eraseblocks reserved for atomic LEB change operation */
  50 #define EBA_RESERVED_PEBS 1
  51
  52 /**
  53  * struct ltree_entry - an entry in the lock tree.
  54  * @rb: links RB-tree nodes
  55  * @vol_id: volume ID of the locked logical eraseblock
  56  * @lnum: locked logical eraseblock number
  57  * @users: how many tasks are using this logical eraseblock or wait for it
  58  * @mutex: read/write mutex to implement read/write access serialization to
  59  * the (@vol_id, @lnum) logical eraseblock
  60  *
  61  * When a logical eraseblock is being locked - corresponding &struct ltree_entry
  62  * object is inserted to the lock tree (@ubi->ltree).
  63  */
  64 struct ltree_entry {
  65         struct rb_node rb;
  66         int vol_id;
  67         int lnum;
  68         int users;
  69         struct rw_semaphore mutex;
  70 };
  71
  72 /* Slab cache for lock-tree entries */
  73 static struct kmem_cache *ltree_slab;
  74
  75 /**
  76  * next_sqnum - get next sequence number.
  77  * @ubi: UBI device description object
  78  *
  79  * This function returns next sequence number to use, which is just the current
  80  * global sequence counter value. It also increases the global sequence
  81  * counter.
  82  */
  83 static unsigned long long next_sqnum(struct ubi_device *ubi)
  84 {
  85         unsigned long long sqnum;
  86
  87         spin_lock(&ubi->ltree_lock);
  88         sqnum = ubi->global_sqnum++;
  89         spin_unlock(&ubi->ltree_lock);
  90
  91         return sqnum;
  92 }
  93
  94 /**
  95  * ubi_get_compat - get compatibility flags of a volume.
  96  * @ubi: UBI device description object
  97  * @vol_id: volume ID
  98  *
  99  * This function returns compatibility flags for an internal volume. User
 100  * volumes have no compatibility flags, so %0 is returned.
 101  */
 102 static int ubi_get_compat(const struct ubi_device *ubi, int vol_id)
 103 {
 104         if (vol_id == UBI_LAYOUT_VOL_ID)
 105                 return UBI_LAYOUT_VOLUME_COMPAT;
 106         return 0;
 107 }
 108
 109 /**
 110  * ltree_lookup - look up the lock tree.
 111  * @ubi: UBI device description object
 112  * @vol_id: volume ID
 113  * @lnum: logical eraseblock number
 114  *
 115  * This function returns a pointer to the corresponding &struct ltree_entry
 116  * object if the logical eraseblock is locked and %NULL if it is not.
 117  * @ubi->ltree_lock has to be locked.
 118  */
 119 static struct ltree_entry *ltree_lookup(struct ubi_device *ubi, int vol_id,
 120                                         int lnum)
 121 {
 122         struct rb_node *p;
 123
 124         p = ubi->ltree.rb_node;
 125         while (p) {
 126                 struct ltree_entry *le;
 127
 128                 le = rb_entry(p, struct ltree_entry, rb);
 129
 130                 if (vol_id < le->vol_id)
 131                         p = p->rb_left;
 132                 else if (vol_id > le->vol_id)
 133                         p = p->rb_right;
 134                 else {
 135                         if (lnum < le->lnum)
 136                                 p = p->rb_left;
 137                         else if (lnum > le->lnum)
 138                                 p = p->rb_right;
 139                         else
 140                                 return le;
 141                 }
 142         }
 143
 144         return NULL;
 145 }
 146
 147 /**
 148  * ltree_add_entry - add new entry to the lock tree.
 149  * @ubi: UBI device description object
 150  * @vol_id: volume ID
 151  * @lnum: logical eraseblock number
 152  *
 153  * This function adds new entry for logical eraseblock (@vol_id, @lnum) to the
 154  * lock tree. If such entry is already there, its usage counter is increased.
 155  * Returns pointer to the lock tree entry or %-ENOMEM if memory allocation
 156  * failed.
 157  */
 158 static struct ltree_entry *ltree_add_entry(struct ubi_device *ubi, int vol_id,
 159                                            int lnum)
 160 {
 161         struct ltree_entry *le, *le1, *le_free;
 162
 163         le = kmem_cache_alloc(ltree_slab, GFP_NOFS);
 164         if (!le)
 165                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 166
 167         le->vol_id = vol_id;
 168         le->lnum = lnum;
 169
 170         spin_lock(&ubi->ltree_lock);
 171         le1 = ltree_lookup(ubi, vol_id, lnum);
 172
 173         if (le1) {
 174                 /*
 175                  * This logical eraseblock is already locked. The newly
 176                  * allocated lock entry is not needed.
 177                  */
 178                 le_free = le;
 179                 le = le1;
 180         } else {
 181                 struct rb_node **p, *parent = NULL;
 182
 183                 /*
 184                  * No lock entry, add the newly allocated one to the
 185                  * @ubi->ltree RB-tree.
 186                  */
 187                 le_free = NULL;
 188
 189                 p = &ubi->ltree.rb_node;
 190                 while (*p) {
 191                         parent = *p;
 192                         le1 = rb_entry(parent, struct ltree_entry, rb);
 193
 194                         if (vol_id < le1->vol_id)
 195                                 p = &(*p)->rb_left;
 196                         else if (vol_id > le1->vol_id)
 197                                 p = &(*p)->rb_right;
 198                         else {
 199                                 ubi_assert(lnum != le1->lnum);
 200                                 if (lnum < le1->lnum)
 201                                         p = &(*p)->rb_left;
 202                                 else
 203                                         p = &(*p)->rb_right;
 204                         }
 205                 }
 206
 207                 rb_link_node(&le->rb, parent, p);
 208                 rb_insert_color(&le->rb, &ubi->ltree);
 209         }
 210         le->users += 1;
 211         spin_unlock(&ubi->ltree_lock);
 212
 213         if (le_free)
 214                 kmem_cache_free(ltree_slab, le_free);
 215
 216         return le;
 217 }
 218
 219 /**
 220  * leb_read_lock - lock logical eraseblock for reading.
 221  * @ubi: UBI device description object
 222  * @vol_id: volume ID
 223  * @lnum: logical eraseblock number
 224  *
 225  * This function locks a logical eraseblock for reading. Returns zero in case
 226  * of success and a negative error code in case of failure.
 227  */
 228 static int leb_read_lock(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 229 {
 230         struct ltree_entry *le;
 231
 232         le = ltree_add_entry(ubi, vol_id, lnum);
 233         if (IS_ERR(le))
 234                 return PTR_ERR(le);
 235         down_read(&le->mutex);
 236         return 0;
 237 }
 238
 239 /**
 240  * leb_read_unlock - unlock logical eraseblock.
 241  * @ubi: UBI device description object
 242  * @vol_id: volume ID
 243  * @lnum: logical eraseblock number
 244  */
 245 static void leb_read_unlock(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 246 {
 247         int free = 0;
 248         struct ltree_entry *le;
 249
 250         spin_lock(&ubi->ltree_lock);
 251         le = ltree_lookup(ubi, vol_id, lnum);
 252         le->users -= 1;
 253         ubi_assert(le->users >= 0);
 254         if (le->users == 0) {
 255                 rb_erase(&le->rb, &ubi->ltree);
 256                 free = 1;
 257         }
 258         spin_unlock(&ubi->ltree_lock);
 259
 260         up_read(&le->mutex);
 261         if (free)
 262                 kmem_cache_free(ltree_slab, le);
 263 }
 264
 265 /**
 266  * leb_write_lock - lock logical eraseblock for writing.
 267  * @ubi: UBI device description object
 268  * @vol_id: volume ID
 269  * @lnum: logical eraseblock number
 270  *
 271  * This function locks a logical eraseblock for writing. Returns zero in case
 272  * of success and a negative error code in case of failure.
 273  */
 274 static int leb_write_lock(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 275 {
 276         struct ltree_entry *le;
 277
 278         le = ltree_add_entry(ubi, vol_id, lnum);
 279         if (IS_ERR(le))
 280                 return PTR_ERR(le);
 281         down_write(&le->mutex);
 282         return 0;
 283 }
 284
 285 /**
 286  * leb_write_unlock - unlock logical eraseblock.
 287  * @ubi: UBI device description object
 288  * @vol_id: volume ID
 289  * @lnum: logical eraseblock number
 290  */
 291 static void leb_write_unlock(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 292 {
 293         int free;
 294         struct ltree_entry *le;
 295
 296         spin_lock(&ubi->ltree_lock);
 297         le = ltree_lookup(ubi, vol_id, lnum);
 298         le->users -= 1;
 299         ubi_assert(le->users >= 0);
 300         if (le->users == 0) {
 301                 rb_erase(&le->rb, &ubi->ltree);
 302                 free = 1;
 303         } else
 304                 free = 0;
 305         spin_unlock(&ubi->ltree_lock);
 306
 307         up_write(&le->mutex);
 308         if (free)
 309                 kmem_cache_free(ltree_slab, le);
 310 }
 311
 312 /**
 313  * ubi_eba_unmap_leb - un-map logical eraseblock.
 314  * @ubi: UBI device description object
 315  * @vol_id: volume ID
 316  * @lnum: logical eraseblock number
 317  *
 318  * This function un-maps logical eraseblock @lnum and schedules corresponding
 319  * physical eraseblock for erasure. Returns zero in case of success and a
 320  * negative error code in case of failure.
 321  */
 322 int ubi_eba_unmap_leb(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 323 {
 324         int idx = vol_id2idx(ubi, vol_id), err, pnum;
 325         struct ubi_volume *vol = ubi->volumes[idx];
 326
 327         if (ubi->ro_mode)
 328                 return -EROFS;
 329
 330         err = leb_write_lock(ubi, vol_id, lnum);
 331         if (err)
 332                 return err;
 333
 334         pnum = vol->eba_tbl[lnum];
 335         if (pnum < 0)
 336                 /* This logical eraseblock is already unmapped */
 337                 goto out_unlock;
 338
 339         dbg_eba("erase LEB %d:%d, PEB %d", vol_id, lnum, pnum);
 340
 341         vol->eba_tbl[lnum] = UBI_LEB_UNMAPPED;
 342         err = ubi_wl_put_peb(ubi, pnum, 0);
 343
 344 out_unlock:
 345         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 346         return err;
 347 }
 348
 349 /**
 350  * ubi_eba_read_leb - read data.
 351  * @ubi: UBI device description object
 352  * @vol_id: volume ID
 353  * @lnum: logical eraseblock number
 354  * @buf: buffer to store the read data
 355  * @offset: offset from where to read
 356  * @len: how many bytes to read
 357  * @check: data CRC check flag
 358  *
 359  * If the logical eraseblock @lnum is unmapped, @buf is filled with 0xFF
 360  * bytes. The @check flag only makes sense for static volumes and forces
 361  * eraseblock data CRC checking.
 362  *
 363  * In case of success this function returns zero. In case of a static volume,
 364  * if data CRC mismatches - %-EBADMSG is returned. %-EBADMSG may also be
 365  * returned for any volume type if an ECC error was detected by the MTD device
 366  * driver. Other negative error cored may be returned in case of other errors.
 367  */
 368 int ubi_eba_read_leb(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum, void *buf,
 369                      int offset, int len, int check)
 370 {
 371         int err, pnum, scrub = 0, idx = vol_id2idx(ubi, vol_id);
 372         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 373         struct ubi_volume *vol = ubi->volumes[idx];
 374         uint32_t uninitialized_var(crc);
 375
 376         err = leb_read_lock(ubi, vol_id, lnum);
 377         if (err)
 378                 return err;
 379
 380         pnum = vol->eba_tbl[lnum];
 381         if (pnum < 0) {
 382                 /*
 383                  * The logical eraseblock is not mapped, fill the whole buffer
 384                  * with 0xFF bytes. The exception is static volumes for which
 385                  * it is an error to read unmapped logical eraseblocks.
 386                  */
 387                 dbg_eba("read %d bytes from offset %d of LEB %d:%d (unmapped)",
 388                         len, offset, vol_id, lnum);
 389                 leb_read_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 390                 ubi_assert(vol->vol_type != UBI_STATIC_VOLUME);
 391                 memset(buf, 0xFF, len);
 392                 return 0;
 393         }
 394
 395         dbg_eba("read %d bytes from offset %d of LEB %d:%d, PEB %d",
 396                 len, offset, vol_id, lnum, pnum);
 397
 398         if (vol->vol_type == UBI_DYNAMIC_VOLUME)
 399                 check = 0;
 400
 401 retry:
 402         if (check) {
 403                 vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
 404                 if (!vid_hdr) {
 405                         err = -ENOMEM;
 406                         goto out_unlock;
 407                 }
 408
 409                 err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, pnum, vid_hdr, 1);
 410                 if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
 411                         if (err > 0) {
 412                                 /*
 413                                  * The header is either absent or corrupted.
 414                                  * The former case means there is a bug -
 415                                  * switch to read-only mode just in case.
 416                                  * The latter case means a real corruption - we
 417                                  * may try to recover data. FIXME: but this is
 418                                  * not implemented.
 419                                  */
 420                                 if (err == UBI_IO_BAD_VID_HDR) {
 421                                         ubi_warn("bad VID header at PEB %d, LEB"
 422                                                  "%d:%d", pnum, vol_id, lnum);
 423                                         err = -EBADMSG;
 424                                 } else
 425                                         ubi_ro_mode(ubi);
 426                         }
 427                         goto out_free;
 428                 } else if (err == UBI_IO_BITFLIPS)
 429                         scrub = 1;
 430
 431                 ubi_assert(lnum < be32_to_cpu(vid_hdr->used_ebs));
 432                 ubi_assert(len == be32_to_cpu(vid_hdr->data_size));
 433
 434                 crc = be32_to_cpu(vid_hdr->data_crc);
 435                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 436         }
 437
 438         err = ubi_io_read_data(ubi, buf, pnum, offset, len);
 439         if (err) {
 440                 if (err == UBI_IO_BITFLIPS) {
 441                         scrub = 1;
 442                         err = 0;
 443                 } else if (err == -EBADMSG) {
 444                         if (vol->vol_type == UBI_DYNAMIC_VOLUME)
 445                                 goto out_unlock;
 446                         scrub = 1;
 447                         if (!check) {
 448                                 ubi_msg("force data checking");
 449                                 check = 1;
 450                                 goto retry;
 451                         }
 452                 } else
 453                         goto out_unlock;
 454         }
 455
 456         if (check) {
 457                 uint32_t crc1 = crc32(UBI_CRC32_INIT, buf, len);
 458                 if (crc1 != crc) {
 459                         ubi_warn("CRC error: calculated %#08x, must be %#08x",
 460                                  crc1, crc);
 461                         err = -EBADMSG;
 462                         goto out_unlock;
 463                 }
 464         }
 465
 466         if (scrub)
 467                 err = ubi_wl_scrub_peb(ubi, pnum);
 468
 469         leb_read_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 470         return err;
 471
 472 out_free:
 473         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 474 out_unlock:
 475         leb_read_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 476         return err;
 477 }
 478
 479 /**
 480  * recover_peb - recover from write failure.
 481  * @ubi: UBI device description object
 482  * @pnum: the physical eraseblock to recover
 483  * @vol_id: volume ID
 484  * @lnum: logical eraseblock number
 485  * @buf: data which was not written because of the write failure
 486  * @offset: offset of the failed write
 487  * @len: how many bytes should have been written
 488  *
 489  * This function is called in case of a write failure and moves all good data
 490  * from the potentially bad physical eraseblock to a good physical eraseblock.
 491  * This function also writes the data which was not written due to the failure.
 492  * Returns new physical eraseblock number in case of success, and a negative
 493  * error code in case of failure.
 494  */
 495 static int recover_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum, int vol_id, int lnum,
 496                        const void *buf, int offset, int len)
 497 {
 498         int err, idx = vol_id2idx(ubi, vol_id), new_pnum, data_size, tries = 0;
 499         struct ubi_volume *vol = ubi->volumes[idx];
 500         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 501
 502         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
 503         if (!vid_hdr) {
 504                 return -ENOMEM;
 505         }
 506
 507         mutex_lock(&ubi->buf_mutex);
 508
 509 retry:
 510         new_pnum = ubi_wl_get_peb(ubi, UBI_UNKNOWN);
 511         if (new_pnum < 0) {
 512                 mutex_unlock(&ubi->buf_mutex);
 513                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 514                 return new_pnum;
 515         }
 516
 517         ubi_msg("recover PEB %d, move data to PEB %d", pnum, new_pnum);
 518
 519         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, pnum, vid_hdr, 1);
 520         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
 521                 if (err > 0)
 522                         err = -EIO;
 523                 goto out_put;
 524         }
 525
 526         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 527         err = ubi_io_write_vid_hdr(ubi, new_pnum, vid_hdr);
 528         if (err)
 529                 goto write_error;
 530
 531         data_size = offset + len;
 532         memset(ubi->peb_buf1 + offset, 0xFF, len);
 533
 534         /* Read everything before the area where the write failure happened */
 535         if (offset > 0) {
 536                 err = ubi_io_read_data(ubi, ubi->peb_buf1, pnum, 0, offset);
 537                 if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS)
 538                         goto out_put;
 539         }
 540
 541         memcpy(ubi->peb_buf1 + offset, buf, len);
 542
 543         err = ubi_io_write_data(ubi, ubi->peb_buf1, new_pnum, 0, data_size);
 544         if (err)
 545                 goto write_error;
 546
 547         mutex_unlock(&ubi->buf_mutex);
 548         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 549
 550         vol->eba_tbl[lnum] = new_pnum;
 551         ubi_wl_put_peb(ubi, pnum, 1);
 552
 553         ubi_msg("data was successfully recovered");
 554         return 0;
 555
 556 out_put:
 557         mutex_unlock(&ubi->buf_mutex);
 558         ubi_wl_put_peb(ubi, new_pnum, 1);
 559         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 560         return err;
 561
 562 write_error:
 563         /*
 564          * Bad luck? This physical eraseblock is bad too? Crud. Let's try to
 565          * get another one.
 566          */
 567         ubi_warn("failed to write to PEB %d", new_pnum);
 568         ubi_wl_put_peb(ubi, new_pnum, 1);
 569         if (++tries > UBI_IO_RETRIES) {
 570                 mutex_unlock(&ubi->buf_mutex);
 571                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 572                 return err;
 573         }
 574         ubi_msg("try again");
 575         goto retry;
 576 }
 577
 578 /**
 579  * ubi_eba_write_leb - write data to dynamic volume.
 580  * @ubi: UBI device description object
 581  * @vol_id: volume ID
 582  * @lnum: logical eraseblock number
 583  * @buf: the data to write
 584  * @offset: offset within the logical eraseblock where to write
 585  * @len: how many bytes to write
 586  * @dtype: data type
 587  *
 588  * This function writes data to logical eraseblock @lnum of a dynamic volume
 589  * @vol_id. Returns zero in case of success and a negative error code in case
 590  * of failure. In case of error, it is possible that something was still
 591  * written to the flash media, but may be some garbage.
 592  */
 593 int ubi_eba_write_leb(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum,
 594                       const void *buf, int offset, int len, int dtype)
 595 {
 596         int idx = vol_id2idx(ubi, vol_id), err, pnum, tries = 0;
 597         struct ubi_volume *vol = ubi->volumes[idx];
 598         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 599
 600         if (ubi->ro_mode)
 601                 return -EROFS;
 602
 603         err = leb_write_lock(ubi, vol_id, lnum);
 604         if (err)
 605                 return err;
 606
 607         pnum = vol->eba_tbl[lnum];
 608         if (pnum >= 0) {
 609                 dbg_eba("write %d bytes at offset %d of LEB %d:%d, PEB %d",
 610                         len, offset, vol_id, lnum, pnum);
 611
 612                 err = ubi_io_write_data(ubi, buf, pnum, offset, len);
 613                 if (err) {
 614                         ubi_warn("failed to write data to PEB %d", pnum);
 615                         if (err == -EIO && ubi->bad_allowed)
 616                                 err = recover_peb(ubi, pnum, vol_id, lnum, buf, offset, len);
 617                         if (err)
 618                                 ubi_ro_mode(ubi);
 619                 }
 620                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 621                 return err;
 622         }
 623
 624         /*
 625          * The logical eraseblock is not mapped. We have to get a free physical
 626          * eraseblock and write the volume identifier header there first.
 627          */
 628         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
 629         if (!vid_hdr) {
 630                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 631                 return -ENOMEM;
 632         }
 633
 634         vid_hdr->vol_type = UBI_VID_DYNAMIC;
 635         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 636         vid_hdr->vol_id = cpu_to_be32(vol_id);
 637         vid_hdr->lnum = cpu_to_be32(lnum);
 638         vid_hdr->compat = ubi_get_compat(ubi, vol_id);
 639         vid_hdr->data_pad = cpu_to_be32(vol->data_pad);
 640
 641 retry:
 642         pnum = ubi_wl_get_peb(ubi, dtype);
 643         if (pnum < 0) {
 644                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 645                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 646                 return pnum;
 647         }
 648
 649         dbg_eba("write VID hdr and %d bytes at offset %d of LEB %d:%d, PEB %d",
 650                 len, offset, vol_id, lnum, pnum);
 651
 652         err = ubi_io_write_vid_hdr(ubi, pnum, vid_hdr);
 653         if (err) {
 654                 ubi_warn("failed to write VID header to LEB %d:%d, PEB %d",
 655                          vol_id, lnum, pnum);
 656                 goto write_error;
 657         }
 658
 659         err = ubi_io_write_data(ubi, buf, pnum, offset, len);
 660         if (err) {
 661                 ubi_warn("failed to write %d bytes at offset %d of LEB %d:%d, "
 662                          "PEB %d", len, offset, vol_id, lnum, pnum);
 663                 goto write_error;
 664         }
 665
 666         vol->eba_tbl[lnum] = pnum;
 667
 668         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 669         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 670         return 0;
 671
 672 write_error:
 673         if (err != -EIO || !ubi->bad_allowed) {
 674                 ubi_ro_mode(ubi);
 675                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 676                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 677                 return err;
 678         }
 679
 680         /*
 681          * Fortunately, this is the first write operation to this physical
 682          * eraseblock, so just put it and request a new one. We assume that if
 683          * this physical eraseblock went bad, the erase code will handle that.
 684          */
 685         err = ubi_wl_put_peb(ubi, pnum, 1);
 686         if (err || ++tries > UBI_IO_RETRIES) {
 687                 ubi_ro_mode(ubi);
 688                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 689                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 690                 return err;
 691         }
 692
 693         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 694         ubi_msg("try another PEB");
 695         goto retry;
 696 }
 697
 698 /**
 699  * ubi_eba_write_leb_st - write data to static volume.
 700  * @ubi: UBI device description object
 701  * @vol_id: volume ID
 702  * @lnum: logical eraseblock number
 703  * @buf: data to write
 704  * @len: how many bytes to write
 705  * @dtype: data type
 706  * @used_ebs: how many logical eraseblocks will this volume contain
 707  *
 708  * This function writes data to logical eraseblock @lnum of static volume
 709  * @vol_id. The @used_ebs argument should contain total number of logical
 710  * eraseblock in this static volume.
 711  *
 712  * When writing to the last logical eraseblock, the @len argument doesn't have
 713  * to be aligned to the minimal I/O unit size. Instead, it has to be equivalent
 714  * to the real data size, although the @buf buffer has to contain the
 715  * alignment. In all other cases, @len has to be aligned.
 716  *
 717  * It is prohibited to write more then once to logical eraseblocks of static
 718  * volumes. This function returns zero in case of success and a negative error
 719  * code in case of failure.
 720  */
 721 int ubi_eba_write_leb_st(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum,
 722                          const void *buf, int len, int dtype, int used_ebs)
 723 {
 724         int err, pnum, tries = 0, data_size = len;
 725         int idx = vol_id2idx(ubi, vol_id);
 726         struct ubi_volume *vol = ubi->volumes[idx];
 727         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 728         uint32_t crc;
 729
 730         if (ubi->ro_mode)
 731                 return -EROFS;
 732
 733         if (lnum == used_ebs - 1)
 734                 /* If this is the last LEB @len may be unaligned */
 735                 len = ALIGN(data_size, ubi->min_io_size);
 736         else
 737                 ubi_assert(len % ubi->min_io_size == 0);
 738
 739         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
 740         if (!vid_hdr)
 741                 return -ENOMEM;
 742
 743         err = leb_write_lock(ubi, vol_id, lnum);
 744         if (err) {
 745                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 746                 return err;
 747         }
 748
 749         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 750         vid_hdr->vol_id = cpu_to_be32(vol_id);
 751         vid_hdr->lnum = cpu_to_be32(lnum);
 752         vid_hdr->compat = ubi_get_compat(ubi, vol_id);
 753         vid_hdr->data_pad = cpu_to_be32(vol->data_pad);
 754
 755         crc = crc32(UBI_CRC32_INIT, buf, data_size);
 756         vid_hdr->vol_type = UBI_VID_STATIC;
 757         vid_hdr->data_size = cpu_to_be32(data_size);
 758         vid_hdr->used_ebs = cpu_to_be32(used_ebs);
 759         vid_hdr->data_crc = cpu_to_be32(crc);
 760
 761 retry:
 762         pnum = ubi_wl_get_peb(ubi, dtype);
 763         if (pnum < 0) {
 764                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 765                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 766                 return pnum;
 767         }
 768
 769         dbg_eba("write VID hdr and %d bytes at LEB %d:%d, PEB %d, used_ebs %d",
 770                 len, vol_id, lnum, pnum, used_ebs);
 771
 772         err = ubi_io_write_vid_hdr(ubi, pnum, vid_hdr);
 773         if (err) {
 774                 ubi_warn("failed to write VID header to LEB %d:%d, PEB %d",
 775                          vol_id, lnum, pnum);
 776                 goto write_error;
 777         }
 778
 779         err = ubi_io_write_data(ubi, buf, pnum, 0, len);
 780         if (err) {
 781                 ubi_warn("failed to write %d bytes of data to PEB %d",
 782                          len, pnum);
 783                 goto write_error;
 784         }
 785
 786         ubi_assert(vol->eba_tbl[lnum] < 0);
 787         vol->eba_tbl[lnum] = pnum;
 788
 789         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 790         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 791         return 0;
 792
 793 write_error:
 794         if (err != -EIO || !ubi->bad_allowed) {
 795                 /*
 796                  * This flash device does not admit of bad eraseblocks or
 797                  * something nasty and unexpected happened. Switch to read-only
 798                  * mode just in case.
 799                  */
 800                 ubi_ro_mode(ubi);
 801                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 802                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 803                 return err;
 804         }
 805
 806         err = ubi_wl_put_peb(ubi, pnum, 1);
 807         if (err || ++tries > UBI_IO_RETRIES) {
 808                 ubi_ro_mode(ubi);
 809                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 810                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 811                 return err;
 812         }
 813
 814         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 815         ubi_msg("try another PEB");
 816         goto retry;
 817 }
 818
 819 /*
 820  * ubi_eba_atomic_leb_change - change logical eraseblock atomically.
 821  * @ubi: UBI device description object
 822  * @vol_id: volume ID
 823  * @lnum: logical eraseblock number
 824  * @buf: data to write
 825  * @len: how many bytes to write
 826  * @dtype: data type
 827  *
 828  * This function changes the contents of a logical eraseblock atomically. @buf
 829  * has to contain new logical eraseblock data, and @len - the length of the
 830  * data, which has to be aligned. This function guarantees that in case of an
 831  * unclean reboot the old contents is preserved. Returns zero in case of
 832  * success and a negative error code in case of failure.
 833  *
 834  * UBI reserves one LEB for the "atomic LEB change" operation, so only one
 835  * LEB change may be done at a time. This is ensured by @ubi->alc_mutex.
 836  */
 837 int ubi_eba_atomic_leb_change(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum,
 838                               const void *buf, int len, int dtype)
 839 {
 840         int err, pnum, tries = 0, idx = vol_id2idx(ubi, vol_id);
 841         struct ubi_volume *vol = ubi->volumes[idx];
 842         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 843         uint32_t crc;
 844
 845         if (ubi->ro_mode)
 846                 return -EROFS;
 847
 848         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
 849         if (!vid_hdr)
 850                 return -ENOMEM;
 851
 852         mutex_lock(&ubi->alc_mutex);
 853         err = leb_write_lock(ubi, vol_id, lnum);
 854         if (err)
 855                 goto out_mutex;
 856
 857         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 858         vid_hdr->vol_id = cpu_to_be32(vol_id);
 859         vid_hdr->lnum = cpu_to_be32(lnum);
 860         vid_hdr->compat = ubi_get_compat(ubi, vol_id);
 861         vid_hdr->data_pad = cpu_to_be32(vol->data_pad);
 862
 863         crc = crc32(UBI_CRC32_INIT, buf, len);
 864         vid_hdr->vol_type = UBI_VID_DYNAMIC;
 865         vid_hdr->data_size = cpu_to_be32(len);
 866         vid_hdr->copy_flag = 1;
 867         vid_hdr->data_crc = cpu_to_be32(crc);
 868
 869 retry:
 870         pnum = ubi_wl_get_peb(ubi, dtype);
 871         if (pnum < 0) {
 872                 err = pnum;
 873                 goto out_leb_unlock;
 874         }
 875
 876         dbg_eba("change LEB %d:%d, PEB %d, write VID hdr to PEB %d",
 877                 vol_id, lnum, vol->eba_tbl[lnum], pnum);
 878
 879         err = ubi_io_write_vid_hdr(ubi, pnum, vid_hdr);
 880         if (err) {
 881                 ubi_warn("failed to write VID header to LEB %d:%d, PEB %d",
 882                          vol_id, lnum, pnum);
 883                 goto write_error;
 884         }
 885
 886         err = ubi_io_write_data(ubi, buf, pnum, 0, len);
 887         if (err) {
 888                 ubi_warn("failed to write %d bytes of data to PEB %d",
 889                          len, pnum);
 890                 goto write_error;
 891         }
 892
 893         if (vol->eba_tbl[lnum] >= 0) {
 894                 err = ubi_wl_put_peb(ubi, vol->eba_tbl[lnum], 1);
 895                 if (err)
 896                         goto out_leb_unlock;
 897         }
 898
 899         vol->eba_tbl[lnum] = pnum;
 900
 901 out_leb_unlock:
 902         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 903 out_mutex:
 904         mutex_unlock(&ubi->alc_mutex);
 905         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 906         return err;
 907
 908 write_error:
 909         if (err != -EIO || !ubi->bad_allowed) {
 910                 /*
 911                  * This flash device does not admit of bad eraseblocks or
 912                  * something nasty and unexpected happened. Switch to read-only
 913                  * mode just in case.
 914                  */
 915                 ubi_ro_mode(ubi);
 916                 goto out_leb_unlock;
 917         }
 918
 919         err = ubi_wl_put_peb(ubi, pnum, 1);
 920         if (err || ++tries > UBI_IO_RETRIES) {
 921                 ubi_ro_mode(ubi);
 922                 goto out_leb_unlock;
 923         }
 924
 925         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 926         ubi_msg("try another PEB");
 927         goto retry;
 928 }
 929
 930 /**
 931  * ltree_entry_ctor - lock tree entries slab cache constructor.
 932  * @obj: the lock-tree entry to construct
 933  * @cache: the lock tree entry slab cache
 934  * @flags: constructor flags
 935  */
 936 static void ltree_entry_ctor(void *obj, struct kmem_cache *cache,
 937                              unsigned long flags)
 938 {
 939         struct ltree_entry *le = obj;
 940
 941         le->users = 0;
 942         init_rwsem(&le->mutex);
 943 }
 944
 945 /**
 946  * ubi_eba_copy_leb - copy logical eraseblock.
 947  * @ubi: UBI device description object
 948  * @from: physical eraseblock number from where to copy
 949  * @to: physical eraseblock number where to copy
 950  * @vid_hdr: VID header of the @from physical eraseblock
 951  *
 952  * This function copies logical eraseblock from physical eraseblock @from to
 953  * physical eraseblock @to. The @vid_hdr buffer may be changed by this
 954  * function. Returns zero in case of success, %UBI_IO_BITFLIPS if the operation
 955  * was canceled because bit-flips were detected at the target PEB, and a
 956  * negative error code in case of failure.
 957  */
 958 int ubi_eba_copy_leb(struct ubi_device *ubi, int from, int to,
 959                      struct ubi_vid_hdr *vid_hdr)
 960 {
 961         int err, vol_id, lnum, data_size, aldata_size, pnum, idx;
 962         struct ubi_volume *vol;
 963         uint32_t crc;
 964
 965         vol_id = be32_to_cpu(vid_hdr->vol_id);
 966         lnum = be32_to_cpu(vid_hdr->lnum);
 967
 968         dbg_eba("copy LEB %d:%d, PEB %d to PEB %d", vol_id, lnum, from, to);
 969
 970         if (vid_hdr->vol_type == UBI_VID_STATIC) {
 971                 data_size = be32_to_cpu(vid_hdr->data_size);
 972                 aldata_size = ALIGN(data_size, ubi->min_io_size);
 973         } else
 974                 data_size = aldata_size =
 975                             ubi->leb_size - be32_to_cpu(vid_hdr->data_pad);
 976
 977         /*
 978          * We do not want anybody to write to this logical eraseblock while we
 979          * are moving it, so we lock it.
 980          */
 981         err = leb_write_lock(ubi, vol_id, lnum);
 982         if (err)
 983                 return err;
 984
 985         mutex_lock(&ubi->buf_mutex);
 986
 987         /*
 988          * But the logical eraseblock might have been put by this time.
 989          * Cancel if it is true.
 990          */
 991         idx = vol_id2idx(ubi, vol_id);
 992
 993         /*
 994          * We may race with volume deletion/re-size, so we have to hold
 995          * @ubi->volumes_lock.
 996          */
 997         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
 998         vol = ubi->volumes[idx];
 999         if (!vol) {
1000                 dbg_eba("volume %d was removed meanwhile", vol_id);
1001                 spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1002                 goto out_unlock;
1003         }
1004
1005         pnum = vol->eba_tbl[lnum];
1006         if (pnum != from) {
1007                 dbg_eba("LEB %d:%d is no longer mapped to PEB %d, mapped to "
1008                         "PEB %d, cancel", vol_id, lnum, from, pnum);
1009                 spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1010                 goto out_unlock;
1011         }
1012         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1013
1014         /* OK, now the LEB is locked and we can safely start moving it */
1015
1016         dbg_eba("read %d bytes of data", aldata_size);
1017         err = ubi_io_read_data(ubi, ubi->peb_buf1, from, 0, aldata_size);
1018         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
1019                 ubi_warn("error %d while reading data from PEB %d",
1020                          err, from);
1021                 goto out_unlock;
1022         }
1023
1024         /*
1025          * Now we have got to calculate how much data we have to to copy. In
1026          * case of a static volume it is fairly easy - the VID header contains
1027          * the data size. In case of a dynamic volume it is more difficult - we
1028          * have to read the contents, cut 0xFF bytes from the end and copy only
1029          * the first part. We must do this to avoid writing 0xFF bytes as it
1030          * may have some side-effects. And not only this. It is important not
1031          * to include those 0xFFs to CRC because later the they may be filled
1032          * by data.
1033          */
1034         if (vid_hdr->vol_type == UBI_VID_DYNAMIC)
1035                 aldata_size = data_size =
1036                         ubi_calc_data_len(ubi, ubi->peb_buf1, data_size);
1037
1038         cond_resched();
1039         crc = crc32(UBI_CRC32_INIT, ubi->peb_buf1, data_size);
1040         cond_resched();
1041
1042         /*
1043          * It may turn out to me that the whole @from physical eraseblock
1044          * contains only 0xFF bytes. Then we have to only write the VID header
1045          * and do not write any data. This also means we should not set
1046          * @vid_hdr->copy_flag, @vid_hdr->data_size, and @vid_hdr->data_crc.
1047          */
1048         if (data_size > 0) {
1049                 vid_hdr->copy_flag = 1;
1050                 vid_hdr->data_size = cpu_to_be32(data_size);
1051                 vid_hdr->data_crc = cpu_to_be32(crc);
1052         }
1053         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
1054
1055         err = ubi_io_write_vid_hdr(ubi, to, vid_hdr);
1056         if (err)
1057                 goto out_unlock;
1058
1059         cond_resched();
1060
1061         /* Read the VID header back and check if it was written correctly */
1062         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, to, vid_hdr, 1);
1063         if (err) {
1064                 if (err != UBI_IO_BITFLIPS)
1065                         ubi_warn("cannot read VID header back from PEB %d", to);
1066                 goto out_unlock;
1067         }
1068
1069         if (data_size > 0) {
1070                 err = ubi_io_write_data(ubi, ubi->peb_buf1, to, 0, aldata_size);
1071                 if (err)
1072                         goto out_unlock;
1073
1074                 cond_resched();
1075
1076                 /*
1077                  * We've written the data and are going to read it back to make
1078                  * sure it was written correctly.
1079                  */
1080
1081                 err = ubi_io_read_data(ubi, ubi->peb_buf2, to, 0, aldata_size);
1082                 if (err) {
1083                         if (err != UBI_IO_BITFLIPS)
1084                                 ubi_warn("cannot read data back from PEB %d",
1085                                          to);
1086                         goto out_unlock;
1087                 }
1088
1089                 cond_resched();
1090
1091                 if (memcmp(ubi->peb_buf1, ubi->peb_buf2, aldata_size)) {
1092                         ubi_warn("read data back from PEB %d - it is different",
1093                                  to);
1094                         goto out_unlock;
1095                 }
1096         }
1097
1098         ubi_assert(vol->eba_tbl[lnum] == from);
1099         vol->eba_tbl[lnum] = to;
1100
1101 out_unlock:
1102         mutex_unlock(&ubi->buf_mutex);
1103         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
1104         return err;
1105 }
1106
1107 /**
1108  * ubi_eba_init_scan - initialize the EBA unit using scanning information.
1109  * @ubi: UBI device description object
1110  * @si: scanning information
1111  *
1112  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
1113  * case of failure.
1114  */
1115 int ubi_eba_init_scan(struct ubi_device *ubi, struct ubi_scan_info *si)
1116 {
1117         int i, j, err, num_volumes;
1118         struct ubi_scan_volume *sv;
1119         struct ubi_volume *vol;
1120         struct ubi_scan_leb *seb;
1121         struct rb_node *rb;
1122
1123         dbg_eba("initialize EBA unit");
1124
1125         spin_lock_init(&ubi->ltree_lock);
1126         mutex_init(&ubi->alc_mutex);
1127         ubi->ltree = RB_ROOT;
1128
1129         if (ubi_devices_cnt == 0) {
1130                 ltree_slab = kmem_cache_create("ubi_ltree_slab",
1131                                                sizeof(struct ltree_entry), 0,
1132                                                0, &ltree_entry_ctor);
1133                 if (!ltree_slab)
1134                         return -ENOMEM;
1135         }
1136
1137         ubi->global_sqnum = si->max_sqnum + 1;
1138         num_volumes = ubi->vtbl_slots + UBI_INT_VOL_COUNT;
1139
1140         for (i = 0; i < num_volumes; i++) {
1141                 vol = ubi->volumes[i];
1142                 if (!vol)
1143                         continue;
1144
1145                 cond_resched();
1146
1147                 vol->eba_tbl = kmalloc(vol->reserved_pebs * sizeof(int),
1148                                        GFP_KERNEL);
1149                 if (!vol->eba_tbl) {
1150                         err = -ENOMEM;
1151                         goto out_free;
1152                 }
1153
1154                 for (j = 0; j < vol->reserved_pebs; j++)
1155                         vol->eba_tbl[j] = UBI_LEB_UNMAPPED;
1156
1157                 sv = ubi_scan_find_sv(si, idx2vol_id(ubi, i));
1158                 if (!sv)
1159                         continue;
1160
1161                 ubi_rb_for_each_entry(rb, seb, &sv->root, u.rb) {
1162                         if (seb->lnum >= vol->reserved_pebs)
1163                                 /*
1164                                  * This may happen in case of an unclean reboot
1165                                  * during re-size.
1166                                  */
1167                                 ubi_scan_move_to_list(sv, seb, &si->erase);
1168                         vol->eba_tbl[seb->lnum] = seb->pnum;
1169                 }
1170         }
1171
1172         if (ubi->bad_allowed) {
1173                 ubi_calculate_reserved(ubi);
1174
1175                 if (ubi->avail_pebs < ubi->beb_rsvd_level) {
1176                         /* No enough free physical eraseblocks */
1177                         ubi->beb_rsvd_pebs = ubi->avail_pebs;
1178                         ubi_warn("cannot reserve enough PEBs for bad PEB "
1179                                  "handling, reserved %d, need %d",
1180                                  ubi->beb_rsvd_pebs, ubi->beb_rsvd_level);
1181                 } else
1182                         ubi->beb_rsvd_pebs = ubi->beb_rsvd_level;
1183
1184                 ubi->avail_pebs -= ubi->beb_rsvd_pebs;
1185                 ubi->rsvd_pebs  += ubi->beb_rsvd_pebs;
1186         }
1187
1188         if (ubi->avail_pebs < EBA_RESERVED_PEBS) {
1189                 ubi_err("no enough physical eraseblocks (%d, need %d)",
1190                         ubi->avail_pebs, EBA_RESERVED_PEBS);
1191                 err = -ENOSPC;
1192                 goto out_free;
1193         }
1194         ubi->avail_pebs -= EBA_RESERVED_PEBS;
1195         ubi->rsvd_pebs += EBA_RESERVED_PEBS;
1196
1197         dbg_eba("EBA unit is initialized");
1198         return 0;
1199
1200 out_free:
1201         for (i = 0; i < num_volumes; i++) {
1202                 if (!ubi->volumes[i])
1203                         continue;
1204                 kfree(ubi->volumes[i]->eba_tbl);
1205         }
1206         if (ubi_devices_cnt == 0)
1207                 kmem_cache_destroy(ltree_slab);
1208         return err;
1209 }
1210
1211 /**
1212  * ubi_eba_close - close EBA unit.
1213  * @ubi: UBI device description object
1214  */
1215 void ubi_eba_close(const struct ubi_device *ubi)
1216 {
1217         int i, num_volumes = ubi->vtbl_slots + UBI_INT_VOL_COUNT;
1218
1219         dbg_eba("close EBA unit");
1220
1221         for (i = 0; i < num_volumes; i++) {
1222                 if (!ubi->volumes[i])
1223                         continue;
1224                 kfree(ubi->volumes[i]->eba_tbl);
1225         }
1226         if (ubi_devices_cnt == 1)
1227                 kmem_cache_destroy(ltree_slab);
1228 }