UBIFS: constify file and inode operations
[linux-2.6.git] / fs / ubifs / lpt.c
1 /*
2  * This file is part of UBIFS.
3  *
4  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
8  * the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13  * more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
16  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 51
17  * Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
18  *
19  * Authors: Adrian Hunter
20  *          Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
21  */
22
23 /*
24  * This file implements the LEB properties tree (LPT) area. The LPT area
25  * contains the LEB properties tree, a table of LPT area eraseblocks (ltab), and
26  * (for the "big" model) a table of saved LEB numbers (lsave). The LPT area sits
27  * between the log and the orphan area.
28  *
29  * The LPT area is like a miniature self-contained file system. It is required
30  * that it never runs out of space, is fast to access and update, and scales
31  * logarithmically. The LEB properties tree is implemented as a wandering tree
32  * much like the TNC, and the LPT area has its own garbage collection.
33  *
34  * The LPT has two slightly different forms called the "small model" and the
35  * "big model". The small model is used when the entire LEB properties table
36  * can be written into a single eraseblock. In that case, garbage collection
37  * consists of just writing the whole table, which therefore makes all other
38  * eraseblocks reusable. In the case of the big model, dirty eraseblocks are
39  * selected for garbage collection, which consists of marking the clean nodes in
40  * that LEB as dirty, and then only the dirty nodes are written out. Also, in
41  * the case of the big model, a table of LEB numbers is saved so that the entire
42  * LPT does not to be scanned looking for empty eraseblocks when UBIFS is first
43  * mounted.
44  */
45
46 #include "ubifs.h"
47 #include <linux/crc16.h>
48 #include <linux/math64.h>
49
50 /**
51  * do_calc_lpt_geom - calculate sizes for the LPT area.
52  * @c: the UBIFS file-system description object
53  *
54  * Calculate the sizes of LPT bit fields, nodes, and tree, based on the
55  * properties of the flash and whether LPT is "big" (c->big_lpt).
56  */
57 static void do_calc_lpt_geom(struct ubifs_info *c)
58 {
59         int i, n, bits, per_leb_wastage, max_pnode_cnt;
60         long long sz, tot_wastage;
61
62         n = c->main_lebs + c->max_leb_cnt - c->leb_cnt;
63         max_pnode_cnt = DIV_ROUND_UP(n, UBIFS_LPT_FANOUT);
64
65         c->lpt_hght = 1;
66         n = UBIFS_LPT_FANOUT;
67         while (n < max_pnode_cnt) {
68                 c->lpt_hght += 1;
69                 n <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
70         }
71
72         c->pnode_cnt = DIV_ROUND_UP(c->main_lebs, UBIFS_LPT_FANOUT);
73
74         n = DIV_ROUND_UP(c->pnode_cnt, UBIFS_LPT_FANOUT);
75         c->nnode_cnt = n;
76         for (i = 1; i < c->lpt_hght; i++) {
77                 n = DIV_ROUND_UP(n, UBIFS_LPT_FANOUT);
78                 c->nnode_cnt += n;
79         }
80
81         c->space_bits = fls(c->leb_size) - 3;
82         c->lpt_lnum_bits = fls(c->lpt_lebs);
83         c->lpt_offs_bits = fls(c->leb_size - 1);
84         c->lpt_spc_bits = fls(c->leb_size);
85
86         n = DIV_ROUND_UP(c->max_leb_cnt, UBIFS_LPT_FANOUT);
87         c->pcnt_bits = fls(n - 1);
88
89         c->lnum_bits = fls(c->max_leb_cnt - 1);
90
91         bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
92                (c->big_lpt ? c->pcnt_bits : 0) +
93                (c->space_bits * 2 + 1) * UBIFS_LPT_FANOUT;
94         c->pnode_sz = (bits + 7) / 8;
95
96         bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
97                (c->big_lpt ? c->pcnt_bits : 0) +
98                (c->lpt_lnum_bits + c->lpt_offs_bits) * UBIFS_LPT_FANOUT;
99         c->nnode_sz = (bits + 7) / 8;
100
101         bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
102                c->lpt_lebs * c->lpt_spc_bits * 2;
103         c->ltab_sz = (bits + 7) / 8;
104
105         bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
106                c->lnum_bits * c->lsave_cnt;
107         c->lsave_sz = (bits + 7) / 8;
108
109         /* Calculate the minimum LPT size */
110         c->lpt_sz = (long long)c->pnode_cnt * c->pnode_sz;
111         c->lpt_sz += (long long)c->nnode_cnt * c->nnode_sz;
112         c->lpt_sz += c->ltab_sz;
113         if (c->big_lpt)
114                 c->lpt_sz += c->lsave_sz;
115
116         /* Add wastage */
117         sz = c->lpt_sz;
118         per_leb_wastage = max_t(int, c->pnode_sz, c->nnode_sz);
119         sz += per_leb_wastage;
120         tot_wastage = per_leb_wastage;
121         while (sz > c->leb_size) {
122                 sz += per_leb_wastage;
123                 sz -= c->leb_size;
124                 tot_wastage += per_leb_wastage;
125         }
126         tot_wastage += ALIGN(sz, c->min_io_size) - sz;
127         c->lpt_sz += tot_wastage;
128 }
129
130 /**
131  * ubifs_calc_lpt_geom - calculate and check sizes for the LPT area.
132  * @c: the UBIFS file-system description object
133  *
134  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
135  */
136 int ubifs_calc_lpt_geom(struct ubifs_info *c)
137 {
138         int lebs_needed;
139         long long sz;
140
141         do_calc_lpt_geom(c);
142
143         /* Verify that lpt_lebs is big enough */
144         sz = c->lpt_sz * 2; /* Must have at least 2 times the size */
145         lebs_needed = div_u64(sz + c->leb_size - 1, c->leb_size);
146         if (lebs_needed > c->lpt_lebs) {
147                 ubifs_err("too few LPT LEBs");
148                 return -EINVAL;
149         }
150
151         /* Verify that ltab fits in a single LEB (since ltab is a single node */
152         if (c->ltab_sz > c->leb_size) {
153                 ubifs_err("LPT ltab too big");
154                 return -EINVAL;
155         }
156
157         c->check_lpt_free = c->big_lpt;
158         return 0;
159 }
160
161 /**
162  * calc_dflt_lpt_geom - calculate default LPT geometry.
163  * @c: the UBIFS file-system description object
164  * @main_lebs: number of main area LEBs is passed and returned here
165  * @big_lpt: whether the LPT area is "big" is returned here
166  *
167  * The size of the LPT area depends on parameters that themselves are dependent
168  * on the size of the LPT area. This function, successively recalculates the LPT
169  * area geometry until the parameters and resultant geometry are consistent.
170  *
171  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
172  */
173 static int calc_dflt_lpt_geom(struct ubifs_info *c, int *main_lebs,
174                               int *big_lpt)
175 {
176         int i, lebs_needed;
177         long long sz;
178
179         /* Start by assuming the minimum number of LPT LEBs */
180         c->lpt_lebs = UBIFS_MIN_LPT_LEBS;
181         c->main_lebs = *main_lebs - c->lpt_lebs;
182         if (c->main_lebs <= 0)
183                 return -EINVAL;
184
185         /* And assume we will use the small LPT model */
186         c->big_lpt = 0;
187
188         /*
189          * Calculate the geometry based on assumptions above and then see if it
190          * makes sense
191          */
192         do_calc_lpt_geom(c);
193
194         /* Small LPT model must have lpt_sz < leb_size */
195         if (c->lpt_sz > c->leb_size) {
196                 /* Nope, so try again using big LPT model */
197                 c->big_lpt = 1;
198                 do_calc_lpt_geom(c);
199         }
200
201         /* Now check there are enough LPT LEBs */
202         for (i = 0; i < 64 ; i++) {
203                 sz = c->lpt_sz * 4; /* Allow 4 times the size */
204                 lebs_needed = div_u64(sz + c->leb_size - 1, c->leb_size);
205                 if (lebs_needed > c->lpt_lebs) {
206                         /* Not enough LPT LEBs so try again with more */
207                         c->lpt_lebs = lebs_needed;
208                         c->main_lebs = *main_lebs - c->lpt_lebs;
209                         if (c->main_lebs <= 0)
210                                 return -EINVAL;
211                         do_calc_lpt_geom(c);
212                         continue;
213                 }
214                 if (c->ltab_sz > c->leb_size) {
215                         ubifs_err("LPT ltab too big");
216                         return -EINVAL;
217                 }
218                 *main_lebs = c->main_lebs;
219                 *big_lpt = c->big_lpt;
220                 return 0;
221         }
222         return -EINVAL;
223 }
224
225 /**
226  * pack_bits - pack bit fields end-to-end.
227  * @addr: address at which to pack (passed and next address returned)
228  * @pos: bit position at which to pack (passed and next position returned)
229  * @val: value to pack
230  * @nrbits: number of bits of value to pack (1-32)
231  */
232 static void pack_bits(uint8_t **addr, int *pos, uint32_t val, int nrbits)
233 {
234         uint8_t *p = *addr;
235         int b = *pos;
236
237         ubifs_assert(nrbits > 0);
238         ubifs_assert(nrbits <= 32);
239         ubifs_assert(*pos >= 0);
240         ubifs_assert(*pos < 8);
241         ubifs_assert((val >> nrbits) == 0 || nrbits == 32);
242         if (b) {
243                 *p |= ((uint8_t)val) << b;
244                 nrbits += b;
245                 if (nrbits > 8) {
246                         *++p = (uint8_t)(val >>= (8 - b));
247                         if (nrbits > 16) {
248                                 *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
249                                 if (nrbits > 24) {
250                                         *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
251                                         if (nrbits > 32)
252                                                 *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
253                                 }
254                         }
255                 }
256         } else {
257                 *p = (uint8_t)val;
258                 if (nrbits > 8) {
259                         *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
260                         if (nrbits > 16) {
261                                 *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
262                                 if (nrbits > 24)
263                                         *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
264                         }
265                 }
266         }
267         b = nrbits & 7;
268         if (b == 0)
269                 p++;
270         *addr = p;
271         *pos = b;
272 }
273
274 /**
275  * ubifs_unpack_bits - unpack bit fields.
276  * @addr: address at which to unpack (passed and next address returned)
277  * @pos: bit position at which to unpack (passed and next position returned)
278  * @nrbits: number of bits of value to unpack (1-32)
279  *
280  * This functions returns the value unpacked.
281  */
282 uint32_t ubifs_unpack_bits(uint8_t **addr, int *pos, int nrbits)
283 {
284         const int k = 32 - nrbits;
285         uint8_t *p = *addr;
286         int b = *pos;
287         uint32_t uninitialized_var(val);
288         const int bytes = (nrbits + b + 7) >> 3;
289
290         ubifs_assert(nrbits > 0);
291         ubifs_assert(nrbits <= 32);
292         ubifs_assert(*pos >= 0);
293         ubifs_assert(*pos < 8);
294         if (b) {
295                 switch (bytes) {
296                 case 2:
297                         val = p[1];
298                         break;
299                 case 3:
300                         val = p[1] | ((uint32_t)p[2] << 8);
301                         break;
302                 case 4:
303                         val = p[1] | ((uint32_t)p[2] << 8) |
304                                      ((uint32_t)p[3] << 16);
305                         break;
306                 case 5:
307                         val = p[1] | ((uint32_t)p[2] << 8) |
308                                      ((uint32_t)p[3] << 16) |
309                                      ((uint32_t)p[4] << 24);
310                 }
311                 val <<= (8 - b);
312                 val |= *p >> b;
313                 nrbits += b;
314         } else {
315                 switch (bytes) {
316                 case 1:
317                         val = p[0];
318                         break;
319                 case 2:
320                         val = p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8);
321                         break;
322                 case 3:
323                         val = p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8) |
324                                      ((uint32_t)p[2] << 16);
325                         break;
326                 case 4:
327                         val = p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8) |
328                                      ((uint32_t)p[2] << 16) |
329                                      ((uint32_t)p[3] << 24);
330                         break;
331                 }
332         }
333         val <<= k;
334         val >>= k;
335         b = nrbits & 7;
336         p += nrbits >> 3;
337         *addr = p;
338         *pos = b;
339         ubifs_assert((val >> nrbits) == 0 || nrbits - b == 32);
340         return val;
341 }
342
343 /**
344  * ubifs_pack_pnode - pack all the bit fields of a pnode.
345  * @c: UBIFS file-system description object
346  * @buf: buffer into which to pack
347  * @pnode: pnode to pack
348  */
349 void ubifs_pack_pnode(struct ubifs_info *c, void *buf,
350                       struct ubifs_pnode *pnode)
351 {
352         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
353         int i, pos = 0;
354         uint16_t crc;
355
356         pack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_PNODE, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
357         if (c->big_lpt)
358                 pack_bits(&addr, &pos, pnode->num, c->pcnt_bits);
359         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
360                 pack_bits(&addr, &pos, pnode->lprops[i].free >> 3,
361                           c->space_bits);
362                 pack_bits(&addr, &pos, pnode->lprops[i].dirty >> 3,
363                           c->space_bits);
364                 if (pnode->lprops[i].flags & LPROPS_INDEX)
365                         pack_bits(&addr, &pos, 1, 1);
366                 else
367                         pack_bits(&addr, &pos, 0, 1);
368         }
369         crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
370                     c->pnode_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
371         addr = buf;
372         pos = 0;
373         pack_bits(&addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
374 }
375
376 /**
377  * ubifs_pack_nnode - pack all the bit fields of a nnode.
378  * @c: UBIFS file-system description object
379  * @buf: buffer into which to pack
380  * @nnode: nnode to pack
381  */
382 void ubifs_pack_nnode(struct ubifs_info *c, void *buf,
383                       struct ubifs_nnode *nnode)
384 {
385         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
386         int i, pos = 0;
387         uint16_t crc;
388
389         pack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_NNODE, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
390         if (c->big_lpt)
391                 pack_bits(&addr, &pos, nnode->num, c->pcnt_bits);
392         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
393                 int lnum = nnode->nbranch[i].lnum;
394
395                 if (lnum == 0)
396                         lnum = c->lpt_last + 1;
397                 pack_bits(&addr, &pos, lnum - c->lpt_first, c->lpt_lnum_bits);
398                 pack_bits(&addr, &pos, nnode->nbranch[i].offs,
399                           c->lpt_offs_bits);
400         }
401         crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
402                     c->nnode_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
403         addr = buf;
404         pos = 0;
405         pack_bits(&addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
406 }
407
408 /**
409  * ubifs_pack_ltab - pack the LPT's own lprops table.
410  * @c: UBIFS file-system description object
411  * @buf: buffer into which to pack
412  * @ltab: LPT's own lprops table to pack
413  */
414 void ubifs_pack_ltab(struct ubifs_info *c, void *buf,
415                      struct ubifs_lpt_lprops *ltab)
416 {
417         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
418         int i, pos = 0;
419         uint16_t crc;
420
421         pack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_LTAB, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
422         for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++) {
423                 pack_bits(&addr, &pos, ltab[i].free, c->lpt_spc_bits);
424                 pack_bits(&addr, &pos, ltab[i].dirty, c->lpt_spc_bits);
425         }
426         crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
427                     c->ltab_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
428         addr = buf;
429         pos = 0;
430         pack_bits(&addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
431 }
432
433 /**
434  * ubifs_pack_lsave - pack the LPT's save table.
435  * @c: UBIFS file-system description object
436  * @buf: buffer into which to pack
437  * @lsave: LPT's save table to pack
438  */
439 void ubifs_pack_lsave(struct ubifs_info *c, void *buf, int *lsave)
440 {
441         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
442         int i, pos = 0;
443         uint16_t crc;
444
445         pack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_LSAVE, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
446         for (i = 0; i < c->lsave_cnt; i++)
447                 pack_bits(&addr, &pos, lsave[i], c->lnum_bits);
448         crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
449                     c->lsave_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
450         addr = buf;
451         pos = 0;
452         pack_bits(&addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
453 }
454
455 /**
456  * ubifs_add_lpt_dirt - add dirty space to LPT LEB properties.
457  * @c: UBIFS file-system description object
458  * @lnum: LEB number to which to add dirty space
459  * @dirty: amount of dirty space to add
460  */
461 void ubifs_add_lpt_dirt(struct ubifs_info *c, int lnum, int dirty)
462 {
463         if (!dirty || !lnum)
464                 return;
465         dbg_lp("LEB %d add %d to %d",
466                lnum, dirty, c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty);
467         ubifs_assert(lnum >= c->lpt_first && lnum <= c->lpt_last);
468         c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty += dirty;
469 }
470
471 /**
472  * set_ltab - set LPT LEB properties.
473  * @c: UBIFS file-system description object
474  * @lnum: LEB number
475  * @free: amount of free space
476  * @dirty: amount of dirty space
477  */
478 static void set_ltab(struct ubifs_info *c, int lnum, int free, int dirty)
479 {
480         dbg_lp("LEB %d free %d dirty %d to %d %d",
481                lnum, c->ltab[lnum - c->lpt_first].free,
482                c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty, free, dirty);
483         ubifs_assert(lnum >= c->lpt_first && lnum <= c->lpt_last);
484         c->ltab[lnum - c->lpt_first].free = free;
485         c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty = dirty;
486 }
487
488 /**
489  * ubifs_add_nnode_dirt - add dirty space to LPT LEB properties.
490  * @c: UBIFS file-system description object
491  * @nnode: nnode for which to add dirt
492  */
493 void ubifs_add_nnode_dirt(struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *nnode)
494 {
495         struct ubifs_nnode *np = nnode->parent;
496
497         if (np)
498                 ubifs_add_lpt_dirt(c, np->nbranch[nnode->iip].lnum,
499                                    c->nnode_sz);
500         else {
501                 ubifs_add_lpt_dirt(c, c->lpt_lnum, c->nnode_sz);
502                 if (!(c->lpt_drty_flgs & LTAB_DIRTY)) {
503                         c->lpt_drty_flgs |= LTAB_DIRTY;
504                         ubifs_add_lpt_dirt(c, c->ltab_lnum, c->ltab_sz);
505                 }
506         }
507 }
508
509 /**
510  * add_pnode_dirt - add dirty space to LPT LEB properties.
511  * @c: UBIFS file-system description object
512  * @pnode: pnode for which to add dirt
513  */
514 static void add_pnode_dirt(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode)
515 {
516         ubifs_add_lpt_dirt(c, pnode->parent->nbranch[pnode->iip].lnum,
517                            c->pnode_sz);
518 }
519
520 /**
521  * calc_nnode_num - calculate nnode number.
522  * @row: the row in the tree (root is zero)
523  * @col: the column in the row (leftmost is zero)
524  *
525  * The nnode number is a number that uniquely identifies a nnode and can be used
526  * easily to traverse the tree from the root to that nnode.
527  *
528  * This function calculates and returns the nnode number for the nnode at @row
529  * and @col.
530  */
531 static int calc_nnode_num(int row, int col)
532 {
533         int num, bits;
534
535         num = 1;
536         while (row--) {
537                 bits = (col & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
538                 col >>= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
539                 num <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
540                 num |= bits;
541         }
542         return num;
543 }
544
545 /**
546  * calc_nnode_num_from_parent - calculate nnode number.
547  * @c: UBIFS file-system description object
548  * @parent: parent nnode
549  * @iip: index in parent
550  *
551  * The nnode number is a number that uniquely identifies a nnode and can be used
552  * easily to traverse the tree from the root to that nnode.
553  *
554  * This function calculates and returns the nnode number based on the parent's
555  * nnode number and the index in parent.
556  */
557 static int calc_nnode_num_from_parent(const struct ubifs_info *c,
558                                       struct ubifs_nnode *parent, int iip)
559 {
560         int num, shft;
561
562         if (!parent)
563                 return 1;
564         shft = (c->lpt_hght - parent->level) * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
565         num = parent->num ^ (1 << shft);
566         num |= (UBIFS_LPT_FANOUT + iip) << shft;
567         return num;
568 }
569
570 /**
571  * calc_pnode_num_from_parent - calculate pnode number.
572  * @c: UBIFS file-system description object
573  * @parent: parent nnode
574  * @iip: index in parent
575  *
576  * The pnode number is a number that uniquely identifies a pnode and can be used
577  * easily to traverse the tree from the root to that pnode.
578  *
579  * This function calculates and returns the pnode number based on the parent's
580  * nnode number and the index in parent.
581  */
582 static int calc_pnode_num_from_parent(const struct ubifs_info *c,
583                                       struct ubifs_nnode *parent, int iip)
584 {
585         int i, n = c->lpt_hght - 1, pnum = parent->num, num = 0;
586
587         for (i = 0; i < n; i++) {
588                 num <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
589                 num |= pnum & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1);
590                 pnum >>= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
591         }
592         num <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
593         num |= iip;
594         return num;
595 }
596
597 /**
598  * ubifs_create_dflt_lpt - create default LPT.
599  * @c: UBIFS file-system description object
600  * @main_lebs: number of main area LEBs is passed and returned here
601  * @lpt_first: LEB number of first LPT LEB
602  * @lpt_lebs: number of LEBs for LPT is passed and returned here
603  * @big_lpt: use big LPT model is passed and returned here
604  *
605  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
606  */
607 int ubifs_create_dflt_lpt(struct ubifs_info *c, int *main_lebs, int lpt_first,
608                           int *lpt_lebs, int *big_lpt)
609 {
610         int lnum, err = 0, node_sz, iopos, i, j, cnt, len, alen, row;
611         int blnum, boffs, bsz, bcnt;
612         struct ubifs_pnode *pnode = NULL;
613         struct ubifs_nnode *nnode = NULL;
614         void *buf = NULL, *p;
615         struct ubifs_lpt_lprops *ltab = NULL;
616         int *lsave = NULL;
617
618         err = calc_dflt_lpt_geom(c, main_lebs, big_lpt);
619         if (err)
620                 return err;
621         *lpt_lebs = c->lpt_lebs;
622
623         /* Needed by 'ubifs_pack_nnode()' and 'set_ltab()' */
624         c->lpt_first = lpt_first;
625         /* Needed by 'set_ltab()' */
626         c->lpt_last = lpt_first + c->lpt_lebs - 1;
627         /* Needed by 'ubifs_pack_lsave()' */
628         c->main_first = c->leb_cnt - *main_lebs;
629
630         lsave = kmalloc(sizeof(int) * c->lsave_cnt, GFP_KERNEL);
631         pnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_pnode), GFP_KERNEL);
632         nnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_nnode), GFP_KERNEL);
633         buf = vmalloc(c->leb_size);
634         ltab = vmalloc(sizeof(struct ubifs_lpt_lprops) * c->lpt_lebs);
635         if (!pnode || !nnode || !buf || !ltab || !lsave) {
636                 err = -ENOMEM;
637                 goto out;
638         }
639
640         ubifs_assert(!c->ltab);
641         c->ltab = ltab; /* Needed by set_ltab */
642
643         /* Initialize LPT's own lprops */
644         for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++) {
645                 ltab[i].free = c->leb_size;
646                 ltab[i].dirty = 0;
647                 ltab[i].tgc = 0;
648                 ltab[i].cmt = 0;
649         }
650
651         lnum = lpt_first;
652         p = buf;
653         /* Number of leaf nodes (pnodes) */
654         cnt = c->pnode_cnt;
655
656         /*
657          * The first pnode contains the LEB properties for the LEBs that contain
658          * the root inode node and the root index node of the index tree.
659          */
660         node_sz = ALIGN(ubifs_idx_node_sz(c, 1), 8);
661         iopos = ALIGN(node_sz, c->min_io_size);
662         pnode->lprops[0].free = c->leb_size - iopos;
663         pnode->lprops[0].dirty = iopos - node_sz;
664         pnode->lprops[0].flags = LPROPS_INDEX;
665
666         node_sz = UBIFS_INO_NODE_SZ;
667         iopos = ALIGN(node_sz, c->min_io_size);
668         pnode->lprops[1].free = c->leb_size - iopos;
669         pnode->lprops[1].dirty = iopos - node_sz;
670
671         for (i = 2; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++)
672                 pnode->lprops[i].free = c->leb_size;
673
674         /* Add first pnode */
675         ubifs_pack_pnode(c, p, pnode);
676         p += c->pnode_sz;
677         len = c->pnode_sz;
678         pnode->num += 1;
679
680         /* Reset pnode values for remaining pnodes */
681         pnode->lprops[0].free = c->leb_size;
682         pnode->lprops[0].dirty = 0;
683         pnode->lprops[0].flags = 0;
684
685         pnode->lprops[1].free = c->leb_size;
686         pnode->lprops[1].dirty = 0;
687
688         /*
689          * To calculate the internal node branches, we keep information about
690          * the level below.
691          */
692         blnum = lnum; /* LEB number of level below */
693         boffs = 0; /* Offset of level below */
694         bcnt = cnt; /* Number of nodes in level below */
695         bsz = c->pnode_sz; /* Size of nodes in level below */
696
697         /* Add all remaining pnodes */
698         for (i = 1; i < cnt; i++) {
699                 if (len + c->pnode_sz > c->leb_size) {
700                         alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
701                         set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
702                         memset(p, 0xff, alen - len);
703                         err = ubi_leb_change(c->ubi, lnum++, buf, alen,
704                                              UBI_SHORTTERM);
705                         if (err)
706                                 goto out;
707                         p = buf;
708                         len = 0;
709                 }
710                 ubifs_pack_pnode(c, p, pnode);
711                 p += c->pnode_sz;
712                 len += c->pnode_sz;
713                 /*
714                  * pnodes are simply numbered left to right starting at zero,
715                  * which means the pnode number can be used easily to traverse
716                  * down the tree to the corresponding pnode.
717                  */
718                 pnode->num += 1;
719         }
720
721         row = 0;
722         for (i = UBIFS_LPT_FANOUT; cnt > i; i <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT)
723                 row += 1;
724         /* Add all nnodes, one level at a time */
725         while (1) {
726                 /* Number of internal nodes (nnodes) at next level */
727                 cnt = DIV_ROUND_UP(cnt, UBIFS_LPT_FANOUT);
728                 for (i = 0; i < cnt; i++) {
729                         if (len + c->nnode_sz > c->leb_size) {
730                                 alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
731                                 set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen,
732                                             alen - len);
733                                 memset(p, 0xff, alen - len);
734                                 err = ubi_leb_change(c->ubi, lnum++, buf, alen,
735                                                      UBI_SHORTTERM);
736                                 if (err)
737                                         goto out;
738                                 p = buf;
739                                 len = 0;
740                         }
741                         /* Only 1 nnode at this level, so it is the root */
742                         if (cnt == 1) {
743                                 c->lpt_lnum = lnum;
744                                 c->lpt_offs = len;
745                         }
746                         /* Set branches to the level below */
747                         for (j = 0; j < UBIFS_LPT_FANOUT; j++) {
748                                 if (bcnt) {
749                                         if (boffs + bsz > c->leb_size) {
750                                                 blnum += 1;
751                                                 boffs = 0;
752                                         }
753                                         nnode->nbranch[j].lnum = blnum;
754                                         nnode->nbranch[j].offs = boffs;
755                                         boffs += bsz;
756                                         bcnt--;
757                                 } else {
758                                         nnode->nbranch[j].lnum = 0;
759                                         nnode->nbranch[j].offs = 0;
760                                 }
761                         }
762                         nnode->num = calc_nnode_num(row, i);
763                         ubifs_pack_nnode(c, p, nnode);
764                         p += c->nnode_sz;
765                         len += c->nnode_sz;
766                 }
767                 /* Only 1 nnode at this level, so it is the root */
768                 if (cnt == 1)
769                         break;
770                 /* Update the information about the level below */
771                 bcnt = cnt;
772                 bsz = c->nnode_sz;
773                 row -= 1;
774         }
775
776         if (*big_lpt) {
777                 /* Need to add LPT's save table */
778                 if (len + c->lsave_sz > c->leb_size) {
779                         alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
780                         set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
781                         memset(p, 0xff, alen - len);
782                         err = ubi_leb_change(c->ubi, lnum++, buf, alen,
783                                              UBI_SHORTTERM);
784                         if (err)
785                                 goto out;
786                         p = buf;
787                         len = 0;
788                 }
789
790                 c->lsave_lnum = lnum;
791                 c->lsave_offs = len;
792
793                 for (i = 0; i < c->lsave_cnt && i < *main_lebs; i++)
794                         lsave[i] = c->main_first + i;
795                 for (; i < c->lsave_cnt; i++)
796                         lsave[i] = c->main_first;
797
798                 ubifs_pack_lsave(c, p, lsave);
799                 p += c->lsave_sz;
800                 len += c->lsave_sz;
801         }
802
803         /* Need to add LPT's own LEB properties table */
804         if (len + c->ltab_sz > c->leb_size) {
805                 alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
806                 set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
807                 memset(p, 0xff, alen - len);
808                 err = ubi_leb_change(c->ubi, lnum++, buf, alen, UBI_SHORTTERM);
809                 if (err)
810                         goto out;
811                 p = buf;
812                 len = 0;
813         }
814
815         c->ltab_lnum = lnum;
816         c->ltab_offs = len;
817
818         /* Update ltab before packing it */
819         len += c->ltab_sz;
820         alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
821         set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
822
823         ubifs_pack_ltab(c, p, ltab);
824         p += c->ltab_sz;
825
826         /* Write remaining buffer */
827         memset(p, 0xff, alen - len);
828         err = ubi_leb_change(c->ubi, lnum, buf, alen, UBI_SHORTTERM);
829         if (err)
830                 goto out;
831
832         c->nhead_lnum = lnum;
833         c->nhead_offs = ALIGN(len, c->min_io_size);
834
835         dbg_lp("space_bits %d", c->space_bits);
836         dbg_lp("lpt_lnum_bits %d", c->lpt_lnum_bits);
837         dbg_lp("lpt_offs_bits %d", c->lpt_offs_bits);
838         dbg_lp("lpt_spc_bits %d", c->lpt_spc_bits);
839         dbg_lp("pcnt_bits %d", c->pcnt_bits);
840         dbg_lp("lnum_bits %d", c->lnum_bits);
841         dbg_lp("pnode_sz %d", c->pnode_sz);
842         dbg_lp("nnode_sz %d", c->nnode_sz);
843         dbg_lp("ltab_sz %d", c->ltab_sz);
844         dbg_lp("lsave_sz %d", c->lsave_sz);
845         dbg_lp("lsave_cnt %d", c->lsave_cnt);
846         dbg_lp("lpt_hght %d", c->lpt_hght);
847         dbg_lp("big_lpt %d", c->big_lpt);
848         dbg_lp("LPT root is at %d:%d", c->lpt_lnum, c->lpt_offs);
849         dbg_lp("LPT head is at %d:%d", c->nhead_lnum, c->nhead_offs);
850         dbg_lp("LPT ltab is at %d:%d", c->ltab_lnum, c->ltab_offs);
851         if (c->big_lpt)
852                 dbg_lp("LPT lsave is at %d:%d", c->lsave_lnum, c->lsave_offs);
853 out:
854         c->ltab = NULL;
855         kfree(lsave);
856         vfree(ltab);
857         vfree(buf);
858         kfree(nnode);
859         kfree(pnode);
860         return err;
861 }
862
863 /**
864  * update_cats - add LEB properties of a pnode to LEB category lists and heaps.
865  * @c: UBIFS file-system description object
866  * @pnode: pnode
867  *
868  * When a pnode is loaded into memory, the LEB properties it contains are added,
869  * by this function, to the LEB category lists and heaps.
870  */
871 static void update_cats(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode)
872 {
873         int i;
874
875         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
876                 int cat = pnode->lprops[i].flags & LPROPS_CAT_MASK;
877                 int lnum = pnode->lprops[i].lnum;
878
879                 if (!lnum)
880                         return;
881                 ubifs_add_to_cat(c, &pnode->lprops[i], cat);
882         }
883 }
884
885 /**
886  * replace_cats - add LEB properties of a pnode to LEB category lists and heaps.
887  * @c: UBIFS file-system description object
888  * @old_pnode: pnode copied
889  * @new_pnode: pnode copy
890  *
891  * During commit it is sometimes necessary to copy a pnode
892  * (see dirty_cow_pnode).  When that happens, references in
893  * category lists and heaps must be replaced.  This function does that.
894  */
895 static void replace_cats(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *old_pnode,
896                          struct ubifs_pnode *new_pnode)
897 {
898         int i;
899
900         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
901                 if (!new_pnode->lprops[i].lnum)
902                         return;
903                 ubifs_replace_cat(c, &old_pnode->lprops[i],
904                                   &new_pnode->lprops[i]);
905         }
906 }
907
908 /**
909  * check_lpt_crc - check LPT node crc is correct.
910  * @c: UBIFS file-system description object
911  * @buf: buffer containing node
912  * @len: length of node
913  *
914  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
915  */
916 static int check_lpt_crc(void *buf, int len)
917 {
918         int pos = 0;
919         uint8_t *addr = buf;
920         uint16_t crc, calc_crc;
921
922         crc = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
923         calc_crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
924                          len - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
925         if (crc != calc_crc) {
926                 ubifs_err("invalid crc in LPT node: crc %hx calc %hx", crc,
927                           calc_crc);
928                 dbg_dump_stack();
929                 return -EINVAL;
930         }
931         return 0;
932 }
933
934 /**
935  * check_lpt_type - check LPT node type is correct.
936  * @c: UBIFS file-system description object
937  * @addr: address of type bit field is passed and returned updated here
938  * @pos: position of type bit field is passed and returned updated here
939  * @type: expected type
940  *
941  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
942  */
943 static int check_lpt_type(uint8_t **addr, int *pos, int type)
944 {
945         int node_type;
946
947         node_type = ubifs_unpack_bits(addr, pos, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
948         if (node_type != type) {
949                 ubifs_err("invalid type (%d) in LPT node type %d", node_type,
950                           type);
951                 dbg_dump_stack();
952                 return -EINVAL;
953         }
954         return 0;
955 }
956
957 /**
958  * unpack_pnode - unpack a pnode.
959  * @c: UBIFS file-system description object
960  * @buf: buffer containing packed pnode to unpack
961  * @pnode: pnode structure to fill
962  *
963  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
964  */
965 static int unpack_pnode(const struct ubifs_info *c, void *buf,
966                         struct ubifs_pnode *pnode)
967 {
968         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
969         int i, pos = 0, err;
970
971         err = check_lpt_type(&addr, &pos, UBIFS_LPT_PNODE);
972         if (err)
973                 return err;
974         if (c->big_lpt)
975                 pnode->num = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->pcnt_bits);
976         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
977                 struct ubifs_lprops * const lprops = &pnode->lprops[i];
978
979                 lprops->free = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->space_bits);
980                 lprops->free <<= 3;
981                 lprops->dirty = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->space_bits);
982                 lprops->dirty <<= 3;
983
984                 if (ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, 1))
985                         lprops->flags = LPROPS_INDEX;
986                 else
987                         lprops->flags = 0;
988                 lprops->flags |= ubifs_categorize_lprops(c, lprops);
989         }
990         err = check_lpt_crc(buf, c->pnode_sz);
991         return err;
992 }
993
994 /**
995  * ubifs_unpack_nnode - unpack a nnode.
996  * @c: UBIFS file-system description object
997  * @buf: buffer containing packed nnode to unpack
998  * @nnode: nnode structure to fill
999  *
1000  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1001  */
1002 int ubifs_unpack_nnode(const struct ubifs_info *c, void *buf,
1003                        struct ubifs_nnode *nnode)
1004 {
1005         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
1006         int i, pos = 0, err;
1007
1008         err = check_lpt_type(&addr, &pos, UBIFS_LPT_NNODE);
1009         if (err)
1010                 return err;
1011         if (c->big_lpt)
1012                 nnode->num = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->pcnt_bits);
1013         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1014                 int lnum;
1015
1016                 lnum = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->lpt_lnum_bits) +
1017                        c->lpt_first;
1018                 if (lnum == c->lpt_last + 1)
1019                         lnum = 0;
1020                 nnode->nbranch[i].lnum = lnum;
1021                 nnode->nbranch[i].offs = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos,
1022                                                      c->lpt_offs_bits);
1023         }
1024         err = check_lpt_crc(buf, c->nnode_sz);
1025         return err;
1026 }
1027
1028 /**
1029  * unpack_ltab - unpack the LPT's own lprops table.
1030  * @c: UBIFS file-system description object
1031  * @buf: buffer from which to unpack
1032  *
1033  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1034  */
1035 static int unpack_ltab(const struct ubifs_info *c, void *buf)
1036 {
1037         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
1038         int i, pos = 0, err;
1039
1040         err = check_lpt_type(&addr, &pos, UBIFS_LPT_LTAB);
1041         if (err)
1042                 return err;
1043         for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++) {
1044                 int free = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->lpt_spc_bits);
1045                 int dirty = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->lpt_spc_bits);
1046
1047                 if (free < 0 || free > c->leb_size || dirty < 0 ||
1048                     dirty > c->leb_size || free + dirty > c->leb_size)
1049                         return -EINVAL;
1050
1051                 c->ltab[i].free = free;
1052                 c->ltab[i].dirty = dirty;
1053                 c->ltab[i].tgc = 0;
1054                 c->ltab[i].cmt = 0;
1055         }
1056         err = check_lpt_crc(buf, c->ltab_sz);
1057         return err;
1058 }
1059
1060 /**
1061  * unpack_lsave - unpack the LPT's save table.
1062  * @c: UBIFS file-system description object
1063  * @buf: buffer from which to unpack
1064  *
1065  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1066  */
1067 static int unpack_lsave(const struct ubifs_info *c, void *buf)
1068 {
1069         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
1070         int i, pos = 0, err;
1071
1072         err = check_lpt_type(&addr, &pos, UBIFS_LPT_LSAVE);
1073         if (err)
1074                 return err;
1075         for (i = 0; i < c->lsave_cnt; i++) {
1076                 int lnum = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->lnum_bits);
1077
1078                 if (lnum < c->main_first || lnum >= c->leb_cnt)
1079                         return -EINVAL;
1080                 c->lsave[i] = lnum;
1081         }
1082         err = check_lpt_crc(buf, c->lsave_sz);
1083         return err;
1084 }
1085
1086 /**
1087  * validate_nnode - validate a nnode.
1088  * @c: UBIFS file-system description object
1089  * @nnode: nnode to validate
1090  * @parent: parent nnode (or NULL for the root nnode)
1091  * @iip: index in parent
1092  *
1093  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1094  */
1095 static int validate_nnode(const struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *nnode,
1096                           struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1097 {
1098         int i, lvl, max_offs;
1099
1100         if (c->big_lpt) {
1101                 int num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1102
1103                 if (nnode->num != num)
1104                         return -EINVAL;
1105         }
1106         lvl = parent ? parent->level - 1 : c->lpt_hght;
1107         if (lvl < 1)
1108                 return -EINVAL;
1109         if (lvl == 1)
1110                 max_offs = c->leb_size - c->pnode_sz;
1111         else
1112                 max_offs = c->leb_size - c->nnode_sz;
1113         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1114                 int lnum = nnode->nbranch[i].lnum;
1115                 int offs = nnode->nbranch[i].offs;
1116
1117                 if (lnum == 0) {
1118                         if (offs != 0)
1119                                 return -EINVAL;
1120                         continue;
1121                 }
1122                 if (lnum < c->lpt_first || lnum > c->lpt_last)
1123                         return -EINVAL;
1124                 if (offs < 0 || offs > max_offs)
1125                         return -EINVAL;
1126         }
1127         return 0;
1128 }
1129
1130 /**
1131  * validate_pnode - validate a pnode.
1132  * @c: UBIFS file-system description object
1133  * @pnode: pnode to validate
1134  * @parent: parent nnode
1135  * @iip: index in parent
1136  *
1137  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1138  */
1139 static int validate_pnode(const struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode,
1140                           struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1141 {
1142         int i;
1143
1144         if (c->big_lpt) {
1145                 int num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1146
1147                 if (pnode->num != num)
1148                         return -EINVAL;
1149         }
1150         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1151                 int free = pnode->lprops[i].free;
1152                 int dirty = pnode->lprops[i].dirty;
1153
1154                 if (free < 0 || free > c->leb_size || free % c->min_io_size ||
1155                     (free & 7))
1156                         return -EINVAL;
1157                 if (dirty < 0 || dirty > c->leb_size || (dirty & 7))
1158                         return -EINVAL;
1159                 if (dirty + free > c->leb_size)
1160                         return -EINVAL;
1161         }
1162         return 0;
1163 }
1164
1165 /**
1166  * set_pnode_lnum - set LEB numbers on a pnode.
1167  * @c: UBIFS file-system description object
1168  * @pnode: pnode to update
1169  *
1170  * This function calculates the LEB numbers for the LEB properties it contains
1171  * based on the pnode number.
1172  */
1173 static void set_pnode_lnum(const struct ubifs_info *c,
1174                            struct ubifs_pnode *pnode)
1175 {
1176         int i, lnum;
1177
1178         lnum = (pnode->num << UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT) + c->main_first;
1179         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1180                 if (lnum >= c->leb_cnt)
1181                         return;
1182                 pnode->lprops[i].lnum = lnum++;
1183         }
1184 }
1185
1186 /**
1187  * ubifs_read_nnode - read a nnode from flash and link it to the tree in memory.
1188  * @c: UBIFS file-system description object
1189  * @parent: parent nnode (or NULL for the root)
1190  * @iip: index in parent
1191  *
1192  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1193  */
1194 int ubifs_read_nnode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1195 {
1196         struct ubifs_nbranch *branch = NULL;
1197         struct ubifs_nnode *nnode = NULL;
1198         void *buf = c->lpt_nod_buf;
1199         int err, lnum, offs;
1200
1201         if (parent) {
1202                 branch = &parent->nbranch[iip];
1203                 lnum = branch->lnum;
1204                 offs = branch->offs;
1205         } else {
1206                 lnum = c->lpt_lnum;
1207                 offs = c->lpt_offs;
1208         }
1209         nnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_nnode), GFP_NOFS);
1210         if (!nnode) {
1211                 err = -ENOMEM;
1212                 goto out;
1213         }
1214         if (lnum == 0) {
1215                 /*
1216                  * This nnode was not written which just means that the LEB
1217                  * properties in the subtree below it describe empty LEBs. We
1218                  * make the nnode as though we had read it, which in fact means
1219                  * doing almost nothing.
1220                  */
1221                 if (c->big_lpt)
1222                         nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1223         } else {
1224                 err = ubi_read(c->ubi, lnum, buf, offs, c->nnode_sz);
1225                 if (err)
1226                         goto out;
1227                 err = ubifs_unpack_nnode(c, buf, nnode);
1228                 if (err)
1229                         goto out;
1230         }
1231         err = validate_nnode(c, nnode, parent, iip);
1232         if (err)
1233                 goto out;
1234         if (!c->big_lpt)
1235                 nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1236         if (parent) {
1237                 branch->nnode = nnode;
1238                 nnode->level = parent->level - 1;
1239         } else {
1240                 c->nroot = nnode;
1241                 nnode->level = c->lpt_hght;
1242         }
1243         nnode->parent = parent;
1244         nnode->iip = iip;
1245         return 0;
1246
1247 out:
1248         ubifs_err("error %d reading nnode at %d:%d", err, lnum, offs);
1249         kfree(nnode);
1250         return err;
1251 }
1252
1253 /**
1254  * read_pnode - read a pnode from flash and link it to the tree in memory.
1255  * @c: UBIFS file-system description object
1256  * @parent: parent nnode
1257  * @iip: index in parent
1258  *
1259  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1260  */
1261 static int read_pnode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1262 {
1263         struct ubifs_nbranch *branch;
1264         struct ubifs_pnode *pnode = NULL;
1265         void *buf = c->lpt_nod_buf;
1266         int err, lnum, offs;
1267
1268         branch = &parent->nbranch[iip];
1269         lnum = branch->lnum;
1270         offs = branch->offs;
1271         pnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_pnode), GFP_NOFS);
1272         if (!pnode) {
1273                 err = -ENOMEM;
1274                 goto out;
1275         }
1276         if (lnum == 0) {
1277                 /*
1278                  * This pnode was not written which just means that the LEB
1279                  * properties in it describe empty LEBs. We make the pnode as
1280                  * though we had read it.
1281                  */
1282                 int i;
1283
1284                 if (c->big_lpt)
1285                         pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1286                 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1287                         struct ubifs_lprops * const lprops = &pnode->lprops[i];
1288
1289                         lprops->free = c->leb_size;
1290                         lprops->flags = ubifs_categorize_lprops(c, lprops);
1291                 }
1292         } else {
1293                 err = ubi_read(c->ubi, lnum, buf, offs, c->pnode_sz);
1294                 if (err)
1295                         goto out;
1296                 err = unpack_pnode(c, buf, pnode);
1297                 if (err)
1298                         goto out;
1299         }
1300         err = validate_pnode(c, pnode, parent, iip);
1301         if (err)
1302                 goto out;
1303         if (!c->big_lpt)
1304                 pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1305         branch->pnode = pnode;
1306         pnode->parent = parent;
1307         pnode->iip = iip;
1308         set_pnode_lnum(c, pnode);
1309         c->pnodes_have += 1;
1310         return 0;
1311
1312 out:
1313         ubifs_err("error %d reading pnode at %d:%d", err, lnum, offs);
1314         dbg_dump_pnode(c, pnode, parent, iip);
1315         dbg_msg("calc num: %d", calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip));
1316         kfree(pnode);
1317         return err;
1318 }
1319
1320 /**
1321  * read_ltab - read LPT's own lprops table.
1322  * @c: UBIFS file-system description object
1323  *
1324  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1325  */
1326 static int read_ltab(struct ubifs_info *c)
1327 {
1328         int err;
1329         void *buf;
1330
1331         buf = vmalloc(c->ltab_sz);
1332         if (!buf)
1333                 return -ENOMEM;
1334         err = ubi_read(c->ubi, c->ltab_lnum, buf, c->ltab_offs, c->ltab_sz);
1335         if (err)
1336                 goto out;
1337         err = unpack_ltab(c, buf);
1338 out:
1339         vfree(buf);
1340         return err;
1341 }
1342
1343 /**
1344  * read_lsave - read LPT's save table.
1345  * @c: UBIFS file-system description object
1346  *
1347  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1348  */
1349 static int read_lsave(struct ubifs_info *c)
1350 {
1351         int err, i;
1352         void *buf;
1353
1354         buf = vmalloc(c->lsave_sz);
1355         if (!buf)
1356                 return -ENOMEM;
1357         err = ubi_read(c->ubi, c->lsave_lnum, buf, c->lsave_offs, c->lsave_sz);
1358         if (err)
1359                 goto out;
1360         err = unpack_lsave(c, buf);
1361         if (err)
1362                 goto out;
1363         for (i = 0; i < c->lsave_cnt; i++) {
1364                 int lnum = c->lsave[i];
1365
1366                 /*
1367                  * Due to automatic resizing, the values in the lsave table
1368                  * could be beyond the volume size - just ignore them.
1369                  */
1370                 if (lnum >= c->leb_cnt)
1371                         continue;
1372                 ubifs_lpt_lookup(c, lnum);
1373         }
1374 out:
1375         vfree(buf);
1376         return err;
1377 }
1378
1379 /**
1380  * ubifs_get_nnode - get a nnode.
1381  * @c: UBIFS file-system description object
1382  * @parent: parent nnode (or NULL for the root)
1383  * @iip: index in parent
1384  *
1385  * This function returns a pointer to the nnode on success or a negative error
1386  * code on failure.
1387  */
1388 struct ubifs_nnode *ubifs_get_nnode(struct ubifs_info *c,
1389                                     struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1390 {
1391         struct ubifs_nbranch *branch;
1392         struct ubifs_nnode *nnode;
1393         int err;
1394
1395         branch = &parent->nbranch[iip];
1396         nnode = branch->nnode;
1397         if (nnode)
1398                 return nnode;
1399         err = ubifs_read_nnode(c, parent, iip);
1400         if (err)
1401                 return ERR_PTR(err);
1402         return branch->nnode;
1403 }
1404
1405 /**
1406  * ubifs_get_pnode - get a pnode.
1407  * @c: UBIFS file-system description object
1408  * @parent: parent nnode
1409  * @iip: index in parent
1410  *
1411  * This function returns a pointer to the pnode on success or a negative error
1412  * code on failure.
1413  */
1414 struct ubifs_pnode *ubifs_get_pnode(struct ubifs_info *c,
1415                                     struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1416 {
1417         struct ubifs_nbranch *branch;
1418         struct ubifs_pnode *pnode;
1419         int err;
1420
1421         branch = &parent->nbranch[iip];
1422         pnode = branch->pnode;
1423         if (pnode)
1424                 return pnode;
1425         err = read_pnode(c, parent, iip);
1426         if (err)
1427                 return ERR_PTR(err);
1428         update_cats(c, branch->pnode);
1429         return branch->pnode;
1430 }
1431
1432 /**
1433  * ubifs_lpt_lookup - lookup LEB properties in the LPT.
1434  * @c: UBIFS file-system description object
1435  * @lnum: LEB number to lookup
1436  *
1437  * This function returns a pointer to the LEB properties on success or a
1438  * negative error code on failure.
1439  */
1440 struct ubifs_lprops *ubifs_lpt_lookup(struct ubifs_info *c, int lnum)
1441 {
1442         int err, i, h, iip, shft;
1443         struct ubifs_nnode *nnode;
1444         struct ubifs_pnode *pnode;
1445
1446         if (!c->nroot) {
1447                 err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
1448                 if (err)
1449                         return ERR_PTR(err);
1450         }
1451         nnode = c->nroot;
1452         i = lnum - c->main_first;
1453         shft = c->lpt_hght * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1454         for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
1455                 iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1456                 shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1457                 nnode = ubifs_get_nnode(c, nnode, iip);
1458                 if (IS_ERR(nnode))
1459                         return ERR_PTR(PTR_ERR(nnode));
1460         }
1461         iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1462         shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1463         pnode = ubifs_get_pnode(c, nnode, iip);
1464         if (IS_ERR(pnode))
1465                 return ERR_PTR(PTR_ERR(pnode));
1466         iip = (i & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1467         dbg_lp("LEB %d, free %d, dirty %d, flags %d", lnum,
1468                pnode->lprops[iip].free, pnode->lprops[iip].dirty,
1469                pnode->lprops[iip].flags);
1470         return &pnode->lprops[iip];
1471 }
1472
1473 /**
1474  * dirty_cow_nnode - ensure a nnode is not being committed.
1475  * @c: UBIFS file-system description object
1476  * @nnode: nnode to check
1477  *
1478  * Returns dirtied nnode on success or negative error code on failure.
1479  */
1480 static struct ubifs_nnode *dirty_cow_nnode(struct ubifs_info *c,
1481                                            struct ubifs_nnode *nnode)
1482 {
1483         struct ubifs_nnode *n;
1484         int i;
1485
1486         if (!test_bit(COW_CNODE, &nnode->flags)) {
1487                 /* nnode is not being committed */
1488                 if (!test_and_set_bit(DIRTY_CNODE, &nnode->flags)) {
1489                         c->dirty_nn_cnt += 1;
1490                         ubifs_add_nnode_dirt(c, nnode);
1491                 }
1492                 return nnode;
1493         }
1494
1495         /* nnode is being committed, so copy it */
1496         n = kmalloc(sizeof(struct ubifs_nnode), GFP_NOFS);
1497         if (unlikely(!n))
1498                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1499
1500         memcpy(n, nnode, sizeof(struct ubifs_nnode));
1501         n->cnext = NULL;
1502         __set_bit(DIRTY_CNODE, &n->flags);
1503         __clear_bit(COW_CNODE, &n->flags);
1504
1505         /* The children now have new parent */
1506         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1507                 struct ubifs_nbranch *branch = &n->nbranch[i];
1508
1509                 if (branch->cnode)
1510                         branch->cnode->parent = n;
1511         }
1512
1513         ubifs_assert(!test_bit(OBSOLETE_CNODE, &nnode->flags));
1514         __set_bit(OBSOLETE_CNODE, &nnode->flags);
1515
1516         c->dirty_nn_cnt += 1;
1517         ubifs_add_nnode_dirt(c, nnode);
1518         if (nnode->parent)
1519                 nnode->parent->nbranch[n->iip].nnode = n;
1520         else
1521                 c->nroot = n;
1522         return n;
1523 }
1524
1525 /**
1526  * dirty_cow_pnode - ensure a pnode is not being committed.
1527  * @c: UBIFS file-system description object
1528  * @pnode: pnode to check
1529  *
1530  * Returns dirtied pnode on success or negative error code on failure.
1531  */
1532 static struct ubifs_pnode *dirty_cow_pnode(struct ubifs_info *c,
1533                                            struct ubifs_pnode *pnode)
1534 {
1535         struct ubifs_pnode *p;
1536
1537         if (!test_bit(COW_CNODE, &pnode->flags)) {
1538                 /* pnode is not being committed */
1539                 if (!test_and_set_bit(DIRTY_CNODE, &pnode->flags)) {
1540                         c->dirty_pn_cnt += 1;
1541                         add_pnode_dirt(c, pnode);
1542                 }
1543                 return pnode;
1544         }
1545
1546         /* pnode is being committed, so copy it */
1547         p = kmalloc(sizeof(struct ubifs_pnode), GFP_NOFS);
1548         if (unlikely(!p))
1549                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1550
1551         memcpy(p, pnode, sizeof(struct ubifs_pnode));
1552         p->cnext = NULL;
1553         __set_bit(DIRTY_CNODE, &p->flags);
1554         __clear_bit(COW_CNODE, &p->flags);
1555         replace_cats(c, pnode, p);
1556
1557         ubifs_assert(!test_bit(OBSOLETE_CNODE, &pnode->flags));
1558         __set_bit(OBSOLETE_CNODE, &pnode->flags);
1559
1560         c->dirty_pn_cnt += 1;
1561         add_pnode_dirt(c, pnode);
1562         pnode->parent->nbranch[p->iip].pnode = p;
1563         return p;
1564 }
1565
1566 /**
1567  * ubifs_lpt_lookup_dirty - lookup LEB properties in the LPT.
1568  * @c: UBIFS file-system description object
1569  * @lnum: LEB number to lookup
1570  *
1571  * This function returns a pointer to the LEB properties on success or a
1572  * negative error code on failure.
1573  */
1574 struct ubifs_lprops *ubifs_lpt_lookup_dirty(struct ubifs_info *c, int lnum)
1575 {
1576         int err, i, h, iip, shft;
1577         struct ubifs_nnode *nnode;
1578         struct ubifs_pnode *pnode;
1579
1580         if (!c->nroot) {
1581                 err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
1582                 if (err)
1583                         return ERR_PTR(err);
1584         }
1585         nnode = c->nroot;
1586         nnode = dirty_cow_nnode(c, nnode);
1587         if (IS_ERR(nnode))
1588                 return ERR_PTR(PTR_ERR(nnode));
1589         i = lnum - c->main_first;
1590         shft = c->lpt_hght * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1591         for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
1592                 iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1593                 shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1594                 nnode = ubifs_get_nnode(c, nnode, iip);
1595                 if (IS_ERR(nnode))
1596                         return ERR_PTR(PTR_ERR(nnode));
1597                 nnode = dirty_cow_nnode(c, nnode);
1598                 if (IS_ERR(nnode))
1599                         return ERR_PTR(PTR_ERR(nnode));
1600         }
1601         iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1602         shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1603         pnode = ubifs_get_pnode(c, nnode, iip);
1604         if (IS_ERR(pnode))
1605                 return ERR_PTR(PTR_ERR(pnode));
1606         pnode = dirty_cow_pnode(c, pnode);
1607         if (IS_ERR(pnode))
1608                 return ERR_PTR(PTR_ERR(pnode));
1609         iip = (i & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1610         dbg_lp("LEB %d, free %d, dirty %d, flags %d", lnum,
1611                pnode->lprops[iip].free, pnode->lprops[iip].dirty,
1612                pnode->lprops[iip].flags);
1613         ubifs_assert(test_bit(DIRTY_CNODE, &pnode->flags));
1614         return &pnode->lprops[iip];
1615 }
1616
1617 /**
1618  * lpt_init_rd - initialize the LPT for reading.
1619  * @c: UBIFS file-system description object
1620  *
1621  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1622  */
1623 static int lpt_init_rd(struct ubifs_info *c)
1624 {
1625         int err, i;
1626
1627         c->ltab = vmalloc(sizeof(struct ubifs_lpt_lprops) * c->lpt_lebs);
1628         if (!c->ltab)
1629                 return -ENOMEM;
1630
1631         i = max_t(int, c->nnode_sz, c->pnode_sz);
1632         c->lpt_nod_buf = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
1633         if (!c->lpt_nod_buf)
1634                 return -ENOMEM;
1635
1636         for (i = 0; i < LPROPS_HEAP_CNT; i++) {
1637                 c->lpt_heap[i].arr = kmalloc(sizeof(void *) * LPT_HEAP_SZ,
1638                                              GFP_KERNEL);
1639                 if (!c->lpt_heap[i].arr)
1640                         return -ENOMEM;
1641                 c->lpt_heap[i].cnt = 0;
1642                 c->lpt_heap[i].max_cnt = LPT_HEAP_SZ;
1643         }
1644
1645         c->dirty_idx.arr = kmalloc(sizeof(void *) * LPT_HEAP_SZ, GFP_KERNEL);
1646         if (!c->dirty_idx.arr)
1647                 return -ENOMEM;
1648         c->dirty_idx.cnt = 0;
1649         c->dirty_idx.max_cnt = LPT_HEAP_SZ;
1650
1651         err = read_ltab(c);
1652         if (err)
1653                 return err;
1654
1655         dbg_lp("space_bits %d", c->space_bits);
1656         dbg_lp("lpt_lnum_bits %d", c->lpt_lnum_bits);
1657         dbg_lp("lpt_offs_bits %d", c->lpt_offs_bits);
1658         dbg_lp("lpt_spc_bits %d", c->lpt_spc_bits);
1659         dbg_lp("pcnt_bits %d", c->pcnt_bits);
1660         dbg_lp("lnum_bits %d", c->lnum_bits);
1661         dbg_lp("pnode_sz %d", c->pnode_sz);
1662         dbg_lp("nnode_sz %d", c->nnode_sz);
1663         dbg_lp("ltab_sz %d", c->ltab_sz);
1664         dbg_lp("lsave_sz %d", c->lsave_sz);
1665         dbg_lp("lsave_cnt %d", c->lsave_cnt);
1666         dbg_lp("lpt_hght %d", c->lpt_hght);
1667         dbg_lp("big_lpt %d", c->big_lpt);
1668         dbg_lp("LPT root is at %d:%d", c->lpt_lnum, c->lpt_offs);
1669         dbg_lp("LPT head is at %d:%d", c->nhead_lnum, c->nhead_offs);
1670         dbg_lp("LPT ltab is at %d:%d", c->ltab_lnum, c->ltab_offs);
1671         if (c->big_lpt)
1672                 dbg_lp("LPT lsave is at %d:%d", c->lsave_lnum, c->lsave_offs);
1673
1674         return 0;
1675 }
1676
1677 /**
1678  * lpt_init_wr - initialize the LPT for writing.
1679  * @c: UBIFS file-system description object
1680  *
1681  * 'lpt_init_rd()' must have been called already.
1682  *
1683  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1684  */
1685 static int lpt_init_wr(struct ubifs_info *c)
1686 {
1687         int err, i;
1688
1689         c->ltab_cmt = vmalloc(sizeof(struct ubifs_lpt_lprops) * c->lpt_lebs);
1690         if (!c->ltab_cmt)
1691                 return -ENOMEM;
1692
1693         c->lpt_buf = vmalloc(c->leb_size);
1694         if (!c->lpt_buf)
1695                 return -ENOMEM;
1696
1697         if (c->big_lpt) {
1698                 c->lsave = kmalloc(sizeof(int) * c->lsave_cnt, GFP_NOFS);
1699                 if (!c->lsave)
1700                         return -ENOMEM;
1701                 err = read_lsave(c);
1702                 if (err)
1703                         return err;
1704         }
1705
1706         for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++)
1707                 if (c->ltab[i].free == c->leb_size) {
1708                         err = ubifs_leb_unmap(c, i + c->lpt_first);
1709                         if (err)
1710                                 return err;
1711                 }
1712
1713         return 0;
1714 }
1715
1716 /**
1717  * ubifs_lpt_init - initialize the LPT.
1718  * @c: UBIFS file-system description object
1719  * @rd: whether to initialize lpt for reading
1720  * @wr: whether to initialize lpt for writing
1721  *
1722  * For mounting 'rw', @rd and @wr are both true. For mounting 'ro', @rd is true
1723  * and @wr is false. For mounting from 'ro' to 'rw', @rd is false and @wr is
1724  * true.
1725  *
1726  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1727  */
1728 int ubifs_lpt_init(struct ubifs_info *c, int rd, int wr)
1729 {
1730         int err;
1731
1732         if (rd) {
1733                 err = lpt_init_rd(c);
1734                 if (err)
1735                         return err;
1736         }
1737
1738         if (wr) {
1739                 err = lpt_init_wr(c);
1740                 if (err)
1741                         return err;
1742         }
1743
1744         return 0;
1745 }
1746
1747 /**
1748  * struct lpt_scan_node - somewhere to put nodes while we scan LPT.
1749  * @nnode: where to keep a nnode
1750  * @pnode: where to keep a pnode
1751  * @cnode: where to keep a cnode
1752  * @in_tree: is the node in the tree in memory
1753  * @ptr.nnode: pointer to the nnode (if it is an nnode) which may be here or in
1754  * the tree
1755  * @ptr.pnode: ditto for pnode
1756  * @ptr.cnode: ditto for cnode
1757  */
1758 struct lpt_scan_node {
1759         union {
1760                 struct ubifs_nnode nnode;
1761                 struct ubifs_pnode pnode;
1762                 struct ubifs_cnode cnode;
1763         };
1764         int in_tree;
1765         union {
1766                 struct ubifs_nnode *nnode;
1767                 struct ubifs_pnode *pnode;
1768                 struct ubifs_cnode *cnode;
1769         } ptr;
1770 };
1771
1772 /**
1773  * scan_get_nnode - for the scan, get a nnode from either the tree or flash.
1774  * @c: the UBIFS file-system description object
1775  * @path: where to put the nnode
1776  * @parent: parent of the nnode
1777  * @iip: index in parent of the nnode
1778  *
1779  * This function returns a pointer to the nnode on success or a negative error
1780  * code on failure.
1781  */
1782 static struct ubifs_nnode *scan_get_nnode(struct ubifs_info *c,
1783                                           struct lpt_scan_node *path,
1784                                           struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1785 {
1786         struct ubifs_nbranch *branch;
1787         struct ubifs_nnode *nnode;
1788         void *buf = c->lpt_nod_buf;
1789         int err;
1790
1791         branch = &parent->nbranch[iip];
1792         nnode = branch->nnode;
1793         if (nnode) {
1794                 path->in_tree = 1;
1795                 path->ptr.nnode = nnode;
1796                 return nnode;
1797         }
1798         nnode = &path->nnode;
1799         path->in_tree = 0;
1800         path->ptr.nnode = nnode;
1801         memset(nnode, 0, sizeof(struct ubifs_nnode));
1802         if (branch->lnum == 0) {
1803                 /*
1804                  * This nnode was not written which just means that the LEB
1805                  * properties in the subtree below it describe empty LEBs. We
1806                  * make the nnode as though we had read it, which in fact means
1807                  * doing almost nothing.
1808                  */
1809                 if (c->big_lpt)
1810                         nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1811         } else {
1812                 err = ubi_read(c->ubi, branch->lnum, buf, branch->offs,
1813                                c->nnode_sz);
1814                 if (err)
1815                         return ERR_PTR(err);
1816                 err = ubifs_unpack_nnode(c, buf, nnode);
1817                 if (err)
1818                         return ERR_PTR(err);
1819         }
1820         err = validate_nnode(c, nnode, parent, iip);
1821         if (err)
1822                 return ERR_PTR(err);
1823         if (!c->big_lpt)
1824                 nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1825         nnode->level = parent->level - 1;
1826         nnode->parent = parent;
1827         nnode->iip = iip;
1828         return nnode;
1829 }
1830
1831 /**
1832  * scan_get_pnode - for the scan, get a pnode from either the tree or flash.
1833  * @c: the UBIFS file-system description object
1834  * @path: where to put the pnode
1835  * @parent: parent of the pnode
1836  * @iip: index in parent of the pnode
1837  *
1838  * This function returns a pointer to the pnode on success or a negative error
1839  * code on failure.
1840  */
1841 static struct ubifs_pnode *scan_get_pnode(struct ubifs_info *c,
1842                                           struct lpt_scan_node *path,
1843                                           struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1844 {
1845         struct ubifs_nbranch *branch;
1846         struct ubifs_pnode *pnode;
1847         void *buf = c->lpt_nod_buf;
1848         int err;
1849
1850         branch = &parent->nbranch[iip];
1851         pnode = branch->pnode;
1852         if (pnode) {
1853                 path->in_tree = 1;
1854                 path->ptr.pnode = pnode;
1855                 return pnode;
1856         }
1857         pnode = &path->pnode;
1858         path->in_tree = 0;
1859         path->ptr.pnode = pnode;
1860         memset(pnode, 0, sizeof(struct ubifs_pnode));
1861         if (branch->lnum == 0) {
1862                 /*
1863                  * This pnode was not written which just means that the LEB
1864                  * properties in it describe empty LEBs. We make the pnode as
1865                  * though we had read it.
1866                  */
1867                 int i;
1868
1869                 if (c->big_lpt)
1870                         pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1871                 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1872                         struct ubifs_lprops * const lprops = &pnode->lprops[i];
1873
1874                         lprops->free = c->leb_size;
1875                         lprops->flags = ubifs_categorize_lprops(c, lprops);
1876                 }
1877         } else {
1878                 ubifs_assert(branch->lnum >= c->lpt_first &&
1879                              branch->lnum <= c->lpt_last);
1880                 ubifs_assert(branch->offs >= 0 && branch->offs < c->leb_size);
1881                 err = ubi_read(c->ubi, branch->lnum, buf, branch->offs,
1882                                c->pnode_sz);
1883                 if (err)
1884                         return ERR_PTR(err);
1885                 err = unpack_pnode(c, buf, pnode);
1886                 if (err)
1887                         return ERR_PTR(err);
1888         }
1889         err = validate_pnode(c, pnode, parent, iip);
1890         if (err)
1891                 return ERR_PTR(err);
1892         if (!c->big_lpt)
1893                 pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1894         pnode->parent = parent;
1895         pnode->iip = iip;
1896         set_pnode_lnum(c, pnode);
1897         return pnode;
1898 }
1899
1900 /**
1901  * ubifs_lpt_scan_nolock - scan the LPT.
1902  * @c: the UBIFS file-system description object
1903  * @start_lnum: LEB number from which to start scanning
1904  * @end_lnum: LEB number at which to stop scanning
1905  * @scan_cb: callback function called for each lprops
1906  * @data: data to be passed to the callback function
1907  *
1908  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1909  */
1910 int ubifs_lpt_scan_nolock(struct ubifs_info *c, int start_lnum, int end_lnum,
1911                           ubifs_lpt_scan_callback scan_cb, void *data)
1912 {
1913         int err = 0, i, h, iip, shft;
1914         struct ubifs_nnode *nnode;
1915         struct ubifs_pnode *pnode;
1916         struct lpt_scan_node *path;
1917
1918         if (start_lnum == -1) {
1919                 start_lnum = end_lnum + 1;
1920                 if (start_lnum >= c->leb_cnt)
1921                         start_lnum = c->main_first;
1922         }
1923
1924         ubifs_assert(start_lnum >= c->main_first && start_lnum < c->leb_cnt);
1925         ubifs_assert(end_lnum >= c->main_first && end_lnum < c->leb_cnt);
1926
1927         if (!c->nroot) {
1928                 err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
1929                 if (err)
1930                         return err;
1931         }
1932
1933         path = kmalloc(sizeof(struct lpt_scan_node) * (c->lpt_hght + 1),
1934                        GFP_NOFS);
1935         if (!path)
1936                 return -ENOMEM;
1937
1938         path[0].ptr.nnode = c->nroot;
1939         path[0].in_tree = 1;
1940 again:
1941         /* Descend to the pnode containing start_lnum */
1942         nnode = c->nroot;
1943         i = start_lnum - c->main_first;
1944         shft = c->lpt_hght * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1945         for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
1946                 iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1947                 shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1948                 nnode = scan_get_nnode(c, path + h, nnode, iip);
1949                 if (IS_ERR(nnode)) {
1950                         err = PTR_ERR(nnode);
1951                         goto out;
1952                 }
1953         }
1954         iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1955         shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1956         pnode = scan_get_pnode(c, path + h, nnode, iip);
1957         if (IS_ERR(pnode)) {
1958                 err = PTR_ERR(pnode);
1959                 goto out;
1960         }
1961         iip = (i & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1962
1963         /* Loop for each lprops */
1964         while (1) {
1965                 struct ubifs_lprops *lprops = &pnode->lprops[iip];
1966                 int ret, lnum = lprops->lnum;
1967
1968                 ret = scan_cb(c, lprops, path[h].in_tree, data);
1969                 if (ret < 0) {
1970                         err = ret;
1971                         goto out;
1972                 }
1973                 if (ret & LPT_SCAN_ADD) {
1974                         /* Add all the nodes in path to the tree in memory */
1975                         for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
1976                                 const size_t sz = sizeof(struct ubifs_nnode);
1977                                 struct ubifs_nnode *parent;
1978
1979                                 if (path[h].in_tree)
1980                                         continue;
1981                                 nnode = kmalloc(sz, GFP_NOFS);
1982                                 if (!nnode) {
1983                                         err = -ENOMEM;
1984                                         goto out;
1985                                 }
1986                                 memcpy(nnode, &path[h].nnode, sz);
1987                                 parent = nnode->parent;
1988                                 parent->nbranch[nnode->iip].nnode = nnode;
1989                                 path[h].ptr.nnode = nnode;
1990                                 path[h].in_tree = 1;
1991                                 path[h + 1].cnode.parent = nnode;
1992                         }
1993                         if (path[h].in_tree)
1994                                 ubifs_ensure_cat(c, lprops);
1995                         else {
1996                                 const size_t sz = sizeof(struct ubifs_pnode);
1997                                 struct ubifs_nnode *parent;
1998
1999                                 pnode = kmalloc(sz, GFP_NOFS);
2000                                 if (!pnode) {
2001                                         err = -ENOMEM;
2002                                         goto out;
2003                                 }
2004                                 memcpy(pnode, &path[h].pnode, sz);
2005                                 parent = pnode->parent;
2006                                 parent->nbranch[pnode->iip].pnode = pnode;
2007                                 path[h].ptr.pnode = pnode;
2008                                 path[h].in_tree = 1;
2009                                 update_cats(c, pnode);
2010                                 c->pnodes_have += 1;
2011                         }
2012                         err = dbg_check_lpt_nodes(c, (struct ubifs_cnode *)
2013                                                   c->nroot, 0, 0);
2014                         if (err)
2015                                 goto out;
2016                         err = dbg_check_cats(c);
2017                         if (err)
2018                                 goto out;
2019                 }
2020                 if (ret & LPT_SCAN_STOP) {
2021                         err = 0;
2022                         break;
2023                 }
2024                 /* Get the next lprops */
2025                 if (lnum == end_lnum) {
2026                         /*
2027                          * We got to the end without finding what we were
2028                          * looking for
2029                          */
2030                         err = -ENOSPC;
2031                         goto out;
2032                 }
2033                 if (lnum + 1 >= c->leb_cnt) {
2034                         /* Wrap-around to the beginning */
2035                         start_lnum = c->main_first;
2036                         goto again;
2037                 }
2038                 if (iip + 1 < UBIFS_LPT_FANOUT) {
2039                         /* Next lprops is in the same pnode */
2040                         iip += 1;
2041                         continue;
2042                 }
2043                 /* We need to get the next pnode. Go up until we can go right */
2044                 iip = pnode->iip;
2045                 while (1) {
2046                         h -= 1;
2047                         ubifs_assert(h >= 0);
2048                         nnode = path[h].ptr.nnode;
2049                         if (iip + 1 < UBIFS_LPT_FANOUT)
2050                                 break;
2051                         iip = nnode->iip;
2052                 }
2053                 /* Go right */
2054                 iip += 1;
2055                 /* Descend to the pnode */
2056                 h += 1;
2057                 for (; h < c->lpt_hght; h++) {
2058                         nnode = scan_get_nnode(c, path + h, nnode, iip);
2059                         if (IS_ERR(nnode)) {
2060                                 err = PTR_ERR(nnode);
2061                                 goto out;
2062                         }
2063                         iip = 0;
2064                 }
2065                 pnode = scan_get_pnode(c, path + h, nnode, iip);
2066                 if (IS_ERR(pnode)) {
2067                         err = PTR_ERR(pnode);
2068                         goto out;
2069                 }
2070                 iip = 0;
2071         }
2072 out:
2073         kfree(path);
2074         return err;
2075 }
2076
2077 #ifdef CONFIG_UBIFS_FS_DEBUG
2078
2079 /**
2080  * dbg_chk_pnode - check a pnode.
2081  * @c: the UBIFS file-system description object
2082  * @pnode: pnode to check
2083  * @col: pnode column
2084  *
2085  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
2086  */
2087 static int dbg_chk_pnode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode,
2088                          int col)
2089 {
2090         int i;
2091
2092         if (pnode->num != col) {
2093                 dbg_err("pnode num %d expected %d parent num %d iip %d",
2094                         pnode->num, col, pnode->parent->num, pnode->iip);
2095                 return -EINVAL;
2096         }
2097         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
2098                 struct ubifs_lprops *lp, *lprops = &pnode->lprops[i];
2099                 int lnum = (pnode->num << UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT) + i +
2100                            c->main_first;
2101                 int found, cat = lprops->flags & LPROPS_CAT_MASK;
2102                 struct ubifs_lpt_heap *heap;
2103                 struct list_head *list = NULL;
2104
2105                 if (lnum >= c->leb_cnt)
2106                         continue;
2107                 if (lprops->lnum != lnum) {
2108                         dbg_err("bad LEB number %d expected %d",
2109                                 lprops->lnum, lnum);
2110                         return -EINVAL;
2111                 }
2112                 if (lprops->flags & LPROPS_TAKEN) {
2113                         if (cat != LPROPS_UNCAT) {
2114                                 dbg_err("LEB %d taken but not uncat %d",
2115                                         lprops->lnum, cat);
2116                                 return -EINVAL;
2117                         }
2118                         continue;
2119                 }
2120                 if (lprops->flags & LPROPS_INDEX) {
2121                         switch (cat) {
2122                         case LPROPS_UNCAT:
2123                         case LPROPS_DIRTY_IDX:
2124                         case LPROPS_FRDI_IDX:
2125                                 break;
2126                         default:
2127                                 dbg_err("LEB %d index but cat %d",
2128                                         lprops->lnum, cat);
2129                                 return -EINVAL;
2130                         }
2131                 } else {
2132                         switch (cat) {
2133                         case LPROPS_UNCAT:
2134                         case LPROPS_DIRTY:
2135                         case LPROPS_FREE:
2136                         case LPROPS_EMPTY:
2137                         case LPROPS_FREEABLE:
2138                                 break;
2139                         default:
2140                                 dbg_err("LEB %d not index but cat %d",
2141                                         lprops->lnum, cat);
2142                                 return -EINVAL;
2143                         }
2144                 }
2145                 switch (cat) {
2146                 case LPROPS_UNCAT:
2147                         list = &c->uncat_list;
2148                         break;
2149                 case LPROPS_EMPTY:
2150                         list = &c->empty_list;
2151                         break;
2152                 case LPROPS_FREEABLE:
2153                         list = &c->freeable_list;
2154                         break;
2155                 case LPROPS_FRDI_IDX:
2156                         list = &c->frdi_idx_list;
2157                         break;
2158                 }
2159                 found = 0;
2160                 switch (cat) {
2161                 case LPROPS_DIRTY:
2162                 case LPROPS_DIRTY_IDX:
2163                 case LPROPS_FREE:
2164                         heap = &c->lpt_heap[cat - 1];
2165                         if (lprops->hpos < heap->cnt &&
2166                             heap->arr[lprops->hpos] == lprops)
2167                                 found = 1;
2168                         break;
2169                 case LPROPS_UNCAT:
2170                 case LPROPS_EMPTY:
2171                 case LPROPS_FREEABLE:
2172                 case LPROPS_FRDI_IDX:
2173                         list_for_each_entry(lp, list, list)
2174                                 if (lprops == lp) {
2175                                         found = 1;
2176                                         break;
2177                                 }
2178                         break;
2179                 }
2180                 if (!found) {
2181                         dbg_err("LEB %d cat %d not found in cat heap/list",
2182                                 lprops->lnum, cat);
2183                         return -EINVAL;
2184                 }
2185                 switch (cat) {
2186                 case LPROPS_EMPTY:
2187                         if (lprops->free != c->leb_size) {
2188                                 dbg_err("LEB %d cat %d free %d dirty %d",
2189                                         lprops->lnum, cat, lprops->free,
2190                                         lprops->dirty);
2191                                 return -EINVAL;
2192                         }
2193                 case LPROPS_FREEABLE:
2194                 case LPROPS_FRDI_IDX:
2195                         if (lprops->free + lprops->dirty != c->leb_size) {
2196                                 dbg_err("LEB %d cat %d free %d dirty %d",
2197                                         lprops->lnum, cat, lprops->free,
2198                                         lprops->dirty);
2199                                 return -EINVAL;
2200                         }
2201                 }
2202         }
2203         return 0;
2204 }
2205
2206 /**
2207  * dbg_check_lpt_nodes - check nnodes and pnodes.
2208  * @c: the UBIFS file-system description object
2209  * @cnode: next cnode (nnode or pnode) to check
2210  * @row: row of cnode (root is zero)
2211  * @col: column of cnode (leftmost is zero)
2212  *
2213  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
2214  */
2215 int dbg_check_lpt_nodes(struct ubifs_info *c, struct ubifs_cnode *cnode,
2216                         int row, int col)
2217 {
2218         struct ubifs_nnode *nnode, *nn;
2219         struct ubifs_cnode *cn;
2220         int num, iip = 0, err;
2221
2222         if (!(ubifs_chk_flags & UBIFS_CHK_LPROPS))
2223                 return 0;
2224
2225         while (cnode) {
2226                 ubifs_assert(row >= 0);
2227                 nnode = cnode->parent;
2228                 if (cnode->level) {
2229                         /* cnode is a nnode */
2230                         num = calc_nnode_num(row, col);
2231                         if (cnode->num != num) {
2232                                 dbg_err("nnode num %d expected %d "
2233                                         "parent num %d iip %d", cnode->num, num,
2234                                         (nnode ? nnode->num : 0), cnode->iip);
2235                                 return -EINVAL;
2236                         }
2237                         nn = (struct ubifs_nnode *)cnode;
2238                         while (iip < UBIFS_LPT_FANOUT) {
2239                                 cn = nn->nbranch[iip].cnode;
2240                                 if (cn) {
2241                                         /* Go down */
2242                                         row += 1;
2243                                         col <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
2244                                         col += iip;
2245                                         iip = 0;
2246                                         cnode = cn;
2247                                         break;
2248                                 }
2249                                 /* Go right */
2250                                 iip += 1;
2251                         }
2252                         if (iip < UBIFS_LPT_FANOUT)
2253                                 continue;
2254                 } else {
2255                         struct ubifs_pnode *pnode;
2256
2257                         /* cnode is a pnode */
2258                         pnode = (struct ubifs_pnode *)cnode;
2259                         err = dbg_chk_pnode(c, pnode, col);
2260                         if (err)
2261                                 return err;
2262                 }
2263                 /* Go up and to the right */
2264                 row -= 1;
2265                 col >>= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
2266                 iip = cnode->iip + 1;
2267                 cnode = (struct ubifs_cnode *)nnode;
2268         }
2269         return 0;
2270 }
2271
2272 #endif /* CONFIG_UBIFS_FS_DEBUG */