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) sub-system.
  23  *
  24  * This sub-system 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 sub-system implements per-logical eraseblock locking. Before
  31  * accessing a logical eraseblock it is locked for reading or writing. The
  32  * per-logical eraseblock locking is implemented by means of the lock tree. The
  33  * lock tree is an RB-tree which refers all the currently locked logical
  34  * eraseblocks. The lock tree elements are &struct ubi_ltree_entry objects.
  35  * They are indexed by (@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  * next_sqnum - get next sequence number.
  54  * @ubi: UBI device description object
  55  *
  56  * This function returns next sequence number to use, which is just the current
  57  * global sequence counter value. It also increases the global sequence
  58  * counter.
  59  */
  60 static unsigned long long next_sqnum(struct ubi_device *ubi)
  61 {
  62         unsigned long long sqnum;
  63
  64         spin_lock(&ubi->ltree_lock);
  65         sqnum = ubi->global_sqnum++;
  66         spin_unlock(&ubi->ltree_lock);
  67
  68         return sqnum;
  69 }
  70
  71 /**
  72  * ubi_get_compat - get compatibility flags of a volume.
  73  * @ubi: UBI device description object
  74  * @vol_id: volume ID
  75  *
  76  * This function returns compatibility flags for an internal volume. User
  77  * volumes have no compatibility flags, so %0 is returned.
  78  */
  79 static int ubi_get_compat(const struct ubi_device *ubi, int vol_id)
  80 {
  81         if (vol_id == UBI_LAYOUT_VOLUME_ID)
  82                 return UBI_LAYOUT_VOLUME_COMPAT;
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 /**
  87  * ltree_lookup - look up the lock tree.
  88  * @ubi: UBI device description object
  89  * @vol_id: volume ID
  90  * @lnum: logical eraseblock number
  91  *
  92  * This function returns a pointer to the corresponding &struct ubi_ltree_entry
  93  * object if the logical eraseblock is locked and %NULL if it is not.
  94  * @ubi->ltree_lock has to be locked.
  95  */
  96 static struct ubi_ltree_entry *ltree_lookup(struct ubi_device *ubi, int vol_id,
  97                                             int lnum)
  98 {
  99         struct rb_node *p;
 100
 101         p = ubi->ltree.rb_node;
 102         while (p) {
 103                 struct ubi_ltree_entry *le;
 104
 105                 le = rb_entry(p, struct ubi_ltree_entry, rb);
 106
 107                 if (vol_id < le->vol_id)
 108                         p = p->rb_left;
 109                 else if (vol_id > le->vol_id)
 110                         p = p->rb_right;
 111                 else {
 112                         if (lnum < le->lnum)
 113                                 p = p->rb_left;
 114                         else if (lnum > le->lnum)
 115                                 p = p->rb_right;
 116                         else
 117                                 return le;
 118                 }
 119         }
 120
 121         return NULL;
 122 }
 123
 124 /**
 125  * ltree_add_entry - add new entry to the lock tree.
 126  * @ubi: UBI device description object
 127  * @vol_id: volume ID
 128  * @lnum: logical eraseblock number
 129  *
 130  * This function adds new entry for logical eraseblock (@vol_id, @lnum) to the
 131  * lock tree. If such entry is already there, its usage counter is increased.
 132  * Returns pointer to the lock tree entry or %-ENOMEM if memory allocation
 133  * failed.
 134  */
 135 static struct ubi_ltree_entry *ltree_add_entry(struct ubi_device *ubi,
 136                                                int vol_id, int lnum)
 137 {
 138         struct ubi_ltree_entry *le, *le1, *le_free;
 139
 140         le = kmalloc(sizeof(struct ubi_ltree_entry), GFP_NOFS);
 141         if (!le)
 142                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 143
 144         le->users = 0;
 145         init_rwsem(&le->mutex);
 146         le->vol_id = vol_id;
 147         le->lnum = lnum;
 148
 149         spin_lock(&ubi->ltree_lock);
 150         le1 = ltree_lookup(ubi, vol_id, lnum);
 151
 152         if (le1) {
 153                 /*
 154                  * This logical eraseblock is already locked. The newly
 155                  * allocated lock entry is not needed.
 156                  */
 157                 le_free = le;
 158                 le = le1;
 159         } else {
 160                 struct rb_node **p, *parent = NULL;
 161
 162                 /*
 163                  * No lock entry, add the newly allocated one to the
 164                  * @ubi->ltree RB-tree.
 165                  */
 166                 le_free = NULL;
 167
 168                 p = &ubi->ltree.rb_node;
 169                 while (*p) {
 170                         parent = *p;
 171                         le1 = rb_entry(parent, struct ubi_ltree_entry, rb);
 172
 173                         if (vol_id < le1->vol_id)
 174                                 p = &(*p)->rb_left;
 175                         else if (vol_id > le1->vol_id)
 176                                 p = &(*p)->rb_right;
 177                         else {
 178                                 ubi_assert(lnum != le1->lnum);
 179                                 if (lnum < le1->lnum)
 180                                         p = &(*p)->rb_left;
 181                                 else
 182                                         p = &(*p)->rb_right;
 183                         }
 184                 }
 185
 186                 rb_link_node(&le->rb, parent, p);
 187                 rb_insert_color(&le->rb, &ubi->ltree);
 188         }
 189         le->users += 1;
 190         spin_unlock(&ubi->ltree_lock);
 191
 192         kfree(le_free);
 193         return le;
 194 }
 195
 196 /**
 197  * leb_read_lock - lock logical eraseblock for reading.
 198  * @ubi: UBI device description object
 199  * @vol_id: volume ID
 200  * @lnum: logical eraseblock number
 201  *
 202  * This function locks a logical eraseblock for reading. Returns zero in case
 203  * of success and a negative error code in case of failure.
 204  */
 205 static int leb_read_lock(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 206 {
 207         struct ubi_ltree_entry *le;
 208
 209         le = ltree_add_entry(ubi, vol_id, lnum);
 210         if (IS_ERR(le))
 211                 return PTR_ERR(le);
 212         down_read(&le->mutex);
 213         return 0;
 214 }
 215
 216 /**
 217  * leb_read_unlock - unlock logical eraseblock.
 218  * @ubi: UBI device description object
 219  * @vol_id: volume ID
 220  * @lnum: logical eraseblock number
 221  */
 222 static void leb_read_unlock(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 223 {
 224         struct ubi_ltree_entry *le;
 225
 226         spin_lock(&ubi->ltree_lock);
 227         le = ltree_lookup(ubi, vol_id, lnum);
 228         le->users -= 1;
 229         ubi_assert(le->users >= 0);
 230         up_read(&le->mutex);
 231         if (le->users == 0) {
 232                 rb_erase(&le->rb, &ubi->ltree);
 233                 kfree(le);
 234         }
 235         spin_unlock(&ubi->ltree_lock);
 236 }
 237
 238 /**
 239  * leb_write_lock - lock logical eraseblock for writing.
 240  * @ubi: UBI device description object
 241  * @vol_id: volume ID
 242  * @lnum: logical eraseblock number
 243  *
 244  * This function locks a logical eraseblock for writing. Returns zero in case
 245  * of success and a negative error code in case of failure.
 246  */
 247 static int leb_write_lock(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 248 {
 249         struct ubi_ltree_entry *le;
 250
 251         le = ltree_add_entry(ubi, vol_id, lnum);
 252         if (IS_ERR(le))
 253                 return PTR_ERR(le);
 254         down_write(&le->mutex);
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 /**
 259  * leb_write_lock - lock logical eraseblock for writing.
 260  * @ubi: UBI device description object
 261  * @vol_id: volume ID
 262  * @lnum: logical eraseblock number
 263  *
 264  * This function locks a logical eraseblock for writing if there is no
 265  * contention and does nothing if there is contention. Returns %0 in case of
 266  * success, %1 in case of contention, and and a negative error code in case of
 267  * failure.
 268  */
 269 static int leb_write_trylock(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 270 {
 271         struct ubi_ltree_entry *le;
 272
 273         le = ltree_add_entry(ubi, vol_id, lnum);
 274         if (IS_ERR(le))
 275                 return PTR_ERR(le);
 276         if (down_write_trylock(&le->mutex))
 277                 return 0;
 278
 279         /* Contention, cancel */
 280         spin_lock(&ubi->ltree_lock);
 281         le->users -= 1;
 282         ubi_assert(le->users >= 0);
 283         if (le->users == 0) {
 284                 rb_erase(&le->rb, &ubi->ltree);
 285                 kfree(le);
 286         }
 287         spin_unlock(&ubi->ltree_lock);
 288
 289         return 1;
 290 }
 291
 292 /**
 293  * leb_write_unlock - unlock logical eraseblock.
 294  * @ubi: UBI device description object
 295  * @vol_id: volume ID
 296  * @lnum: logical eraseblock number
 297  */
 298 static void leb_write_unlock(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum)
 299 {
 300         struct ubi_ltree_entry *le;
 301
 302         spin_lock(&ubi->ltree_lock);
 303         le = ltree_lookup(ubi, vol_id, lnum);
 304         le->users -= 1;
 305         ubi_assert(le->users >= 0);
 306         up_write(&le->mutex);
 307         if (le->users == 0) {
 308                 rb_erase(&le->rb, &ubi->ltree);
 309                 kfree(le);
 310         }
 311         spin_unlock(&ubi->ltree_lock);
 312 }
 313
 314 /**
 315  * ubi_eba_unmap_leb - un-map logical eraseblock.
 316  * @ubi: UBI device description object
 317  * @vol: volume description object
 318  * @lnum: logical eraseblock number
 319  *
 320  * This function un-maps logical eraseblock @lnum and schedules corresponding
 321  * physical eraseblock for erasure. Returns zero in case of success and a
 322  * negative error code in case of failure.
 323  */
 324 int ubi_eba_unmap_leb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
 325                       int lnum)
 326 {
 327         int err, pnum, vol_id = vol->vol_id;
 328
 329         if (ubi->ro_mode)
 330                 return -EROFS;
 331
 332         err = leb_write_lock(ubi, vol_id, lnum);
 333         if (err)
 334                 return err;
 335
 336         pnum = vol->eba_tbl[lnum];
 337         if (pnum < 0)
 338                 /* This logical eraseblock is already unmapped */
 339                 goto out_unlock;
 340
 341         dbg_eba("erase LEB %d:%d, PEB %d", vol_id, lnum, pnum);
 342
 343         vol->eba_tbl[lnum] = UBI_LEB_UNMAPPED;
 344         err = ubi_wl_put_peb(ubi, pnum, 0);
 345
 346 out_unlock:
 347         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 348         return err;
 349 }
 350
 351 /**
 352  * ubi_eba_read_leb - read data.
 353  * @ubi: UBI device description object
 354  * @vol: volume description object
 355  * @lnum: logical eraseblock number
 356  * @buf: buffer to store the read data
 357  * @offset: offset from where to read
 358  * @len: how many bytes to read
 359  * @check: data CRC check flag
 360  *
 361  * If the logical eraseblock @lnum is unmapped, @buf is filled with 0xFF
 362  * bytes. The @check flag only makes sense for static volumes and forces
 363  * eraseblock data CRC checking.
 364  *
 365  * In case of success this function returns zero. In case of a static volume,
 366  * if data CRC mismatches - %-EBADMSG is returned. %-EBADMSG may also be
 367  * returned for any volume type if an ECC error was detected by the MTD device
 368  * driver. Other negative error cored may be returned in case of other errors.
 369  */
 370 int ubi_eba_read_leb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol, int lnum,
 371                      void *buf, int offset, int len, int check)
 372 {
 373         int err, pnum, scrub = 0, vol_id = vol->vol_id;
 374         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 375         uint32_t uninitialized_var(crc);
 376
 377         err = leb_read_lock(ubi, vol_id, lnum);
 378         if (err)
 379                 return err;
 380
 381         pnum = vol->eba_tbl[lnum];
 382         if (pnum < 0) {
 383                 /*
 384                  * The logical eraseblock is not mapped, fill the whole buffer
 385                  * with 0xFF bytes. The exception is static volumes for which
 386                  * it is an error to read unmapped logical eraseblocks.
 387                  */
 388                 dbg_eba("read %d bytes from offset %d of LEB %d:%d (unmapped)",
 389                         len, offset, vol_id, lnum);
 390                 leb_read_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 391                 ubi_assert(vol->vol_type != UBI_STATIC_VOLUME);
 392                 memset(buf, 0xFF, len);
 393                 return 0;
 394         }
 395
 396         dbg_eba("read %d bytes from offset %d of LEB %d:%d, PEB %d",
 397                 len, offset, vol_id, lnum, pnum);
 398
 399         if (vol->vol_type == UBI_DYNAMIC_VOLUME)
 400                 check = 0;
 401
 402 retry:
 403         if (check) {
 404                 vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
 405                 if (!vid_hdr) {
 406                         err = -ENOMEM;
 407                         goto out_unlock;
 408                 }
 409
 410                 err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, pnum, vid_hdr, 1);
 411                 if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
 412                         if (err > 0) {
 413                                 /*
 414                                  * The header is either absent or corrupted.
 415                                  * The former case means there is a bug -
 416                                  * switch to read-only mode just in case.
 417                                  * The latter case means a real corruption - we
 418                                  * may try to recover data. FIXME: but this is
 419                                  * not implemented.
 420                                  */
 421                                 if (err == UBI_IO_BAD_VID_HDR) {
 422                                         ubi_warn("bad VID header at PEB %d, LEB"
 423                                                  "%d:%d", pnum, vol_id, lnum);
 424                                         err = -EBADMSG;
 425                                 } else
 426                                         ubi_ro_mode(ubi);
 427                         }
 428                         goto out_free;
 429                 } else if (err == UBI_IO_BITFLIPS)
 430                         scrub = 1;
 431
 432                 ubi_assert(lnum < be32_to_cpu(vid_hdr->used_ebs));
 433                 ubi_assert(len == be32_to_cpu(vid_hdr->data_size));
 434
 435                 crc = be32_to_cpu(vid_hdr->data_crc);
 436                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 437         }
 438
 439         err = ubi_io_read_data(ubi, buf, pnum, offset, len);
 440         if (err) {
 441                 if (err == UBI_IO_BITFLIPS) {
 442                         scrub = 1;
 443                         err = 0;
 444                 } else if (err == -EBADMSG) {
 445                         if (vol->vol_type == UBI_DYNAMIC_VOLUME)
 446                                 goto out_unlock;
 447                         scrub = 1;
 448                         if (!check) {
 449                                 ubi_msg("force data checking");
 450                                 check = 1;
 451                                 goto retry;
 452                         }
 453                 } else
 454                         goto out_unlock;
 455         }
 456
 457         if (check) {
 458                 uint32_t crc1 = crc32(UBI_CRC32_INIT, buf, len);
 459                 if (crc1 != crc) {
 460                         ubi_warn("CRC error: calculated %#08x, must be %#08x",
 461                                  crc1, crc);
 462                         err = -EBADMSG;
 463                         goto out_unlock;
 464                 }
 465         }
 466
 467         if (scrub)
 468                 err = ubi_wl_scrub_peb(ubi, pnum);
 469
 470         leb_read_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 471         return err;
 472
 473 out_free:
 474         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 475 out_unlock:
 476         leb_read_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 477         return err;
 478 }
 479
 480 /**
 481  * recover_peb - recover from write failure.
 482  * @ubi: UBI device description object
 483  * @pnum: the physical eraseblock to recover
 484  * @vol_id: volume ID
 485  * @lnum: logical eraseblock number
 486  * @buf: data which was not written because of the write failure
 487  * @offset: offset of the failed write
 488  * @len: how many bytes should have been written
 489  *
 490  * This function is called in case of a write failure and moves all good data
 491  * from the potentially bad physical eraseblock to a good physical eraseblock.
 492  * This function also writes the data which was not written due to the failure.
 493  * Returns new physical eraseblock number in case of success, and a negative
 494  * error code in case of failure.
 495  */
 496 static int recover_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum, int vol_id, int lnum,
 497                        const void *buf, int offset, int len)
 498 {
 499         int err, idx = vol_id2idx(ubi, vol_id), new_pnum, data_size, tries = 0;
 500         struct ubi_volume *vol = ubi->volumes[idx];
 501         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 502
 503         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
 504         if (!vid_hdr)
 505                 return -ENOMEM;
 506
 507 retry:
 508         new_pnum = ubi_wl_get_peb(ubi, UBI_UNKNOWN);
 509         if (new_pnum < 0) {
 510                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 511                 return new_pnum;
 512         }
 513
 514         ubi_msg("recover PEB %d, move data to PEB %d", pnum, new_pnum);
 515
 516         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, pnum, vid_hdr, 1);
 517         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
 518                 if (err > 0)
 519                         err = -EIO;
 520                 goto out_put;
 521         }
 522
 523         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 524         err = ubi_io_write_vid_hdr(ubi, new_pnum, vid_hdr);
 525         if (err)
 526                 goto write_error;
 527
 528         data_size = offset + len;
 529         mutex_lock(&ubi->buf_mutex);
 530         memset(ubi->peb_buf1 + offset, 0xFF, len);
 531
 532         /* Read everything before the area where the write failure happened */
 533         if (offset > 0) {
 534                 err = ubi_io_read_data(ubi, ubi->peb_buf1, pnum, 0, offset);
 535                 if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS)
 536                         goto out_unlock;
 537         }
 538
 539         memcpy(ubi->peb_buf1 + offset, buf, len);
 540
 541         err = ubi_io_write_data(ubi, ubi->peb_buf1, new_pnum, 0, data_size);
 542         if (err) {
 543                 mutex_unlock(&ubi->buf_mutex);
 544                 goto write_error;
 545         }
 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_unlock:
 557         mutex_unlock(&ubi->buf_mutex);
 558 out_put:
 559         ubi_wl_put_peb(ubi, new_pnum, 1);
 560         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 561         return err;
 562
 563 write_error:
 564         /*
 565          * Bad luck? This physical eraseblock is bad too? Crud. Let's try to
 566          * get another one.
 567          */
 568         ubi_warn("failed to write to PEB %d", new_pnum);
 569         ubi_wl_put_peb(ubi, new_pnum, 1);
 570         if (++tries > UBI_IO_RETRIES) {
 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: volume description object
 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. 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, struct ubi_volume *vol, int lnum,
 594                       const void *buf, int offset, int len, int dtype)
 595 {
 596         int err, pnum, tries = 0, vol_id = vol->vol_id;
 597         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 598
 599         if (ubi->ro_mode)
 600                 return -EROFS;
 601
 602         err = leb_write_lock(ubi, vol_id, lnum);
 603         if (err)
 604                 return err;
 605
 606         pnum = vol->eba_tbl[lnum];
 607         if (pnum >= 0) {
 608                 dbg_eba("write %d bytes at offset %d of LEB %d:%d, PEB %d",
 609                         len, offset, vol_id, lnum, pnum);
 610
 611                 err = ubi_io_write_data(ubi, buf, pnum, offset, len);
 612                 if (err) {
 613                         ubi_warn("failed to write data to PEB %d", pnum);
 614                         if (err == -EIO && ubi->bad_allowed)
 615                                 err = recover_peb(ubi, pnum, vol_id, lnum, buf,
 616                                                   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         if (len) {
 660                 err = ubi_io_write_data(ubi, buf, pnum, offset, len);
 661                 if (err) {
 662                         ubi_warn("failed to write %d bytes at offset %d of "
 663                                  "LEB %d:%d, PEB %d", len, offset, vol_id,
 664                                  lnum, pnum);
 665                         goto write_error;
 666                 }
 667         }
 668
 669         vol->eba_tbl[lnum] = pnum;
 670
 671         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 672         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 673         return 0;
 674
 675 write_error:
 676         if (err != -EIO || !ubi->bad_allowed) {
 677                 ubi_ro_mode(ubi);
 678                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 679                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 680                 return err;
 681         }
 682
 683         /*
 684          * Fortunately, this is the first write operation to this physical
 685          * eraseblock, so just put it and request a new one. We assume that if
 686          * this physical eraseblock went bad, the erase code will handle that.
 687          */
 688         err = ubi_wl_put_peb(ubi, pnum, 1);
 689         if (err || ++tries > UBI_IO_RETRIES) {
 690                 ubi_ro_mode(ubi);
 691                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 692                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 693                 return err;
 694         }
 695
 696         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 697         ubi_msg("try another PEB");
 698         goto retry;
 699 }
 700
 701 /**
 702  * ubi_eba_write_leb_st - write data to static volume.
 703  * @ubi: UBI device description object
 704  * @vol: volume description object
 705  * @lnum: logical eraseblock number
 706  * @buf: data to write
 707  * @len: how many bytes to write
 708  * @dtype: data type
 709  * @used_ebs: how many logical eraseblocks will this volume contain
 710  *
 711  * This function writes data to logical eraseblock @lnum of static volume
 712  * @vol. The @used_ebs argument should contain total number of logical
 713  * eraseblock in this static volume.
 714  *
 715  * When writing to the last logical eraseblock, the @len argument doesn't have
 716  * to be aligned to the minimal I/O unit size. Instead, it has to be equivalent
 717  * to the real data size, although the @buf buffer has to contain the
 718  * alignment. In all other cases, @len has to be aligned.
 719  *
 720  * It is prohibited to write more than once to logical eraseblocks of static
 721  * volumes. This function returns zero in case of success and a negative error
 722  * code in case of failure.
 723  */
 724 int ubi_eba_write_leb_st(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
 725                          int lnum, const void *buf, int len, int dtype,
 726                          int used_ebs)
 727 {
 728         int err, pnum, tries = 0, data_size = len, vol_id = vol->vol_id;
 729         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 730         uint32_t crc;
 731
 732         if (ubi->ro_mode)
 733                 return -EROFS;
 734
 735         if (lnum == used_ebs - 1)
 736                 /* If this is the last LEB @len may be unaligned */
 737                 len = ALIGN(data_size, ubi->min_io_size);
 738         else
 739                 ubi_assert(!(len & (ubi->min_io_size - 1)));
 740
 741         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
 742         if (!vid_hdr)
 743                 return -ENOMEM;
 744
 745         err = leb_write_lock(ubi, vol_id, lnum);
 746         if (err) {
 747                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 748                 return err;
 749         }
 750
 751         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 752         vid_hdr->vol_id = cpu_to_be32(vol_id);
 753         vid_hdr->lnum = cpu_to_be32(lnum);
 754         vid_hdr->compat = ubi_get_compat(ubi, vol_id);
 755         vid_hdr->data_pad = cpu_to_be32(vol->data_pad);
 756
 757         crc = crc32(UBI_CRC32_INIT, buf, data_size);
 758         vid_hdr->vol_type = UBI_VID_STATIC;
 759         vid_hdr->data_size = cpu_to_be32(data_size);
 760         vid_hdr->used_ebs = cpu_to_be32(used_ebs);
 761         vid_hdr->data_crc = cpu_to_be32(crc);
 762
 763 retry:
 764         pnum = ubi_wl_get_peb(ubi, dtype);
 765         if (pnum < 0) {
 766                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 767                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 768                 return pnum;
 769         }
 770
 771         dbg_eba("write VID hdr and %d bytes at LEB %d:%d, PEB %d, used_ebs %d",
 772                 len, vol_id, lnum, pnum, used_ebs);
 773
 774         err = ubi_io_write_vid_hdr(ubi, pnum, vid_hdr);
 775         if (err) {
 776                 ubi_warn("failed to write VID header to LEB %d:%d, PEB %d",
 777                          vol_id, lnum, pnum);
 778                 goto write_error;
 779         }
 780
 781         err = ubi_io_write_data(ubi, buf, pnum, 0, len);
 782         if (err) {
 783                 ubi_warn("failed to write %d bytes of data to PEB %d",
 784                          len, pnum);
 785                 goto write_error;
 786         }
 787
 788         ubi_assert(vol->eba_tbl[lnum] < 0);
 789         vol->eba_tbl[lnum] = pnum;
 790
 791         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 792         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 793         return 0;
 794
 795 write_error:
 796         if (err != -EIO || !ubi->bad_allowed) {
 797                 /*
 798                  * This flash device does not admit of bad eraseblocks or
 799                  * something nasty and unexpected happened. Switch to read-only
 800                  * mode just in case.
 801                  */
 802                 ubi_ro_mode(ubi);
 803                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 804                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 805                 return err;
 806         }
 807
 808         err = ubi_wl_put_peb(ubi, pnum, 1);
 809         if (err || ++tries > UBI_IO_RETRIES) {
 810                 ubi_ro_mode(ubi);
 811                 leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 812                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 813                 return err;
 814         }
 815
 816         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 817         ubi_msg("try another PEB");
 818         goto retry;
 819 }
 820
 821 /*
 822  * ubi_eba_atomic_leb_change - change logical eraseblock atomically.
 823  * @ubi: UBI device description object
 824  * @vol: volume description object
 825  * @lnum: logical eraseblock number
 826  * @buf: data to write
 827  * @len: how many bytes to write
 828  * @dtype: data type
 829  *
 830  * This function changes the contents of a logical eraseblock atomically. @buf
 831  * has to contain new logical eraseblock data, and @len - the length of the
 832  * data, which has to be aligned. This function guarantees that in case of an
 833  * unclean reboot the old contents is preserved. Returns zero in case of
 834  * success and a negative error code in case of failure.
 835  *
 836  * UBI reserves one LEB for the "atomic LEB change" operation, so only one
 837  * LEB change may be done at a time. This is ensured by @ubi->alc_mutex.
 838  */
 839 int ubi_eba_atomic_leb_change(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
 840                               int lnum, const void *buf, int len, int dtype)
 841 {
 842         int err, pnum, tries = 0, vol_id = vol->vol_id;
 843         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
 844         uint32_t crc;
 845
 846         if (ubi->ro_mode)
 847                 return -EROFS;
 848
 849         if (len == 0) {
 850                 /*
 851                  * Special case when data length is zero. In this case the LEB
 852                  * has to be unmapped and mapped somewhere else.
 853                  */
 854                 err = ubi_eba_unmap_leb(ubi, vol, lnum);
 855                 if (err)
 856                         return err;
 857                 return ubi_eba_write_leb(ubi, vol, lnum, NULL, 0, 0, dtype);
 858         }
 859
 860         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
 861         if (!vid_hdr)
 862                 return -ENOMEM;
 863
 864         mutex_lock(&ubi->alc_mutex);
 865         err = leb_write_lock(ubi, vol_id, lnum);
 866         if (err)
 867                 goto out_mutex;
 868
 869         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 870         vid_hdr->vol_id = cpu_to_be32(vol_id);
 871         vid_hdr->lnum = cpu_to_be32(lnum);
 872         vid_hdr->compat = ubi_get_compat(ubi, vol_id);
 873         vid_hdr->data_pad = cpu_to_be32(vol->data_pad);
 874
 875         crc = crc32(UBI_CRC32_INIT, buf, len);
 876         vid_hdr->vol_type = UBI_VID_DYNAMIC;
 877         vid_hdr->data_size = cpu_to_be32(len);
 878         vid_hdr->copy_flag = 1;
 879         vid_hdr->data_crc = cpu_to_be32(crc);
 880
 881 retry:
 882         pnum = ubi_wl_get_peb(ubi, dtype);
 883         if (pnum < 0) {
 884                 err = pnum;
 885                 goto out_leb_unlock;
 886         }
 887
 888         dbg_eba("change LEB %d:%d, PEB %d, write VID hdr to PEB %d",
 889                 vol_id, lnum, vol->eba_tbl[lnum], pnum);
 890
 891         err = ubi_io_write_vid_hdr(ubi, pnum, vid_hdr);
 892         if (err) {
 893                 ubi_warn("failed to write VID header to LEB %d:%d, PEB %d",
 894                          vol_id, lnum, pnum);
 895                 goto write_error;
 896         }
 897
 898         err = ubi_io_write_data(ubi, buf, pnum, 0, len);
 899         if (err) {
 900                 ubi_warn("failed to write %d bytes of data to PEB %d",
 901                          len, pnum);
 902                 goto write_error;
 903         }
 904
 905         if (vol->eba_tbl[lnum] >= 0) {
 906                 err = ubi_wl_put_peb(ubi, vol->eba_tbl[lnum], 0);
 907                 if (err)
 908                         goto out_leb_unlock;
 909         }
 910
 911         vol->eba_tbl[lnum] = pnum;
 912
 913 out_leb_unlock:
 914         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
 915 out_mutex:
 916         mutex_unlock(&ubi->alc_mutex);
 917         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
 918         return err;
 919
 920 write_error:
 921         if (err != -EIO || !ubi->bad_allowed) {
 922                 /*
 923                  * This flash device does not admit of bad eraseblocks or
 924                  * something nasty and unexpected happened. Switch to read-only
 925                  * mode just in case.
 926                  */
 927                 ubi_ro_mode(ubi);
 928                 goto out_leb_unlock;
 929         }
 930
 931         err = ubi_wl_put_peb(ubi, pnum, 1);
 932         if (err || ++tries > UBI_IO_RETRIES) {
 933                 ubi_ro_mode(ubi);
 934                 goto out_leb_unlock;
 935         }
 936
 937         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
 938         ubi_msg("try another PEB");
 939         goto retry;
 940 }
 941
 942 /**
 943  * ubi_eba_copy_leb - copy logical eraseblock.
 944  * @ubi: UBI device description object
 945  * @from: physical eraseblock number from where to copy
 946  * @to: physical eraseblock number where to copy
 947  * @vid_hdr: VID header of the @from physical eraseblock
 948  *
 949  * This function copies logical eraseblock from physical eraseblock @from to
 950  * physical eraseblock @to. The @vid_hdr buffer may be changed by this
 951  * function. Returns:
 952  *   o %0 in case of success;
 953  *   o %1 if the operation was canceled because the volume is being deleted
 954  *        or because the PEB was put meanwhile;
 955  *   o %2 if the operation was canceled because there was a write error to the
 956  *        target PEB;
 957  *   o %-EAGAIN if the operation was canceled because a bit-flip was detected
 958  *     in the target PEB;
 959  *   o a negative error code in case of failure.
 960  */
 961 int ubi_eba_copy_leb(struct ubi_device *ubi, int from, int to,
 962                      struct ubi_vid_hdr *vid_hdr)
 963 {
 964         int err, vol_id, lnum, data_size, aldata_size, idx;
 965         struct ubi_volume *vol;
 966         uint32_t crc;
 967
 968         vol_id = be32_to_cpu(vid_hdr->vol_id);
 969         lnum = be32_to_cpu(vid_hdr->lnum);
 970
 971         dbg_eba("copy LEB %d:%d, PEB %d to PEB %d", vol_id, lnum, from, to);
 972
 973         if (vid_hdr->vol_type == UBI_VID_STATIC) {
 974                 data_size = be32_to_cpu(vid_hdr->data_size);
 975                 aldata_size = ALIGN(data_size, ubi->min_io_size);
 976         } else
 977                 data_size = aldata_size =
 978                             ubi->leb_size - be32_to_cpu(vid_hdr->data_pad);
 979
 980         idx = vol_id2idx(ubi, vol_id);
 981         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
 982         /*
 983          * Note, we may race with volume deletion, which means that the volume
 984          * this logical eraseblock belongs to might be being deleted. Since the
 985          * volume deletion un-maps all the volume's logical eraseblocks, it will
 986          * be locked in 'ubi_wl_put_peb()' and wait for the WL worker to finish.
 987          */
 988         vol = ubi->volumes[idx];
 989         if (!vol) {
 990                 /* No need to do further work, cancel */
 991                 dbg_eba("volume %d is being removed, cancel", vol_id);
 992                 spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
 993                 return 1;
 994         }
 995         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
 996
 997         /*
 998          * We do not want anybody to write to this logical eraseblock while we
 999          * are moving it, so lock it.
1000          *
1001          * Note, we are using non-waiting locking here, because we cannot sleep
1002          * on the LEB, since it may cause deadlocks. Indeed, imagine a task is
1003          * unmapping the LEB which is mapped to the PEB we are going to move
1004          * (@from). This task locks the LEB and goes sleep in the
1005          * 'ubi_wl_put_peb()' function on the @ubi->move_mutex. In turn, we are
1006          * holding @ubi->move_mutex and go sleep on the LEB lock. So, if the
1007          * LEB is already locked, we just do not move it and return %1.
1008          */
1009         err = leb_write_trylock(ubi, vol_id, lnum);
1010         if (err) {
1011                 dbg_eba("contention on LEB %d:%d, cancel", vol_id, lnum);
1012                 return err;
1013         }
1014
1015         /*
1016          * The LEB might have been put meanwhile, and the task which put it is
1017          * probably waiting on @ubi->move_mutex. No need to continue the work,
1018          * cancel it.
1019          */
1020         if (vol->eba_tbl[lnum] != from) {
1021                 dbg_eba("LEB %d:%d is no longer mapped to PEB %d, mapped to "
1022                         "PEB %d, cancel", vol_id, lnum, from,
1023                         vol->eba_tbl[lnum]);
1024                 err = 1;
1025                 goto out_unlock_leb;
1026         }
1027
1028         /*
1029          * OK, now the LEB is locked and we can safely start moving it. Since
1030          * this function utilizes the @ubi->peb1_buf buffer which is shared
1031          * with some other functions, so lock the buffer by taking the
1032          * @ubi->buf_mutex.
1033          */
1034         mutex_lock(&ubi->buf_mutex);
1035         dbg_eba("read %d bytes of data", aldata_size);
1036         err = ubi_io_read_data(ubi, ubi->peb_buf1, from, 0, aldata_size);
1037         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
1038                 ubi_warn("error %d while reading data from PEB %d",
1039                          err, from);
1040                 goto out_unlock_buf;
1041         }
1042
1043         /*
1044          * Now we have got to calculate how much data we have to to copy. In
1045          * case of a static volume it is fairly easy - the VID header contains
1046          * the data size. In case of a dynamic volume it is more difficult - we
1047          * have to read the contents, cut 0xFF bytes from the end and copy only
1048          * the first part. We must do this to avoid writing 0xFF bytes as it
1049          * may have some side-effects. And not only this. It is important not
1050          * to include those 0xFFs to CRC because later the they may be filled
1051          * by data.
1052          */
1053         if (vid_hdr->vol_type == UBI_VID_DYNAMIC)
1054                 aldata_size = data_size =
1055                         ubi_calc_data_len(ubi, ubi->peb_buf1, data_size);
1056
1057         cond_resched();
1058         crc = crc32(UBI_CRC32_INIT, ubi->peb_buf1, data_size);
1059         cond_resched();
1060
1061         /*
1062          * It may turn out to me that the whole @from physical eraseblock
1063          * contains only 0xFF bytes. Then we have to only write the VID header
1064          * and do not write any data. This also means we should not set
1065          * @vid_hdr->copy_flag, @vid_hdr->data_size, and @vid_hdr->data_crc.
1066          */
1067         if (data_size > 0) {
1068                 vid_hdr->copy_flag = 1;
1069                 vid_hdr->data_size = cpu_to_be32(data_size);
1070                 vid_hdr->data_crc = cpu_to_be32(crc);
1071         }
1072         vid_hdr->sqnum = cpu_to_be64(next_sqnum(ubi));
1073
1074         err = ubi_io_write_vid_hdr(ubi, to, vid_hdr);
1075         if (err) {
1076                 if (err == -EIO)
1077                         err = 2;
1078                 goto out_unlock_buf;
1079         }
1080
1081         cond_resched();
1082
1083         /* Read the VID header back and check if it was written correctly */
1084         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, to, vid_hdr, 1);
1085         if (err) {
1086                 if (err != UBI_IO_BITFLIPS)
1087                         ubi_warn("cannot read VID header back from PEB %d", to);
1088                 else
1089                         err = -EAGAIN;
1090                 goto out_unlock_buf;
1091         }
1092
1093         if (data_size > 0) {
1094                 err = ubi_io_write_data(ubi, ubi->peb_buf1, to, 0, aldata_size);
1095                 if (err) {
1096                         if (err == -EIO)
1097                                 err = 2;
1098                         goto out_unlock_buf;
1099                 }
1100
1101                 cond_resched();
1102
1103                 /*
1104                  * We've written the data and are going to read it back to make
1105                  * sure it was written correctly.
1106                  */
1107
1108                 err = ubi_io_read_data(ubi, ubi->peb_buf2, to, 0, aldata_size);
1109                 if (err) {
1110                         if (err != UBI_IO_BITFLIPS)
1111                                 ubi_warn("cannot read data back from PEB %d",
1112                                          to);
1113                         else
1114                                 err = -EAGAIN;
1115                         goto out_unlock_buf;
1116                 }
1117
1118                 cond_resched();
1119
1120                 if (memcmp(ubi->peb_buf1, ubi->peb_buf2, aldata_size)) {
1121                         ubi_warn("read data back from PEB %d and it is "
1122                                  "different", to);
1123                         err = -EINVAL;
1124                         goto out_unlock_buf;
1125                 }
1126         }
1127
1128         ubi_assert(vol->eba_tbl[lnum] == from);
1129         vol->eba_tbl[lnum] = to;
1130
1131 out_unlock_buf:
1132         mutex_unlock(&ubi->buf_mutex);
1133 out_unlock_leb:
1134         leb_write_unlock(ubi, vol_id, lnum);
1135         return err;
1136 }
1137
1138 /**
1139  * ubi_eba_init_scan - initialize the EBA sub-system using scanning information.
1140  * @ubi: UBI device description object
1141  * @si: scanning information
1142  *
1143  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
1144  * case of failure.
1145  */
1146 int ubi_eba_init_scan(struct ubi_device *ubi, struct ubi_scan_info *si)
1147 {
1148         int i, j, err, num_volumes;
1149         struct ubi_scan_volume *sv;
1150         struct ubi_volume *vol;
1151         struct ubi_scan_leb *seb;
1152         struct rb_node *rb;
1153
1154         dbg_eba("initialize EBA sub-system");
1155
1156         spin_lock_init(&ubi->ltree_lock);
1157         mutex_init(&ubi->alc_mutex);
1158         ubi->ltree = RB_ROOT;
1159
1160         ubi->global_sqnum = si->max_sqnum + 1;
1161         num_volumes = ubi->vtbl_slots + UBI_INT_VOL_COUNT;
1162
1163         for (i = 0; i < num_volumes; i++) {
1164                 vol = ubi->volumes[i];
1165                 if (!vol)
1166                         continue;
1167
1168                 cond_resched();
1169
1170                 vol->eba_tbl = kmalloc(vol->reserved_pebs * sizeof(int),
1171                                        GFP_KERNEL);
1172                 if (!vol->eba_tbl) {
1173                         err = -ENOMEM;
1174                         goto out_free;
1175                 }
1176
1177                 for (j = 0; j < vol->reserved_pebs; j++)
1178                         vol->eba_tbl[j] = UBI_LEB_UNMAPPED;
1179
1180                 sv = ubi_scan_find_sv(si, idx2vol_id(ubi, i));
1181                 if (!sv)
1182                         continue;
1183
1184                 ubi_rb_for_each_entry(rb, seb, &sv->root, u.rb) {
1185                         if (seb->lnum >= vol->reserved_pebs)
1186                                 /*
1187                                  * This may happen in case of an unclean reboot
1188                                  * during re-size.
1189                                  */
1190                                 ubi_scan_move_to_list(sv, seb, &si->erase);
1191                         vol->eba_tbl[seb->lnum] = seb->pnum;
1192                 }
1193         }
1194
1195         if (ubi->avail_pebs < EBA_RESERVED_PEBS) {
1196                 ubi_err("no enough physical eraseblocks (%d, need %d)",
1197                         ubi->avail_pebs, EBA_RESERVED_PEBS);
1198                 err = -ENOSPC;
1199                 goto out_free;
1200         }
1201         ubi->avail_pebs -= EBA_RESERVED_PEBS;
1202         ubi->rsvd_pebs += EBA_RESERVED_PEBS;
1203
1204         if (ubi->bad_allowed) {
1205                 ubi_calculate_reserved(ubi);
1206
1207                 if (ubi->avail_pebs < ubi->beb_rsvd_level) {
1208                         /* No enough free physical eraseblocks */
1209                         ubi->beb_rsvd_pebs = ubi->avail_pebs;
1210                         ubi_warn("cannot reserve enough PEBs for bad PEB "
1211                                  "handling, reserved %d, need %d",
1212                                  ubi->beb_rsvd_pebs, ubi->beb_rsvd_level);
1213                 } else
1214                         ubi->beb_rsvd_pebs = ubi->beb_rsvd_level;
1215
1216                 ubi->avail_pebs -= ubi->beb_rsvd_pebs;
1217                 ubi->rsvd_pebs  += ubi->beb_rsvd_pebs;
1218         }
1219
1220         dbg_eba("EBA sub-system is initialized");
1221         return 0;
1222
1223 out_free:
1224         for (i = 0; i < num_volumes; i++) {
1225                 if (!ubi->volumes[i])
1226                         continue;
1227                 kfree(ubi->volumes[i]->eba_tbl);
1228         }
1229         return err;
1230 }