UBI: fix checkpatch.pl errors and warnings
[pandora-kernel.git] / drivers / mtd / ubi / wl.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  * Authors: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём), Thomas Gleixner
19  */
20
21 /*
22  * UBI wear-leveling sub-system.
23  *
24  * This sub-system is responsible for wear-leveling. It works in terms of
25  * physical* eraseblocks and erase counters and knows nothing about logical
26  * eraseblocks, volumes, etc. From this sub-system's perspective all physical
27  * eraseblocks are of two types - used and free. Used physical eraseblocks are
28  * those that were "get" by the 'ubi_wl_get_peb()' function, and free physical
29  * eraseblocks are those that were put by the 'ubi_wl_put_peb()' function.
30  *
31  * Physical eraseblocks returned by 'ubi_wl_get_peb()' have only erase counter
32  * header. The rest of the physical eraseblock contains only %0xFF bytes.
33  *
34  * When physical eraseblocks are returned to the WL sub-system by means of the
35  * 'ubi_wl_put_peb()' function, they are scheduled for erasure. The erasure is
36  * done asynchronously in context of the per-UBI device background thread,
37  * which is also managed by the WL sub-system.
38  *
39  * The wear-leveling is ensured by means of moving the contents of used
40  * physical eraseblocks with low erase counter to free physical eraseblocks
41  * with high erase counter.
42  *
43  * The 'ubi_wl_get_peb()' function accepts data type hints which help to pick
44  * an "optimal" physical eraseblock. For example, when it is known that the
45  * physical eraseblock will be "put" soon because it contains short-term data,
46  * the WL sub-system may pick a free physical eraseblock with low erase
47  * counter, and so forth.
48  *
49  * If the WL sub-system fails to erase a physical eraseblock, it marks it as
50  * bad.
51  *
52  * This sub-system is also responsible for scrubbing. If a bit-flip is detected
53  * in a physical eraseblock, it has to be moved. Technically this is the same
54  * as moving it for wear-leveling reasons.
55  *
56  * As it was said, for the UBI sub-system all physical eraseblocks are either
57  * "free" or "used". Free eraseblock are kept in the @wl->free RB-tree, while
58  * used eraseblocks are kept in a set of different RB-trees: @wl->used,
59  * @wl->prot.pnum, @wl->prot.aec, and @wl->scrub.
60  *
61  * Note, in this implementation, we keep a small in-RAM object for each physical
62  * eraseblock. This is surely not a scalable solution. But it appears to be good
63  * enough for moderately large flashes and it is simple. In future, one may
64  * re-work this sub-system and make it more scalable.
65  *
66  * At the moment this sub-system does not utilize the sequence number, which
67  * was introduced relatively recently. But it would be wise to do this because
68  * the sequence number of a logical eraseblock characterizes how old is it. For
69  * example, when we move a PEB with low erase counter, and we need to pick the
70  * target PEB, we pick a PEB with the highest EC if our PEB is "old" and we
71  * pick target PEB with an average EC if our PEB is not very "old". This is a
72  * room for future re-works of the WL sub-system.
73  *
74  * Note: the stuff with protection trees looks too complex and is difficult to
75  * understand. Should be fixed.
76  */
77
78 #include <linux/slab.h>
79 #include <linux/crc32.h>
80 #include <linux/freezer.h>
81 #include <linux/kthread.h>
82 #include "ubi.h"
83
84 /* Number of physical eraseblocks reserved for wear-leveling purposes */
85 #define WL_RESERVED_PEBS 1
86
87 /*
88  * How many erase cycles are short term, unknown, and long term physical
89  * eraseblocks protected.
90  */
91 #define ST_PROTECTION 16
92 #define U_PROTECTION  10
93 #define LT_PROTECTION 4
94
95 /*
96  * Maximum difference between two erase counters. If this threshold is
97  * exceeded, the WL sub-system starts moving data from used physical
98  * eraseblocks with low erase counter to free physical eraseblocks with high
99  * erase counter.
100  */
101 #define UBI_WL_THRESHOLD CONFIG_MTD_UBI_WL_THRESHOLD
102
103 /*
104  * When a physical eraseblock is moved, the WL sub-system has to pick the target
105  * physical eraseblock to move to. The simplest way would be just to pick the
106  * one with the highest erase counter. But in certain workloads this could lead
107  * to an unlimited wear of one or few physical eraseblock. Indeed, imagine a
108  * situation when the picked physical eraseblock is constantly erased after the
109  * data is written to it. So, we have a constant which limits the highest erase
110  * counter of the free physical eraseblock to pick. Namely, the WL sub-system
111  * does not pick eraseblocks with erase counter greater then the lowest erase
112  * counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
113  */
114 #define WL_FREE_MAX_DIFF (2*UBI_WL_THRESHOLD)
115
116 /*
117  * Maximum number of consecutive background thread failures which is enough to
118  * switch to read-only mode.
119  */
120 #define WL_MAX_FAILURES 32
121
122 /**
123  * struct ubi_wl_prot_entry - PEB protection entry.
124  * @rb_pnum: link in the @wl->prot.pnum RB-tree
125  * @rb_aec: link in the @wl->prot.aec RB-tree
126  * @abs_ec: the absolute erase counter value when the protection ends
127  * @e: the wear-leveling entry of the physical eraseblock under protection
128  *
129  * When the WL sub-system returns a physical eraseblock, the physical
130  * eraseblock is protected from being moved for some "time". For this reason,
131  * the physical eraseblock is not directly moved from the @wl->free tree to the
132  * @wl->used tree. There is one more tree in between where this physical
133  * eraseblock is temporarily stored (@wl->prot).
134  *
135  * All this protection stuff is needed because:
136  *  o we don't want to move physical eraseblocks just after we have given them
137  *    to the user; instead, we first want to let users fill them up with data;
138  *
139  *  o there is a chance that the user will put the physical eraseblock very
140  *    soon, so it makes sense not to move it for some time, but wait; this is
141  *    especially important in case of "short term" physical eraseblocks.
142  *
143  * Physical eraseblocks stay protected only for limited time. But the "time" is
144  * measured in erase cycles in this case. This is implemented with help of the
145  * absolute erase counter (@wl->abs_ec). When it reaches certain value, the
146  * physical eraseblocks are moved from the protection trees (@wl->prot.*) to
147  * the @wl->used tree.
148  *
149  * Protected physical eraseblocks are searched by physical eraseblock number
150  * (when they are put) and by the absolute erase counter (to check if it is
151  * time to move them to the @wl->used tree). So there are actually 2 RB-trees
152  * storing the protected physical eraseblocks: @wl->prot.pnum and
153  * @wl->prot.aec. They are referred to as the "protection" trees. The
154  * first one is indexed by the physical eraseblock number. The second one is
155  * indexed by the absolute erase counter. Both trees store
156  * &struct ubi_wl_prot_entry objects.
157  *
158  * Each physical eraseblock has 2 main states: free and used. The former state
159  * corresponds to the @wl->free tree. The latter state is split up on several
160  * sub-states:
161  * o the WL movement is allowed (@wl->used tree);
162  * o the WL movement is temporarily prohibited (@wl->prot.pnum and
163  * @wl->prot.aec trees);
164  * o scrubbing is needed (@wl->scrub tree).
165  *
166  * Depending on the sub-state, wear-leveling entries of the used physical
167  * eraseblocks may be kept in one of those trees.
168  */
169 struct ubi_wl_prot_entry {
170         struct rb_node rb_pnum;
171         struct rb_node rb_aec;
172         unsigned long long abs_ec;
173         struct ubi_wl_entry *e;
174 };
175
176 /**
177  * struct ubi_work - UBI work description data structure.
178  * @list: a link in the list of pending works
179  * @func: worker function
180  * @priv: private data of the worker function
181  * @e: physical eraseblock to erase
182  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
183  *
184  * The @func pointer points to the worker function. If the @cancel argument is
185  * not zero, the worker has to free the resources and exit immediately. The
186  * worker has to return zero in case of success and a negative error code in
187  * case of failure.
188  */
189 struct ubi_work {
190         struct list_head list;
191         int (*func)(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk, int cancel);
192         /* The below fields are only relevant to erasure works */
193         struct ubi_wl_entry *e;
194         int torture;
195 };
196
197 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
198 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec);
199 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
200                                      struct rb_root *root);
201 #else
202 #define paranoid_check_ec(ubi, pnum, ec) 0
203 #define paranoid_check_in_wl_tree(e, root)
204 #endif
205
206 /**
207  * wl_tree_add - add a wear-leveling entry to a WL RB-tree.
208  * @e: the wear-leveling entry to add
209  * @root: the root of the tree
210  *
211  * Note, we use (erase counter, physical eraseblock number) pairs as keys in
212  * the @ubi->used and @ubi->free RB-trees.
213  */
214 static void wl_tree_add(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
215 {
216         struct rb_node **p, *parent = NULL;
217
218         p = &root->rb_node;
219         while (*p) {
220                 struct ubi_wl_entry *e1;
221
222                 parent = *p;
223                 e1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_entry, rb);
224
225                 if (e->ec < e1->ec)
226                         p = &(*p)->rb_left;
227                 else if (e->ec > e1->ec)
228                         p = &(*p)->rb_right;
229                 else {
230                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
231                         if (e->pnum < e1->pnum)
232                                 p = &(*p)->rb_left;
233                         else
234                                 p = &(*p)->rb_right;
235                 }
236         }
237
238         rb_link_node(&e->rb, parent, p);
239         rb_insert_color(&e->rb, root);
240 }
241
242 /**
243  * do_work - do one pending work.
244  * @ubi: UBI device description object
245  *
246  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
247  * case of failure.
248  */
249 static int do_work(struct ubi_device *ubi)
250 {
251         int err;
252         struct ubi_work *wrk;
253
254         cond_resched();
255
256         /*
257          * @ubi->work_sem is used to synchronize with the workers. Workers take
258          * it in read mode, so many of them may be doing works at a time. But
259          * the queue flush code has to be sure the whole queue of works is
260          * done, and it takes the mutex in write mode.
261          */
262         down_read(&ubi->work_sem);
263         spin_lock(&ubi->wl_lock);
264         if (list_empty(&ubi->works)) {
265                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
266                 up_read(&ubi->work_sem);
267                 return 0;
268         }
269
270         wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
271         list_del(&wrk->list);
272         ubi->works_count -= 1;
273         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
274         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
275
276         /*
277          * Call the worker function. Do not touch the work structure
278          * after this call as it will have been freed or reused by that
279          * time by the worker function.
280          */
281         err = wrk->func(ubi, wrk, 0);
282         if (err)
283                 ubi_err("work failed with error code %d", err);
284         up_read(&ubi->work_sem);
285
286         return err;
287 }
288
289 /**
290  * produce_free_peb - produce a free physical eraseblock.
291  * @ubi: UBI device description object
292  *
293  * This function tries to make a free PEB by means of synchronous execution of
294  * pending works. This may be needed if, for example the background thread is
295  * disabled. Returns zero in case of success and a negative error code in case
296  * of failure.
297  */
298 static int produce_free_peb(struct ubi_device *ubi)
299 {
300         int err;
301
302         spin_lock(&ubi->wl_lock);
303         while (!ubi->free.rb_node) {
304                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
305
306                 dbg_wl("do one work synchronously");
307                 err = do_work(ubi);
308                 if (err)
309                         return err;
310
311                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
312         }
313         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
314
315         return 0;
316 }
317
318 /**
319  * in_wl_tree - check if wear-leveling entry is present in a WL RB-tree.
320  * @e: the wear-leveling entry to check
321  * @root: the root of the tree
322  *
323  * This function returns non-zero if @e is in the @root RB-tree and zero if it
324  * is not.
325  */
326 static int in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
327 {
328         struct rb_node *p;
329
330         p = root->rb_node;
331         while (p) {
332                 struct ubi_wl_entry *e1;
333
334                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, rb);
335
336                 if (e->pnum == e1->pnum) {
337                         ubi_assert(e == e1);
338                         return 1;
339                 }
340
341                 if (e->ec < e1->ec)
342                         p = p->rb_left;
343                 else if (e->ec > e1->ec)
344                         p = p->rb_right;
345                 else {
346                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
347                         if (e->pnum < e1->pnum)
348                                 p = p->rb_left;
349                         else
350                                 p = p->rb_right;
351                 }
352         }
353
354         return 0;
355 }
356
357 /**
358  * prot_tree_add - add physical eraseblock to protection trees.
359  * @ubi: UBI device description object
360  * @e: the physical eraseblock to add
361  * @pe: protection entry object to use
362  * @abs_ec: absolute erase counter value when this physical eraseblock has
363  * to be removed from the protection trees.
364  *
365  * @wl->lock has to be locked.
366  */
367 static void prot_tree_add(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
368                           struct ubi_wl_prot_entry *pe, int abs_ec)
369 {
370         struct rb_node **p, *parent = NULL;
371         struct ubi_wl_prot_entry *pe1;
372
373         pe->e = e;
374         pe->abs_ec = ubi->abs_ec + abs_ec;
375
376         p = &ubi->prot.pnum.rb_node;
377         while (*p) {
378                 parent = *p;
379                 pe1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_prot_entry, rb_pnum);
380
381                 if (e->pnum < pe1->e->pnum)
382                         p = &(*p)->rb_left;
383                 else
384                         p = &(*p)->rb_right;
385         }
386         rb_link_node(&pe->rb_pnum, parent, p);
387         rb_insert_color(&pe->rb_pnum, &ubi->prot.pnum);
388
389         p = &ubi->prot.aec.rb_node;
390         parent = NULL;
391         while (*p) {
392                 parent = *p;
393                 pe1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_prot_entry, rb_aec);
394
395                 if (pe->abs_ec < pe1->abs_ec)
396                         p = &(*p)->rb_left;
397                 else
398                         p = &(*p)->rb_right;
399         }
400         rb_link_node(&pe->rb_aec, parent, p);
401         rb_insert_color(&pe->rb_aec, &ubi->prot.aec);
402 }
403
404 /**
405  * find_wl_entry - find wear-leveling entry closest to certain erase counter.
406  * @root: the RB-tree where to look for
407  * @max: highest possible erase counter
408  *
409  * This function looks for a wear leveling entry with erase counter closest to
410  * @max and less then @max.
411  */
412 static struct ubi_wl_entry *find_wl_entry(struct rb_root *root, int max)
413 {
414         struct rb_node *p;
415         struct ubi_wl_entry *e;
416
417         e = rb_entry(rb_first(root), struct ubi_wl_entry, rb);
418         max += e->ec;
419
420         p = root->rb_node;
421         while (p) {
422                 struct ubi_wl_entry *e1;
423
424                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, rb);
425                 if (e1->ec >= max)
426                         p = p->rb_left;
427                 else {
428                         p = p->rb_right;
429                         e = e1;
430                 }
431         }
432
433         return e;
434 }
435
436 /**
437  * ubi_wl_get_peb - get a physical eraseblock.
438  * @ubi: UBI device description object
439  * @dtype: type of data which will be stored in this physical eraseblock
440  *
441  * This function returns a physical eraseblock in case of success and a
442  * negative error code in case of failure. Might sleep.
443  */
444 int ubi_wl_get_peb(struct ubi_device *ubi, int dtype)
445 {
446         int err, protect, medium_ec;
447         struct ubi_wl_entry *e, *first, *last;
448         struct ubi_wl_prot_entry *pe;
449
450         ubi_assert(dtype == UBI_LONGTERM || dtype == UBI_SHORTTERM ||
451                    dtype == UBI_UNKNOWN);
452
453         pe = kmalloc(sizeof(struct ubi_wl_prot_entry), GFP_NOFS);
454         if (!pe)
455                 return -ENOMEM;
456
457 retry:
458         spin_lock(&ubi->wl_lock);
459         if (!ubi->free.rb_node) {
460                 if (ubi->works_count == 0) {
461                         ubi_assert(list_empty(&ubi->works));
462                         ubi_err("no free eraseblocks");
463                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
464                         kfree(pe);
465                         return -ENOSPC;
466                 }
467                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
468
469                 err = produce_free_peb(ubi);
470                 if (err < 0) {
471                         kfree(pe);
472                         return err;
473                 }
474                 goto retry;
475         }
476
477         switch (dtype) {
478         case UBI_LONGTERM:
479                 /*
480                  * For long term data we pick a physical eraseblock with high
481                  * erase counter. But the highest erase counter we can pick is
482                  * bounded by the the lowest erase counter plus
483                  * %WL_FREE_MAX_DIFF.
484                  */
485                 e = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
486                 protect = LT_PROTECTION;
487                 break;
488         case UBI_UNKNOWN:
489                 /*
490                  * For unknown data we pick a physical eraseblock with medium
491                  * erase counter. But we by no means can pick a physical
492                  * eraseblock with erase counter greater or equivalent than the
493                  * lowest erase counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
494                  */
495                 first = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, rb);
496                 last = rb_entry(rb_last(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, rb);
497
498                 if (last->ec - first->ec < WL_FREE_MAX_DIFF)
499                         e = rb_entry(ubi->free.rb_node,
500                                         struct ubi_wl_entry, rb);
501                 else {
502                         medium_ec = (first->ec + WL_FREE_MAX_DIFF)/2;
503                         e = find_wl_entry(&ubi->free, medium_ec);
504                 }
505                 protect = U_PROTECTION;
506                 break;
507         case UBI_SHORTTERM:
508                 /*
509                  * For short term data we pick a physical eraseblock with the
510                  * lowest erase counter as we expect it will be erased soon.
511                  */
512                 e = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, rb);
513                 protect = ST_PROTECTION;
514                 break;
515         default:
516                 protect = 0;
517                 e = NULL;
518                 BUG();
519         }
520
521         /*
522          * Move the physical eraseblock to the protection trees where it will
523          * be protected from being moved for some time.
524          */
525         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->free);
526         rb_erase(&e->rb, &ubi->free);
527         prot_tree_add(ubi, e, pe, protect);
528
529         dbg_wl("PEB %d EC %d, protection %d", e->pnum, e->ec, protect);
530         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
531
532         return e->pnum;
533 }
534
535 /**
536  * prot_tree_del - remove a physical eraseblock from the protection trees
537  * @ubi: UBI device description object
538  * @pnum: the physical eraseblock to remove
539  *
540  * This function returns PEB @pnum from the protection trees and returns zero
541  * in case of success and %-ENODEV if the PEB was not found in the protection
542  * trees.
543  */
544 static int prot_tree_del(struct ubi_device *ubi, int pnum)
545 {
546         struct rb_node *p;
547         struct ubi_wl_prot_entry *pe = NULL;
548
549         p = ubi->prot.pnum.rb_node;
550         while (p) {
551
552                 pe = rb_entry(p, struct ubi_wl_prot_entry, rb_pnum);
553
554                 if (pnum == pe->e->pnum)
555                         goto found;
556
557                 if (pnum < pe->e->pnum)
558                         p = p->rb_left;
559                 else
560                         p = p->rb_right;
561         }
562
563         return -ENODEV;
564
565 found:
566         ubi_assert(pe->e->pnum == pnum);
567         rb_erase(&pe->rb_aec, &ubi->prot.aec);
568         rb_erase(&pe->rb_pnum, &ubi->prot.pnum);
569         kfree(pe);
570         return 0;
571 }
572
573 /**
574  * sync_erase - synchronously erase a physical eraseblock.
575  * @ubi: UBI device description object
576  * @e: the the physical eraseblock to erase
577  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
578  *
579  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
580  * case of failure.
581  */
582 static int sync_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
583                       int torture)
584 {
585         int err;
586         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
587         unsigned long long ec = e->ec;
588
589         dbg_wl("erase PEB %d, old EC %llu", e->pnum, ec);
590
591         err = paranoid_check_ec(ubi, e->pnum, e->ec);
592         if (err > 0)
593                 return -EINVAL;
594
595         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
596         if (!ec_hdr)
597                 return -ENOMEM;
598
599         err = ubi_io_sync_erase(ubi, e->pnum, torture);
600         if (err < 0)
601                 goto out_free;
602
603         ec += err;
604         if (ec > UBI_MAX_ERASECOUNTER) {
605                 /*
606                  * Erase counter overflow. Upgrade UBI and use 64-bit
607                  * erase counters internally.
608                  */
609                 ubi_err("erase counter overflow at PEB %d, EC %llu",
610                         e->pnum, ec);
611                 err = -EINVAL;
612                 goto out_free;
613         }
614
615         dbg_wl("erased PEB %d, new EC %llu", e->pnum, ec);
616
617         ec_hdr->ec = cpu_to_be64(ec);
618
619         err = ubi_io_write_ec_hdr(ubi, e->pnum, ec_hdr);
620         if (err)
621                 goto out_free;
622
623         e->ec = ec;
624         spin_lock(&ubi->wl_lock);
625         if (e->ec > ubi->max_ec)
626                 ubi->max_ec = e->ec;
627         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
628
629 out_free:
630         kfree(ec_hdr);
631         return err;
632 }
633
634 /**
635  * check_protection_over - check if it is time to stop protecting some
636  * physical eraseblocks.
637  * @ubi: UBI device description object
638  *
639  * This function is called after each erase operation, when the absolute erase
640  * counter is incremented, to check if some physical eraseblock  have not to be
641  * protected any longer. These physical eraseblocks are moved from the
642  * protection trees to the used tree.
643  */
644 static void check_protection_over(struct ubi_device *ubi)
645 {
646         struct ubi_wl_prot_entry *pe;
647
648         /*
649          * There may be several protected physical eraseblock to remove,
650          * process them all.
651          */
652         while (1) {
653                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
654                 if (!ubi->prot.aec.rb_node) {
655                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
656                         break;
657                 }
658
659                 pe = rb_entry(rb_first(&ubi->prot.aec),
660                               struct ubi_wl_prot_entry, rb_aec);
661
662                 if (pe->abs_ec > ubi->abs_ec) {
663                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
664                         break;
665                 }
666
667                 dbg_wl("PEB %d protection over, abs_ec %llu, PEB abs_ec %llu",
668                        pe->e->pnum, ubi->abs_ec, pe->abs_ec);
669                 rb_erase(&pe->rb_aec, &ubi->prot.aec);
670                 rb_erase(&pe->rb_pnum, &ubi->prot.pnum);
671                 wl_tree_add(pe->e, &ubi->used);
672                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
673
674                 kfree(pe);
675                 cond_resched();
676         }
677 }
678
679 /**
680  * schedule_ubi_work - schedule a work.
681  * @ubi: UBI device description object
682  * @wrk: the work to schedule
683  *
684  * This function enqueues a work defined by @wrk to the tail of the pending
685  * works list.
686  */
687 static void schedule_ubi_work(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk)
688 {
689         spin_lock(&ubi->wl_lock);
690         list_add_tail(&wrk->list, &ubi->works);
691         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
692         ubi->works_count += 1;
693         if (ubi->thread_enabled)
694                 wake_up_process(ubi->bgt_thread);
695         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
696 }
697
698 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
699                         int cancel);
700
701 /**
702  * schedule_erase - schedule an erase work.
703  * @ubi: UBI device description object
704  * @e: the WL entry of the physical eraseblock to erase
705  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
706  *
707  * This function returns zero in case of success and a %-ENOMEM in case of
708  * failure.
709  */
710 static int schedule_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
711                           int torture)
712 {
713         struct ubi_work *wl_wrk;
714
715         dbg_wl("schedule erasure of PEB %d, EC %d, torture %d",
716                e->pnum, e->ec, torture);
717
718         wl_wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
719         if (!wl_wrk)
720                 return -ENOMEM;
721
722         wl_wrk->func = &erase_worker;
723         wl_wrk->e = e;
724         wl_wrk->torture = torture;
725
726         schedule_ubi_work(ubi, wl_wrk);
727         return 0;
728 }
729
730 /**
731  * wear_leveling_worker - wear-leveling worker function.
732  * @ubi: UBI device description object
733  * @wrk: the work object
734  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
735  *
736  * This function copies a more worn out physical eraseblock to a less worn out
737  * one. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
738  * failure.
739  */
740 static int wear_leveling_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk,
741                                 int cancel)
742 {
743         int err, put = 0, scrubbing = 0, protect = 0;
744         struct ubi_wl_prot_entry *uninitialized_var(pe);
745         struct ubi_wl_entry *e1, *e2;
746         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
747
748         kfree(wrk);
749
750         if (cancel)
751                 return 0;
752
753         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
754         if (!vid_hdr)
755                 return -ENOMEM;
756
757         mutex_lock(&ubi->move_mutex);
758         spin_lock(&ubi->wl_lock);
759         ubi_assert(!ubi->move_from && !ubi->move_to);
760         ubi_assert(!ubi->move_to_put);
761
762         if (!ubi->free.rb_node ||
763             (!ubi->used.rb_node && !ubi->scrub.rb_node)) {
764                 /*
765                  * No free physical eraseblocks? Well, they must be waiting in
766                  * the queue to be erased. Cancel movement - it will be
767                  * triggered again when a free physical eraseblock appears.
768                  *
769                  * No used physical eraseblocks? They must be temporarily
770                  * protected from being moved. They will be moved to the
771                  * @ubi->used tree later and the wear-leveling will be
772                  * triggered again.
773                  */
774                 dbg_wl("cancel WL, a list is empty: free %d, used %d",
775                        !ubi->free.rb_node, !ubi->used.rb_node);
776                 goto out_cancel;
777         }
778
779         if (!ubi->scrub.rb_node) {
780                 /*
781                  * Now pick the least worn-out used physical eraseblock and a
782                  * highly worn-out free physical eraseblock. If the erase
783                  * counters differ much enough, start wear-leveling.
784                  */
785                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, rb);
786                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
787
788                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD)) {
789                         dbg_wl("no WL needed: min used EC %d, max free EC %d",
790                                e1->ec, e2->ec);
791                         goto out_cancel;
792                 }
793                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->used);
794                 rb_erase(&e1->rb, &ubi->used);
795                 dbg_wl("move PEB %d EC %d to PEB %d EC %d",
796                        e1->pnum, e1->ec, e2->pnum, e2->ec);
797         } else {
798                 /* Perform scrubbing */
799                 scrubbing = 1;
800                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->scrub), struct ubi_wl_entry, rb);
801                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
802                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->scrub);
803                 rb_erase(&e1->rb, &ubi->scrub);
804                 dbg_wl("scrub PEB %d to PEB %d", e1->pnum, e2->pnum);
805         }
806
807         paranoid_check_in_wl_tree(e2, &ubi->free);
808         rb_erase(&e2->rb, &ubi->free);
809         ubi->move_from = e1;
810         ubi->move_to = e2;
811         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
812
813         /*
814          * Now we are going to copy physical eraseblock @e1->pnum to @e2->pnum.
815          * We so far do not know which logical eraseblock our physical
816          * eraseblock (@e1) belongs to. We have to read the volume identifier
817          * header first.
818          *
819          * Note, we are protected from this PEB being unmapped and erased. The
820          * 'ubi_wl_put_peb()' would wait for moving to be finished if the PEB
821          * which is being moved was unmapped.
822          */
823
824         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, e1->pnum, vid_hdr, 0);
825         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
826                 if (err == UBI_IO_PEB_FREE) {
827                         /*
828                          * We are trying to move PEB without a VID header. UBI
829                          * always write VID headers shortly after the PEB was
830                          * given, so we have a situation when it did not have
831                          * chance to write it down because it was preempted.
832                          * Just re-schedule the work, so that next time it will
833                          * likely have the VID header in place.
834                          */
835                         dbg_wl("PEB %d has no VID header", e1->pnum);
836                         goto out_not_moved;
837                 }
838
839                 ubi_err("error %d while reading VID header from PEB %d",
840                         err, e1->pnum);
841                 if (err > 0)
842                         err = -EIO;
843                 goto out_error;
844         }
845
846         err = ubi_eba_copy_leb(ubi, e1->pnum, e2->pnum, vid_hdr);
847         if (err) {
848
849                 if (err < 0)
850                         goto out_error;
851                 if (err == 1)
852                         goto out_not_moved;
853
854                 /*
855                  * For some reason the LEB was not moved - it might be because
856                  * the volume is being deleted. We should prevent this PEB from
857                  * being selected for wear-levelling movement for some "time",
858                  * so put it to the protection tree.
859                  */
860
861                 dbg_wl("cancelled moving PEB %d", e1->pnum);
862                 pe = kmalloc(sizeof(struct ubi_wl_prot_entry), GFP_NOFS);
863                 if (!pe) {
864                         err = -ENOMEM;
865                         goto out_error;
866                 }
867
868                 protect = 1;
869         }
870
871         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
872         if (scrubbing && !protect)
873                 ubi_msg("scrubbed PEB %d, data moved to PEB %d",
874                         e1->pnum, e2->pnum);
875
876         spin_lock(&ubi->wl_lock);
877         if (protect)
878                 prot_tree_add(ubi, e1, pe, protect);
879         if (!ubi->move_to_put)
880                 wl_tree_add(e2, &ubi->used);
881         else
882                 put = 1;
883         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
884         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
885         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
886
887         if (put) {
888                 /*
889                  * Well, the target PEB was put meanwhile, schedule it for
890                  * erasure.
891                  */
892                 dbg_wl("PEB %d was put meanwhile, erase", e2->pnum);
893                 err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
894                 if (err)
895                         goto out_error;
896         }
897
898         if (!protect) {
899                 err = schedule_erase(ubi, e1, 0);
900                 if (err)
901                         goto out_error;
902         }
903
904
905         dbg_wl("done");
906         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
907         return 0;
908
909         /*
910          * For some reasons the LEB was not moved, might be an error, might be
911          * something else. @e1 was not changed, so return it back. @e2 might
912          * be changed, schedule it for erasure.
913          */
914 out_not_moved:
915         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
916         spin_lock(&ubi->wl_lock);
917         if (scrubbing)
918                 wl_tree_add(e1, &ubi->scrub);
919         else
920                 wl_tree_add(e1, &ubi->used);
921         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
922         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
923         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
924
925         err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
926         if (err)
927                 goto out_error;
928
929         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
930         return 0;
931
932 out_error:
933         ubi_err("error %d while moving PEB %d to PEB %d",
934                 err, e1->pnum, e2->pnum);
935
936         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
937         spin_lock(&ubi->wl_lock);
938         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
939         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
940         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
941
942         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e1);
943         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
944         ubi_ro_mode(ubi);
945
946         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
947         return err;
948
949 out_cancel:
950         ubi->wl_scheduled = 0;
951         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
952         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
953         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
954         return 0;
955 }
956
957 /**
958  * ensure_wear_leveling - schedule wear-leveling if it is needed.
959  * @ubi: UBI device description object
960  *
961  * This function checks if it is time to start wear-leveling and schedules it
962  * if yes. This function returns zero in case of success and a negative error
963  * code in case of failure.
964  */
965 static int ensure_wear_leveling(struct ubi_device *ubi)
966 {
967         int err = 0;
968         struct ubi_wl_entry *e1;
969         struct ubi_wl_entry *e2;
970         struct ubi_work *wrk;
971
972         spin_lock(&ubi->wl_lock);
973         if (ubi->wl_scheduled)
974                 /* Wear-leveling is already in the work queue */
975                 goto out_unlock;
976
977         /*
978          * If the ubi->scrub tree is not empty, scrubbing is needed, and the
979          * the WL worker has to be scheduled anyway.
980          */
981         if (!ubi->scrub.rb_node) {
982                 if (!ubi->used.rb_node || !ubi->free.rb_node)
983                         /* No physical eraseblocks - no deal */
984                         goto out_unlock;
985
986                 /*
987                  * We schedule wear-leveling only if the difference between the
988                  * lowest erase counter of used physical eraseblocks and a high
989                  * erase counter of free physical eraseblocks is greater then
990                  * %UBI_WL_THRESHOLD.
991                  */
992                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, rb);
993                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
994
995                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD))
996                         goto out_unlock;
997                 dbg_wl("schedule wear-leveling");
998         } else
999                 dbg_wl("schedule scrubbing");
1000
1001         ubi->wl_scheduled = 1;
1002         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1003
1004         wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
1005         if (!wrk) {
1006                 err = -ENOMEM;
1007                 goto out_cancel;
1008         }
1009
1010         wrk->func = &wear_leveling_worker;
1011         schedule_ubi_work(ubi, wrk);
1012         return err;
1013
1014 out_cancel:
1015         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1016         ubi->wl_scheduled = 0;
1017 out_unlock:
1018         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1019         return err;
1020 }
1021
1022 /**
1023  * erase_worker - physical eraseblock erase worker function.
1024  * @ubi: UBI device description object
1025  * @wl_wrk: the work object
1026  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
1027  *
1028  * This function erases a physical eraseblock and perform torture testing if
1029  * needed. It also takes care about marking the physical eraseblock bad if
1030  * needed. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
1031  * failure.
1032  */
1033 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
1034                         int cancel)
1035 {
1036         struct ubi_wl_entry *e = wl_wrk->e;
1037         int pnum = e->pnum, err, need;
1038
1039         if (cancel) {
1040                 dbg_wl("cancel erasure of PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1041                 kfree(wl_wrk);
1042                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1043                 return 0;
1044         }
1045
1046         dbg_wl("erase PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1047
1048         err = sync_erase(ubi, e, wl_wrk->torture);
1049         if (!err) {
1050                 /* Fine, we've erased it successfully */
1051                 kfree(wl_wrk);
1052
1053                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1054                 ubi->abs_ec += 1;
1055                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1056                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1057
1058                 /*
1059                  * One more erase operation has happened, take care about
1060                  * protected physical eraseblocks.
1061                  */
1062                 check_protection_over(ubi);
1063
1064                 /* And take care about wear-leveling */
1065                 err = ensure_wear_leveling(ubi);
1066                 return err;
1067         }
1068
1069         ubi_err("failed to erase PEB %d, error %d", pnum, err);
1070         kfree(wl_wrk);
1071         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1072
1073         if (err == -EINTR || err == -ENOMEM || err == -EAGAIN ||
1074             err == -EBUSY) {
1075                 int err1;
1076
1077                 /* Re-schedule the LEB for erasure */
1078                 err1 = schedule_erase(ubi, e, 0);
1079                 if (err1) {
1080                         err = err1;
1081                         goto out_ro;
1082                 }
1083                 return err;
1084         } else if (err != -EIO) {
1085                 /*
1086                  * If this is not %-EIO, we have no idea what to do. Scheduling
1087                  * this physical eraseblock for erasure again would cause
1088                  * errors again and again. Well, lets switch to RO mode.
1089                  */
1090                 goto out_ro;
1091         }
1092
1093         /* It is %-EIO, the PEB went bad */
1094
1095         if (!ubi->bad_allowed) {
1096                 ubi_err("bad physical eraseblock %d detected", pnum);
1097                 goto out_ro;
1098         }
1099
1100         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1101         need = ubi->beb_rsvd_level - ubi->beb_rsvd_pebs + 1;
1102         if (need > 0) {
1103                 need = ubi->avail_pebs >= need ? need : ubi->avail_pebs;
1104                 ubi->avail_pebs -= need;
1105                 ubi->rsvd_pebs += need;
1106                 ubi->beb_rsvd_pebs += need;
1107                 if (need > 0)
1108                         ubi_msg("reserve more %d PEBs", need);
1109         }
1110
1111         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0) {
1112                 spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1113                 ubi_err("no reserved physical eraseblocks");
1114                 goto out_ro;
1115         }
1116
1117         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1118         ubi_msg("mark PEB %d as bad", pnum);
1119
1120         err = ubi_io_mark_bad(ubi, pnum);
1121         if (err)
1122                 goto out_ro;
1123
1124         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1125         ubi->beb_rsvd_pebs -= 1;
1126         ubi->bad_peb_count += 1;
1127         ubi->good_peb_count -= 1;
1128         ubi_calculate_reserved(ubi);
1129         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0)
1130                 ubi_warn("last PEB from the reserved pool was used");
1131         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1132
1133         return err;
1134
1135 out_ro:
1136         ubi_ro_mode(ubi);
1137         return err;
1138 }
1139
1140 /**
1141  * ubi_wl_put_peb - return a PEB to the wear-leveling sub-system.
1142  * @ubi: UBI device description object
1143  * @pnum: physical eraseblock to return
1144  * @torture: if this physical eraseblock has to be tortured
1145  *
1146  * This function is called to return physical eraseblock @pnum to the pool of
1147  * free physical eraseblocks. The @torture flag has to be set if an I/O error
1148  * occurred to this @pnum and it has to be tested. This function returns zero
1149  * in case of success, and a negative error code in case of failure.
1150  */
1151 int ubi_wl_put_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum, int torture)
1152 {
1153         int err;
1154         struct ubi_wl_entry *e;
1155
1156         dbg_wl("PEB %d", pnum);
1157         ubi_assert(pnum >= 0);
1158         ubi_assert(pnum < ubi->peb_count);
1159
1160 retry:
1161         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1162         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1163         if (e == ubi->move_from) {
1164                 /*
1165                  * User is putting the physical eraseblock which was selected to
1166                  * be moved. It will be scheduled for erasure in the
1167                  * wear-leveling worker.
1168                  */
1169                 dbg_wl("PEB %d is being moved, wait", pnum);
1170                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1171
1172                 /* Wait for the WL worker by taking the @ubi->move_mutex */
1173                 mutex_lock(&ubi->move_mutex);
1174                 mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
1175                 goto retry;
1176         } else if (e == ubi->move_to) {
1177                 /*
1178                  * User is putting the physical eraseblock which was selected
1179                  * as the target the data is moved to. It may happen if the EBA
1180                  * sub-system already re-mapped the LEB in 'ubi_eba_copy_leb()'
1181                  * but the WL sub-system has not put the PEB to the "used" tree
1182                  * yet, but it is about to do this. So we just set a flag which
1183                  * will tell the WL worker that the PEB is not needed anymore
1184                  * and should be scheduled for erasure.
1185                  */
1186                 dbg_wl("PEB %d is the target of data moving", pnum);
1187                 ubi_assert(!ubi->move_to_put);
1188                 ubi->move_to_put = 1;
1189                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1190                 return 0;
1191         } else {
1192                 if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1193                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1194                         rb_erase(&e->rb, &ubi->used);
1195                 } else if (in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1196                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->scrub);
1197                         rb_erase(&e->rb, &ubi->scrub);
1198                 } else {
1199                         err = prot_tree_del(ubi, e->pnum);
1200                         if (err) {
1201                                 ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1202                                 ubi_ro_mode(ubi);
1203                                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1204                                 return err;
1205                         }
1206                 }
1207         }
1208         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1209
1210         err = schedule_erase(ubi, e, torture);
1211         if (err) {
1212                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1213                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1214                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1215         }
1216
1217         return err;
1218 }
1219
1220 /**
1221  * ubi_wl_scrub_peb - schedule a physical eraseblock for scrubbing.
1222  * @ubi: UBI device description object
1223  * @pnum: the physical eraseblock to schedule
1224  *
1225  * If a bit-flip in a physical eraseblock is detected, this physical eraseblock
1226  * needs scrubbing. This function schedules a physical eraseblock for
1227  * scrubbing which is done in background. This function returns zero in case of
1228  * success and a negative error code in case of failure.
1229  */
1230 int ubi_wl_scrub_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum)
1231 {
1232         struct ubi_wl_entry *e;
1233
1234         dbg_msg("schedule PEB %d for scrubbing", pnum);
1235
1236 retry:
1237         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1238         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1239         if (e == ubi->move_from || in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1240                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1241                 return 0;
1242         }
1243
1244         if (e == ubi->move_to) {
1245                 /*
1246                  * This physical eraseblock was used to move data to. The data
1247                  * was moved but the PEB was not yet inserted to the proper
1248                  * tree. We should just wait a little and let the WL worker
1249                  * proceed.
1250                  */
1251                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1252                 dbg_wl("the PEB %d is not in proper tree, retry", pnum);
1253                 yield();
1254                 goto retry;
1255         }
1256
1257         if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1258                 paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1259                 rb_erase(&e->rb, &ubi->used);
1260         } else {
1261                 int err;
1262
1263                 err = prot_tree_del(ubi, e->pnum);
1264                 if (err) {
1265                         ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1266                         ubi_ro_mode(ubi);
1267                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1268                         return err;
1269                 }
1270         }
1271
1272         wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1273         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1274
1275         /*
1276          * Technically scrubbing is the same as wear-leveling, so it is done
1277          * by the WL worker.
1278          */
1279         return ensure_wear_leveling(ubi);
1280 }
1281
1282 /**
1283  * ubi_wl_flush - flush all pending works.
1284  * @ubi: UBI device description object
1285  *
1286  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
1287  * case of failure.
1288  */
1289 int ubi_wl_flush(struct ubi_device *ubi)
1290 {
1291         int err;
1292
1293         /*
1294          * Erase while the pending works queue is not empty, but not more then
1295          * the number of currently pending works.
1296          */
1297         dbg_wl("flush (%d pending works)", ubi->works_count);
1298         while (ubi->works_count) {
1299                 err = do_work(ubi);
1300                 if (err)
1301                         return err;
1302         }
1303
1304         /*
1305          * Make sure all the works which have been done in parallel are
1306          * finished.
1307          */
1308         down_write(&ubi->work_sem);
1309         up_write(&ubi->work_sem);
1310
1311         /*
1312          * And in case last was the WL worker and it cancelled the LEB
1313          * movement, flush again.
1314          */
1315         while (ubi->works_count) {
1316                 dbg_wl("flush more (%d pending works)", ubi->works_count);
1317                 err = do_work(ubi);
1318                 if (err)
1319                         return err;
1320         }
1321
1322         return 0;
1323 }
1324
1325 /**
1326  * tree_destroy - destroy an RB-tree.
1327  * @root: the root of the tree to destroy
1328  */
1329 static void tree_destroy(struct rb_root *root)
1330 {
1331         struct rb_node *rb;
1332         struct ubi_wl_entry *e;
1333
1334         rb = root->rb_node;
1335         while (rb) {
1336                 if (rb->rb_left)
1337                         rb = rb->rb_left;
1338                 else if (rb->rb_right)
1339                         rb = rb->rb_right;
1340                 else {
1341                         e = rb_entry(rb, struct ubi_wl_entry, rb);
1342
1343                         rb = rb_parent(rb);
1344                         if (rb) {
1345                                 if (rb->rb_left == &e->rb)
1346                                         rb->rb_left = NULL;
1347                                 else
1348                                         rb->rb_right = NULL;
1349                         }
1350
1351                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1352                 }
1353         }
1354 }
1355
1356 /**
1357  * ubi_thread - UBI background thread.
1358  * @u: the UBI device description object pointer
1359  */
1360 int ubi_thread(void *u)
1361 {
1362         int failures = 0;
1363         struct ubi_device *ubi = u;
1364
1365         ubi_msg("background thread \"%s\" started, PID %d",
1366                 ubi->bgt_name, task_pid_nr(current));
1367
1368         set_freezable();
1369         for (;;) {
1370                 int err;
1371
1372                 if (kthread_should_stop())
1373                         break;
1374
1375                 if (try_to_freeze())
1376                         continue;
1377
1378                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1379                 if (list_empty(&ubi->works) || ubi->ro_mode ||
1380                                !ubi->thread_enabled) {
1381                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1382                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1383                         schedule();
1384                         continue;
1385                 }
1386                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1387
1388                 err = do_work(ubi);
1389                 if (err) {
1390                         ubi_err("%s: work failed with error code %d",
1391                                 ubi->bgt_name, err);
1392                         if (failures++ > WL_MAX_FAILURES) {
1393                                 /*
1394                                  * Too many failures, disable the thread and
1395                                  * switch to read-only mode.
1396                                  */
1397                                 ubi_msg("%s: %d consecutive failures",
1398                                         ubi->bgt_name, WL_MAX_FAILURES);
1399                                 ubi_ro_mode(ubi);
1400                                 break;
1401                         }
1402                 } else
1403                         failures = 0;
1404
1405                 cond_resched();
1406         }
1407
1408         dbg_wl("background thread \"%s\" is killed", ubi->bgt_name);
1409         return 0;
1410 }
1411
1412 /**
1413  * cancel_pending - cancel all pending works.
1414  * @ubi: UBI device description object
1415  */
1416 static void cancel_pending(struct ubi_device *ubi)
1417 {
1418         while (!list_empty(&ubi->works)) {
1419                 struct ubi_work *wrk;
1420
1421                 wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
1422                 list_del(&wrk->list);
1423                 wrk->func(ubi, wrk, 1);
1424                 ubi->works_count -= 1;
1425                 ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
1426         }
1427 }
1428
1429 /**
1430  * ubi_wl_init_scan - initialize the WL sub-system using scanning information.
1431  * @ubi: UBI device description object
1432  * @si: scanning information
1433  *
1434  * This function returns zero in case of success, and a negative error code in
1435  * case of failure.
1436  */
1437 int ubi_wl_init_scan(struct ubi_device *ubi, struct ubi_scan_info *si)
1438 {
1439         int err;
1440         struct rb_node *rb1, *rb2;
1441         struct ubi_scan_volume *sv;
1442         struct ubi_scan_leb *seb, *tmp;
1443         struct ubi_wl_entry *e;
1444
1445
1446         ubi->used = ubi->free = ubi->scrub = RB_ROOT;
1447         ubi->prot.pnum = ubi->prot.aec = RB_ROOT;
1448         spin_lock_init(&ubi->wl_lock);
1449         mutex_init(&ubi->move_mutex);
1450         init_rwsem(&ubi->work_sem);
1451         ubi->max_ec = si->max_ec;
1452         INIT_LIST_HEAD(&ubi->works);
1453
1454         sprintf(ubi->bgt_name, UBI_BGT_NAME_PATTERN, ubi->ubi_num);
1455
1456         err = -ENOMEM;
1457         ubi->lookuptbl = kzalloc(ubi->peb_count * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1458         if (!ubi->lookuptbl)
1459                 return err;
1460
1461         list_for_each_entry_safe(seb, tmp, &si->erase, u.list) {
1462                 cond_resched();
1463
1464                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1465                 if (!e)
1466                         goto out_free;
1467
1468                 e->pnum = seb->pnum;
1469                 e->ec = seb->ec;
1470                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1471                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1472                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1473                         goto out_free;
1474                 }
1475         }
1476
1477         list_for_each_entry(seb, &si->free, u.list) {
1478                 cond_resched();
1479
1480                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1481                 if (!e)
1482                         goto out_free;
1483
1484                 e->pnum = seb->pnum;
1485                 e->ec = seb->ec;
1486                 ubi_assert(e->ec >= 0);
1487                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1488                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1489         }
1490
1491         list_for_each_entry(seb, &si->corr, u.list) {
1492                 cond_resched();
1493
1494                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1495                 if (!e)
1496                         goto out_free;
1497
1498                 e->pnum = seb->pnum;
1499                 e->ec = seb->ec;
1500                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1501                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1502                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1503                         goto out_free;
1504                 }
1505         }
1506
1507         ubi_rb_for_each_entry(rb1, sv, &si->volumes, rb) {
1508                 ubi_rb_for_each_entry(rb2, seb, &sv->root, u.rb) {
1509                         cond_resched();
1510
1511                         e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1512                         if (!e)
1513                                 goto out_free;
1514
1515                         e->pnum = seb->pnum;
1516                         e->ec = seb->ec;
1517                         ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1518                         if (!seb->scrub) {
1519                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the used tree",
1520                                        e->pnum, e->ec);
1521                                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1522                         } else {
1523                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the scrub tree",
1524                                        e->pnum, e->ec);
1525                                 wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1526                         }
1527                 }
1528         }
1529
1530         if (ubi->avail_pebs < WL_RESERVED_PEBS) {
1531                 ubi_err("no enough physical eraseblocks (%d, need %d)",
1532                         ubi->avail_pebs, WL_RESERVED_PEBS);
1533                 goto out_free;
1534         }
1535         ubi->avail_pebs -= WL_RESERVED_PEBS;
1536         ubi->rsvd_pebs += WL_RESERVED_PEBS;
1537
1538         /* Schedule wear-leveling if needed */
1539         err = ensure_wear_leveling(ubi);
1540         if (err)
1541                 goto out_free;
1542
1543         return 0;
1544
1545 out_free:
1546         cancel_pending(ubi);
1547         tree_destroy(&ubi->used);
1548         tree_destroy(&ubi->free);
1549         tree_destroy(&ubi->scrub);
1550         kfree(ubi->lookuptbl);
1551         return err;
1552 }
1553
1554 /**
1555  * protection_trees_destroy - destroy the protection RB-trees.
1556  * @ubi: UBI device description object
1557  */
1558 static void protection_trees_destroy(struct ubi_device *ubi)
1559 {
1560         struct rb_node *rb;
1561         struct ubi_wl_prot_entry *pe;
1562
1563         rb = ubi->prot.aec.rb_node;
1564         while (rb) {
1565                 if (rb->rb_left)
1566                         rb = rb->rb_left;
1567                 else if (rb->rb_right)
1568                         rb = rb->rb_right;
1569                 else {
1570                         pe = rb_entry(rb, struct ubi_wl_prot_entry, rb_aec);
1571
1572                         rb = rb_parent(rb);
1573                         if (rb) {
1574                                 if (rb->rb_left == &pe->rb_aec)
1575                                         rb->rb_left = NULL;
1576                                 else
1577                                         rb->rb_right = NULL;
1578                         }
1579
1580                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, pe->e);
1581                         kfree(pe);
1582                 }
1583         }
1584 }
1585
1586 /**
1587  * ubi_wl_close - close the wear-leveling sub-system.
1588  * @ubi: UBI device description object
1589  */
1590 void ubi_wl_close(struct ubi_device *ubi)
1591 {
1592         dbg_wl("close the WL sub-system");
1593         cancel_pending(ubi);
1594         protection_trees_destroy(ubi);
1595         tree_destroy(&ubi->used);
1596         tree_destroy(&ubi->free);
1597         tree_destroy(&ubi->scrub);
1598         kfree(ubi->lookuptbl);
1599 }
1600
1601 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
1602
1603 /**
1604  * paranoid_check_ec - make sure that the erase counter of a physical eraseblock
1605  * is correct.
1606  * @ubi: UBI device description object
1607  * @pnum: the physical eraseblock number to check
1608  * @ec: the erase counter to check
1609  *
1610  * This function returns zero if the erase counter of physical eraseblock @pnum
1611  * is equivalent to @ec, %1 if not, and a negative error code if an error
1612  * occurred.
1613  */
1614 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec)
1615 {
1616         int err;
1617         long long read_ec;
1618         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
1619
1620         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
1621         if (!ec_hdr)
1622                 return -ENOMEM;
1623
1624         err = ubi_io_read_ec_hdr(ubi, pnum, ec_hdr, 0);
1625         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
1626                 /* The header does not have to exist */
1627                 err = 0;
1628                 goto out_free;
1629         }
1630
1631         read_ec = be64_to_cpu(ec_hdr->ec);
1632         if (ec != read_ec) {
1633                 ubi_err("paranoid check failed for PEB %d", pnum);
1634                 ubi_err("read EC is %lld, should be %d", read_ec, ec);
1635                 ubi_dbg_dump_stack();
1636                 err = 1;
1637         } else
1638                 err = 0;
1639
1640 out_free:
1641         kfree(ec_hdr);
1642         return err;
1643 }
1644
1645 /**
1646  * paranoid_check_in_wl_tree - make sure that a wear-leveling entry is present
1647  * in a WL RB-tree.
1648  * @e: the wear-leveling entry to check
1649  * @root: the root of the tree
1650  *
1651  * This function returns zero if @e is in the @root RB-tree and %1 if it
1652  * is not.
1653  */
1654 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
1655                                      struct rb_root *root)
1656 {
1657         if (in_wl_tree(e, root))
1658                 return 0;
1659
1660         ubi_err("paranoid check failed for PEB %d, EC %d, RB-tree %p ",
1661                 e->pnum, e->ec, root);
1662         ubi_dbg_dump_stack();
1663         return 1;
1664 }
1665
1666 #endif /* CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID */