UBI: some code re-structuring
[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  * @ec: for how many erase operations this PEB should be protected
363  *
364  * @wl->lock has to be locked.
365  */
366 static void prot_tree_add(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
367                           struct ubi_wl_prot_entry *pe, int ec)
368 {
369         struct rb_node **p, *parent = NULL;
370         struct ubi_wl_prot_entry *pe1;
371
372         pe->e = e;
373         pe->abs_ec = ubi->abs_ec + ec;
374
375         p = &ubi->prot.pnum.rb_node;
376         while (*p) {
377                 parent = *p;
378                 pe1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_prot_entry, rb_pnum);
379
380                 if (e->pnum < pe1->e->pnum)
381                         p = &(*p)->rb_left;
382                 else
383                         p = &(*p)->rb_right;
384         }
385         rb_link_node(&pe->rb_pnum, parent, p);
386         rb_insert_color(&pe->rb_pnum, &ubi->prot.pnum);
387
388         p = &ubi->prot.aec.rb_node;
389         parent = NULL;
390         while (*p) {
391                 parent = *p;
392                 pe1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_prot_entry, rb_aec);
393
394                 if (pe->abs_ec < pe1->abs_ec)
395                         p = &(*p)->rb_left;
396                 else
397                         p = &(*p)->rb_right;
398         }
399         rb_link_node(&pe->rb_aec, parent, p);
400         rb_insert_color(&pe->rb_aec, &ubi->prot.aec);
401 }
402
403 /**
404  * find_wl_entry - find wear-leveling entry closest to certain erase counter.
405  * @root: the RB-tree where to look for
406  * @max: highest possible erase counter
407  *
408  * This function looks for a wear leveling entry with erase counter closest to
409  * @max and less then @max.
410  */
411 static struct ubi_wl_entry *find_wl_entry(struct rb_root *root, int max)
412 {
413         struct rb_node *p;
414         struct ubi_wl_entry *e;
415
416         e = rb_entry(rb_first(root), struct ubi_wl_entry, rb);
417         max += e->ec;
418
419         p = root->rb_node;
420         while (p) {
421                 struct ubi_wl_entry *e1;
422
423                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, rb);
424                 if (e1->ec >= max)
425                         p = p->rb_left;
426                 else {
427                         p = p->rb_right;
428                         e = e1;
429                 }
430         }
431
432         return e;
433 }
434
435 /**
436  * ubi_wl_get_peb - get a physical eraseblock.
437  * @ubi: UBI device description object
438  * @dtype: type of data which will be stored in this physical eraseblock
439  *
440  * This function returns a physical eraseblock in case of success and a
441  * negative error code in case of failure. Might sleep.
442  */
443 int ubi_wl_get_peb(struct ubi_device *ubi, int dtype)
444 {
445         int err, protect, medium_ec;
446         struct ubi_wl_entry *e, *first, *last;
447         struct ubi_wl_prot_entry *pe;
448
449         ubi_assert(dtype == UBI_LONGTERM || dtype == UBI_SHORTTERM ||
450                    dtype == UBI_UNKNOWN);
451
452         pe = kmalloc(sizeof(struct ubi_wl_prot_entry), GFP_NOFS);
453         if (!pe)
454                 return -ENOMEM;
455
456 retry:
457         spin_lock(&ubi->wl_lock);
458         if (!ubi->free.rb_node) {
459                 if (ubi->works_count == 0) {
460                         ubi_assert(list_empty(&ubi->works));
461                         ubi_err("no free eraseblocks");
462                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
463                         kfree(pe);
464                         return -ENOSPC;
465                 }
466                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
467
468                 err = produce_free_peb(ubi);
469                 if (err < 0) {
470                         kfree(pe);
471                         return err;
472                 }
473                 goto retry;
474         }
475
476         switch (dtype) {
477         case UBI_LONGTERM:
478                 /*
479                  * For long term data we pick a physical eraseblock with high
480                  * erase counter. But the highest erase counter we can pick is
481                  * bounded by the the lowest erase counter plus
482                  * %WL_FREE_MAX_DIFF.
483                  */
484                 e = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
485                 protect = LT_PROTECTION;
486                 break;
487         case UBI_UNKNOWN:
488                 /*
489                  * For unknown data we pick a physical eraseblock with medium
490                  * erase counter. But we by no means can pick a physical
491                  * eraseblock with erase counter greater or equivalent than the
492                  * lowest erase counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
493                  */
494                 first = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, rb);
495                 last = rb_entry(rb_last(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, rb);
496
497                 if (last->ec - first->ec < WL_FREE_MAX_DIFF)
498                         e = rb_entry(ubi->free.rb_node,
499                                         struct ubi_wl_entry, rb);
500                 else {
501                         medium_ec = (first->ec + WL_FREE_MAX_DIFF)/2;
502                         e = find_wl_entry(&ubi->free, medium_ec);
503                 }
504                 protect = U_PROTECTION;
505                 break;
506         case UBI_SHORTTERM:
507                 /*
508                  * For short term data we pick a physical eraseblock with the
509                  * lowest erase counter as we expect it will be erased soon.
510                  */
511                 e = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, rb);
512                 protect = ST_PROTECTION;
513                 break;
514         default:
515                 protect = 0;
516                 e = NULL;
517                 BUG();
518         }
519
520         /*
521          * Move the physical eraseblock to the protection trees where it will
522          * be protected from being moved for some time.
523          */
524         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->free);
525         rb_erase(&e->rb, &ubi->free);
526         prot_tree_add(ubi, e, pe, protect);
527
528         dbg_wl("PEB %d EC %d, protection %d", e->pnum, e->ec, protect);
529         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
530
531         return e->pnum;
532 }
533
534 /**
535  * prot_tree_del - remove a physical eraseblock from the protection trees
536  * @ubi: UBI device description object
537  * @pnum: the physical eraseblock to remove
538  *
539  * This function returns PEB @pnum from the protection trees and returns zero
540  * in case of success and %-ENODEV if the PEB was not found in the protection
541  * trees.
542  */
543 static int prot_tree_del(struct ubi_device *ubi, int pnum)
544 {
545         struct rb_node *p;
546         struct ubi_wl_prot_entry *pe = NULL;
547
548         p = ubi->prot.pnum.rb_node;
549         while (p) {
550
551                 pe = rb_entry(p, struct ubi_wl_prot_entry, rb_pnum);
552
553                 if (pnum == pe->e->pnum)
554                         goto found;
555
556                 if (pnum < pe->e->pnum)
557                         p = p->rb_left;
558                 else
559                         p = p->rb_right;
560         }
561
562         return -ENODEV;
563
564 found:
565         ubi_assert(pe->e->pnum == pnum);
566         rb_erase(&pe->rb_aec, &ubi->prot.aec);
567         rb_erase(&pe->rb_pnum, &ubi->prot.pnum);
568         kfree(pe);
569         return 0;
570 }
571
572 /**
573  * sync_erase - synchronously erase a physical eraseblock.
574  * @ubi: UBI device description object
575  * @e: the the physical eraseblock to erase
576  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
577  *
578  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
579  * case of failure.
580  */
581 static int sync_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
582                       int torture)
583 {
584         int err;
585         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
586         unsigned long long ec = e->ec;
587
588         dbg_wl("erase PEB %d, old EC %llu", e->pnum, ec);
589
590         err = paranoid_check_ec(ubi, e->pnum, e->ec);
591         if (err > 0)
592                 return -EINVAL;
593
594         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
595         if (!ec_hdr)
596                 return -ENOMEM;
597
598         err = ubi_io_sync_erase(ubi, e->pnum, torture);
599         if (err < 0)
600                 goto out_free;
601
602         ec += err;
603         if (ec > UBI_MAX_ERASECOUNTER) {
604                 /*
605                  * Erase counter overflow. Upgrade UBI and use 64-bit
606                  * erase counters internally.
607                  */
608                 ubi_err("erase counter overflow at PEB %d, EC %llu",
609                         e->pnum, ec);
610                 err = -EINVAL;
611                 goto out_free;
612         }
613
614         dbg_wl("erased PEB %d, new EC %llu", e->pnum, ec);
615
616         ec_hdr->ec = cpu_to_be64(ec);
617
618         err = ubi_io_write_ec_hdr(ubi, e->pnum, ec_hdr);
619         if (err)
620                 goto out_free;
621
622         e->ec = ec;
623         spin_lock(&ubi->wl_lock);
624         if (e->ec > ubi->max_ec)
625                 ubi->max_ec = e->ec;
626         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
627
628 out_free:
629         kfree(ec_hdr);
630         return err;
631 }
632
633 /**
634  * check_protection_over - check if it is time to stop protecting some PEBs.
635  * @ubi: UBI device description object
636  *
637  * This function is called after each erase operation, when the absolute erase
638  * counter is incremented, to check if some physical eraseblock  have not to be
639  * protected any longer. These physical eraseblocks are moved from the
640  * protection trees to the used tree.
641  */
642 static void check_protection_over(struct ubi_device *ubi)
643 {
644         struct ubi_wl_prot_entry *pe;
645
646         /*
647          * There may be several protected physical eraseblock to remove,
648          * process them all.
649          */
650         while (1) {
651                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
652                 if (!ubi->prot.aec.rb_node) {
653                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
654                         break;
655                 }
656
657                 pe = rb_entry(rb_first(&ubi->prot.aec),
658                               struct ubi_wl_prot_entry, rb_aec);
659
660                 if (pe->abs_ec > ubi->abs_ec) {
661                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
662                         break;
663                 }
664
665                 dbg_wl("PEB %d protection over, abs_ec %llu, PEB abs_ec %llu",
666                        pe->e->pnum, ubi->abs_ec, pe->abs_ec);
667                 rb_erase(&pe->rb_aec, &ubi->prot.aec);
668                 rb_erase(&pe->rb_pnum, &ubi->prot.pnum);
669                 wl_tree_add(pe->e, &ubi->used);
670                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
671
672                 kfree(pe);
673                 cond_resched();
674         }
675 }
676
677 /**
678  * schedule_ubi_work - schedule a work.
679  * @ubi: UBI device description object
680  * @wrk: the work to schedule
681  *
682  * This function enqueues a work defined by @wrk to the tail of the pending
683  * works list.
684  */
685 static void schedule_ubi_work(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk)
686 {
687         spin_lock(&ubi->wl_lock);
688         list_add_tail(&wrk->list, &ubi->works);
689         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
690         ubi->works_count += 1;
691         if (ubi->thread_enabled)
692                 wake_up_process(ubi->bgt_thread);
693         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
694 }
695
696 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
697                         int cancel);
698
699 /**
700  * schedule_erase - schedule an erase work.
701  * @ubi: UBI device description object
702  * @e: the WL entry of the physical eraseblock to erase
703  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
704  *
705  * This function returns zero in case of success and a %-ENOMEM in case of
706  * failure.
707  */
708 static int schedule_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
709                           int torture)
710 {
711         struct ubi_work *wl_wrk;
712
713         dbg_wl("schedule erasure of PEB %d, EC %d, torture %d",
714                e->pnum, e->ec, torture);
715
716         wl_wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
717         if (!wl_wrk)
718                 return -ENOMEM;
719
720         wl_wrk->func = &erase_worker;
721         wl_wrk->e = e;
722         wl_wrk->torture = torture;
723
724         schedule_ubi_work(ubi, wl_wrk);
725         return 0;
726 }
727
728 /**
729  * wear_leveling_worker - wear-leveling worker function.
730  * @ubi: UBI device description object
731  * @wrk: the work object
732  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
733  *
734  * This function copies a more worn out physical eraseblock to a less worn out
735  * one. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
736  * failure.
737  */
738 static int wear_leveling_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk,
739                                 int cancel)
740 {
741         int err, put = 0, scrubbing = 0;
742         struct ubi_wl_prot_entry *uninitialized_var(pe);
743         struct ubi_wl_entry *e1, *e2;
744         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
745
746         kfree(wrk);
747
748         if (cancel)
749                 return 0;
750
751         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
752         if (!vid_hdr)
753                 return -ENOMEM;
754
755         mutex_lock(&ubi->move_mutex);
756         spin_lock(&ubi->wl_lock);
757         ubi_assert(!ubi->move_from && !ubi->move_to);
758         ubi_assert(!ubi->move_to_put);
759
760         if (!ubi->free.rb_node ||
761             (!ubi->used.rb_node && !ubi->scrub.rb_node)) {
762                 /*
763                  * No free physical eraseblocks? Well, they must be waiting in
764                  * the queue to be erased. Cancel movement - it will be
765                  * triggered again when a free physical eraseblock appears.
766                  *
767                  * No used physical eraseblocks? They must be temporarily
768                  * protected from being moved. They will be moved to the
769                  * @ubi->used tree later and the wear-leveling will be
770                  * triggered again.
771                  */
772                 dbg_wl("cancel WL, a list is empty: free %d, used %d",
773                        !ubi->free.rb_node, !ubi->used.rb_node);
774                 goto out_cancel;
775         }
776
777         if (!ubi->scrub.rb_node) {
778                 /*
779                  * Now pick the least worn-out used physical eraseblock and a
780                  * highly worn-out free physical eraseblock. If the erase
781                  * counters differ much enough, start wear-leveling.
782                  */
783                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, rb);
784                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
785
786                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD)) {
787                         dbg_wl("no WL needed: min used EC %d, max free EC %d",
788                                e1->ec, e2->ec);
789                         goto out_cancel;
790                 }
791                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->used);
792                 rb_erase(&e1->rb, &ubi->used);
793                 dbg_wl("move PEB %d EC %d to PEB %d EC %d",
794                        e1->pnum, e1->ec, e2->pnum, e2->ec);
795         } else {
796                 /* Perform scrubbing */
797                 scrubbing = 1;
798                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->scrub), struct ubi_wl_entry, rb);
799                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
800                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->scrub);
801                 rb_erase(&e1->rb, &ubi->scrub);
802                 dbg_wl("scrub PEB %d to PEB %d", e1->pnum, e2->pnum);
803         }
804
805         paranoid_check_in_wl_tree(e2, &ubi->free);
806         rb_erase(&e2->rb, &ubi->free);
807         ubi->move_from = e1;
808         ubi->move_to = e2;
809         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
810
811         /*
812          * Now we are going to copy physical eraseblock @e1->pnum to @e2->pnum.
813          * We so far do not know which logical eraseblock our physical
814          * eraseblock (@e1) belongs to. We have to read the volume identifier
815          * header first.
816          *
817          * Note, we are protected from this PEB being unmapped and erased. The
818          * 'ubi_wl_put_peb()' would wait for moving to be finished if the PEB
819          * which is being moved was unmapped.
820          */
821
822         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, e1->pnum, vid_hdr, 0);
823         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
824                 if (err == UBI_IO_PEB_FREE) {
825                         /*
826                          * We are trying to move PEB without a VID header. UBI
827                          * always write VID headers shortly after the PEB was
828                          * given, so we have a situation when it did not have
829                          * chance to write it down because it was preempted.
830                          * Just re-schedule the work, so that next time it will
831                          * likely have the VID header in place.
832                          */
833                         dbg_wl("PEB %d has no VID header", e1->pnum);
834                         goto out_not_moved;
835                 }
836
837                 ubi_err("error %d while reading VID header from PEB %d",
838                         err, e1->pnum);
839                 if (err > 0)
840                         err = -EIO;
841                 goto out_error;
842         }
843
844         err = ubi_eba_copy_leb(ubi, e1->pnum, e2->pnum, vid_hdr);
845         if (err) {
846
847                 if (err < 0)
848                         goto out_error;
849                 if (err == 1)
850                         goto out_not_moved;
851
852                 /*
853                  * For some reason the LEB was not moved - it might be because
854                  * the volume is being deleted. We should prevent this PEB from
855                  * being selected for wear-levelling movement for some "time",
856                  * so put it to the protection tree.
857                  */
858
859                 dbg_wl("cancelled moving PEB %d", e1->pnum);
860                 pe = kmalloc(sizeof(struct ubi_wl_prot_entry), GFP_NOFS);
861                 if (!pe) {
862                         err = -ENOMEM;
863                         goto out_error;
864                 }
865
866                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
867                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
868                 prot_tree_add(ubi, e1, pe, U_PROTECTION);
869                 ubi_assert(!ubi->move_to_put);
870                 ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
871                 ubi->wl_scheduled = 0;
872                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
873
874                 err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
875                 if (err)
876                         goto out_error;
877                 mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
878                 return 0;
879         }
880
881         /* The PEB has been successfully moved */
882         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
883         if (scrubbing)
884                 ubi_msg("scrubbed PEB %d, data moved to PEB %d",
885                         e1->pnum, e2->pnum);
886
887         spin_lock(&ubi->wl_lock);
888         if (!ubi->move_to_put)
889                 wl_tree_add(e2, &ubi->used);
890         else
891                 put = 1;
892         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
893         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
894         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
895
896         err = schedule_erase(ubi, e1, 0);
897         if (err)
898                 goto out_error;
899
900         if (put) {
901                 /*
902                  * Well, the target PEB was put meanwhile, schedule it for
903                  * erasure.
904                  */
905                 dbg_wl("PEB %d was put meanwhile, erase", e2->pnum);
906                 err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
907                 if (err)
908                         goto out_error;
909         }
910
911         dbg_wl("done");
912         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
913         return 0;
914
915         /*
916          * For some reasons the LEB was not moved, might be an error, might be
917          * something else. @e1 was not changed, so return it back. @e2 might
918          * be changed, schedule it for erasure.
919          */
920 out_not_moved:
921         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
922         spin_lock(&ubi->wl_lock);
923         if (scrubbing)
924                 wl_tree_add(e1, &ubi->scrub);
925         else
926                 wl_tree_add(e1, &ubi->used);
927         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
928         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
929         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
930
931         err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
932         if (err)
933                 goto out_error;
934
935         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
936         return 0;
937
938 out_error:
939         ubi_err("error %d while moving PEB %d to PEB %d",
940                 err, e1->pnum, e2->pnum);
941
942         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
943         spin_lock(&ubi->wl_lock);
944         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
945         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
946         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
947
948         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e1);
949         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
950         ubi_ro_mode(ubi);
951
952         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
953         return err;
954
955 out_cancel:
956         ubi->wl_scheduled = 0;
957         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
958         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
959         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
960         return 0;
961 }
962
963 /**
964  * ensure_wear_leveling - schedule wear-leveling if it is needed.
965  * @ubi: UBI device description object
966  *
967  * This function checks if it is time to start wear-leveling and schedules it
968  * if yes. This function returns zero in case of success and a negative error
969  * code in case of failure.
970  */
971 static int ensure_wear_leveling(struct ubi_device *ubi)
972 {
973         int err = 0;
974         struct ubi_wl_entry *e1;
975         struct ubi_wl_entry *e2;
976         struct ubi_work *wrk;
977
978         spin_lock(&ubi->wl_lock);
979         if (ubi->wl_scheduled)
980                 /* Wear-leveling is already in the work queue */
981                 goto out_unlock;
982
983         /*
984          * If the ubi->scrub tree is not empty, scrubbing is needed, and the
985          * the WL worker has to be scheduled anyway.
986          */
987         if (!ubi->scrub.rb_node) {
988                 if (!ubi->used.rb_node || !ubi->free.rb_node)
989                         /* No physical eraseblocks - no deal */
990                         goto out_unlock;
991
992                 /*
993                  * We schedule wear-leveling only if the difference between the
994                  * lowest erase counter of used physical eraseblocks and a high
995                  * erase counter of free physical eraseblocks is greater then
996                  * %UBI_WL_THRESHOLD.
997                  */
998                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, rb);
999                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
1000
1001                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD))
1002                         goto out_unlock;
1003                 dbg_wl("schedule wear-leveling");
1004         } else
1005                 dbg_wl("schedule scrubbing");
1006
1007         ubi->wl_scheduled = 1;
1008         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1009
1010         wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
1011         if (!wrk) {
1012                 err = -ENOMEM;
1013                 goto out_cancel;
1014         }
1015
1016         wrk->func = &wear_leveling_worker;
1017         schedule_ubi_work(ubi, wrk);
1018         return err;
1019
1020 out_cancel:
1021         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1022         ubi->wl_scheduled = 0;
1023 out_unlock:
1024         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1025         return err;
1026 }
1027
1028 /**
1029  * erase_worker - physical eraseblock erase worker function.
1030  * @ubi: UBI device description object
1031  * @wl_wrk: the work object
1032  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
1033  *
1034  * This function erases a physical eraseblock and perform torture testing if
1035  * needed. It also takes care about marking the physical eraseblock bad if
1036  * needed. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
1037  * failure.
1038  */
1039 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
1040                         int cancel)
1041 {
1042         struct ubi_wl_entry *e = wl_wrk->e;
1043         int pnum = e->pnum, err, need;
1044
1045         if (cancel) {
1046                 dbg_wl("cancel erasure of PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1047                 kfree(wl_wrk);
1048                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1049                 return 0;
1050         }
1051
1052         dbg_wl("erase PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1053
1054         err = sync_erase(ubi, e, wl_wrk->torture);
1055         if (!err) {
1056                 /* Fine, we've erased it successfully */
1057                 kfree(wl_wrk);
1058
1059                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1060                 ubi->abs_ec += 1;
1061                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1062                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1063
1064                 /*
1065                  * One more erase operation has happened, take care about
1066                  * protected physical eraseblocks.
1067                  */
1068                 check_protection_over(ubi);
1069
1070                 /* And take care about wear-leveling */
1071                 err = ensure_wear_leveling(ubi);
1072                 return err;
1073         }
1074
1075         ubi_err("failed to erase PEB %d, error %d", pnum, err);
1076         kfree(wl_wrk);
1077         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1078
1079         if (err == -EINTR || err == -ENOMEM || err == -EAGAIN ||
1080             err == -EBUSY) {
1081                 int err1;
1082
1083                 /* Re-schedule the LEB for erasure */
1084                 err1 = schedule_erase(ubi, e, 0);
1085                 if (err1) {
1086                         err = err1;
1087                         goto out_ro;
1088                 }
1089                 return err;
1090         } else if (err != -EIO) {
1091                 /*
1092                  * If this is not %-EIO, we have no idea what to do. Scheduling
1093                  * this physical eraseblock for erasure again would cause
1094                  * errors again and again. Well, lets switch to RO mode.
1095                  */
1096                 goto out_ro;
1097         }
1098
1099         /* It is %-EIO, the PEB went bad */
1100
1101         if (!ubi->bad_allowed) {
1102                 ubi_err("bad physical eraseblock %d detected", pnum);
1103                 goto out_ro;
1104         }
1105
1106         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1107         need = ubi->beb_rsvd_level - ubi->beb_rsvd_pebs + 1;
1108         if (need > 0) {
1109                 need = ubi->avail_pebs >= need ? need : ubi->avail_pebs;
1110                 ubi->avail_pebs -= need;
1111                 ubi->rsvd_pebs += need;
1112                 ubi->beb_rsvd_pebs += need;
1113                 if (need > 0)
1114                         ubi_msg("reserve more %d PEBs", need);
1115         }
1116
1117         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0) {
1118                 spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1119                 ubi_err("no reserved physical eraseblocks");
1120                 goto out_ro;
1121         }
1122
1123         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1124         ubi_msg("mark PEB %d as bad", pnum);
1125
1126         err = ubi_io_mark_bad(ubi, pnum);
1127         if (err)
1128                 goto out_ro;
1129
1130         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1131         ubi->beb_rsvd_pebs -= 1;
1132         ubi->bad_peb_count += 1;
1133         ubi->good_peb_count -= 1;
1134         ubi_calculate_reserved(ubi);
1135         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0)
1136                 ubi_warn("last PEB from the reserved pool was used");
1137         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1138
1139         return err;
1140
1141 out_ro:
1142         ubi_ro_mode(ubi);
1143         return err;
1144 }
1145
1146 /**
1147  * ubi_wl_put_peb - return a PEB to the wear-leveling sub-system.
1148  * @ubi: UBI device description object
1149  * @pnum: physical eraseblock to return
1150  * @torture: if this physical eraseblock has to be tortured
1151  *
1152  * This function is called to return physical eraseblock @pnum to the pool of
1153  * free physical eraseblocks. The @torture flag has to be set if an I/O error
1154  * occurred to this @pnum and it has to be tested. This function returns zero
1155  * in case of success, and a negative error code in case of failure.
1156  */
1157 int ubi_wl_put_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum, int torture)
1158 {
1159         int err;
1160         struct ubi_wl_entry *e;
1161
1162         dbg_wl("PEB %d", pnum);
1163         ubi_assert(pnum >= 0);
1164         ubi_assert(pnum < ubi->peb_count);
1165
1166 retry:
1167         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1168         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1169         if (e == ubi->move_from) {
1170                 /*
1171                  * User is putting the physical eraseblock which was selected to
1172                  * be moved. It will be scheduled for erasure in the
1173                  * wear-leveling worker.
1174                  */
1175                 dbg_wl("PEB %d is being moved, wait", pnum);
1176                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1177
1178                 /* Wait for the WL worker by taking the @ubi->move_mutex */
1179                 mutex_lock(&ubi->move_mutex);
1180                 mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
1181                 goto retry;
1182         } else if (e == ubi->move_to) {
1183                 /*
1184                  * User is putting the physical eraseblock which was selected
1185                  * as the target the data is moved to. It may happen if the EBA
1186                  * sub-system already re-mapped the LEB in 'ubi_eba_copy_leb()'
1187                  * but the WL sub-system has not put the PEB to the "used" tree
1188                  * yet, but it is about to do this. So we just set a flag which
1189                  * will tell the WL worker that the PEB is not needed anymore
1190                  * and should be scheduled for erasure.
1191                  */
1192                 dbg_wl("PEB %d is the target of data moving", pnum);
1193                 ubi_assert(!ubi->move_to_put);
1194                 ubi->move_to_put = 1;
1195                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1196                 return 0;
1197         } else {
1198                 if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1199                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1200                         rb_erase(&e->rb, &ubi->used);
1201                 } else if (in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1202                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->scrub);
1203                         rb_erase(&e->rb, &ubi->scrub);
1204                 } else {
1205                         err = prot_tree_del(ubi, e->pnum);
1206                         if (err) {
1207                                 ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1208                                 ubi_ro_mode(ubi);
1209                                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1210                                 return err;
1211                         }
1212                 }
1213         }
1214         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1215
1216         err = schedule_erase(ubi, e, torture);
1217         if (err) {
1218                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1219                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1220                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1221         }
1222
1223         return err;
1224 }
1225
1226 /**
1227  * ubi_wl_scrub_peb - schedule a physical eraseblock for scrubbing.
1228  * @ubi: UBI device description object
1229  * @pnum: the physical eraseblock to schedule
1230  *
1231  * If a bit-flip in a physical eraseblock is detected, this physical eraseblock
1232  * needs scrubbing. This function schedules a physical eraseblock for
1233  * scrubbing which is done in background. This function returns zero in case of
1234  * success and a negative error code in case of failure.
1235  */
1236 int ubi_wl_scrub_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum)
1237 {
1238         struct ubi_wl_entry *e;
1239
1240         dbg_msg("schedule PEB %d for scrubbing", pnum);
1241
1242 retry:
1243         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1244         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1245         if (e == ubi->move_from || in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1246                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1247                 return 0;
1248         }
1249
1250         if (e == ubi->move_to) {
1251                 /*
1252                  * This physical eraseblock was used to move data to. The data
1253                  * was moved but the PEB was not yet inserted to the proper
1254                  * tree. We should just wait a little and let the WL worker
1255                  * proceed.
1256                  */
1257                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1258                 dbg_wl("the PEB %d is not in proper tree, retry", pnum);
1259                 yield();
1260                 goto retry;
1261         }
1262
1263         if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1264                 paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1265                 rb_erase(&e->rb, &ubi->used);
1266         } else {
1267                 int err;
1268
1269                 err = prot_tree_del(ubi, e->pnum);
1270                 if (err) {
1271                         ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1272                         ubi_ro_mode(ubi);
1273                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1274                         return err;
1275                 }
1276         }
1277
1278         wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1279         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1280
1281         /*
1282          * Technically scrubbing is the same as wear-leveling, so it is done
1283          * by the WL worker.
1284          */
1285         return ensure_wear_leveling(ubi);
1286 }
1287
1288 /**
1289  * ubi_wl_flush - flush all pending works.
1290  * @ubi: UBI device description object
1291  *
1292  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
1293  * case of failure.
1294  */
1295 int ubi_wl_flush(struct ubi_device *ubi)
1296 {
1297         int err;
1298
1299         /*
1300          * Erase while the pending works queue is not empty, but not more then
1301          * the number of currently pending works.
1302          */
1303         dbg_wl("flush (%d pending works)", ubi->works_count);
1304         while (ubi->works_count) {
1305                 err = do_work(ubi);
1306                 if (err)
1307                         return err;
1308         }
1309
1310         /*
1311          * Make sure all the works which have been done in parallel are
1312          * finished.
1313          */
1314         down_write(&ubi->work_sem);
1315         up_write(&ubi->work_sem);
1316
1317         /*
1318          * And in case last was the WL worker and it cancelled the LEB
1319          * movement, flush again.
1320          */
1321         while (ubi->works_count) {
1322                 dbg_wl("flush more (%d pending works)", ubi->works_count);
1323                 err = do_work(ubi);
1324                 if (err)
1325                         return err;
1326         }
1327
1328         return 0;
1329 }
1330
1331 /**
1332  * tree_destroy - destroy an RB-tree.
1333  * @root: the root of the tree to destroy
1334  */
1335 static void tree_destroy(struct rb_root *root)
1336 {
1337         struct rb_node *rb;
1338         struct ubi_wl_entry *e;
1339
1340         rb = root->rb_node;
1341         while (rb) {
1342                 if (rb->rb_left)
1343                         rb = rb->rb_left;
1344                 else if (rb->rb_right)
1345                         rb = rb->rb_right;
1346                 else {
1347                         e = rb_entry(rb, struct ubi_wl_entry, rb);
1348
1349                         rb = rb_parent(rb);
1350                         if (rb) {
1351                                 if (rb->rb_left == &e->rb)
1352                                         rb->rb_left = NULL;
1353                                 else
1354                                         rb->rb_right = NULL;
1355                         }
1356
1357                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1358                 }
1359         }
1360 }
1361
1362 /**
1363  * ubi_thread - UBI background thread.
1364  * @u: the UBI device description object pointer
1365  */
1366 int ubi_thread(void *u)
1367 {
1368         int failures = 0;
1369         struct ubi_device *ubi = u;
1370
1371 #ifdef  CONFIG_POLLUX_KERNEL_BOOT_MESSAGE_ENABLE
1372         ubi_msg("background thread \"%s\" started, PID %d",
1373                 ubi->bgt_name, task_pid_nr(current));
1374 #endif
1375
1376
1377         set_freezable();
1378         for (;;) {
1379                 int err;
1380
1381                 if (kthread_should_stop())
1382                         break;
1383
1384                 if (try_to_freeze())
1385                         continue;
1386
1387                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1388                 if (list_empty(&ubi->works) || ubi->ro_mode ||
1389                                !ubi->thread_enabled) {
1390                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1391                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1392                         schedule();
1393                         continue;
1394                 }
1395                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1396
1397                 err = do_work(ubi);
1398                 if (err) {
1399                         ubi_err("%s: work failed with error code %d",
1400                                 ubi->bgt_name, err);
1401                         if (failures++ > WL_MAX_FAILURES) {
1402                                 /*
1403                                  * Too many failures, disable the thread and
1404                                  * switch to read-only mode.
1405                                  */
1406                                 ubi_msg("%s: %d consecutive failures",
1407                                         ubi->bgt_name, WL_MAX_FAILURES);
1408                                 ubi_ro_mode(ubi);
1409                                 ubi->thread_enabled = 0;
1410                                 continue;
1411                         }
1412                 } else
1413                         failures = 0;
1414
1415                 cond_resched();
1416         }
1417
1418         dbg_wl("background thread \"%s\" is killed", ubi->bgt_name);
1419         return 0;
1420 }
1421
1422 /**
1423  * cancel_pending - cancel all pending works.
1424  * @ubi: UBI device description object
1425  */
1426 static void cancel_pending(struct ubi_device *ubi)
1427 {
1428         while (!list_empty(&ubi->works)) {
1429                 struct ubi_work *wrk;
1430
1431                 wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
1432                 list_del(&wrk->list);
1433                 wrk->func(ubi, wrk, 1);
1434                 ubi->works_count -= 1;
1435                 ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
1436         }
1437 }
1438
1439 /**
1440  * ubi_wl_init_scan - initialize the WL sub-system using scanning information.
1441  * @ubi: UBI device description object
1442  * @si: scanning information
1443  *
1444  * This function returns zero in case of success, and a negative error code in
1445  * case of failure.
1446  */
1447 int ubi_wl_init_scan(struct ubi_device *ubi, struct ubi_scan_info *si)
1448 {
1449         int err;
1450         struct rb_node *rb1, *rb2;
1451         struct ubi_scan_volume *sv;
1452         struct ubi_scan_leb *seb, *tmp;
1453         struct ubi_wl_entry *e;
1454
1455
1456         ubi->used = ubi->free = ubi->scrub = RB_ROOT;
1457         ubi->prot.pnum = ubi->prot.aec = RB_ROOT;
1458         spin_lock_init(&ubi->wl_lock);
1459         mutex_init(&ubi->move_mutex);
1460         init_rwsem(&ubi->work_sem);
1461         ubi->max_ec = si->max_ec;
1462         INIT_LIST_HEAD(&ubi->works);
1463
1464         sprintf(ubi->bgt_name, UBI_BGT_NAME_PATTERN, ubi->ubi_num);
1465
1466         err = -ENOMEM;
1467         ubi->lookuptbl = kzalloc(ubi->peb_count * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1468         if (!ubi->lookuptbl)
1469                 return err;
1470
1471         list_for_each_entry_safe(seb, tmp, &si->erase, u.list) {
1472                 cond_resched();
1473
1474                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1475                 if (!e)
1476                         goto out_free;
1477
1478                 e->pnum = seb->pnum;
1479                 e->ec = seb->ec;
1480                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1481                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1482                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1483                         goto out_free;
1484                 }
1485         }
1486
1487         list_for_each_entry(seb, &si->free, u.list) {
1488                 cond_resched();
1489
1490                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1491                 if (!e)
1492                         goto out_free;
1493
1494                 e->pnum = seb->pnum;
1495                 e->ec = seb->ec;
1496                 ubi_assert(e->ec >= 0);
1497                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1498                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1499         }
1500
1501         list_for_each_entry(seb, &si->corr, u.list) {
1502                 cond_resched();
1503
1504                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1505                 if (!e)
1506                         goto out_free;
1507
1508                 e->pnum = seb->pnum;
1509                 e->ec = seb->ec;
1510                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1511                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1512                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1513                         goto out_free;
1514                 }
1515         }
1516
1517         ubi_rb_for_each_entry(rb1, sv, &si->volumes, rb) {
1518                 ubi_rb_for_each_entry(rb2, seb, &sv->root, u.rb) {
1519                         cond_resched();
1520
1521                         e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1522                         if (!e)
1523                                 goto out_free;
1524
1525                         e->pnum = seb->pnum;
1526                         e->ec = seb->ec;
1527                         ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1528                         if (!seb->scrub) {
1529                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the used tree",
1530                                        e->pnum, e->ec);
1531                                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1532                         } else {
1533                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the scrub tree",
1534                                        e->pnum, e->ec);
1535                                 wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1536                         }
1537                 }
1538         }
1539
1540         if (ubi->avail_pebs < WL_RESERVED_PEBS) {
1541                 ubi_err("no enough physical eraseblocks (%d, need %d)",
1542                         ubi->avail_pebs, WL_RESERVED_PEBS);
1543                 goto out_free;
1544         }
1545         ubi->avail_pebs -= WL_RESERVED_PEBS;
1546         ubi->rsvd_pebs += WL_RESERVED_PEBS;
1547
1548         /* Schedule wear-leveling if needed */
1549         err = ensure_wear_leveling(ubi);
1550         if (err)
1551                 goto out_free;
1552
1553         return 0;
1554
1555 out_free:
1556         cancel_pending(ubi);
1557         tree_destroy(&ubi->used);
1558         tree_destroy(&ubi->free);
1559         tree_destroy(&ubi->scrub);
1560         kfree(ubi->lookuptbl);
1561         return err;
1562 }
1563
1564 /**
1565  * protection_trees_destroy - destroy the protection RB-trees.
1566  * @ubi: UBI device description object
1567  */
1568 static void protection_trees_destroy(struct ubi_device *ubi)
1569 {
1570         struct rb_node *rb;
1571         struct ubi_wl_prot_entry *pe;
1572
1573         rb = ubi->prot.aec.rb_node;
1574         while (rb) {
1575                 if (rb->rb_left)
1576                         rb = rb->rb_left;
1577                 else if (rb->rb_right)
1578                         rb = rb->rb_right;
1579                 else {
1580                         pe = rb_entry(rb, struct ubi_wl_prot_entry, rb_aec);
1581
1582                         rb = rb_parent(rb);
1583                         if (rb) {
1584                                 if (rb->rb_left == &pe->rb_aec)
1585                                         rb->rb_left = NULL;
1586                                 else
1587                                         rb->rb_right = NULL;
1588                         }
1589
1590                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, pe->e);
1591                         kfree(pe);
1592                 }
1593         }
1594 }
1595
1596 /**
1597  * ubi_wl_close - close the wear-leveling sub-system.
1598  * @ubi: UBI device description object
1599  */
1600 void ubi_wl_close(struct ubi_device *ubi)
1601 {
1602         dbg_wl("close the WL sub-system");
1603         cancel_pending(ubi);
1604         protection_trees_destroy(ubi);
1605         tree_destroy(&ubi->used);
1606         tree_destroy(&ubi->free);
1607         tree_destroy(&ubi->scrub);
1608         kfree(ubi->lookuptbl);
1609 }
1610
1611 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
1612
1613 /**
1614  * paranoid_check_ec - make sure that the erase counter of a PEB is correct.
1615  * @ubi: UBI device description object
1616  * @pnum: the physical eraseblock number to check
1617  * @ec: the erase counter to check
1618  *
1619  * This function returns zero if the erase counter of physical eraseblock @pnum
1620  * is equivalent to @ec, %1 if not, and a negative error code if an error
1621  * occurred.
1622  */
1623 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec)
1624 {
1625         int err;
1626         long long read_ec;
1627         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
1628
1629         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
1630         if (!ec_hdr)
1631                 return -ENOMEM;
1632
1633         err = ubi_io_read_ec_hdr(ubi, pnum, ec_hdr, 0);
1634         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
1635                 /* The header does not have to exist */
1636                 err = 0;
1637                 goto out_free;
1638         }
1639
1640         read_ec = be64_to_cpu(ec_hdr->ec);
1641         if (ec != read_ec) {
1642                 ubi_err("paranoid check failed for PEB %d", pnum);
1643                 ubi_err("read EC is %lld, should be %d", read_ec, ec);
1644                 ubi_dbg_dump_stack();
1645                 err = 1;
1646         } else
1647                 err = 0;
1648
1649 out_free:
1650         kfree(ec_hdr);
1651         return err;
1652 }
1653
1654 /**
1655  * paranoid_check_in_wl_tree - check that wear-leveling entry is in WL RB-tree.
1656  * @e: the wear-leveling entry to check
1657  * @root: the root of the tree
1658  *
1659  * This function returns zero if @e is in the @root RB-tree and %1 if it is
1660  * not.
1661  */
1662 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
1663                                      struct rb_root *root)
1664 {
1665         if (in_wl_tree(e, root))
1666                 return 0;
1667
1668         ubi_err("paranoid check failed for PEB %d, EC %d, RB-tree %p ",
1669                 e->pnum, e->ec, root);
1670         ubi_dbg_dump_stack();
1671         return 1;
1672 }
1673
1674 #endif /* CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID */