]> bbs.cooldavid.org Git - net-next-2.6.git/blob - drivers/mtd/ubi/wl.c
793882ba2a6e18b7d04f3e07ef269bc3d782d772
[net-next-2.6.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 @wl->used or @wl->scrub RB-trees, or
59  * (temporarily) in the @wl->pq queue.
60  *
61  * When the WL sub-system returns a physical eraseblock, the physical
62  * eraseblock is protected from being moved for some "time". For this reason,
63  * the physical eraseblock is not directly moved from the @wl->free tree to the
64  * @wl->used tree. There is a protection queue in between where this
65  * physical eraseblock is temporarily stored (@wl->pq).
66  *
67  * All this protection stuff is needed because:
68  *  o we don't want to move physical eraseblocks just after we have given them
69  *    to the user; instead, we first want to let users fill them up with data;
70  *
71  *  o there is a chance that the user will put the physical eraseblock very
72  *    soon, so it makes sense not to move it for some time, but wait; this is
73  *    especially important in case of "short term" physical eraseblocks.
74  *
75  * Physical eraseblocks stay protected only for limited time. But the "time" is
76  * measured in erase cycles in this case. This is implemented with help of the
77  * protection queue. Eraseblocks are put to the tail of this queue when they
78  * are returned by the 'ubi_wl_get_peb()', and eraseblocks are removed from the
79  * head of the queue on each erase operation (for any eraseblock). So the
80  * length of the queue defines how may (global) erase cycles PEBs are protected.
81  *
82  * To put it differently, each physical eraseblock has 2 main states: free and
83  * used. The former state corresponds to the @wl->free tree. The latter state
84  * is split up on several sub-states:
85  * o the WL movement is allowed (@wl->used tree);
86  * o the WL movement is temporarily prohibited (@wl->pq queue);
87  * o scrubbing is needed (@wl->scrub tree).
88  *
89  * Depending on the sub-state, wear-leveling entries of the used physical
90  * eraseblocks may be kept in one of those structures.
91  *
92  * Note, in this implementation, we keep a small in-RAM object for each physical
93  * eraseblock. This is surely not a scalable solution. But it appears to be good
94  * enough for moderately large flashes and it is simple. In future, one may
95  * re-work this sub-system and make it more scalable.
96  *
97  * At the moment this sub-system does not utilize the sequence number, which
98  * was introduced relatively recently. But it would be wise to do this because
99  * the sequence number of a logical eraseblock characterizes how old is it. For
100  * example, when we move a PEB with low erase counter, and we need to pick the
101  * target PEB, we pick a PEB with the highest EC if our PEB is "old" and we
102  * pick target PEB with an average EC if our PEB is not very "old". This is a
103  * room for future re-works of the WL sub-system.
104  */
105
106 #include <linux/slab.h>
107 #include <linux/crc32.h>
108 #include <linux/freezer.h>
109 #include <linux/kthread.h>
110 #include "ubi.h"
111
112 /* Number of physical eraseblocks reserved for wear-leveling purposes */
113 #define WL_RESERVED_PEBS 1
114
115 /*
116  * Maximum difference between two erase counters. If this threshold is
117  * exceeded, the WL sub-system starts moving data from used physical
118  * eraseblocks with low erase counter to free physical eraseblocks with high
119  * erase counter.
120  */
121 #define UBI_WL_THRESHOLD CONFIG_MTD_UBI_WL_THRESHOLD
122
123 /*
124  * When a physical eraseblock is moved, the WL sub-system has to pick the target
125  * physical eraseblock to move to. The simplest way would be just to pick the
126  * one with the highest erase counter. But in certain workloads this could lead
127  * to an unlimited wear of one or few physical eraseblock. Indeed, imagine a
128  * situation when the picked physical eraseblock is constantly erased after the
129  * data is written to it. So, we have a constant which limits the highest erase
130  * counter of the free physical eraseblock to pick. Namely, the WL sub-system
131  * does not pick eraseblocks with erase counter greater than the lowest erase
132  * counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
133  */
134 #define WL_FREE_MAX_DIFF (2*UBI_WL_THRESHOLD)
135
136 /*
137  * Maximum number of consecutive background thread failures which is enough to
138  * switch to read-only mode.
139  */
140 #define WL_MAX_FAILURES 32
141
142 /**
143  * struct ubi_work - UBI work description data structure.
144  * @list: a link in the list of pending works
145  * @func: worker function
146  * @e: physical eraseblock to erase
147  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
148  *
149  * The @func pointer points to the worker function. If the @cancel argument is
150  * not zero, the worker has to free the resources and exit immediately. The
151  * worker has to return zero in case of success and a negative error code in
152  * case of failure.
153  */
154 struct ubi_work {
155         struct list_head list;
156         int (*func)(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk, int cancel);
157         /* The below fields are only relevant to erasure works */
158         struct ubi_wl_entry *e;
159         int torture;
160 };
161
162 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
163 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec);
164 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
165                                      struct rb_root *root);
166 static int paranoid_check_in_pq(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e);
167 #else
168 #define paranoid_check_ec(ubi, pnum, ec) 0
169 #define paranoid_check_in_wl_tree(e, root)
170 #define paranoid_check_in_pq(ubi, e) 0
171 #endif
172
173 /**
174  * wl_tree_add - add a wear-leveling entry to a WL RB-tree.
175  * @e: the wear-leveling entry to add
176  * @root: the root of the tree
177  *
178  * Note, we use (erase counter, physical eraseblock number) pairs as keys in
179  * the @ubi->used and @ubi->free RB-trees.
180  */
181 static void wl_tree_add(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
182 {
183         struct rb_node **p, *parent = NULL;
184
185         p = &root->rb_node;
186         while (*p) {
187                 struct ubi_wl_entry *e1;
188
189                 parent = *p;
190                 e1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_entry, u.rb);
191
192                 if (e->ec < e1->ec)
193                         p = &(*p)->rb_left;
194                 else if (e->ec > e1->ec)
195                         p = &(*p)->rb_right;
196                 else {
197                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
198                         if (e->pnum < e1->pnum)
199                                 p = &(*p)->rb_left;
200                         else
201                                 p = &(*p)->rb_right;
202                 }
203         }
204
205         rb_link_node(&e->u.rb, parent, p);
206         rb_insert_color(&e->u.rb, root);
207 }
208
209 /**
210  * do_work - do one pending work.
211  * @ubi: UBI device description object
212  *
213  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
214  * case of failure.
215  */
216 static int do_work(struct ubi_device *ubi)
217 {
218         int err;
219         struct ubi_work *wrk;
220
221         cond_resched();
222
223         /*
224          * @ubi->work_sem is used to synchronize with the workers. Workers take
225          * it in read mode, so many of them may be doing works at a time. But
226          * the queue flush code has to be sure the whole queue of works is
227          * done, and it takes the mutex in write mode.
228          */
229         down_read(&ubi->work_sem);
230         spin_lock(&ubi->wl_lock);
231         if (list_empty(&ubi->works)) {
232                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
233                 up_read(&ubi->work_sem);
234                 return 0;
235         }
236
237         wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
238         list_del(&wrk->list);
239         ubi->works_count -= 1;
240         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
241         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
242
243         /*
244          * Call the worker function. Do not touch the work structure
245          * after this call as it will have been freed or reused by that
246          * time by the worker function.
247          */
248         err = wrk->func(ubi, wrk, 0);
249         if (err)
250                 ubi_err("work failed with error code %d", err);
251         up_read(&ubi->work_sem);
252
253         return err;
254 }
255
256 /**
257  * produce_free_peb - produce a free physical eraseblock.
258  * @ubi: UBI device description object
259  *
260  * This function tries to make a free PEB by means of synchronous execution of
261  * pending works. This may be needed if, for example the background thread is
262  * disabled. Returns zero in case of success and a negative error code in case
263  * of failure.
264  */
265 static int produce_free_peb(struct ubi_device *ubi)
266 {
267         int err;
268
269         spin_lock(&ubi->wl_lock);
270         while (!ubi->free.rb_node) {
271                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
272
273                 dbg_wl("do one work synchronously");
274                 err = do_work(ubi);
275                 if (err)
276                         return err;
277
278                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
279         }
280         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
281
282         return 0;
283 }
284
285 /**
286  * in_wl_tree - check if wear-leveling entry is present in a WL RB-tree.
287  * @e: the wear-leveling entry to check
288  * @root: the root of the tree
289  *
290  * This function returns non-zero if @e is in the @root RB-tree and zero if it
291  * is not.
292  */
293 static int in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
294 {
295         struct rb_node *p;
296
297         p = root->rb_node;
298         while (p) {
299                 struct ubi_wl_entry *e1;
300
301                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, u.rb);
302
303                 if (e->pnum == e1->pnum) {
304                         ubi_assert(e == e1);
305                         return 1;
306                 }
307
308                 if (e->ec < e1->ec)
309                         p = p->rb_left;
310                 else if (e->ec > e1->ec)
311                         p = p->rb_right;
312                 else {
313                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
314                         if (e->pnum < e1->pnum)
315                                 p = p->rb_left;
316                         else
317                                 p = p->rb_right;
318                 }
319         }
320
321         return 0;
322 }
323
324 /**
325  * prot_queue_add - add physical eraseblock to the protection queue.
326  * @ubi: UBI device description object
327  * @e: the physical eraseblock to add
328  *
329  * This function adds @e to the tail of the protection queue @ubi->pq, where
330  * @e will stay for %UBI_PROT_QUEUE_LEN erase operations and will be
331  * temporarily protected from the wear-leveling worker. Note, @wl->lock has to
332  * be locked.
333  */
334 static void prot_queue_add(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e)
335 {
336         int pq_tail = ubi->pq_head - 1;
337
338         if (pq_tail < 0)
339                 pq_tail = UBI_PROT_QUEUE_LEN - 1;
340         ubi_assert(pq_tail >= 0 && pq_tail < UBI_PROT_QUEUE_LEN);
341         list_add_tail(&e->u.list, &ubi->pq[pq_tail]);
342         dbg_wl("added PEB %d EC %d to the protection queue", e->pnum, e->ec);
343 }
344
345 /**
346  * find_wl_entry - find wear-leveling entry closest to certain erase counter.
347  * @root: the RB-tree where to look for
348  * @max: highest possible erase counter
349  *
350  * This function looks for a wear leveling entry with erase counter closest to
351  * @max and less then @max.
352  */
353 static struct ubi_wl_entry *find_wl_entry(struct rb_root *root, int max)
354 {
355         struct rb_node *p;
356         struct ubi_wl_entry *e;
357
358         e = rb_entry(rb_first(root), struct ubi_wl_entry, u.rb);
359         max += e->ec;
360
361         p = root->rb_node;
362         while (p) {
363                 struct ubi_wl_entry *e1;
364
365                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, u.rb);
366                 if (e1->ec >= max)
367                         p = p->rb_left;
368                 else {
369                         p = p->rb_right;
370                         e = e1;
371                 }
372         }
373
374         return e;
375 }
376
377 /**
378  * ubi_wl_get_peb - get a physical eraseblock.
379  * @ubi: UBI device description object
380  * @dtype: type of data which will be stored in this physical eraseblock
381  *
382  * This function returns a physical eraseblock in case of success and a
383  * negative error code in case of failure. Might sleep.
384  */
385 int ubi_wl_get_peb(struct ubi_device *ubi, int dtype)
386 {
387         int err, medium_ec;
388         struct ubi_wl_entry *e, *first, *last;
389
390         ubi_assert(dtype == UBI_LONGTERM || dtype == UBI_SHORTTERM ||
391                    dtype == UBI_UNKNOWN);
392
393 retry:
394         spin_lock(&ubi->wl_lock);
395         if (!ubi->free.rb_node) {
396                 if (ubi->works_count == 0) {
397                         ubi_assert(list_empty(&ubi->works));
398                         ubi_err("no free eraseblocks");
399                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
400                         return -ENOSPC;
401                 }
402                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
403
404                 err = produce_free_peb(ubi);
405                 if (err < 0)
406                         return err;
407                 goto retry;
408         }
409
410         switch (dtype) {
411         case UBI_LONGTERM:
412                 /*
413                  * For long term data we pick a physical eraseblock with high
414                  * erase counter. But the highest erase counter we can pick is
415                  * bounded by the the lowest erase counter plus
416                  * %WL_FREE_MAX_DIFF.
417                  */
418                 e = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
419                 break;
420         case UBI_UNKNOWN:
421                 /*
422                  * For unknown data we pick a physical eraseblock with medium
423                  * erase counter. But we by no means can pick a physical
424                  * eraseblock with erase counter greater or equivalent than the
425                  * lowest erase counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
426                  */
427                 first = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry,
428                                         u.rb);
429                 last = rb_entry(rb_last(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, u.rb);
430
431                 if (last->ec - first->ec < WL_FREE_MAX_DIFF)
432                         e = rb_entry(ubi->free.rb_node,
433                                         struct ubi_wl_entry, u.rb);
434                 else {
435                         medium_ec = (first->ec + WL_FREE_MAX_DIFF)/2;
436                         e = find_wl_entry(&ubi->free, medium_ec);
437                 }
438                 break;
439         case UBI_SHORTTERM:
440                 /*
441                  * For short term data we pick a physical eraseblock with the
442                  * lowest erase counter as we expect it will be erased soon.
443                  */
444                 e = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, u.rb);
445                 break;
446         default:
447                 BUG();
448         }
449
450         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->free);
451
452         /*
453          * Move the physical eraseblock to the protection queue where it will
454          * be protected from being moved for some time.
455          */
456         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->free);
457         dbg_wl("PEB %d EC %d", e->pnum, e->ec);
458         prot_queue_add(ubi, e);
459         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
460         return e->pnum;
461 }
462
463 /**
464  * prot_queue_del - remove a physical eraseblock from the protection queue.
465  * @ubi: UBI device description object
466  * @pnum: the physical eraseblock to remove
467  *
468  * This function deletes PEB @pnum from the protection queue and returns zero
469  * in case of success and %-ENODEV if the PEB was not found.
470  */
471 static int prot_queue_del(struct ubi_device *ubi, int pnum)
472 {
473         struct ubi_wl_entry *e;
474
475         e = ubi->lookuptbl[pnum];
476         if (!e)
477                 return -ENODEV;
478
479         if (paranoid_check_in_pq(ubi, e))
480                 return -ENODEV;
481
482         list_del(&e->u.list);
483         dbg_wl("deleted PEB %d from the protection queue", e->pnum);
484         return 0;
485 }
486
487 /**
488  * sync_erase - synchronously erase a physical eraseblock.
489  * @ubi: UBI device description object
490  * @e: the the physical eraseblock to erase
491  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
492  *
493  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
494  * case of failure.
495  */
496 static int sync_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
497                       int torture)
498 {
499         int err;
500         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
501         unsigned long long ec = e->ec;
502
503         dbg_wl("erase PEB %d, old EC %llu", e->pnum, ec);
504
505         err = paranoid_check_ec(ubi, e->pnum, e->ec);
506         if (err > 0)
507                 return -EINVAL;
508
509         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
510         if (!ec_hdr)
511                 return -ENOMEM;
512
513         err = ubi_io_sync_erase(ubi, e->pnum, torture);
514         if (err < 0)
515                 goto out_free;
516
517         ec += err;
518         if (ec > UBI_MAX_ERASECOUNTER) {
519                 /*
520                  * Erase counter overflow. Upgrade UBI and use 64-bit
521                  * erase counters internally.
522                  */
523                 ubi_err("erase counter overflow at PEB %d, EC %llu",
524                         e->pnum, ec);
525                 err = -EINVAL;
526                 goto out_free;
527         }
528
529         dbg_wl("erased PEB %d, new EC %llu", e->pnum, ec);
530
531         ec_hdr->ec = cpu_to_be64(ec);
532
533         err = ubi_io_write_ec_hdr(ubi, e->pnum, ec_hdr);
534         if (err)
535                 goto out_free;
536
537         e->ec = ec;
538         spin_lock(&ubi->wl_lock);
539         if (e->ec > ubi->max_ec)
540                 ubi->max_ec = e->ec;
541         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
542
543 out_free:
544         kfree(ec_hdr);
545         return err;
546 }
547
548 /**
549  * serve_prot_queue - check if it is time to stop protecting PEBs.
550  * @ubi: UBI device description object
551  *
552  * This function is called after each erase operation and removes PEBs from the
553  * tail of the protection queue. These PEBs have been protected for long enough
554  * and should be moved to the used tree.
555  */
556 static void serve_prot_queue(struct ubi_device *ubi)
557 {
558         struct ubi_wl_entry *e, *tmp;
559         int count;
560
561         /*
562          * There may be several protected physical eraseblock to remove,
563          * process them all.
564          */
565 repeat:
566         count = 0;
567         spin_lock(&ubi->wl_lock);
568         list_for_each_entry_safe(e, tmp, &ubi->pq[ubi->pq_head], u.list) {
569                 dbg_wl("PEB %d EC %d protection over, move to used tree",
570                         e->pnum, e->ec);
571
572                 list_del(&e->u.list);
573                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
574                 if (count++ > 32) {
575                         /*
576                          * Let's be nice and avoid holding the spinlock for
577                          * too long.
578                          */
579                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
580                         cond_resched();
581                         goto repeat;
582                 }
583         }
584
585         ubi->pq_head += 1;
586         if (ubi->pq_head == UBI_PROT_QUEUE_LEN)
587                 ubi->pq_head = 0;
588         ubi_assert(ubi->pq_head >= 0 && ubi->pq_head < UBI_PROT_QUEUE_LEN);
589         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
590 }
591
592 /**
593  * schedule_ubi_work - schedule a work.
594  * @ubi: UBI device description object
595  * @wrk: the work to schedule
596  *
597  * This function adds a work defined by @wrk to the tail of the pending works
598  * list.
599  */
600 static void schedule_ubi_work(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk)
601 {
602         spin_lock(&ubi->wl_lock);
603         list_add_tail(&wrk->list, &ubi->works);
604         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
605         ubi->works_count += 1;
606         if (ubi->thread_enabled)
607                 wake_up_process(ubi->bgt_thread);
608         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
609 }
610
611 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
612                         int cancel);
613
614 /**
615  * schedule_erase - schedule an erase work.
616  * @ubi: UBI device description object
617  * @e: the WL entry of the physical eraseblock to erase
618  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
619  *
620  * This function returns zero in case of success and a %-ENOMEM in case of
621  * failure.
622  */
623 static int schedule_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
624                           int torture)
625 {
626         struct ubi_work *wl_wrk;
627
628         dbg_wl("schedule erasure of PEB %d, EC %d, torture %d",
629                e->pnum, e->ec, torture);
630
631         wl_wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
632         if (!wl_wrk)
633                 return -ENOMEM;
634
635         wl_wrk->func = &erase_worker;
636         wl_wrk->e = e;
637         wl_wrk->torture = torture;
638
639         schedule_ubi_work(ubi, wl_wrk);
640         return 0;
641 }
642
643 /**
644  * wear_leveling_worker - wear-leveling worker function.
645  * @ubi: UBI device description object
646  * @wrk: the work object
647  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
648  *
649  * This function copies a more worn out physical eraseblock to a less worn out
650  * one. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
651  * failure.
652  */
653 static int wear_leveling_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk,
654                                 int cancel)
655 {
656         int err, scrubbing = 0, torture = 0, protect = 0;
657         struct ubi_wl_entry *e1, *e2;
658         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
659
660         kfree(wrk);
661         if (cancel)
662                 return 0;
663
664         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
665         if (!vid_hdr)
666                 return -ENOMEM;
667
668         mutex_lock(&ubi->move_mutex);
669         spin_lock(&ubi->wl_lock);
670         ubi_assert(!ubi->move_from && !ubi->move_to);
671         ubi_assert(!ubi->move_to_put);
672
673         if (!ubi->free.rb_node ||
674             (!ubi->used.rb_node && !ubi->scrub.rb_node)) {
675                 /*
676                  * No free physical eraseblocks? Well, they must be waiting in
677                  * the queue to be erased. Cancel movement - it will be
678                  * triggered again when a free physical eraseblock appears.
679                  *
680                  * No used physical eraseblocks? They must be temporarily
681                  * protected from being moved. They will be moved to the
682                  * @ubi->used tree later and the wear-leveling will be
683                  * triggered again.
684                  */
685                 dbg_wl("cancel WL, a list is empty: free %d, used %d",
686                        !ubi->free.rb_node, !ubi->used.rb_node);
687                 goto out_cancel;
688         }
689
690         if (!ubi->scrub.rb_node) {
691                 /*
692                  * Now pick the least worn-out used physical eraseblock and a
693                  * highly worn-out free physical eraseblock. If the erase
694                  * counters differ much enough, start wear-leveling.
695                  */
696                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, u.rb);
697                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
698
699                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD)) {
700                         dbg_wl("no WL needed: min used EC %d, max free EC %d",
701                                e1->ec, e2->ec);
702                         goto out_cancel;
703                 }
704                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->used);
705                 rb_erase(&e1->u.rb, &ubi->used);
706                 dbg_wl("move PEB %d EC %d to PEB %d EC %d",
707                        e1->pnum, e1->ec, e2->pnum, e2->ec);
708         } else {
709                 /* Perform scrubbing */
710                 scrubbing = 1;
711                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->scrub), struct ubi_wl_entry, u.rb);
712                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
713                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->scrub);
714                 rb_erase(&e1->u.rb, &ubi->scrub);
715                 dbg_wl("scrub PEB %d to PEB %d", e1->pnum, e2->pnum);
716         }
717
718         paranoid_check_in_wl_tree(e2, &ubi->free);
719         rb_erase(&e2->u.rb, &ubi->free);
720         ubi->move_from = e1;
721         ubi->move_to = e2;
722         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
723
724         /*
725          * Now we are going to copy physical eraseblock @e1->pnum to @e2->pnum.
726          * We so far do not know which logical eraseblock our physical
727          * eraseblock (@e1) belongs to. We have to read the volume identifier
728          * header first.
729          *
730          * Note, we are protected from this PEB being unmapped and erased. The
731          * 'ubi_wl_put_peb()' would wait for moving to be finished if the PEB
732          * which is being moved was unmapped.
733          */
734
735         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, e1->pnum, vid_hdr, 0);
736         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
737                 if (err == UBI_IO_PEB_FREE) {
738                         /*
739                          * We are trying to move PEB without a VID header. UBI
740                          * always write VID headers shortly after the PEB was
741                          * given, so we have a situation when it has not yet
742                          * had a chance to write it, because it was preempted.
743                          * So add this PEB to the protection queue so far,
744                          * because presubably more data will be written there
745                          * (including the missin VID header), and then we'll
746                          * move it.
747                          */
748                         dbg_wl("PEB %d has no VID header", e1->pnum);
749                         protect = 1;
750                         goto out_not_moved;
751                 }
752
753                 ubi_err("error %d while reading VID header from PEB %d",
754                         err, e1->pnum);
755                 goto out_error;
756         }
757
758         err = ubi_eba_copy_leb(ubi, e1->pnum, e2->pnum, vid_hdr);
759         if (err) {
760                 if (err == MOVE_CANCEL_RACE) {
761                         /*
762                          * The LEB has not been moved because the volume is
763                          * being deleted or the PEB has been put meanwhile. We
764                          * should prevent this PEB from being selected for
765                          * wear-leveling movement again, so put it to the
766                          * protection queue.
767                          */
768                         protect = 1;
769                         goto out_not_moved;
770                 }
771
772                 if (err == MOVE_CANCEL_BITFLIPS ||
773                     err == MOVE_TARGET_WR_ERR) {
774                         /* Target PEB bit-flips or write error, torture it */
775                         torture = 1;
776                         goto out_not_moved;
777                 }
778
779                 if (err < 0)
780                         goto out_error;
781
782                 ubi_assert(0);
783         }
784
785         /* The PEB has been successfully moved */
786         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
787         if (scrubbing)
788                 ubi_msg("scrubbed PEB %d, data moved to PEB %d",
789                         e1->pnum, e2->pnum);
790
791         spin_lock(&ubi->wl_lock);
792         if (!ubi->move_to_put) {
793                 wl_tree_add(e2, &ubi->used);
794                 e2 = NULL;
795         }
796         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
797         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
798         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
799
800         err = schedule_erase(ubi, e1, 0);
801         if (err) {
802                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e1);
803                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
804                 goto out_ro;
805         }
806
807         if (e2) {
808                 /*
809                  * Well, the target PEB was put meanwhile, schedule it for
810                  * erasure.
811                  */
812                 dbg_wl("PEB %d was put meanwhile, erase", e2->pnum);
813                 err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
814                 if (err) {
815                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
816                         goto out_ro;
817                 }
818         }
819
820         dbg_wl("done");
821         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
822         return 0;
823
824         /*
825          * For some reasons the LEB was not moved, might be an error, might be
826          * something else. @e1 was not changed, so return it back. @e2 might
827          * have been changed, schedule it for erasure.
828          */
829 out_not_moved:
830         dbg_wl("cancel moving PEB %d to PEB %d (%d)",
831                e1->pnum, e2->pnum, err);
832         spin_lock(&ubi->wl_lock);
833         if (protect)
834                 prot_queue_add(ubi, e1);
835         else if (scrubbing)
836                 wl_tree_add(e1, &ubi->scrub);
837         else
838                 wl_tree_add(e1, &ubi->used);
839         ubi_assert(!ubi->move_to_put);
840         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
841         ubi->wl_scheduled = 0;
842         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
843
844         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
845         err = schedule_erase(ubi, e2, torture);
846         if (err) {
847                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
848                 goto out_ro;
849         }
850         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
851         return 0;
852
853 out_error:
854         ubi_err("error %d while moving PEB %d to PEB %d",
855                 err, e1->pnum, e2->pnum);
856         spin_lock(&ubi->wl_lock);
857         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
858         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
859         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
860
861         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
862         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e1);
863         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
864
865 out_ro:
866         ubi_ro_mode(ubi);
867         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
868         ubi_assert(err != 0);
869         return err < 0 ? err : -EIO;
870
871 out_cancel:
872         ubi->wl_scheduled = 0;
873         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
874         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
875         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
876         return 0;
877 }
878
879 /**
880  * ensure_wear_leveling - schedule wear-leveling if it is needed.
881  * @ubi: UBI device description object
882  *
883  * This function checks if it is time to start wear-leveling and schedules it
884  * if yes. This function returns zero in case of success and a negative error
885  * code in case of failure.
886  */
887 static int ensure_wear_leveling(struct ubi_device *ubi)
888 {
889         int err = 0;
890         struct ubi_wl_entry *e1;
891         struct ubi_wl_entry *e2;
892         struct ubi_work *wrk;
893
894         spin_lock(&ubi->wl_lock);
895         if (ubi->wl_scheduled)
896                 /* Wear-leveling is already in the work queue */
897                 goto out_unlock;
898
899         /*
900          * If the ubi->scrub tree is not empty, scrubbing is needed, and the
901          * the WL worker has to be scheduled anyway.
902          */
903         if (!ubi->scrub.rb_node) {
904                 if (!ubi->used.rb_node || !ubi->free.rb_node)
905                         /* No physical eraseblocks - no deal */
906                         goto out_unlock;
907
908                 /*
909                  * We schedule wear-leveling only if the difference between the
910                  * lowest erase counter of used physical eraseblocks and a high
911                  * erase counter of free physical eraseblocks is greater than
912                  * %UBI_WL_THRESHOLD.
913                  */
914                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, u.rb);
915                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
916
917                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD))
918                         goto out_unlock;
919                 dbg_wl("schedule wear-leveling");
920         } else
921                 dbg_wl("schedule scrubbing");
922
923         ubi->wl_scheduled = 1;
924         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
925
926         wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
927         if (!wrk) {
928                 err = -ENOMEM;
929                 goto out_cancel;
930         }
931
932         wrk->func = &wear_leveling_worker;
933         schedule_ubi_work(ubi, wrk);
934         return err;
935
936 out_cancel:
937         spin_lock(&ubi->wl_lock);
938         ubi->wl_scheduled = 0;
939 out_unlock:
940         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
941         return err;
942 }
943
944 /**
945  * erase_worker - physical eraseblock erase worker function.
946  * @ubi: UBI device description object
947  * @wl_wrk: the work object
948  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
949  *
950  * This function erases a physical eraseblock and perform torture testing if
951  * needed. It also takes care about marking the physical eraseblock bad if
952  * needed. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
953  * failure.
954  */
955 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
956                         int cancel)
957 {
958         struct ubi_wl_entry *e = wl_wrk->e;
959         int pnum = e->pnum, err, need;
960
961         if (cancel) {
962                 dbg_wl("cancel erasure of PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
963                 kfree(wl_wrk);
964                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
965                 return 0;
966         }
967
968         dbg_wl("erase PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
969
970         err = sync_erase(ubi, e, wl_wrk->torture);
971         if (!err) {
972                 /* Fine, we've erased it successfully */
973                 kfree(wl_wrk);
974
975                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
976                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
977                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
978
979                 /*
980                  * One more erase operation has happened, take care about
981                  * protected physical eraseblocks.
982                  */
983                 serve_prot_queue(ubi);
984
985                 /* And take care about wear-leveling */
986                 err = ensure_wear_leveling(ubi);
987                 return err;
988         }
989
990         ubi_err("failed to erase PEB %d, error %d", pnum, err);
991         kfree(wl_wrk);
992         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
993
994         if (err == -EINTR || err == -ENOMEM || err == -EAGAIN ||
995             err == -EBUSY) {
996                 int err1;
997
998                 /* Re-schedule the LEB for erasure */
999                 err1 = schedule_erase(ubi, e, 0);
1000                 if (err1) {
1001                         err = err1;
1002                         goto out_ro;
1003                 }
1004                 return err;
1005         } else if (err != -EIO) {
1006                 /*
1007                  * If this is not %-EIO, we have no idea what to do. Scheduling
1008                  * this physical eraseblock for erasure again would cause
1009                  * errors again and again. Well, lets switch to RO mode.
1010                  */
1011                 goto out_ro;
1012         }
1013
1014         /* It is %-EIO, the PEB went bad */
1015
1016         if (!ubi->bad_allowed) {
1017                 ubi_err("bad physical eraseblock %d detected", pnum);
1018                 goto out_ro;
1019         }
1020
1021         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1022         need = ubi->beb_rsvd_level - ubi->beb_rsvd_pebs + 1;
1023         if (need > 0) {
1024                 need = ubi->avail_pebs >= need ? need : ubi->avail_pebs;
1025                 ubi->avail_pebs -= need;
1026                 ubi->rsvd_pebs += need;
1027                 ubi->beb_rsvd_pebs += need;
1028                 if (need > 0)
1029                         ubi_msg("reserve more %d PEBs", need);
1030         }
1031
1032         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0) {
1033                 spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1034                 ubi_err("no reserved physical eraseblocks");
1035                 goto out_ro;
1036         }
1037
1038         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1039         ubi_msg("mark PEB %d as bad", pnum);
1040
1041         err = ubi_io_mark_bad(ubi, pnum);
1042         if (err)
1043                 goto out_ro;
1044
1045         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1046         ubi->beb_rsvd_pebs -= 1;
1047         ubi->bad_peb_count += 1;
1048         ubi->good_peb_count -= 1;
1049         ubi_calculate_reserved(ubi);
1050         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0)
1051                 ubi_warn("last PEB from the reserved pool was used");
1052         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1053
1054         return err;
1055
1056 out_ro:
1057         ubi_ro_mode(ubi);
1058         return err;
1059 }
1060
1061 /**
1062  * ubi_wl_put_peb - return a PEB to the wear-leveling sub-system.
1063  * @ubi: UBI device description object
1064  * @pnum: physical eraseblock to return
1065  * @torture: if this physical eraseblock has to be tortured
1066  *
1067  * This function is called to return physical eraseblock @pnum to the pool of
1068  * free physical eraseblocks. The @torture flag has to be set if an I/O error
1069  * occurred to this @pnum and it has to be tested. This function returns zero
1070  * in case of success, and a negative error code in case of failure.
1071  */
1072 int ubi_wl_put_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum, int torture)
1073 {
1074         int err;
1075         struct ubi_wl_entry *e;
1076
1077         dbg_wl("PEB %d", pnum);
1078         ubi_assert(pnum >= 0);
1079         ubi_assert(pnum < ubi->peb_count);
1080
1081 retry:
1082         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1083         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1084         if (e == ubi->move_from) {
1085                 /*
1086                  * User is putting the physical eraseblock which was selected to
1087                  * be moved. It will be scheduled for erasure in the
1088                  * wear-leveling worker.
1089                  */
1090                 dbg_wl("PEB %d is being moved, wait", pnum);
1091                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1092
1093                 /* Wait for the WL worker by taking the @ubi->move_mutex */
1094                 mutex_lock(&ubi->move_mutex);
1095                 mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
1096                 goto retry;
1097         } else if (e == ubi->move_to) {
1098                 /*
1099                  * User is putting the physical eraseblock which was selected
1100                  * as the target the data is moved to. It may happen if the EBA
1101                  * sub-system already re-mapped the LEB in 'ubi_eba_copy_leb()'
1102                  * but the WL sub-system has not put the PEB to the "used" tree
1103                  * yet, but it is about to do this. So we just set a flag which
1104                  * will tell the WL worker that the PEB is not needed anymore
1105                  * and should be scheduled for erasure.
1106                  */
1107                 dbg_wl("PEB %d is the target of data moving", pnum);
1108                 ubi_assert(!ubi->move_to_put);
1109                 ubi->move_to_put = 1;
1110                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1111                 return 0;
1112         } else {
1113                 if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1114                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1115                         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->used);
1116                 } else if (in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1117                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->scrub);
1118                         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->scrub);
1119                 } else {
1120                         err = prot_queue_del(ubi, e->pnum);
1121                         if (err) {
1122                                 ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1123                                 ubi_ro_mode(ubi);
1124                                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1125                                 return err;
1126                         }
1127                 }
1128         }
1129         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1130
1131         err = schedule_erase(ubi, e, torture);
1132         if (err) {
1133                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1134                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1135                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1136         }
1137
1138         return err;
1139 }
1140
1141 /**
1142  * ubi_wl_scrub_peb - schedule a physical eraseblock for scrubbing.
1143  * @ubi: UBI device description object
1144  * @pnum: the physical eraseblock to schedule
1145  *
1146  * If a bit-flip in a physical eraseblock is detected, this physical eraseblock
1147  * needs scrubbing. This function schedules a physical eraseblock for
1148  * scrubbing which is done in background. This function returns zero in case of
1149  * success and a negative error code in case of failure.
1150  */
1151 int ubi_wl_scrub_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum)
1152 {
1153         struct ubi_wl_entry *e;
1154
1155         dbg_msg("schedule PEB %d for scrubbing", pnum);
1156
1157 retry:
1158         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1159         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1160         if (e == ubi->move_from || in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1161                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1162                 return 0;
1163         }
1164
1165         if (e == ubi->move_to) {
1166                 /*
1167                  * This physical eraseblock was used to move data to. The data
1168                  * was moved but the PEB was not yet inserted to the proper
1169                  * tree. We should just wait a little and let the WL worker
1170                  * proceed.
1171                  */
1172                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1173                 dbg_wl("the PEB %d is not in proper tree, retry", pnum);
1174                 yield();
1175                 goto retry;
1176         }
1177
1178         if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1179                 paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1180                 rb_erase(&e->u.rb, &ubi->used);
1181         } else {
1182                 int err;
1183
1184                 err = prot_queue_del(ubi, e->pnum);
1185                 if (err) {
1186                         ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1187                         ubi_ro_mode(ubi);
1188                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1189                         return err;
1190                 }
1191         }
1192
1193         wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1194         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1195
1196         /*
1197          * Technically scrubbing is the same as wear-leveling, so it is done
1198          * by the WL worker.
1199          */
1200         return ensure_wear_leveling(ubi);
1201 }
1202
1203 /**
1204  * ubi_wl_flush - flush all pending works.
1205  * @ubi: UBI device description object
1206  *
1207  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
1208  * case of failure.
1209  */
1210 int ubi_wl_flush(struct ubi_device *ubi)
1211 {
1212         int err;
1213
1214         /*
1215          * Erase while the pending works queue is not empty, but not more than
1216          * the number of currently pending works.
1217          */
1218         dbg_wl("flush (%d pending works)", ubi->works_count);
1219         while (ubi->works_count) {
1220                 err = do_work(ubi);
1221                 if (err)
1222                         return err;
1223         }
1224
1225         /*
1226          * Make sure all the works which have been done in parallel are
1227          * finished.
1228          */
1229         down_write(&ubi->work_sem);
1230         up_write(&ubi->work_sem);
1231
1232         /*
1233          * And in case last was the WL worker and it canceled the LEB
1234          * movement, flush again.
1235          */
1236         while (ubi->works_count) {
1237                 dbg_wl("flush more (%d pending works)", ubi->works_count);
1238                 err = do_work(ubi);
1239                 if (err)
1240                         return err;
1241         }
1242
1243         return 0;
1244 }
1245
1246 /**
1247  * tree_destroy - destroy an RB-tree.
1248  * @root: the root of the tree to destroy
1249  */
1250 static void tree_destroy(struct rb_root *root)
1251 {
1252         struct rb_node *rb;
1253         struct ubi_wl_entry *e;
1254
1255         rb = root->rb_node;
1256         while (rb) {
1257                 if (rb->rb_left)
1258                         rb = rb->rb_left;
1259                 else if (rb->rb_right)
1260                         rb = rb->rb_right;
1261                 else {
1262                         e = rb_entry(rb, struct ubi_wl_entry, u.rb);
1263
1264                         rb = rb_parent(rb);
1265                         if (rb) {
1266                                 if (rb->rb_left == &e->u.rb)
1267                                         rb->rb_left = NULL;
1268                                 else
1269                                         rb->rb_right = NULL;
1270                         }
1271
1272                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1273                 }
1274         }
1275 }
1276
1277 /**
1278  * ubi_thread - UBI background thread.
1279  * @u: the UBI device description object pointer
1280  */
1281 int ubi_thread(void *u)
1282 {
1283         int failures = 0;
1284         struct ubi_device *ubi = u;
1285
1286         ubi_msg("background thread \"%s\" started, PID %d",
1287                 ubi->bgt_name, task_pid_nr(current));
1288
1289         set_freezable();
1290         for (;;) {
1291                 int err;
1292
1293                 if (kthread_should_stop())
1294                         break;
1295
1296                 if (try_to_freeze())
1297                         continue;
1298
1299                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1300                 if (list_empty(&ubi->works) || ubi->ro_mode ||
1301                                !ubi->thread_enabled) {
1302                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1303                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1304                         schedule();
1305                         continue;
1306                 }
1307                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1308
1309                 err = do_work(ubi);
1310                 if (err) {
1311                         ubi_err("%s: work failed with error code %d",
1312                                 ubi->bgt_name, err);
1313                         if (failures++ > WL_MAX_FAILURES) {
1314                                 /*
1315                                  * Too many failures, disable the thread and
1316                                  * switch to read-only mode.
1317                                  */
1318                                 ubi_msg("%s: %d consecutive failures",
1319                                         ubi->bgt_name, WL_MAX_FAILURES);
1320                                 ubi_ro_mode(ubi);
1321                                 ubi->thread_enabled = 0;
1322                                 continue;
1323                         }
1324                 } else
1325                         failures = 0;
1326
1327                 cond_resched();
1328         }
1329
1330         dbg_wl("background thread \"%s\" is killed", ubi->bgt_name);
1331         return 0;
1332 }
1333
1334 /**
1335  * cancel_pending - cancel all pending works.
1336  * @ubi: UBI device description object
1337  */
1338 static void cancel_pending(struct ubi_device *ubi)
1339 {
1340         while (!list_empty(&ubi->works)) {
1341                 struct ubi_work *wrk;
1342
1343                 wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
1344                 list_del(&wrk->list);
1345                 wrk->func(ubi, wrk, 1);
1346                 ubi->works_count -= 1;
1347                 ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
1348         }
1349 }
1350
1351 /**
1352  * ubi_wl_init_scan - initialize the WL sub-system using scanning information.
1353  * @ubi: UBI device description object
1354  * @si: scanning information
1355  *
1356  * This function returns zero in case of success, and a negative error code in
1357  * case of failure.
1358  */
1359 int ubi_wl_init_scan(struct ubi_device *ubi, struct ubi_scan_info *si)
1360 {
1361         int err, i;
1362         struct rb_node *rb1, *rb2;
1363         struct ubi_scan_volume *sv;
1364         struct ubi_scan_leb *seb, *tmp;
1365         struct ubi_wl_entry *e;
1366
1367         ubi->used = ubi->free = ubi->scrub = RB_ROOT;
1368         spin_lock_init(&ubi->wl_lock);
1369         mutex_init(&ubi->move_mutex);
1370         init_rwsem(&ubi->work_sem);
1371         ubi->max_ec = si->max_ec;
1372         INIT_LIST_HEAD(&ubi->works);
1373
1374         sprintf(ubi->bgt_name, UBI_BGT_NAME_PATTERN, ubi->ubi_num);
1375
1376         err = -ENOMEM;
1377         ubi->lookuptbl = kzalloc(ubi->peb_count * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1378         if (!ubi->lookuptbl)
1379                 return err;
1380
1381         for (i = 0; i < UBI_PROT_QUEUE_LEN; i++)
1382                 INIT_LIST_HEAD(&ubi->pq[i]);
1383         ubi->pq_head = 0;
1384
1385         list_for_each_entry_safe(seb, tmp, &si->erase, u.list) {
1386                 cond_resched();
1387
1388                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1389                 if (!e)
1390                         goto out_free;
1391
1392                 e->pnum = seb->pnum;
1393                 e->ec = seb->ec;
1394                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1395                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1396                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1397                         goto out_free;
1398                 }
1399         }
1400
1401         list_for_each_entry(seb, &si->free, u.list) {
1402                 cond_resched();
1403
1404                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1405                 if (!e)
1406                         goto out_free;
1407
1408                 e->pnum = seb->pnum;
1409                 e->ec = seb->ec;
1410                 ubi_assert(e->ec >= 0);
1411                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1412                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1413         }
1414
1415         list_for_each_entry(seb, &si->corr, u.list) {
1416                 cond_resched();
1417
1418                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1419                 if (!e)
1420                         goto out_free;
1421
1422                 e->pnum = seb->pnum;
1423                 e->ec = seb->ec;
1424                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1425                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1426                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1427                         goto out_free;
1428                 }
1429         }
1430
1431         ubi_rb_for_each_entry(rb1, sv, &si->volumes, rb) {
1432                 ubi_rb_for_each_entry(rb2, seb, &sv->root, u.rb) {
1433                         cond_resched();
1434
1435                         e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1436                         if (!e)
1437                                 goto out_free;
1438
1439                         e->pnum = seb->pnum;
1440                         e->ec = seb->ec;
1441                         ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1442                         if (!seb->scrub) {
1443                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the used tree",
1444                                        e->pnum, e->ec);
1445                                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1446                         } else {
1447                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the scrub tree",
1448                                        e->pnum, e->ec);
1449                                 wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1450                         }
1451                 }
1452         }
1453
1454         if (ubi->avail_pebs < WL_RESERVED_PEBS) {
1455                 ubi_err("no enough physical eraseblocks (%d, need %d)",
1456                         ubi->avail_pebs, WL_RESERVED_PEBS);
1457                 goto out_free;
1458         }
1459         ubi->avail_pebs -= WL_RESERVED_PEBS;
1460         ubi->rsvd_pebs += WL_RESERVED_PEBS;
1461
1462         /* Schedule wear-leveling if needed */
1463         err = ensure_wear_leveling(ubi);
1464         if (err)
1465                 goto out_free;
1466
1467         return 0;
1468
1469 out_free:
1470         cancel_pending(ubi);
1471         tree_destroy(&ubi->used);
1472         tree_destroy(&ubi->free);
1473         tree_destroy(&ubi->scrub);
1474         kfree(ubi->lookuptbl);
1475         return err;
1476 }
1477
1478 /**
1479  * protection_queue_destroy - destroy the protection queue.
1480  * @ubi: UBI device description object
1481  */
1482 static void protection_queue_destroy(struct ubi_device *ubi)
1483 {
1484         int i;
1485         struct ubi_wl_entry *e, *tmp;
1486
1487         for (i = 0; i < UBI_PROT_QUEUE_LEN; ++i) {
1488                 list_for_each_entry_safe(e, tmp, &ubi->pq[i], u.list) {
1489                         list_del(&e->u.list);
1490                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1491                 }
1492         }
1493 }
1494
1495 /**
1496  * ubi_wl_close - close the wear-leveling sub-system.
1497  * @ubi: UBI device description object
1498  */
1499 void ubi_wl_close(struct ubi_device *ubi)
1500 {
1501         dbg_wl("close the WL sub-system");
1502         cancel_pending(ubi);
1503         protection_queue_destroy(ubi);
1504         tree_destroy(&ubi->used);
1505         tree_destroy(&ubi->free);
1506         tree_destroy(&ubi->scrub);
1507         kfree(ubi->lookuptbl);
1508 }
1509
1510 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
1511
1512 /**
1513  * paranoid_check_ec - make sure that the erase counter of a PEB is correct.
1514  * @ubi: UBI device description object
1515  * @pnum: the physical eraseblock number to check
1516  * @ec: the erase counter to check
1517  *
1518  * This function returns zero if the erase counter of physical eraseblock @pnum
1519  * is equivalent to @ec, %1 if not, and a negative error code if an error
1520  * occurred.
1521  */
1522 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec)
1523 {
1524         int err;
1525         long long read_ec;
1526         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
1527
1528         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
1529         if (!ec_hdr)
1530                 return -ENOMEM;
1531
1532         err = ubi_io_read_ec_hdr(ubi, pnum, ec_hdr, 0);
1533         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
1534                 /* The header does not have to exist */
1535                 err = 0;
1536                 goto out_free;
1537         }
1538
1539         read_ec = be64_to_cpu(ec_hdr->ec);
1540         if (ec != read_ec) {
1541                 ubi_err("paranoid check failed for PEB %d", pnum);
1542                 ubi_err("read EC is %lld, should be %d", read_ec, ec);
1543                 ubi_dbg_dump_stack();
1544                 err = 1;
1545         } else
1546                 err = 0;
1547
1548 out_free:
1549         kfree(ec_hdr);
1550         return err;
1551 }
1552
1553 /**
1554  * paranoid_check_in_wl_tree - check that wear-leveling entry is in WL RB-tree.
1555  * @e: the wear-leveling entry to check
1556  * @root: the root of the tree
1557  *
1558  * This function returns zero if @e is in the @root RB-tree and %1 if it is
1559  * not.
1560  */
1561 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
1562                                      struct rb_root *root)
1563 {
1564         if (in_wl_tree(e, root))
1565                 return 0;
1566
1567         ubi_err("paranoid check failed for PEB %d, EC %d, RB-tree %p ",
1568                 e->pnum, e->ec, root);
1569         ubi_dbg_dump_stack();
1570         return 1;
1571 }
1572
1573 /**
1574  * paranoid_check_in_pq - check if wear-leveling entry is in the protection
1575  *                        queue.
1576  * @ubi: UBI device description object
1577  * @e: the wear-leveling entry to check
1578  *
1579  * This function returns zero if @e is in @ubi->pq and %1 if it is not.
1580  */
1581 static int paranoid_check_in_pq(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e)
1582 {
1583         struct ubi_wl_entry *p;
1584         int i;
1585
1586         for (i = 0; i < UBI_PROT_QUEUE_LEN; ++i)
1587                 list_for_each_entry(p, &ubi->pq[i], u.list)
1588                         if (p == e)
1589                                 return 0;
1590
1591         ubi_err("paranoid check failed for PEB %d, EC %d, Protect queue",
1592                 e->pnum, e->ec);
1593         ubi_dbg_dump_stack();
1594         return 1;
1595 }
1596 #endif /* CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID */