Merge branch 'release' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/aegl/linux-2.6
[linux-2.6] / 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, @wl->erroneous, or @wl->scrub
59  * RB-trees, as well as (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 disallowed (@wl->erroneous) because the PEB is
87  *   erroneous - e.g., there was a read error;
88  * o the WL movement is temporarily prohibited (@wl->pq queue);
89  * o scrubbing is needed (@wl->scrub tree).
90  *
91  * Depending on the sub-state, wear-leveling entries of the used physical
92  * eraseblocks may be kept in one of those structures.
93  *
94  * Note, in this implementation, we keep a small in-RAM object for each physical
95  * eraseblock. This is surely not a scalable solution. But it appears to be good
96  * enough for moderately large flashes and it is simple. In future, one may
97  * re-work this sub-system and make it more scalable.
98  *
99  * At the moment this sub-system does not utilize the sequence number, which
100  * was introduced relatively recently. But it would be wise to do this because
101  * the sequence number of a logical eraseblock characterizes how old is it. For
102  * example, when we move a PEB with low erase counter, and we need to pick the
103  * target PEB, we pick a PEB with the highest EC if our PEB is "old" and we
104  * pick target PEB with an average EC if our PEB is not very "old". This is a
105  * room for future re-works of the WL sub-system.
106  */
107
108 #include <linux/slab.h>
109 #include <linux/crc32.h>
110 #include <linux/freezer.h>
111 #include <linux/kthread.h>
112 #include "ubi.h"
113
114 /* Number of physical eraseblocks reserved for wear-leveling purposes */
115 #define WL_RESERVED_PEBS 1
116
117 /*
118  * Maximum difference between two erase counters. If this threshold is
119  * exceeded, the WL sub-system starts moving data from used physical
120  * eraseblocks with low erase counter to free physical eraseblocks with high
121  * erase counter.
122  */
123 #define UBI_WL_THRESHOLD CONFIG_MTD_UBI_WL_THRESHOLD
124
125 /*
126  * When a physical eraseblock is moved, the WL sub-system has to pick the target
127  * physical eraseblock to move to. The simplest way would be just to pick the
128  * one with the highest erase counter. But in certain workloads this could lead
129  * to an unlimited wear of one or few physical eraseblock. Indeed, imagine a
130  * situation when the picked physical eraseblock is constantly erased after the
131  * data is written to it. So, we have a constant which limits the highest erase
132  * counter of the free physical eraseblock to pick. Namely, the WL sub-system
133  * does not pick eraseblocks with erase counter greater than the lowest erase
134  * counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
135  */
136 #define WL_FREE_MAX_DIFF (2*UBI_WL_THRESHOLD)
137
138 /*
139  * Maximum number of consecutive background thread failures which is enough to
140  * switch to read-only mode.
141  */
142 #define WL_MAX_FAILURES 32
143
144 /**
145  * struct ubi_work - UBI work description data structure.
146  * @list: a link in the list of pending works
147  * @func: worker function
148  * @e: physical eraseblock to erase
149  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
150  *
151  * The @func pointer points to the worker function. If the @cancel argument is
152  * not zero, the worker has to free the resources and exit immediately. The
153  * worker has to return zero in case of success and a negative error code in
154  * case of failure.
155  */
156 struct ubi_work {
157         struct list_head list;
158         int (*func)(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk, int cancel);
159         /* The below fields are only relevant to erasure works */
160         struct ubi_wl_entry *e;
161         int torture;
162 };
163
164 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
165 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec);
166 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
167                                      struct rb_root *root);
168 static int paranoid_check_in_pq(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e);
169 #else
170 #define paranoid_check_ec(ubi, pnum, ec) 0
171 #define paranoid_check_in_wl_tree(e, root)
172 #define paranoid_check_in_pq(ubi, e) 0
173 #endif
174
175 /**
176  * wl_tree_add - add a wear-leveling entry to a WL RB-tree.
177  * @e: the wear-leveling entry to add
178  * @root: the root of the tree
179  *
180  * Note, we use (erase counter, physical eraseblock number) pairs as keys in
181  * the @ubi->used and @ubi->free RB-trees.
182  */
183 static void wl_tree_add(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
184 {
185         struct rb_node **p, *parent = NULL;
186
187         p = &root->rb_node;
188         while (*p) {
189                 struct ubi_wl_entry *e1;
190
191                 parent = *p;
192                 e1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_entry, u.rb);
193
194                 if (e->ec < e1->ec)
195                         p = &(*p)->rb_left;
196                 else if (e->ec > e1->ec)
197                         p = &(*p)->rb_right;
198                 else {
199                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
200                         if (e->pnum < e1->pnum)
201                                 p = &(*p)->rb_left;
202                         else
203                                 p = &(*p)->rb_right;
204                 }
205         }
206
207         rb_link_node(&e->u.rb, parent, p);
208         rb_insert_color(&e->u.rb, root);
209 }
210
211 /**
212  * do_work - do one pending work.
213  * @ubi: UBI device description object
214  *
215  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
216  * case of failure.
217  */
218 static int do_work(struct ubi_device *ubi)
219 {
220         int err;
221         struct ubi_work *wrk;
222
223         cond_resched();
224
225         /*
226          * @ubi->work_sem is used to synchronize with the workers. Workers take
227          * it in read mode, so many of them may be doing works at a time. But
228          * the queue flush code has to be sure the whole queue of works is
229          * done, and it takes the mutex in write mode.
230          */
231         down_read(&ubi->work_sem);
232         spin_lock(&ubi->wl_lock);
233         if (list_empty(&ubi->works)) {
234                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
235                 up_read(&ubi->work_sem);
236                 return 0;
237         }
238
239         wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
240         list_del(&wrk->list);
241         ubi->works_count -= 1;
242         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
243         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
244
245         /*
246          * Call the worker function. Do not touch the work structure
247          * after this call as it will have been freed or reused by that
248          * time by the worker function.
249          */
250         err = wrk->func(ubi, wrk, 0);
251         if (err)
252                 ubi_err("work failed with error code %d", err);
253         up_read(&ubi->work_sem);
254
255         return err;
256 }
257
258 /**
259  * produce_free_peb - produce a free physical eraseblock.
260  * @ubi: UBI device description object
261  *
262  * This function tries to make a free PEB by means of synchronous execution of
263  * pending works. This may be needed if, for example the background thread is
264  * disabled. Returns zero in case of success and a negative error code in case
265  * of failure.
266  */
267 static int produce_free_peb(struct ubi_device *ubi)
268 {
269         int err;
270
271         spin_lock(&ubi->wl_lock);
272         while (!ubi->free.rb_node) {
273                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
274
275                 dbg_wl("do one work synchronously");
276                 err = do_work(ubi);
277                 if (err)
278                         return err;
279
280                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
281         }
282         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
283
284         return 0;
285 }
286
287 /**
288  * in_wl_tree - check if wear-leveling entry is present in a WL RB-tree.
289  * @e: the wear-leveling entry to check
290  * @root: the root of the tree
291  *
292  * This function returns non-zero if @e is in the @root RB-tree and zero if it
293  * is not.
294  */
295 static int in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
296 {
297         struct rb_node *p;
298
299         p = root->rb_node;
300         while (p) {
301                 struct ubi_wl_entry *e1;
302
303                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, u.rb);
304
305                 if (e->pnum == e1->pnum) {
306                         ubi_assert(e == e1);
307                         return 1;
308                 }
309
310                 if (e->ec < e1->ec)
311                         p = p->rb_left;
312                 else if (e->ec > e1->ec)
313                         p = p->rb_right;
314                 else {
315                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
316                         if (e->pnum < e1->pnum)
317                                 p = p->rb_left;
318                         else
319                                 p = p->rb_right;
320                 }
321         }
322
323         return 0;
324 }
325
326 /**
327  * prot_queue_add - add physical eraseblock to the protection queue.
328  * @ubi: UBI device description object
329  * @e: the physical eraseblock to add
330  *
331  * This function adds @e to the tail of the protection queue @ubi->pq, where
332  * @e will stay for %UBI_PROT_QUEUE_LEN erase operations and will be
333  * temporarily protected from the wear-leveling worker. Note, @wl->lock has to
334  * be locked.
335  */
336 static void prot_queue_add(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e)
337 {
338         int pq_tail = ubi->pq_head - 1;
339
340         if (pq_tail < 0)
341                 pq_tail = UBI_PROT_QUEUE_LEN - 1;
342         ubi_assert(pq_tail >= 0 && pq_tail < UBI_PROT_QUEUE_LEN);
343         list_add_tail(&e->u.list, &ubi->pq[pq_tail]);
344         dbg_wl("added PEB %d EC %d to the protection queue", e->pnum, e->ec);
345 }
346
347 /**
348  * find_wl_entry - find wear-leveling entry closest to certain erase counter.
349  * @root: the RB-tree where to look for
350  * @max: highest possible erase counter
351  *
352  * This function looks for a wear leveling entry with erase counter closest to
353  * @max and less then @max.
354  */
355 static struct ubi_wl_entry *find_wl_entry(struct rb_root *root, int max)
356 {
357         struct rb_node *p;
358         struct ubi_wl_entry *e;
359
360         e = rb_entry(rb_first(root), struct ubi_wl_entry, u.rb);
361         max += e->ec;
362
363         p = root->rb_node;
364         while (p) {
365                 struct ubi_wl_entry *e1;
366
367                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, u.rb);
368                 if (e1->ec >= max)
369                         p = p->rb_left;
370                 else {
371                         p = p->rb_right;
372                         e = e1;
373                 }
374         }
375
376         return e;
377 }
378
379 /**
380  * ubi_wl_get_peb - get a physical eraseblock.
381  * @ubi: UBI device description object
382  * @dtype: type of data which will be stored in this physical eraseblock
383  *
384  * This function returns a physical eraseblock in case of success and a
385  * negative error code in case of failure. Might sleep.
386  */
387 int ubi_wl_get_peb(struct ubi_device *ubi, int dtype)
388 {
389         int err, medium_ec;
390         struct ubi_wl_entry *e, *first, *last;
391
392         ubi_assert(dtype == UBI_LONGTERM || dtype == UBI_SHORTTERM ||
393                    dtype == UBI_UNKNOWN);
394
395 retry:
396         spin_lock(&ubi->wl_lock);
397         if (!ubi->free.rb_node) {
398                 if (ubi->works_count == 0) {
399                         ubi_assert(list_empty(&ubi->works));
400                         ubi_err("no free eraseblocks");
401                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
402                         return -ENOSPC;
403                 }
404                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
405
406                 err = produce_free_peb(ubi);
407                 if (err < 0)
408                         return err;
409                 goto retry;
410         }
411
412         switch (dtype) {
413         case UBI_LONGTERM:
414                 /*
415                  * For long term data we pick a physical eraseblock with high
416                  * erase counter. But the highest erase counter we can pick is
417                  * bounded by the the lowest erase counter plus
418                  * %WL_FREE_MAX_DIFF.
419                  */
420                 e = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
421                 break;
422         case UBI_UNKNOWN:
423                 /*
424                  * For unknown data we pick a physical eraseblock with medium
425                  * erase counter. But we by no means can pick a physical
426                  * eraseblock with erase counter greater or equivalent than the
427                  * lowest erase counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
428                  */
429                 first = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry,
430                                         u.rb);
431                 last = rb_entry(rb_last(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, u.rb);
432
433                 if (last->ec - first->ec < WL_FREE_MAX_DIFF)
434                         e = rb_entry(ubi->free.rb_node,
435                                         struct ubi_wl_entry, u.rb);
436                 else {
437                         medium_ec = (first->ec + WL_FREE_MAX_DIFF)/2;
438                         e = find_wl_entry(&ubi->free, medium_ec);
439                 }
440                 break;
441         case UBI_SHORTTERM:
442                 /*
443                  * For short term data we pick a physical eraseblock with the
444                  * lowest erase counter as we expect it will be erased soon.
445                  */
446                 e = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, u.rb);
447                 break;
448         default:
449                 BUG();
450         }
451
452         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->free);
453
454         /*
455          * Move the physical eraseblock to the protection queue where it will
456          * be protected from being moved for some time.
457          */
458         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->free);
459         dbg_wl("PEB %d EC %d", e->pnum, e->ec);
460         prot_queue_add(ubi, e);
461         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
462         return e->pnum;
463 }
464
465 /**
466  * prot_queue_del - remove a physical eraseblock from the protection queue.
467  * @ubi: UBI device description object
468  * @pnum: the physical eraseblock to remove
469  *
470  * This function deletes PEB @pnum from the protection queue and returns zero
471  * in case of success and %-ENODEV if the PEB was not found.
472  */
473 static int prot_queue_del(struct ubi_device *ubi, int pnum)
474 {
475         struct ubi_wl_entry *e;
476
477         e = ubi->lookuptbl[pnum];
478         if (!e)
479                 return -ENODEV;
480
481         if (paranoid_check_in_pq(ubi, e))
482                 return -ENODEV;
483
484         list_del(&e->u.list);
485         dbg_wl("deleted PEB %d from the protection queue", e->pnum);
486         return 0;
487 }
488
489 /**
490  * sync_erase - synchronously erase a physical eraseblock.
491  * @ubi: UBI device description object
492  * @e: the the physical eraseblock to erase
493  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
494  *
495  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
496  * case of failure.
497  */
498 static int sync_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
499                       int torture)
500 {
501         int err;
502         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
503         unsigned long long ec = e->ec;
504
505         dbg_wl("erase PEB %d, old EC %llu", e->pnum, ec);
506
507         err = paranoid_check_ec(ubi, e->pnum, e->ec);
508         if (err > 0)
509                 return -EINVAL;
510
511         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
512         if (!ec_hdr)
513                 return -ENOMEM;
514
515         err = ubi_io_sync_erase(ubi, e->pnum, torture);
516         if (err < 0)
517                 goto out_free;
518
519         ec += err;
520         if (ec > UBI_MAX_ERASECOUNTER) {
521                 /*
522                  * Erase counter overflow. Upgrade UBI and use 64-bit
523                  * erase counters internally.
524                  */
525                 ubi_err("erase counter overflow at PEB %d, EC %llu",
526                         e->pnum, ec);
527                 err = -EINVAL;
528                 goto out_free;
529         }
530
531         dbg_wl("erased PEB %d, new EC %llu", e->pnum, ec);
532
533         ec_hdr->ec = cpu_to_be64(ec);
534
535         err = ubi_io_write_ec_hdr(ubi, e->pnum, ec_hdr);
536         if (err)
537                 goto out_free;
538
539         e->ec = ec;
540         spin_lock(&ubi->wl_lock);
541         if (e->ec > ubi->max_ec)
542                 ubi->max_ec = e->ec;
543         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
544
545 out_free:
546         kfree(ec_hdr);
547         return err;
548 }
549
550 /**
551  * serve_prot_queue - check if it is time to stop protecting PEBs.
552  * @ubi: UBI device description object
553  *
554  * This function is called after each erase operation and removes PEBs from the
555  * tail of the protection queue. These PEBs have been protected for long enough
556  * and should be moved to the used tree.
557  */
558 static void serve_prot_queue(struct ubi_device *ubi)
559 {
560         struct ubi_wl_entry *e, *tmp;
561         int count;
562
563         /*
564          * There may be several protected physical eraseblock to remove,
565          * process them all.
566          */
567 repeat:
568         count = 0;
569         spin_lock(&ubi->wl_lock);
570         list_for_each_entry_safe(e, tmp, &ubi->pq[ubi->pq_head], u.list) {
571                 dbg_wl("PEB %d EC %d protection over, move to used tree",
572                         e->pnum, e->ec);
573
574                 list_del(&e->u.list);
575                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
576                 if (count++ > 32) {
577                         /*
578                          * Let's be nice and avoid holding the spinlock for
579                          * too long.
580                          */
581                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
582                         cond_resched();
583                         goto repeat;
584                 }
585         }
586
587         ubi->pq_head += 1;
588         if (ubi->pq_head == UBI_PROT_QUEUE_LEN)
589                 ubi->pq_head = 0;
590         ubi_assert(ubi->pq_head >= 0 && ubi->pq_head < UBI_PROT_QUEUE_LEN);
591         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
592 }
593
594 /**
595  * schedule_ubi_work - schedule a work.
596  * @ubi: UBI device description object
597  * @wrk: the work to schedule
598  *
599  * This function adds a work defined by @wrk to the tail of the pending works
600  * list.
601  */
602 static void schedule_ubi_work(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk)
603 {
604         spin_lock(&ubi->wl_lock);
605         list_add_tail(&wrk->list, &ubi->works);
606         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
607         ubi->works_count += 1;
608         if (ubi->thread_enabled)
609                 wake_up_process(ubi->bgt_thread);
610         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
611 }
612
613 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
614                         int cancel);
615
616 /**
617  * schedule_erase - schedule an erase work.
618  * @ubi: UBI device description object
619  * @e: the WL entry of the physical eraseblock to erase
620  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
621  *
622  * This function returns zero in case of success and a %-ENOMEM in case of
623  * failure.
624  */
625 static int schedule_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
626                           int torture)
627 {
628         struct ubi_work *wl_wrk;
629
630         dbg_wl("schedule erasure of PEB %d, EC %d, torture %d",
631                e->pnum, e->ec, torture);
632
633         wl_wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
634         if (!wl_wrk)
635                 return -ENOMEM;
636
637         wl_wrk->func = &erase_worker;
638         wl_wrk->e = e;
639         wl_wrk->torture = torture;
640
641         schedule_ubi_work(ubi, wl_wrk);
642         return 0;
643 }
644
645 /**
646  * wear_leveling_worker - wear-leveling worker function.
647  * @ubi: UBI device description object
648  * @wrk: the work object
649  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
650  *
651  * This function copies a more worn out physical eraseblock to a less worn out
652  * one. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
653  * failure.
654  */
655 static int wear_leveling_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk,
656                                 int cancel)
657 {
658         int err, scrubbing = 0, torture = 0, protect = 0, erroneous = 0;
659         int vol_id = -1, uninitialized_var(lnum);
660         struct ubi_wl_entry *e1, *e2;
661         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
662
663         kfree(wrk);
664         if (cancel)
665                 return 0;
666
667         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
668         if (!vid_hdr)
669                 return -ENOMEM;
670
671         mutex_lock(&ubi->move_mutex);
672         spin_lock(&ubi->wl_lock);
673         ubi_assert(!ubi->move_from && !ubi->move_to);
674         ubi_assert(!ubi->move_to_put);
675
676         if (!ubi->free.rb_node ||
677             (!ubi->used.rb_node && !ubi->scrub.rb_node)) {
678                 /*
679                  * No free physical eraseblocks? Well, they must be waiting in
680                  * the queue to be erased. Cancel movement - it will be
681                  * triggered again when a free physical eraseblock appears.
682                  *
683                  * No used physical eraseblocks? They must be temporarily
684                  * protected from being moved. They will be moved to the
685                  * @ubi->used tree later and the wear-leveling will be
686                  * triggered again.
687                  */
688                 dbg_wl("cancel WL, a list is empty: free %d, used %d",
689                        !ubi->free.rb_node, !ubi->used.rb_node);
690                 goto out_cancel;
691         }
692
693         if (!ubi->scrub.rb_node) {
694                 /*
695                  * Now pick the least worn-out used physical eraseblock and a
696                  * highly worn-out free physical eraseblock. If the erase
697                  * counters differ much enough, start wear-leveling.
698                  */
699                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, u.rb);
700                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
701
702                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD)) {
703                         dbg_wl("no WL needed: min used EC %d, max free EC %d",
704                                e1->ec, e2->ec);
705                         goto out_cancel;
706                 }
707                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->used);
708                 rb_erase(&e1->u.rb, &ubi->used);
709                 dbg_wl("move PEB %d EC %d to PEB %d EC %d",
710                        e1->pnum, e1->ec, e2->pnum, e2->ec);
711         } else {
712                 /* Perform scrubbing */
713                 scrubbing = 1;
714                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->scrub), struct ubi_wl_entry, u.rb);
715                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
716                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->scrub);
717                 rb_erase(&e1->u.rb, &ubi->scrub);
718                 dbg_wl("scrub PEB %d to PEB %d", e1->pnum, e2->pnum);
719         }
720
721         paranoid_check_in_wl_tree(e2, &ubi->free);
722         rb_erase(&e2->u.rb, &ubi->free);
723         ubi->move_from = e1;
724         ubi->move_to = e2;
725         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
726
727         /*
728          * Now we are going to copy physical eraseblock @e1->pnum to @e2->pnum.
729          * We so far do not know which logical eraseblock our physical
730          * eraseblock (@e1) belongs to. We have to read the volume identifier
731          * header first.
732          *
733          * Note, we are protected from this PEB being unmapped and erased. The
734          * 'ubi_wl_put_peb()' would wait for moving to be finished if the PEB
735          * which is being moved was unmapped.
736          */
737
738         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, e1->pnum, vid_hdr, 0);
739         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
740                 if (err == UBI_IO_PEB_FREE) {
741                         /*
742                          * We are trying to move PEB without a VID header. UBI
743                          * always write VID headers shortly after the PEB was
744                          * given, so we have a situation when it has not yet
745                          * had a chance to write it, because it was preempted.
746                          * So add this PEB to the protection queue so far,
747                          * because presumably more data will be written there
748                          * (including the missing VID header), and then we'll
749                          * move it.
750                          */
751                         dbg_wl("PEB %d has no VID header", e1->pnum);
752                         protect = 1;
753                         goto out_not_moved;
754                 }
755
756                 ubi_err("error %d while reading VID header from PEB %d",
757                         err, e1->pnum);
758                 goto out_error;
759         }
760
761         vol_id = be32_to_cpu(vid_hdr->vol_id);
762         lnum = be32_to_cpu(vid_hdr->lnum);
763
764         err = ubi_eba_copy_leb(ubi, e1->pnum, e2->pnum, vid_hdr);
765         if (err) {
766                 if (err == MOVE_CANCEL_RACE) {
767                         /*
768                          * The LEB has not been moved because the volume is
769                          * being deleted or the PEB has been put meanwhile. We
770                          * should prevent this PEB from being selected for
771                          * wear-leveling movement again, so put it to the
772                          * protection queue.
773                          */
774                         protect = 1;
775                         goto out_not_moved;
776                 }
777
778                 if (err == MOVE_CANCEL_BITFLIPS || err == MOVE_TARGET_WR_ERR ||
779                     err == MOVE_TARGET_RD_ERR) {
780                         /*
781                          * Target PEB had bit-flips or write error - torture it.
782                          */
783                         torture = 1;
784                         goto out_not_moved;
785                 }
786
787                 if (err == MOVE_SOURCE_RD_ERR) {
788                         /*
789                          * An error happened while reading the source PEB. Do
790                          * not switch to R/O mode in this case, and give the
791                          * upper layers a possibility to recover from this,
792                          * e.g. by unmapping corresponding LEB. Instead, just
793                          * put this PEB to the @ubi->erroneous list to prevent
794                          * UBI from trying to move it over and over again.
795                          */
796                         if (ubi->erroneous_peb_count > ubi->max_erroneous) {
797                                 ubi_err("too many erroneous eraseblocks (%d)",
798                                         ubi->erroneous_peb_count);
799                                 goto out_error;
800                         }
801                         erroneous = 1;
802                         goto out_not_moved;
803                 }
804
805                 if (err < 0)
806                         goto out_error;
807
808                 ubi_assert(0);
809         }
810
811         /* The PEB has been successfully moved */
812         if (scrubbing)
813                 ubi_msg("scrubbed PEB %d (LEB %d:%d), data moved to PEB %d",
814                         e1->pnum, vol_id, lnum, e2->pnum);
815         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
816
817         spin_lock(&ubi->wl_lock);
818         if (!ubi->move_to_put) {
819                 wl_tree_add(e2, &ubi->used);
820                 e2 = NULL;
821         }
822         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
823         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
824         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
825
826         err = schedule_erase(ubi, e1, 0);
827         if (err) {
828                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e1);
829                 if (e2)
830                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
831                 goto out_ro;
832         }
833
834         if (e2) {
835                 /*
836                  * Well, the target PEB was put meanwhile, schedule it for
837                  * erasure.
838                  */
839                 dbg_wl("PEB %d (LEB %d:%d) was put meanwhile, erase",
840                        e2->pnum, vol_id, lnum);
841                 err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
842                 if (err) {
843                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
844                         goto out_ro;
845                 }
846         }
847
848         dbg_wl("done");
849         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
850         return 0;
851
852         /*
853          * For some reasons the LEB was not moved, might be an error, might be
854          * something else. @e1 was not changed, so return it back. @e2 might
855          * have been changed, schedule it for erasure.
856          */
857 out_not_moved:
858         if (vol_id != -1)
859                 dbg_wl("cancel moving PEB %d (LEB %d:%d) to PEB %d (%d)",
860                        e1->pnum, vol_id, lnum, e2->pnum, err);
861         else
862                 dbg_wl("cancel moving PEB %d to PEB %d (%d)",
863                        e1->pnum, e2->pnum, err);
864         spin_lock(&ubi->wl_lock);
865         if (protect)
866                 prot_queue_add(ubi, e1);
867         else if (erroneous) {
868                 wl_tree_add(e1, &ubi->erroneous);
869                 ubi->erroneous_peb_count += 1;
870         } else if (scrubbing)
871                 wl_tree_add(e1, &ubi->scrub);
872         else
873                 wl_tree_add(e1, &ubi->used);
874         ubi_assert(!ubi->move_to_put);
875         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
876         ubi->wl_scheduled = 0;
877         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
878
879         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
880         err = schedule_erase(ubi, e2, torture);
881         if (err) {
882                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
883                 goto out_ro;
884         }
885         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
886         return 0;
887
888 out_error:
889         if (vol_id != -1)
890                 ubi_err("error %d while moving PEB %d to PEB %d",
891                         err, e1->pnum, e2->pnum);
892         else
893                 ubi_err("error %d while moving PEB %d (LEB %d:%d) to PEB %d",
894                         err, e1->pnum, vol_id, lnum, e2->pnum);
895         spin_lock(&ubi->wl_lock);
896         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
897         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
898         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
899
900         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
901         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e1);
902         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
903
904 out_ro:
905         ubi_ro_mode(ubi);
906         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
907         ubi_assert(err != 0);
908         return err < 0 ? err : -EIO;
909
910 out_cancel:
911         ubi->wl_scheduled = 0;
912         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
913         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
914         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
915         return 0;
916 }
917
918 /**
919  * ensure_wear_leveling - schedule wear-leveling if it is needed.
920  * @ubi: UBI device description object
921  *
922  * This function checks if it is time to start wear-leveling and schedules it
923  * if yes. This function returns zero in case of success and a negative error
924  * code in case of failure.
925  */
926 static int ensure_wear_leveling(struct ubi_device *ubi)
927 {
928         int err = 0;
929         struct ubi_wl_entry *e1;
930         struct ubi_wl_entry *e2;
931         struct ubi_work *wrk;
932
933         spin_lock(&ubi->wl_lock);
934         if (ubi->wl_scheduled)
935                 /* Wear-leveling is already in the work queue */
936                 goto out_unlock;
937
938         /*
939          * If the ubi->scrub tree is not empty, scrubbing is needed, and the
940          * the WL worker has to be scheduled anyway.
941          */
942         if (!ubi->scrub.rb_node) {
943                 if (!ubi->used.rb_node || !ubi->free.rb_node)
944                         /* No physical eraseblocks - no deal */
945                         goto out_unlock;
946
947                 /*
948                  * We schedule wear-leveling only if the difference between the
949                  * lowest erase counter of used physical eraseblocks and a high
950                  * erase counter of free physical eraseblocks is greater than
951                  * %UBI_WL_THRESHOLD.
952                  */
953                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, u.rb);
954                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
955
956                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD))
957                         goto out_unlock;
958                 dbg_wl("schedule wear-leveling");
959         } else
960                 dbg_wl("schedule scrubbing");
961
962         ubi->wl_scheduled = 1;
963         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
964
965         wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
966         if (!wrk) {
967                 err = -ENOMEM;
968                 goto out_cancel;
969         }
970
971         wrk->func = &wear_leveling_worker;
972         schedule_ubi_work(ubi, wrk);
973         return err;
974
975 out_cancel:
976         spin_lock(&ubi->wl_lock);
977         ubi->wl_scheduled = 0;
978 out_unlock:
979         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
980         return err;
981 }
982
983 /**
984  * erase_worker - physical eraseblock erase worker function.
985  * @ubi: UBI device description object
986  * @wl_wrk: the work object
987  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
988  *
989  * This function erases a physical eraseblock and perform torture testing if
990  * needed. It also takes care about marking the physical eraseblock bad if
991  * needed. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
992  * failure.
993  */
994 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
995                         int cancel)
996 {
997         struct ubi_wl_entry *e = wl_wrk->e;
998         int pnum = e->pnum, err, need;
999
1000         if (cancel) {
1001                 dbg_wl("cancel erasure of PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1002                 kfree(wl_wrk);
1003                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1004                 return 0;
1005         }
1006
1007         dbg_wl("erase PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1008
1009         err = sync_erase(ubi, e, wl_wrk->torture);
1010         if (!err) {
1011                 /* Fine, we've erased it successfully */
1012                 kfree(wl_wrk);
1013
1014                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1015                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1016                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1017
1018                 /*
1019                  * One more erase operation has happened, take care about
1020                  * protected physical eraseblocks.
1021                  */
1022                 serve_prot_queue(ubi);
1023
1024                 /* And take care about wear-leveling */
1025                 err = ensure_wear_leveling(ubi);
1026                 return err;
1027         }
1028
1029         ubi_err("failed to erase PEB %d, error %d", pnum, err);
1030         kfree(wl_wrk);
1031         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1032
1033         if (err == -EINTR || err == -ENOMEM || err == -EAGAIN ||
1034             err == -EBUSY) {
1035                 int err1;
1036
1037                 /* Re-schedule the LEB for erasure */
1038                 err1 = schedule_erase(ubi, e, 0);
1039                 if (err1) {
1040                         err = err1;
1041                         goto out_ro;
1042                 }
1043                 return err;
1044         } else if (err != -EIO) {
1045                 /*
1046                  * If this is not %-EIO, we have no idea what to do. Scheduling
1047                  * this physical eraseblock for erasure again would cause
1048                  * errors again and again. Well, lets switch to R/O mode.
1049                  */
1050                 goto out_ro;
1051         }
1052
1053         /* It is %-EIO, the PEB went bad */
1054
1055         if (!ubi->bad_allowed) {
1056                 ubi_err("bad physical eraseblock %d detected", pnum);
1057                 goto out_ro;
1058         }
1059
1060         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1061         need = ubi->beb_rsvd_level - ubi->beb_rsvd_pebs + 1;
1062         if (need > 0) {
1063                 need = ubi->avail_pebs >= need ? need : ubi->avail_pebs;
1064                 ubi->avail_pebs -= need;
1065                 ubi->rsvd_pebs += need;
1066                 ubi->beb_rsvd_pebs += need;
1067                 if (need > 0)
1068                         ubi_msg("reserve more %d PEBs", need);
1069         }
1070
1071         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0) {
1072                 spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1073                 ubi_err("no reserved physical eraseblocks");
1074                 goto out_ro;
1075         }
1076         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1077
1078         ubi_msg("mark PEB %d as bad", pnum);
1079         err = ubi_io_mark_bad(ubi, pnum);
1080         if (err)
1081                 goto out_ro;
1082
1083         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1084         ubi->beb_rsvd_pebs -= 1;
1085         ubi->bad_peb_count += 1;
1086         ubi->good_peb_count -= 1;
1087         ubi_calculate_reserved(ubi);
1088         if (ubi->beb_rsvd_pebs)
1089                 ubi_msg("%d PEBs left in the reserve", ubi->beb_rsvd_pebs);
1090         else
1091                 ubi_warn("last PEB from the reserved pool was used");
1092         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1093
1094         return err;
1095
1096 out_ro:
1097         ubi_ro_mode(ubi);
1098         return err;
1099 }
1100
1101 /**
1102  * ubi_wl_put_peb - return a PEB to the wear-leveling sub-system.
1103  * @ubi: UBI device description object
1104  * @pnum: physical eraseblock to return
1105  * @torture: if this physical eraseblock has to be tortured
1106  *
1107  * This function is called to return physical eraseblock @pnum to the pool of
1108  * free physical eraseblocks. The @torture flag has to be set if an I/O error
1109  * occurred to this @pnum and it has to be tested. This function returns zero
1110  * in case of success, and a negative error code in case of failure.
1111  */
1112 int ubi_wl_put_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum, int torture)
1113 {
1114         int err;
1115         struct ubi_wl_entry *e;
1116
1117         dbg_wl("PEB %d", pnum);
1118         ubi_assert(pnum >= 0);
1119         ubi_assert(pnum < ubi->peb_count);
1120
1121 retry:
1122         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1123         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1124         if (e == ubi->move_from) {
1125                 /*
1126                  * User is putting the physical eraseblock which was selected to
1127                  * be moved. It will be scheduled for erasure in the
1128                  * wear-leveling worker.
1129                  */
1130                 dbg_wl("PEB %d is being moved, wait", pnum);
1131                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1132
1133                 /* Wait for the WL worker by taking the @ubi->move_mutex */
1134                 mutex_lock(&ubi->move_mutex);
1135                 mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
1136                 goto retry;
1137         } else if (e == ubi->move_to) {
1138                 /*
1139                  * User is putting the physical eraseblock which was selected
1140                  * as the target the data is moved to. It may happen if the EBA
1141                  * sub-system already re-mapped the LEB in 'ubi_eba_copy_leb()'
1142                  * but the WL sub-system has not put the PEB to the "used" tree
1143                  * yet, but it is about to do this. So we just set a flag which
1144                  * will tell the WL worker that the PEB is not needed anymore
1145                  * and should be scheduled for erasure.
1146                  */
1147                 dbg_wl("PEB %d is the target of data moving", pnum);
1148                 ubi_assert(!ubi->move_to_put);
1149                 ubi->move_to_put = 1;
1150                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1151                 return 0;
1152         } else {
1153                 if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1154                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1155                         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->used);
1156                 } else if (in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1157                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->scrub);
1158                         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->scrub);
1159                 } else if (in_wl_tree(e, &ubi->erroneous)) {
1160                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->erroneous);
1161                         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->erroneous);
1162                         ubi->erroneous_peb_count -= 1;
1163                         ubi_assert(ubi->erroneous_peb_count >= 0);
1164                         /* Erroneous PEBs should be tortured */
1165                         torture = 1;
1166                 } else {
1167                         err = prot_queue_del(ubi, e->pnum);
1168                         if (err) {
1169                                 ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1170                                 ubi_ro_mode(ubi);
1171                                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1172                                 return err;
1173                         }
1174                 }
1175         }
1176         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1177
1178         err = schedule_erase(ubi, e, torture);
1179         if (err) {
1180                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1181                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1182                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1183         }
1184
1185         return err;
1186 }
1187
1188 /**
1189  * ubi_wl_scrub_peb - schedule a physical eraseblock for scrubbing.
1190  * @ubi: UBI device description object
1191  * @pnum: the physical eraseblock to schedule
1192  *
1193  * If a bit-flip in a physical eraseblock is detected, this physical eraseblock
1194  * needs scrubbing. This function schedules a physical eraseblock for
1195  * scrubbing which is done in background. This function returns zero in case of
1196  * success and a negative error code in case of failure.
1197  */
1198 int ubi_wl_scrub_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum)
1199 {
1200         struct ubi_wl_entry *e;
1201
1202         dbg_msg("schedule PEB %d for scrubbing", pnum);
1203
1204 retry:
1205         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1206         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1207         if (e == ubi->move_from || in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1208                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1209                 return 0;
1210         }
1211
1212         if (e == ubi->move_to) {
1213                 /*
1214                  * This physical eraseblock was used to move data to. The data
1215                  * was moved but the PEB was not yet inserted to the proper
1216                  * tree. We should just wait a little and let the WL worker
1217                  * proceed.
1218                  */
1219                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1220                 dbg_wl("the PEB %d is not in proper tree, retry", pnum);
1221                 yield();
1222                 goto retry;
1223         }
1224
1225         if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1226                 paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1227                 rb_erase(&e->u.rb, &ubi->used);
1228         } else {
1229                 int err;
1230
1231                 err = prot_queue_del(ubi, e->pnum);
1232                 if (err) {
1233                         ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1234                         ubi_ro_mode(ubi);
1235                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1236                         return err;
1237                 }
1238         }
1239
1240         wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1241         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1242
1243         /*
1244          * Technically scrubbing is the same as wear-leveling, so it is done
1245          * by the WL worker.
1246          */
1247         return ensure_wear_leveling(ubi);
1248 }
1249
1250 /**
1251  * ubi_wl_flush - flush all pending works.
1252  * @ubi: UBI device description object
1253  *
1254  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
1255  * case of failure.
1256  */
1257 int ubi_wl_flush(struct ubi_device *ubi)
1258 {
1259         int err;
1260
1261         /*
1262          * Erase while the pending works queue is not empty, but not more than
1263          * the number of currently pending works.
1264          */
1265         dbg_wl("flush (%d pending works)", ubi->works_count);
1266         while (ubi->works_count) {
1267                 err = do_work(ubi);
1268                 if (err)
1269                         return err;
1270         }
1271
1272         /*
1273          * Make sure all the works which have been done in parallel are
1274          * finished.
1275          */
1276         down_write(&ubi->work_sem);
1277         up_write(&ubi->work_sem);
1278
1279         /*
1280          * And in case last was the WL worker and it canceled the LEB
1281          * movement, flush again.
1282          */
1283         while (ubi->works_count) {
1284                 dbg_wl("flush more (%d pending works)", ubi->works_count);
1285                 err = do_work(ubi);
1286                 if (err)
1287                         return err;
1288         }
1289
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 /**
1294  * tree_destroy - destroy an RB-tree.
1295  * @root: the root of the tree to destroy
1296  */
1297 static void tree_destroy(struct rb_root *root)
1298 {
1299         struct rb_node *rb;
1300         struct ubi_wl_entry *e;
1301
1302         rb = root->rb_node;
1303         while (rb) {
1304                 if (rb->rb_left)
1305                         rb = rb->rb_left;
1306                 else if (rb->rb_right)
1307                         rb = rb->rb_right;
1308                 else {
1309                         e = rb_entry(rb, struct ubi_wl_entry, u.rb);
1310
1311                         rb = rb_parent(rb);
1312                         if (rb) {
1313                                 if (rb->rb_left == &e->u.rb)
1314                                         rb->rb_left = NULL;
1315                                 else
1316                                         rb->rb_right = NULL;
1317                         }
1318
1319                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1320                 }
1321         }
1322 }
1323
1324 /**
1325  * ubi_thread - UBI background thread.
1326  * @u: the UBI device description object pointer
1327  */
1328 int ubi_thread(void *u)
1329 {
1330         int failures = 0;
1331         struct ubi_device *ubi = u;
1332
1333         ubi_msg("background thread \"%s\" started, PID %d",
1334                 ubi->bgt_name, task_pid_nr(current));
1335
1336         set_freezable();
1337         for (;;) {
1338                 int err;
1339
1340                 if (kthread_should_stop())
1341                         break;
1342
1343                 if (try_to_freeze())
1344                         continue;
1345
1346                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1347                 if (list_empty(&ubi->works) || ubi->ro_mode ||
1348                                !ubi->thread_enabled) {
1349                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1350                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1351                         schedule();
1352                         continue;
1353                 }
1354                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1355
1356                 err = do_work(ubi);
1357                 if (err) {
1358                         ubi_err("%s: work failed with error code %d",
1359                                 ubi->bgt_name, err);
1360                         if (failures++ > WL_MAX_FAILURES) {
1361                                 /*
1362                                  * Too many failures, disable the thread and
1363                                  * switch to read-only mode.
1364                                  */
1365                                 ubi_msg("%s: %d consecutive failures",
1366                                         ubi->bgt_name, WL_MAX_FAILURES);
1367                                 ubi_ro_mode(ubi);
1368                                 ubi->thread_enabled = 0;
1369                                 continue;
1370                         }
1371                 } else
1372                         failures = 0;
1373
1374                 cond_resched();
1375         }
1376
1377         dbg_wl("background thread \"%s\" is killed", ubi->bgt_name);
1378         return 0;
1379 }
1380
1381 /**
1382  * cancel_pending - cancel all pending works.
1383  * @ubi: UBI device description object
1384  */
1385 static void cancel_pending(struct ubi_device *ubi)
1386 {
1387         while (!list_empty(&ubi->works)) {
1388                 struct ubi_work *wrk;
1389
1390                 wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
1391                 list_del(&wrk->list);
1392                 wrk->func(ubi, wrk, 1);
1393                 ubi->works_count -= 1;
1394                 ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
1395         }
1396 }
1397
1398 /**
1399  * ubi_wl_init_scan - initialize the WL sub-system using scanning information.
1400  * @ubi: UBI device description object
1401  * @si: scanning information
1402  *
1403  * This function returns zero in case of success, and a negative error code in
1404  * case of failure.
1405  */
1406 int ubi_wl_init_scan(struct ubi_device *ubi, struct ubi_scan_info *si)
1407 {
1408         int err, i;
1409         struct rb_node *rb1, *rb2;
1410         struct ubi_scan_volume *sv;
1411         struct ubi_scan_leb *seb, *tmp;
1412         struct ubi_wl_entry *e;
1413
1414         ubi->used = ubi->erroneous = ubi->free = ubi->scrub = RB_ROOT;
1415         spin_lock_init(&ubi->wl_lock);
1416         mutex_init(&ubi->move_mutex);
1417         init_rwsem(&ubi->work_sem);
1418         ubi->max_ec = si->max_ec;
1419         INIT_LIST_HEAD(&ubi->works);
1420
1421         sprintf(ubi->bgt_name, UBI_BGT_NAME_PATTERN, ubi->ubi_num);
1422
1423         err = -ENOMEM;
1424         ubi->lookuptbl = kzalloc(ubi->peb_count * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1425         if (!ubi->lookuptbl)
1426                 return err;
1427
1428         for (i = 0; i < UBI_PROT_QUEUE_LEN; i++)
1429                 INIT_LIST_HEAD(&ubi->pq[i]);
1430         ubi->pq_head = 0;
1431
1432         list_for_each_entry_safe(seb, tmp, &si->erase, u.list) {
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 (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1443                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1444                         goto out_free;
1445                 }
1446         }
1447
1448         list_for_each_entry(seb, &si->free, u.list) {
1449                 cond_resched();
1450
1451                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1452                 if (!e)
1453                         goto out_free;
1454
1455                 e->pnum = seb->pnum;
1456                 e->ec = seb->ec;
1457                 ubi_assert(e->ec >= 0);
1458                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1459                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1460         }
1461
1462         list_for_each_entry(seb, &si->corr, u.list) {
1463                 cond_resched();
1464
1465                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1466                 if (!e)
1467                         goto out_free;
1468
1469                 e->pnum = seb->pnum;
1470                 e->ec = seb->ec;
1471                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1472                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1473                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1474                         goto out_free;
1475                 }
1476         }
1477
1478         ubi_rb_for_each_entry(rb1, sv, &si->volumes, rb) {
1479                 ubi_rb_for_each_entry(rb2, seb, &sv->root, u.rb) {
1480                         cond_resched();
1481
1482                         e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1483                         if (!e)
1484                                 goto out_free;
1485
1486                         e->pnum = seb->pnum;
1487                         e->ec = seb->ec;
1488                         ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1489                         if (!seb->scrub) {
1490                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the used tree",
1491                                        e->pnum, e->ec);
1492                                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1493                         } else {
1494                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the scrub tree",
1495                                        e->pnum, e->ec);
1496                                 wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1497                         }
1498                 }
1499         }
1500
1501         if (ubi->avail_pebs < WL_RESERVED_PEBS) {
1502                 ubi_err("no enough physical eraseblocks (%d, need %d)",
1503                         ubi->avail_pebs, WL_RESERVED_PEBS);
1504                 goto out_free;
1505         }
1506         ubi->avail_pebs -= WL_RESERVED_PEBS;
1507         ubi->rsvd_pebs += WL_RESERVED_PEBS;
1508
1509         /* Schedule wear-leveling if needed */
1510         err = ensure_wear_leveling(ubi);
1511         if (err)
1512                 goto out_free;
1513
1514         return 0;
1515
1516 out_free:
1517         cancel_pending(ubi);
1518         tree_destroy(&ubi->used);
1519         tree_destroy(&ubi->free);
1520         tree_destroy(&ubi->scrub);
1521         kfree(ubi->lookuptbl);
1522         return err;
1523 }
1524
1525 /**
1526  * protection_queue_destroy - destroy the protection queue.
1527  * @ubi: UBI device description object
1528  */
1529 static void protection_queue_destroy(struct ubi_device *ubi)
1530 {
1531         int i;
1532         struct ubi_wl_entry *e, *tmp;
1533
1534         for (i = 0; i < UBI_PROT_QUEUE_LEN; ++i) {
1535                 list_for_each_entry_safe(e, tmp, &ubi->pq[i], u.list) {
1536                         list_del(&e->u.list);
1537                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1538                 }
1539         }
1540 }
1541
1542 /**
1543  * ubi_wl_close - close the wear-leveling sub-system.
1544  * @ubi: UBI device description object
1545  */
1546 void ubi_wl_close(struct ubi_device *ubi)
1547 {
1548         dbg_wl("close the WL sub-system");
1549         cancel_pending(ubi);
1550         protection_queue_destroy(ubi);
1551         tree_destroy(&ubi->used);
1552         tree_destroy(&ubi->erroneous);
1553         tree_destroy(&ubi->free);
1554         tree_destroy(&ubi->scrub);
1555         kfree(ubi->lookuptbl);
1556 }
1557
1558 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
1559
1560 /**
1561  * paranoid_check_ec - make sure that the erase counter of a PEB is correct.
1562  * @ubi: UBI device description object
1563  * @pnum: the physical eraseblock number to check
1564  * @ec: the erase counter to check
1565  *
1566  * This function returns zero if the erase counter of physical eraseblock @pnum
1567  * is equivalent to @ec, %1 if not, and a negative error code if an error
1568  * occurred.
1569  */
1570 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec)
1571 {
1572         int err;
1573         long long read_ec;
1574         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
1575
1576         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
1577         if (!ec_hdr)
1578                 return -ENOMEM;
1579
1580         err = ubi_io_read_ec_hdr(ubi, pnum, ec_hdr, 0);
1581         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
1582                 /* The header does not have to exist */
1583                 err = 0;
1584                 goto out_free;
1585         }
1586
1587         read_ec = be64_to_cpu(ec_hdr->ec);
1588         if (ec != read_ec) {
1589                 ubi_err("paranoid check failed for PEB %d", pnum);
1590                 ubi_err("read EC is %lld, should be %d", read_ec, ec);
1591                 ubi_dbg_dump_stack();
1592                 err = 1;
1593         } else
1594                 err = 0;
1595
1596 out_free:
1597         kfree(ec_hdr);
1598         return err;
1599 }
1600
1601 /**
1602  * paranoid_check_in_wl_tree - check that wear-leveling entry is in WL RB-tree.
1603  * @e: the wear-leveling entry to check
1604  * @root: the root of the tree
1605  *
1606  * This function returns zero if @e is in the @root RB-tree and %1 if it is
1607  * not.
1608  */
1609 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
1610                                      struct rb_root *root)
1611 {
1612         if (in_wl_tree(e, root))
1613                 return 0;
1614
1615         ubi_err("paranoid check failed for PEB %d, EC %d, RB-tree %p ",
1616                 e->pnum, e->ec, root);
1617         ubi_dbg_dump_stack();
1618         return 1;
1619 }
1620
1621 /**
1622  * paranoid_check_in_pq - check if wear-leveling entry is in the protection
1623  *                        queue.
1624  * @ubi: UBI device description object
1625  * @e: the wear-leveling entry to check
1626  *
1627  * This function returns zero if @e is in @ubi->pq and %1 if it is not.
1628  */
1629 static int paranoid_check_in_pq(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e)
1630 {
1631         struct ubi_wl_entry *p;
1632         int i;
1633
1634         for (i = 0; i < UBI_PROT_QUEUE_LEN; ++i)
1635                 list_for_each_entry(p, &ubi->pq[i], u.list)
1636                         if (p == e)
1637                                 return 0;
1638
1639         ubi_err("paranoid check failed for PEB %d, EC %d, Protect queue",
1640                 e->pnum, e->ec);
1641         ubi_dbg_dump_stack();
1642         return 1;
1643 }
1644 #endif /* CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID */