UBI: bugfix: allocate mandatory EBs first
[linux-2.6] / drivers / mtd / ubi / cdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) International Business Machines Corp., 2006
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See
12  * the GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
17  *
18  * Author: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
19  */
20
21 /*
22  * This file includes implementation of UBI character device operations.
23  *
24  * There are two kinds of character devices in UBI: UBI character devices and
25  * UBI volume character devices. UBI character devices allow users to
26  * manipulate whole volumes: create, remove, and re-size them. Volume character
27  * devices provide volume I/O capabilities.
28  *
29  * Major and minor numbers are assigned dynamically to both UBI and volume
30  * character devices.
31  */
32
33 #include <linux/module.h>
34 #include <linux/stat.h>
35 #include <linux/ioctl.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <mtd/ubi-user.h>
38 #include <asm/uaccess.h>
39 #include <asm/div64.h>
40 #include "ubi.h"
41
42 /*
43  * Maximum sequence numbers of UBI and volume character device IOCTLs (direct
44  * logical eraseblock erase is a debug-only feature).
45  */
46 #define UBI_CDEV_IOC_MAX_SEQ 2
47 #ifndef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_USERSPACE_IO
48 #define VOL_CDEV_IOC_MAX_SEQ 1
49 #else
50 #define VOL_CDEV_IOC_MAX_SEQ 2
51 #endif
52
53 /**
54  * major_to_device - get UBI device object by character device major number.
55  * @major: major number
56  *
57  * This function returns a pointer to the UBI device object.
58  */
59 static struct ubi_device *major_to_device(int major)
60 {
61         int i;
62
63         for (i = 0; i < ubi_devices_cnt; i++)
64                 if (ubi_devices[i] && ubi_devices[i]->major == major)
65                         return ubi_devices[i];
66         BUG();
67         return NULL;
68 }
69
70 /**
71  * get_exclusive - get exclusive access to an UBI volume.
72  * @desc: volume descriptor
73  *
74  * This function changes UBI volume open mode to "exclusive". Returns previous
75  * mode value (positive integer) in case of success and a negative error code
76  * in case of failure.
77  */
78 static int get_exclusive(struct ubi_volume_desc *desc)
79 {
80         int users, err;
81         struct ubi_volume *vol = desc->vol;
82
83         spin_lock(&vol->ubi->volumes_lock);
84         users = vol->readers + vol->writers + vol->exclusive;
85         ubi_assert(users > 0);
86         if (users > 1) {
87                 dbg_err("%d users for volume %d", users, vol->vol_id);
88                 err = -EBUSY;
89         } else {
90                 vol->readers = vol->writers = 0;
91                 vol->exclusive = 1;
92                 err = desc->mode;
93                 desc->mode = UBI_EXCLUSIVE;
94         }
95         spin_unlock(&vol->ubi->volumes_lock);
96
97         return err;
98 }
99
100 /**
101  * revoke_exclusive - revoke exclusive mode.
102  * @desc: volume descriptor
103  * @mode: new mode to switch to
104  */
105 static void revoke_exclusive(struct ubi_volume_desc *desc, int mode)
106 {
107         struct ubi_volume *vol = desc->vol;
108
109         spin_lock(&vol->ubi->volumes_lock);
110         ubi_assert(vol->readers == 0 && vol->writers == 0);
111         ubi_assert(vol->exclusive == 1 && desc->mode == UBI_EXCLUSIVE);
112         vol->exclusive = 0;
113         if (mode == UBI_READONLY)
114                 vol->readers = 1;
115         else if (mode == UBI_READWRITE)
116                 vol->writers = 1;
117         else
118                 vol->exclusive = 1;
119         spin_unlock(&vol->ubi->volumes_lock);
120
121         desc->mode = mode;
122 }
123
124 static int vol_cdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
125 {
126         struct ubi_volume_desc *desc;
127         const struct ubi_device *ubi = major_to_device(imajor(inode));
128         int vol_id = iminor(inode) - 1;
129         int mode;
130
131         if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
132                 mode = UBI_READWRITE;
133         else
134                 mode = UBI_READONLY;
135
136         dbg_msg("open volume %d, mode %d", vol_id, mode);
137
138         desc = ubi_open_volume(ubi->ubi_num, vol_id, mode);
139         if (IS_ERR(desc))
140                 return PTR_ERR(desc);
141
142         file->private_data = desc;
143         return 0;
144 }
145
146 static int vol_cdev_release(struct inode *inode, struct file *file)
147 {
148         struct ubi_volume_desc *desc = file->private_data;
149         struct ubi_volume *vol = desc->vol;
150
151         dbg_msg("release volume %d, mode %d", vol->vol_id, desc->mode);
152
153         if (vol->updating) {
154                 ubi_warn("update of volume %d not finished, volume is damaged",
155                          vol->vol_id);
156                 vol->updating = 0;
157                 vfree(vol->upd_buf);
158         }
159
160         ubi_close_volume(desc);
161         return 0;
162 }
163
164 static loff_t vol_cdev_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
165 {
166         struct ubi_volume_desc *desc = file->private_data;
167         struct ubi_volume *vol = desc->vol;
168         loff_t new_offset;
169
170         if (vol->updating) {
171                  /* Update is in progress, seeking is prohibited */
172                 dbg_err("updating");
173                 return -EBUSY;
174         }
175
176         switch (origin) {
177         case 0: /* SEEK_SET */
178                 new_offset = offset;
179                 break;
180         case 1: /* SEEK_CUR */
181                 new_offset = file->f_pos + offset;
182                 break;
183         case 2: /* SEEK_END */
184                 new_offset = vol->used_bytes + offset;
185                 break;
186         default:
187                 return -EINVAL;
188         }
189
190         if (new_offset < 0 || new_offset > vol->used_bytes) {
191                 dbg_err("bad seek %lld", new_offset);
192                 return -EINVAL;
193         }
194
195         dbg_msg("seek volume %d, offset %lld, origin %d, new offset %lld",
196                 vol->vol_id, offset, origin, new_offset);
197
198         file->f_pos = new_offset;
199         return new_offset;
200 }
201
202 static ssize_t vol_cdev_read(struct file *file, __user char *buf, size_t count,
203                              loff_t *offp)
204 {
205         struct ubi_volume_desc *desc = file->private_data;
206         struct ubi_volume *vol = desc->vol;
207         struct ubi_device *ubi = vol->ubi;
208         int err, lnum, off, len,  vol_id = desc->vol->vol_id, tbuf_size;
209         size_t count_save = count;
210         void *tbuf;
211         uint64_t tmp;
212
213         dbg_msg("read %zd bytes from offset %lld of volume %d",
214                 count, *offp, vol_id);
215
216         if (vol->updating) {
217                 dbg_err("updating");
218                 return -EBUSY;
219         }
220         if (vol->upd_marker) {
221                 dbg_err("damaged volume, update marker is set");
222                 return -EBADF;
223         }
224         if (*offp == vol->used_bytes || count == 0)
225                 return 0;
226
227         if (vol->corrupted)
228                 dbg_msg("read from corrupted volume %d", vol_id);
229
230         if (*offp + count > vol->used_bytes)
231                 count_save = count = vol->used_bytes - *offp;
232
233         tbuf_size = vol->usable_leb_size;
234         if (count < tbuf_size)
235                 tbuf_size = ALIGN(count, ubi->min_io_size);
236         tbuf = vmalloc(tbuf_size);
237         if (!tbuf)
238                 return -ENOMEM;
239
240         len = count > tbuf_size ? tbuf_size : count;
241
242         tmp = *offp;
243         off = do_div(tmp, vol->usable_leb_size);
244         lnum = tmp;
245
246         do {
247                 cond_resched();
248
249                 if (off + len >= vol->usable_leb_size)
250                         len = vol->usable_leb_size - off;
251
252                 err = ubi_eba_read_leb(ubi, vol_id, lnum, tbuf, off, len, 0);
253                 if (err)
254                         break;
255
256                 off += len;
257                 if (off == vol->usable_leb_size) {
258                         lnum += 1;
259                         off -= vol->usable_leb_size;
260                 }
261
262                 count -= len;
263                 *offp += len;
264
265                 err = copy_to_user(buf, tbuf, len);
266                 if (err) {
267                         err = -EFAULT;
268                         break;
269                 }
270
271                 buf += len;
272                 len = count > tbuf_size ? tbuf_size : count;
273         } while (count);
274
275         vfree(tbuf);
276         return err ? err : count_save - count;
277 }
278
279 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_USERSPACE_IO
280
281 /*
282  * This function allows to directly write to dynamic UBI volumes, without
283  * issuing the volume update operation. Available only as a debugging feature.
284  * Very useful for testing UBI.
285  */
286 static ssize_t vol_cdev_direct_write(struct file *file, const char __user *buf,
287                                      size_t count, loff_t *offp)
288 {
289         struct ubi_volume_desc *desc = file->private_data;
290         struct ubi_volume *vol = desc->vol;
291         struct ubi_device *ubi = vol->ubi;
292         int lnum, off, len, tbuf_size, vol_id = vol->vol_id, err = 0;
293         size_t count_save = count;
294         char *tbuf;
295         uint64_t tmp;
296
297         dbg_msg("requested: write %zd bytes to offset %lld of volume %u",
298                 count, *offp, desc->vol->vol_id);
299
300         if (vol->vol_type == UBI_STATIC_VOLUME)
301                 return -EROFS;
302
303         tmp = *offp;
304         off = do_div(tmp, vol->usable_leb_size);
305         lnum = tmp;
306
307         if (off % ubi->min_io_size) {
308                 dbg_err("unaligned position");
309                 return -EINVAL;
310         }
311
312         if (*offp + count > vol->used_bytes)
313                 count_save = count = vol->used_bytes - *offp;
314
315         /* We can write only in fractions of the minimum I/O unit */
316         if (count % ubi->min_io_size) {
317                 dbg_err("unaligned write length");
318                 return -EINVAL;
319         }
320
321         tbuf_size = vol->usable_leb_size;
322         if (count < tbuf_size)
323                 tbuf_size = ALIGN(count, ubi->min_io_size);
324         tbuf = vmalloc(tbuf_size);
325         if (!tbuf)
326                 return -ENOMEM;
327
328         len = count > tbuf_size ? tbuf_size : count;
329
330         while (count) {
331                 cond_resched();
332
333                 if (off + len >= vol->usable_leb_size)
334                         len = vol->usable_leb_size - off;
335
336                 err = copy_from_user(tbuf, buf, len);
337                 if (err) {
338                         err = -EFAULT;
339                         break;
340                 }
341
342                 err = ubi_eba_write_leb(ubi, vol_id, lnum, tbuf, off, len,
343                                         UBI_UNKNOWN);
344                 if (err)
345                         break;
346
347                 off += len;
348                 if (off == vol->usable_leb_size) {
349                         lnum += 1;
350                         off -= vol->usable_leb_size;
351                 }
352
353                 count -= len;
354                 *offp += len;
355                 buf += len;
356                 len = count > tbuf_size ? tbuf_size : count;
357         }
358
359         vfree(tbuf);
360         return err ? err : count_save - count;
361 }
362
363 #else
364 #define vol_cdev_direct_write(file, buf, count, offp) -EPERM
365 #endif /* CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_USERSPACE_IO */
366
367 static ssize_t vol_cdev_write(struct file *file, const char __user *buf,
368                               size_t count, loff_t *offp)
369 {
370         int err = 0;
371         struct ubi_volume_desc *desc = file->private_data;
372         struct ubi_volume *vol = desc->vol;
373         struct ubi_device *ubi = vol->ubi;
374
375         if (!vol->updating)
376                 return vol_cdev_direct_write(file, buf, count, offp);
377
378         err = ubi_more_update_data(ubi, vol->vol_id, buf, count);
379         if (err < 0) {
380                 ubi_err("cannot write %zd bytes of update data", count);
381                 return err;
382         }
383
384         if (err) {
385                 /*
386                  * Update is finished, @err contains number of actually written
387                  * bytes now.
388                  */
389                 count = err;
390
391                 err = ubi_check_volume(ubi, vol->vol_id);
392                 if (err < 0)
393                         return err;
394
395                 if (err) {
396                         ubi_warn("volume %d on UBI device %d is corrupted",
397                                  vol->vol_id, ubi->ubi_num);
398                         vol->corrupted = 1;
399                 }
400                 vol->checked = 1;
401                 ubi_gluebi_updated(vol);
402                 revoke_exclusive(desc, UBI_READWRITE);
403         }
404
405         *offp += count;
406         return count;
407 }
408
409 static int vol_cdev_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
410                           unsigned int cmd, unsigned long arg)
411 {
412         int err = 0;
413         struct ubi_volume_desc *desc = file->private_data;
414         struct ubi_volume *vol = desc->vol;
415         struct ubi_device *ubi = vol->ubi;
416         void __user *argp = (void __user *)arg;
417
418         switch (cmd) {
419         /* Volume update command */
420         case UBI_IOCVOLUP:
421         {
422                 int64_t bytes, rsvd_bytes;
423
424                 if (!capable(CAP_SYS_RESOURCE)) {
425                         err = -EPERM;
426                         break;
427                 }
428
429                 err = copy_from_user(&bytes, argp, sizeof(int64_t));
430                 if (err) {
431                         err = -EFAULT;
432                         break;
433                 }
434
435                 if (desc->mode == UBI_READONLY) {
436                         err = -EROFS;
437                         break;
438                 }
439
440                 rsvd_bytes = vol->reserved_pebs * (ubi->leb_size-vol->data_pad);
441                 if (bytes < 0 || bytes > rsvd_bytes) {
442                         err = -EINVAL;
443                         break;
444                 }
445
446                 err = get_exclusive(desc);
447                 if (err < 0)
448                         break;
449
450                 err = ubi_start_update(ubi, vol->vol_id, bytes);
451                 if (bytes == 0)
452                         revoke_exclusive(desc, UBI_READWRITE);
453
454                 file->f_pos = 0;
455                 break;
456         }
457
458 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_USERSPACE_IO
459         /* Logical eraseblock erasure command */
460         case UBI_IOCEBER:
461         {
462                 int32_t lnum;
463
464                 err = get_user(lnum, (__user int32_t *)argp);
465                 if (err) {
466                         err = -EFAULT;
467                         break;
468                 }
469
470                 if (desc->mode == UBI_READONLY) {
471                         err = -EROFS;
472                         break;
473                 }
474
475                 if (lnum < 0 || lnum >= vol->reserved_pebs) {
476                         err = -EINVAL;
477                         break;
478                 }
479
480                 if (vol->vol_type != UBI_DYNAMIC_VOLUME) {
481                         err = -EROFS;
482                         break;
483                 }
484
485                 dbg_msg("erase LEB %d:%d", vol->vol_id, lnum);
486                 err = ubi_eba_unmap_leb(ubi, vol->vol_id, lnum);
487                 if (err)
488                         break;
489
490                 err = ubi_wl_flush(ubi);
491                 break;
492         }
493 #endif
494
495         default:
496                 err = -ENOTTY;
497                 break;
498         }
499
500         return err;
501 }
502
503 /**
504  * verify_mkvol_req - verify volume creation request.
505  * @ubi: UBI device description object
506  * @req: the request to check
507  *
508  * This function zero if the request is correct, and %-EINVAL if not.
509  */
510 static int verify_mkvol_req(const struct ubi_device *ubi,
511                             const struct ubi_mkvol_req *req)
512 {
513         int n, err = -EINVAL;
514
515         if (req->bytes < 0 || req->alignment < 0 || req->vol_type < 0 ||
516             req->name_len < 0)
517                 goto bad;
518
519         if ((req->vol_id < 0 || req->vol_id >= ubi->vtbl_slots) &&
520             req->vol_id != UBI_VOL_NUM_AUTO)
521                 goto bad;
522
523         if (req->alignment == 0)
524                 goto bad;
525
526         if (req->bytes == 0)
527                 goto bad;
528
529         if (req->vol_type != UBI_DYNAMIC_VOLUME &&
530             req->vol_type != UBI_STATIC_VOLUME)
531                 goto bad;
532
533         if (req->alignment > ubi->leb_size)
534                 goto bad;
535
536         n = req->alignment % ubi->min_io_size;
537         if (req->alignment != 1 && n)
538                 goto bad;
539
540         if (req->name_len > UBI_VOL_NAME_MAX) {
541                 err = -ENAMETOOLONG;
542                 goto bad;
543         }
544
545         return 0;
546
547 bad:
548         dbg_err("bad volume creation request");
549         ubi_dbg_dump_mkvol_req(req);
550         return err;
551 }
552
553 /**
554  * verify_rsvol_req - verify volume re-size request.
555  * @ubi: UBI device description object
556  * @req: the request to check
557  *
558  * This function returns zero if the request is correct, and %-EINVAL if not.
559  */
560 static int verify_rsvol_req(const struct ubi_device *ubi,
561                             const struct ubi_rsvol_req *req)
562 {
563         if (req->bytes <= 0)
564                 return -EINVAL;
565
566         if (req->vol_id < 0 || req->vol_id >= ubi->vtbl_slots)
567                 return -EINVAL;
568
569         return 0;
570 }
571
572 static int ubi_cdev_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
573                           unsigned int cmd, unsigned long arg)
574 {
575         int err = 0;
576         struct ubi_device *ubi;
577         struct ubi_volume_desc *desc;
578         void __user *argp = (void __user *)arg;
579
580         if (!capable(CAP_SYS_RESOURCE))
581                 return -EPERM;
582
583         ubi = major_to_device(imajor(inode));
584         if (IS_ERR(ubi))
585                 return PTR_ERR(ubi);
586
587         switch (cmd) {
588         /* Create volume command */
589         case UBI_IOCMKVOL:
590         {
591                 struct ubi_mkvol_req req;
592
593                 dbg_msg("create volume");
594                 err = copy_from_user(&req, argp,
595                                        sizeof(struct ubi_mkvol_req));
596                 if (err) {
597                         err = -EFAULT;
598                         break;
599                 }
600
601                 err = verify_mkvol_req(ubi, &req);
602                 if (err)
603                         break;
604
605                 req.name[req.name_len] = '\0';
606
607                 err = ubi_create_volume(ubi, &req);
608                 if (err)
609                         break;
610
611                 err = put_user(req.vol_id, (__user int32_t *)argp);
612                 if (err)
613                         err = -EFAULT;
614
615                 break;
616         }
617
618         /* Remove volume command */
619         case UBI_IOCRMVOL:
620         {
621                 int vol_id;
622
623                 dbg_msg("remove volume");
624                 err = get_user(vol_id, (__user int32_t *)argp);
625                 if (err) {
626                         err = -EFAULT;
627                         break;
628                 }
629
630                 desc = ubi_open_volume(ubi->ubi_num, vol_id, UBI_EXCLUSIVE);
631                 if (IS_ERR(desc)) {
632                         err = PTR_ERR(desc);
633                         break;
634                 }
635
636                 err = ubi_remove_volume(desc);
637                 if (err)
638                         ubi_close_volume(desc);
639
640                 break;
641         }
642
643         /* Re-size volume command */
644         case UBI_IOCRSVOL:
645         {
646                 int pebs;
647                 uint64_t tmp;
648                 struct ubi_rsvol_req req;
649
650                 dbg_msg("re-size volume");
651                 err = copy_from_user(&req, argp,
652                                        sizeof(struct ubi_rsvol_req));
653                 if (err) {
654                         err = -EFAULT;
655                         break;
656                 }
657
658                 err = verify_rsvol_req(ubi, &req);
659                 if (err)
660                         break;
661
662                 desc = ubi_open_volume(ubi->ubi_num, req.vol_id, UBI_EXCLUSIVE);
663                 if (IS_ERR(desc)) {
664                         err = PTR_ERR(desc);
665                         break;
666                 }
667
668                 tmp = req.bytes;
669                 pebs = !!do_div(tmp, desc->vol->usable_leb_size);
670                 pebs += tmp;
671
672                 err = ubi_resize_volume(desc, pebs);
673                 ubi_close_volume(desc);
674                 break;
675         }
676
677         default:
678                 err = -ENOTTY;
679                 break;
680         }
681
682         return err;
683 }
684
685 /* UBI character device operations */
686 struct file_operations ubi_cdev_operations = {
687         .owner = THIS_MODULE,
688         .ioctl = ubi_cdev_ioctl,
689         .llseek = no_llseek,
690 };
691
692 /* UBI volume character device operations */
693 struct file_operations ubi_vol_cdev_operations = {
694         .owner   = THIS_MODULE,
695         .open    = vol_cdev_open,
696         .release = vol_cdev_release,
697         .llseek  = vol_cdev_llseek,
698         .read    = vol_cdev_read,
699         .write   = vol_cdev_write,
700         .ioctl   = vol_cdev_ioctl,
701 };