]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - drivers/mtd/ubi/wl.c
442099d76ec9a39e1433ede68486339db3ba1fab
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / drivers / mtd / ubi / wl.c
1 /*
2  * Copyright (c) International Business Machines Corp., 2006
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See
12  * the GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
17  *
18  * Authors: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём), Thomas Gleixner
19  */
20
21 /*
22  * UBI wear-leveling sub-system.
23  *
24  * This sub-system is responsible for wear-leveling. It works in terms of
25  * physical* eraseblocks and erase counters and knows nothing about logical
26  * eraseblocks, volumes, etc. From this sub-system's perspective all physical
27  * eraseblocks are of two types - used and free. Used physical eraseblocks are
28  * those that were "get" by the 'ubi_wl_get_peb()' function, and free physical
29  * eraseblocks are those that were put by the 'ubi_wl_put_peb()' function.
30  *
31  * Physical eraseblocks returned by 'ubi_wl_get_peb()' have only erase counter
32  * header. The rest of the physical eraseblock contains only %0xFF bytes.
33  *
34  * When physical eraseblocks are returned to the WL sub-system by means of the
35  * 'ubi_wl_put_peb()' function, they are scheduled for erasure. The erasure is
36  * done asynchronously in context of the per-UBI device background thread,
37  * which is also managed by the WL sub-system.
38  *
39  * The wear-leveling is ensured by means of moving the contents of used
40  * physical eraseblocks with low erase counter to free physical eraseblocks
41  * with high erase counter.
42  *
43  * The 'ubi_wl_get_peb()' function accepts data type hints which help to pick
44  * an "optimal" physical eraseblock. For example, when it is known that the
45  * physical eraseblock will be "put" soon because it contains short-term data,
46  * the WL sub-system may pick a free physical eraseblock with low erase
47  * counter, and so forth.
48  *
49  * If the WL sub-system fails to erase a physical eraseblock, it marks it as
50  * bad.
51  *
52  * This sub-system is also responsible for scrubbing. If a bit-flip is detected
53  * in a physical eraseblock, it has to be moved. Technically this is the same
54  * as moving it for wear-leveling reasons.
55  *
56  * As it was said, for the UBI sub-system all physical eraseblocks are either
57  * "free" or "used". Free eraseblock are kept in the @wl->free RB-tree, while
58  * used eraseblocks are kept in a set of different RB-trees: @wl->used,
59  * @wl->prot.pnum, @wl->prot.aec, and @wl->scrub.
60  *
61  * Note, in this implementation, we keep a small in-RAM object for each physical
62  * eraseblock. This is surely not a scalable solution. But it appears to be good
63  * enough for moderately large flashes and it is simple. In future, one may
64  * re-work this sub-system and make it more scalable.
65  *
66  * At the moment this sub-system does not utilize the sequence number, which
67  * was introduced relatively recently. But it would be wise to do this because
68  * the sequence number of a logical eraseblock characterizes how old is it. For
69  * example, when we move a PEB with low erase counter, and we need to pick the
70  * target PEB, we pick a PEB with the highest EC if our PEB is "old" and we
71  * pick target PEB with an average EC if our PEB is not very "old". This is a
72  * room for future re-works of the WL sub-system.
73  *
74  * Note: the stuff with protection trees looks too complex and is difficult to
75  * understand. Should be fixed.
76  */
77
78 #include <linux/slab.h>
79 #include <linux/crc32.h>
80 #include <linux/freezer.h>
81 #include <linux/kthread.h>
82 #include "ubi.h"
83
84 /* Number of physical eraseblocks reserved for wear-leveling purposes */
85 #define WL_RESERVED_PEBS 1
86
87 /*
88  * How many erase cycles are short term, unknown, and long term physical
89  * eraseblocks protected.
90  */
91 #define ST_PROTECTION 16
92 #define U_PROTECTION  10
93 #define LT_PROTECTION 4
94
95 /*
96  * Maximum difference between two erase counters. If this threshold is
97  * exceeded, the WL sub-system starts moving data from used physical
98  * eraseblocks with low erase counter to free physical eraseblocks with high
99  * erase counter.
100  */
101 #define UBI_WL_THRESHOLD CONFIG_MTD_UBI_WL_THRESHOLD
102
103 /*
104  * When a physical eraseblock is moved, the WL sub-system has to pick the target
105  * physical eraseblock to move to. The simplest way would be just to pick the
106  * one with the highest erase counter. But in certain workloads this could lead
107  * to an unlimited wear of one or few physical eraseblock. Indeed, imagine a
108  * situation when the picked physical eraseblock is constantly erased after the
109  * data is written to it. So, we have a constant which limits the highest erase
110  * counter of the free physical eraseblock to pick. Namely, the WL sub-system
111  * does not pick eraseblocks with erase counter greater then the lowest erase
112  * counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
113  */
114 #define WL_FREE_MAX_DIFF (2*UBI_WL_THRESHOLD)
115
116 /*
117  * Maximum number of consecutive background thread failures which is enough to
118  * switch to read-only mode.
119  */
120 #define WL_MAX_FAILURES 32
121
122 /**
123  * struct ubi_wl_prot_entry - PEB protection entry.
124  * @rb_pnum: link in the @wl->prot.pnum RB-tree
125  * @rb_aec: link in the @wl->prot.aec RB-tree
126  * @abs_ec: the absolute erase counter value when the protection ends
127  * @e: the wear-leveling entry of the physical eraseblock under protection
128  *
129  * When the WL sub-system returns a physical eraseblock, the physical
130  * eraseblock is protected from being moved for some "time". For this reason,
131  * the physical eraseblock is not directly moved from the @wl->free tree to the
132  * @wl->used tree. There is one more tree in between where this physical
133  * eraseblock is temporarily stored (@wl->prot).
134  *
135  * All this protection stuff is needed because:
136  *  o we don't want to move physical eraseblocks just after we have given them
137  *    to the user; instead, we first want to let users fill them up with data;
138  *
139  *  o there is a chance that the user will put the physical eraseblock very
140  *    soon, so it makes sense not to move it for some time, but wait; this is
141  *    especially important in case of "short term" physical eraseblocks.
142  *
143  * Physical eraseblocks stay protected only for limited time. But the "time" is
144  * measured in erase cycles in this case. This is implemented with help of the
145  * absolute erase counter (@wl->abs_ec). When it reaches certain value, the
146  * physical eraseblocks are moved from the protection trees (@wl->prot.*) to
147  * the @wl->used tree.
148  *
149  * Protected physical eraseblocks are searched by physical eraseblock number
150  * (when they are put) and by the absolute erase counter (to check if it is
151  * time to move them to the @wl->used tree). So there are actually 2 RB-trees
152  * storing the protected physical eraseblocks: @wl->prot.pnum and
153  * @wl->prot.aec. They are referred to as the "protection" trees. The
154  * first one is indexed by the physical eraseblock number. The second one is
155  * indexed by the absolute erase counter. Both trees store
156  * &struct ubi_wl_prot_entry objects.
157  *
158  * Each physical eraseblock has 2 main states: free and used. The former state
159  * corresponds to the @wl->free tree. The latter state is split up on several
160  * sub-states:
161  * o the WL movement is allowed (@wl->used tree);
162  * o the WL movement is temporarily prohibited (@wl->prot.pnum and
163  * @wl->prot.aec trees);
164  * o scrubbing is needed (@wl->scrub tree).
165  *
166  * Depending on the sub-state, wear-leveling entries of the used physical
167  * eraseblocks may be kept in one of those trees.
168  */
169 struct ubi_wl_prot_entry {
170         struct rb_node rb_pnum;
171         struct rb_node rb_aec;
172         unsigned long long abs_ec;
173         struct ubi_wl_entry *e;
174 };
175
176 /**
177  * struct ubi_work - UBI work description data structure.
178  * @list: a link in the list of pending works
179  * @func: worker function
180  * @priv: private data of the worker function
181  * @e: physical eraseblock to erase
182  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
183  *
184  * The @func pointer points to the worker function. If the @cancel argument is
185  * not zero, the worker has to free the resources and exit immediately. The
186  * worker has to return zero in case of success and a negative error code in
187  * case of failure.
188  */
189 struct ubi_work {
190         struct list_head list;
191         int (*func)(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk, int cancel);
192         /* The below fields are only relevant to erasure works */
193         struct ubi_wl_entry *e;
194         int torture;
195 };
196
197 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
198 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec);
199 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
200                                      struct rb_root *root);
201 #else
202 #define paranoid_check_ec(ubi, pnum, ec) 0
203 #define paranoid_check_in_wl_tree(e, root)
204 #endif
205
206 /**
207  * wl_tree_add - add a wear-leveling entry to a WL RB-tree.
208  * @e: the wear-leveling entry to add
209  * @root: the root of the tree
210  *
211  * Note, we use (erase counter, physical eraseblock number) pairs as keys in
212  * the @ubi->used and @ubi->free RB-trees.
213  */
214 static void wl_tree_add(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
215 {
216         struct rb_node **p, *parent = NULL;
217
218         p = &root->rb_node;
219         while (*p) {
220                 struct ubi_wl_entry *e1;
221
222                 parent = *p;
223                 e1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_entry, rb);
224
225                 if (e->ec < e1->ec)
226                         p = &(*p)->rb_left;
227                 else if (e->ec > e1->ec)
228                         p = &(*p)->rb_right;
229                 else {
230                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
231                         if (e->pnum < e1->pnum)
232                                 p = &(*p)->rb_left;
233                         else
234                                 p = &(*p)->rb_right;
235                 }
236         }
237
238         rb_link_node(&e->rb, parent, p);
239         rb_insert_color(&e->rb, root);
240 }
241
242 /**
243  * do_work - do one pending work.
244  * @ubi: UBI device description object
245  *
246  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
247  * case of failure.
248  */
249 static int do_work(struct ubi_device *ubi)
250 {
251         int err;
252         struct ubi_work *wrk;
253
254         cond_resched();
255
256         /*
257          * @ubi->work_sem is used to synchronize with the workers. Workers take
258          * it in read mode, so many of them may be doing works at a time. But
259          * the queue flush code has to be sure the whole queue of works is
260          * done, and it takes the mutex in write mode.
261          */
262         down_read(&ubi->work_sem);
263         spin_lock(&ubi->wl_lock);
264         if (list_empty(&ubi->works)) {
265                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
266                 up_read(&ubi->work_sem);
267                 return 0;
268         }
269
270         wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
271         list_del(&wrk->list);
272         ubi->works_count -= 1;
273         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
274         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
275
276         /*
277          * Call the worker function. Do not touch the work structure
278          * after this call as it will have been freed or reused by that
279          * time by the worker function.
280          */
281         err = wrk->func(ubi, wrk, 0);
282         if (err)
283                 ubi_err("work failed with error code %d", err);
284         up_read(&ubi->work_sem);
285
286         return err;
287 }
288
289 /**
290  * produce_free_peb - produce a free physical eraseblock.
291  * @ubi: UBI device description object
292  *
293  * This function tries to make a free PEB by means of synchronous execution of
294  * pending works. This may be needed if, for example the background thread is
295  * disabled. Returns zero in case of success and a negative error code in case
296  * of failure.
297  */
298 static int produce_free_peb(struct ubi_device *ubi)
299 {
300         int err;
301
302         spin_lock(&ubi->wl_lock);
303         while (!ubi->free.rb_node) {
304                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
305
306                 dbg_wl("do one work synchronously");
307                 err = do_work(ubi);
308                 if (err)
309                         return err;
310
311                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
312         }
313         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
314
315         return 0;
316 }
317
318 /**
319  * in_wl_tree - check if wear-leveling entry is present in a WL RB-tree.
320  * @e: the wear-leveling entry to check
321  * @root: the root of the tree
322  *
323  * This function returns non-zero if @e is in the @root RB-tree and zero if it
324  * is not.
325  */
326 static int in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
327 {
328         struct rb_node *p;
329
330         p = root->rb_node;
331         while (p) {
332                 struct ubi_wl_entry *e1;
333
334                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, rb);
335
336                 if (e->pnum == e1->pnum) {
337                         ubi_assert(e == e1);
338                         return 1;
339                 }
340
341                 if (e->ec < e1->ec)
342                         p = p->rb_left;
343                 else if (e->ec > e1->ec)
344                         p = p->rb_right;
345                 else {
346                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
347                         if (e->pnum < e1->pnum)
348                                 p = p->rb_left;
349                         else
350                                 p = p->rb_right;
351                 }
352         }
353
354         return 0;
355 }
356
357 /**
358  * prot_tree_add - add physical eraseblock to protection trees.
359  * @ubi: UBI device description object
360  * @e: the physical eraseblock to add
361  * @pe: protection entry object to use
362  * @ec: for how many erase operations this PEB should be protected
363  *
364  * @wl->lock has to be locked.
365  */
366 static void prot_tree_add(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
367                           struct ubi_wl_prot_entry *pe, int ec)
368 {
369         struct rb_node **p, *parent = NULL;
370         struct ubi_wl_prot_entry *pe1;
371
372         pe->e = e;
373         pe->abs_ec = ubi->abs_ec + ec;
374
375         p = &ubi->prot.pnum.rb_node;
376         while (*p) {
377                 parent = *p;
378                 pe1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_prot_entry, rb_pnum);
379
380                 if (e->pnum < pe1->e->pnum)
381                         p = &(*p)->rb_left;
382                 else
383                         p = &(*p)->rb_right;
384         }
385         rb_link_node(&pe->rb_pnum, parent, p);
386         rb_insert_color(&pe->rb_pnum, &ubi->prot.pnum);
387
388         p = &ubi->prot.aec.rb_node;
389         parent = NULL;
390         while (*p) {
391                 parent = *p;
392                 pe1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_prot_entry, rb_aec);
393
394                 if (pe->abs_ec < pe1->abs_ec)
395                         p = &(*p)->rb_left;
396                 else
397                         p = &(*p)->rb_right;
398         }
399         rb_link_node(&pe->rb_aec, parent, p);
400         rb_insert_color(&pe->rb_aec, &ubi->prot.aec);
401 }
402
403 /**
404  * find_wl_entry - find wear-leveling entry closest to certain erase counter.
405  * @root: the RB-tree where to look for
406  * @max: highest possible erase counter
407  *
408  * This function looks for a wear leveling entry with erase counter closest to
409  * @max and less then @max.
410  */
411 static struct ubi_wl_entry *find_wl_entry(struct rb_root *root, int max)
412 {
413         struct rb_node *p;
414         struct ubi_wl_entry *e;
415
416         e = rb_entry(rb_first(root), struct ubi_wl_entry, rb);
417         max += e->ec;
418
419         p = root->rb_node;
420         while (p) {
421                 struct ubi_wl_entry *e1;
422
423                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, rb);
424                 if (e1->ec >= max)
425                         p = p->rb_left;
426                 else {
427                         p = p->rb_right;
428                         e = e1;
429                 }
430         }
431
432         return e;
433 }
434
435 /**
436  * ubi_wl_get_peb - get a physical eraseblock.
437  * @ubi: UBI device description object
438  * @dtype: type of data which will be stored in this physical eraseblock
439  *
440  * This function returns a physical eraseblock in case of success and a
441  * negative error code in case of failure. Might sleep.
442  */
443 int ubi_wl_get_peb(struct ubi_device *ubi, int dtype)
444 {
445         int err, protect, medium_ec;
446         struct ubi_wl_entry *e, *first, *last;
447         struct ubi_wl_prot_entry *pe;
448
449         ubi_assert(dtype == UBI_LONGTERM || dtype == UBI_SHORTTERM ||
450                    dtype == UBI_UNKNOWN);
451
452         pe = kmalloc(sizeof(struct ubi_wl_prot_entry), GFP_NOFS);
453         if (!pe)
454                 return -ENOMEM;
455
456 retry:
457         spin_lock(&ubi->wl_lock);
458         if (!ubi->free.rb_node) {
459                 if (ubi->works_count == 0) {
460                         ubi_assert(list_empty(&ubi->works));
461                         ubi_err("no free eraseblocks");
462                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
463                         kfree(pe);
464                         return -ENOSPC;
465                 }
466                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
467
468                 err = produce_free_peb(ubi);
469                 if (err < 0) {
470                         kfree(pe);
471                         return err;
472                 }
473                 goto retry;
474         }
475
476         switch (dtype) {
477         case UBI_LONGTERM:
478                 /*
479                  * For long term data we pick a physical eraseblock with high
480                  * erase counter. But the highest erase counter we can pick is
481                  * bounded by the the lowest erase counter plus
482                  * %WL_FREE_MAX_DIFF.
483                  */
484                 e = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
485                 protect = LT_PROTECTION;
486                 break;
487         case UBI_UNKNOWN:
488                 /*
489                  * For unknown data we pick a physical eraseblock with medium
490                  * erase counter. But we by no means can pick a physical
491                  * eraseblock with erase counter greater or equivalent than the
492                  * lowest erase counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
493                  */
494                 first = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, rb);
495                 last = rb_entry(rb_last(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, rb);
496
497                 if (last->ec - first->ec < WL_FREE_MAX_DIFF)
498                         e = rb_entry(ubi->free.rb_node,
499                                         struct ubi_wl_entry, rb);
500                 else {
501                         medium_ec = (first->ec + WL_FREE_MAX_DIFF)/2;
502                         e = find_wl_entry(&ubi->free, medium_ec);
503                 }
504                 protect = U_PROTECTION;
505                 break;
506         case UBI_SHORTTERM:
507                 /*
508                  * For short term data we pick a physical eraseblock with the
509                  * lowest erase counter as we expect it will be erased soon.
510                  */
511                 e = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, rb);
512                 protect = ST_PROTECTION;
513                 break;
514         default:
515                 protect = 0;
516                 e = NULL;
517                 BUG();
518         }
519
520         /*
521          * Move the physical eraseblock to the protection trees where it will
522          * be protected from being moved for some time.
523          */
524         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->free);
525         rb_erase(&e->rb, &ubi->free);
526         prot_tree_add(ubi, e, pe, protect);
527
528         dbg_wl("PEB %d EC %d, protection %d", e->pnum, e->ec, protect);
529         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
530
531         return e->pnum;
532 }
533
534 /**
535  * prot_tree_del - remove a physical eraseblock from the protection trees
536  * @ubi: UBI device description object
537  * @pnum: the physical eraseblock to remove
538  *
539  * This function returns PEB @pnum from the protection trees and returns zero
540  * in case of success and %-ENODEV if the PEB was not found in the protection
541  * trees.
542  */
543 static int prot_tree_del(struct ubi_device *ubi, int pnum)
544 {
545         struct rb_node *p;
546         struct ubi_wl_prot_entry *pe = NULL;
547
548         p = ubi->prot.pnum.rb_node;
549         while (p) {
550
551                 pe = rb_entry(p, struct ubi_wl_prot_entry, rb_pnum);
552
553                 if (pnum == pe->e->pnum)
554                         goto found;
555
556                 if (pnum < pe->e->pnum)
557                         p = p->rb_left;
558                 else
559                         p = p->rb_right;
560         }
561
562         return -ENODEV;
563
564 found:
565         ubi_assert(pe->e->pnum == pnum);
566         rb_erase(&pe->rb_aec, &ubi->prot.aec);
567         rb_erase(&pe->rb_pnum, &ubi->prot.pnum);
568         kfree(pe);
569         return 0;
570 }
571
572 /**
573  * sync_erase - synchronously erase a physical eraseblock.
574  * @ubi: UBI device description object
575  * @e: the the physical eraseblock to erase
576  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
577  *
578  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
579  * case of failure.
580  */
581 static int sync_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
582                       int torture)
583 {
584         int err;
585         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
586         unsigned long long ec = e->ec;
587
588         dbg_wl("erase PEB %d, old EC %llu", e->pnum, ec);
589
590         err = paranoid_check_ec(ubi, e->pnum, e->ec);
591         if (err > 0)
592                 return -EINVAL;
593
594         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
595         if (!ec_hdr)
596                 return -ENOMEM;
597
598         err = ubi_io_sync_erase(ubi, e->pnum, torture);
599         if (err < 0)
600                 goto out_free;
601
602         ec += err;
603         if (ec > UBI_MAX_ERASECOUNTER) {
604                 /*
605                  * Erase counter overflow. Upgrade UBI and use 64-bit
606                  * erase counters internally.
607                  */
608                 ubi_err("erase counter overflow at PEB %d, EC %llu",
609                         e->pnum, ec);
610                 err = -EINVAL;
611                 goto out_free;
612         }
613
614         dbg_wl("erased PEB %d, new EC %llu", e->pnum, ec);
615
616         ec_hdr->ec = cpu_to_be64(ec);
617
618         err = ubi_io_write_ec_hdr(ubi, e->pnum, ec_hdr);
619         if (err)
620                 goto out_free;
621
622         e->ec = ec;
623         spin_lock(&ubi->wl_lock);
624         if (e->ec > ubi->max_ec)
625                 ubi->max_ec = e->ec;
626         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
627
628 out_free:
629         kfree(ec_hdr);
630         return err;
631 }
632
633 /**
634  * check_protection_over - check if it is time to stop protecting some PEBs.
635  * @ubi: UBI device description object
636  *
637  * This function is called after each erase operation, when the absolute erase
638  * counter is incremented, to check if some physical eraseblock  have not to be
639  * protected any longer. These physical eraseblocks are moved from the
640  * protection trees to the used tree.
641  */
642 static void check_protection_over(struct ubi_device *ubi)
643 {
644         struct ubi_wl_prot_entry *pe;
645
646         /*
647          * There may be several protected physical eraseblock to remove,
648          * process them all.
649          */
650         while (1) {
651                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
652                 if (!ubi->prot.aec.rb_node) {
653                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
654                         break;
655                 }
656
657                 pe = rb_entry(rb_first(&ubi->prot.aec),
658                               struct ubi_wl_prot_entry, rb_aec);
659
660                 if (pe->abs_ec > ubi->abs_ec) {
661                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
662                         break;
663                 }
664
665                 dbg_wl("PEB %d protection over, abs_ec %llu, PEB abs_ec %llu",
666                        pe->e->pnum, ubi->abs_ec, pe->abs_ec);
667                 rb_erase(&pe->rb_aec, &ubi->prot.aec);
668                 rb_erase(&pe->rb_pnum, &ubi->prot.pnum);
669                 wl_tree_add(pe->e, &ubi->used);
670                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
671
672                 kfree(pe);
673                 cond_resched();
674         }
675 }
676
677 /**
678  * schedule_ubi_work - schedule a work.
679  * @ubi: UBI device description object
680  * @wrk: the work to schedule
681  *
682  * This function enqueues a work defined by @wrk to the tail of the pending
683  * works list.
684  */
685 static void schedule_ubi_work(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk)
686 {
687         spin_lock(&ubi->wl_lock);
688         list_add_tail(&wrk->list, &ubi->works);
689         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
690         ubi->works_count += 1;
691         if (ubi->thread_enabled)
692                 wake_up_process(ubi->bgt_thread);
693         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
694 }
695
696 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
697                         int cancel);
698
699 /**
700  * schedule_erase - schedule an erase work.
701  * @ubi: UBI device description object
702  * @e: the WL entry of the physical eraseblock to erase
703  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
704  *
705  * This function returns zero in case of success and a %-ENOMEM in case of
706  * failure.
707  */
708 static int schedule_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
709                           int torture)
710 {
711         struct ubi_work *wl_wrk;
712
713         dbg_wl("schedule erasure of PEB %d, EC %d, torture %d",
714                e->pnum, e->ec, torture);
715
716         wl_wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
717         if (!wl_wrk)
718                 return -ENOMEM;
719
720         wl_wrk->func = &erase_worker;
721         wl_wrk->e = e;
722         wl_wrk->torture = torture;
723
724         schedule_ubi_work(ubi, wl_wrk);
725         return 0;
726 }
727
728 /**
729  * wear_leveling_worker - wear-leveling worker function.
730  * @ubi: UBI device description object
731  * @wrk: the work object
732  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
733  *
734  * This function copies a more worn out physical eraseblock to a less worn out
735  * one. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
736  * failure.
737  */
738 static int wear_leveling_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk,
739                                 int cancel)
740 {
741         int err, scrubbing = 0;
742         struct ubi_wl_prot_entry *uninitialized_var(pe);
743         struct ubi_wl_entry *e1, *e2;
744         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
745
746         kfree(wrk);
747         if (cancel)
748                 return 0;
749
750         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
751         if (!vid_hdr)
752                 return -ENOMEM;
753
754         mutex_lock(&ubi->move_mutex);
755         spin_lock(&ubi->wl_lock);
756         ubi_assert(!ubi->move_from && !ubi->move_to);
757         ubi_assert(!ubi->move_to_put);
758
759         if (!ubi->free.rb_node ||
760             (!ubi->used.rb_node && !ubi->scrub.rb_node)) {
761                 /*
762                  * No free physical eraseblocks? Well, they must be waiting in
763                  * the queue to be erased. Cancel movement - it will be
764                  * triggered again when a free physical eraseblock appears.
765                  *
766                  * No used physical eraseblocks? They must be temporarily
767                  * protected from being moved. They will be moved to the
768                  * @ubi->used tree later and the wear-leveling will be
769                  * triggered again.
770                  */
771                 dbg_wl("cancel WL, a list is empty: free %d, used %d",
772                        !ubi->free.rb_node, !ubi->used.rb_node);
773                 goto out_cancel;
774         }
775
776         if (!ubi->scrub.rb_node) {
777                 /*
778                  * Now pick the least worn-out used physical eraseblock and a
779                  * highly worn-out free physical eraseblock. If the erase
780                  * counters differ much enough, start wear-leveling.
781                  */
782                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, rb);
783                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
784
785                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD)) {
786                         dbg_wl("no WL needed: min used EC %d, max free EC %d",
787                                e1->ec, e2->ec);
788                         goto out_cancel;
789                 }
790                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->used);
791                 rb_erase(&e1->rb, &ubi->used);
792                 dbg_wl("move PEB %d EC %d to PEB %d EC %d",
793                        e1->pnum, e1->ec, e2->pnum, e2->ec);
794         } else {
795                 /* Perform scrubbing */
796                 scrubbing = 1;
797                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->scrub), struct ubi_wl_entry, rb);
798                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
799                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->scrub);
800                 rb_erase(&e1->rb, &ubi->scrub);
801                 dbg_wl("scrub PEB %d to PEB %d", e1->pnum, e2->pnum);
802         }
803
804         paranoid_check_in_wl_tree(e2, &ubi->free);
805         rb_erase(&e2->rb, &ubi->free);
806         ubi->move_from = e1;
807         ubi->move_to = e2;
808         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
809
810         /*
811          * Now we are going to copy physical eraseblock @e1->pnum to @e2->pnum.
812          * We so far do not know which logical eraseblock our physical
813          * eraseblock (@e1) belongs to. We have to read the volume identifier
814          * header first.
815          *
816          * Note, we are protected from this PEB being unmapped and erased. The
817          * 'ubi_wl_put_peb()' would wait for moving to be finished if the PEB
818          * which is being moved was unmapped.
819          */
820
821         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, e1->pnum, vid_hdr, 0);
822         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
823                 if (err == UBI_IO_PEB_FREE) {
824                         /*
825                          * We are trying to move PEB without a VID header. UBI
826                          * always write VID headers shortly after the PEB was
827                          * given, so we have a situation when it did not have
828                          * chance to write it down because it was preempted.
829                          * Just re-schedule the work, so that next time it will
830                          * likely have the VID header in place.
831                          */
832                         dbg_wl("PEB %d has no VID header", e1->pnum);
833                         goto out_not_moved;
834                 }
835
836                 ubi_err("error %d while reading VID header from PEB %d",
837                         err, e1->pnum);
838                 if (err > 0)
839                         err = -EIO;
840                 goto out_error;
841         }
842
843         err = ubi_eba_copy_leb(ubi, e1->pnum, e2->pnum, vid_hdr);
844         if (err) {
845
846                 if (err < 0)
847                         goto out_error;
848                 if (err == 1)
849                         goto out_not_moved;
850
851                 /*
852                  * For some reason the LEB was not moved - it might be because
853                  * the volume is being deleted. We should prevent this PEB from
854                  * being selected for wear-levelling movement for some "time",
855                  * so put it to the protection tree.
856                  */
857
858                 dbg_wl("cancelled moving PEB %d", e1->pnum);
859                 pe = kmalloc(sizeof(struct ubi_wl_prot_entry), GFP_NOFS);
860                 if (!pe) {
861                         err = -ENOMEM;
862                         goto out_error;
863                 }
864
865                 ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
866                 vid_hdr = NULL;
867
868                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
869                 prot_tree_add(ubi, e1, pe, U_PROTECTION);
870                 ubi_assert(!ubi->move_to_put);
871                 ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
872                 ubi->wl_scheduled = 0;
873                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
874
875                 e1 = NULL;
876                 err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
877                 if (err)
878                         goto out_error;
879                 mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
880                 return 0;
881         }
882
883         /* The PEB has been successfully moved */
884         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
885         vid_hdr = NULL;
886         if (scrubbing)
887                 ubi_msg("scrubbed PEB %d, data moved to PEB %d",
888                         e1->pnum, e2->pnum);
889
890         spin_lock(&ubi->wl_lock);
891         if (!ubi->move_to_put) {
892                 wl_tree_add(e2, &ubi->used);
893                 e2 = NULL;
894         }
895         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
896         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
897         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
898
899         err = schedule_erase(ubi, e1, 0);
900         if (err) {
901                 e1 = NULL;
902                 goto out_error;
903         }
904
905         if (e2) {
906                 /*
907                  * Well, the target PEB was put meanwhile, schedule it for
908                  * erasure.
909                  */
910                 dbg_wl("PEB %d was put meanwhile, erase", e2->pnum);
911                 err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
912                 if (err)
913                         goto out_error;
914         }
915
916         dbg_wl("done");
917         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
918         return 0;
919
920         /*
921          * For some reasons the LEB was not moved, might be an error, might be
922          * something else. @e1 was not changed, so return it back. @e2 might
923          * be changed, schedule it for erasure.
924          */
925 out_not_moved:
926         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
927         vid_hdr = NULL;
928         spin_lock(&ubi->wl_lock);
929         if (scrubbing)
930                 wl_tree_add(e1, &ubi->scrub);
931         else
932                 wl_tree_add(e1, &ubi->used);
933         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
934         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
935         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
936
937         e1 = NULL;
938         err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
939         if (err)
940                 goto out_error;
941
942         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
943         return 0;
944
945 out_error:
946         ubi_err("error %d while moving PEB %d to PEB %d",
947                 err, e1->pnum, e2->pnum);
948
949         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
950         spin_lock(&ubi->wl_lock);
951         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
952         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
953         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
954
955         if (e1)
956                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e1);
957         if (e2)
958                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
959         ubi_ro_mode(ubi);
960
961         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
962         return err;
963
964 out_cancel:
965         ubi->wl_scheduled = 0;
966         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
967         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
968         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
969         return 0;
970 }
971
972 /**
973  * ensure_wear_leveling - schedule wear-leveling if it is needed.
974  * @ubi: UBI device description object
975  *
976  * This function checks if it is time to start wear-leveling and schedules it
977  * if yes. This function returns zero in case of success and a negative error
978  * code in case of failure.
979  */
980 static int ensure_wear_leveling(struct ubi_device *ubi)
981 {
982         int err = 0;
983         struct ubi_wl_entry *e1;
984         struct ubi_wl_entry *e2;
985         struct ubi_work *wrk;
986
987         spin_lock(&ubi->wl_lock);
988         if (ubi->wl_scheduled)
989                 /* Wear-leveling is already in the work queue */
990                 goto out_unlock;
991
992         /*
993          * If the ubi->scrub tree is not empty, scrubbing is needed, and the
994          * the WL worker has to be scheduled anyway.
995          */
996         if (!ubi->scrub.rb_node) {
997                 if (!ubi->used.rb_node || !ubi->free.rb_node)
998                         /* No physical eraseblocks - no deal */
999                         goto out_unlock;
1000
1001                 /*
1002                  * We schedule wear-leveling only if the difference between the
1003                  * lowest erase counter of used physical eraseblocks and a high
1004                  * erase counter of free physical eraseblocks is greater then
1005                  * %UBI_WL_THRESHOLD.
1006                  */
1007                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, rb);
1008                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
1009
1010                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD))
1011                         goto out_unlock;
1012                 dbg_wl("schedule wear-leveling");
1013         } else
1014                 dbg_wl("schedule scrubbing");
1015
1016         ubi->wl_scheduled = 1;
1017         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1018
1019         wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
1020         if (!wrk) {
1021                 err = -ENOMEM;
1022                 goto out_cancel;
1023         }
1024
1025         wrk->func = &wear_leveling_worker;
1026         schedule_ubi_work(ubi, wrk);
1027         return err;
1028
1029 out_cancel:
1030         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1031         ubi->wl_scheduled = 0;
1032 out_unlock:
1033         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1034         return err;
1035 }
1036
1037 /**
1038  * erase_worker - physical eraseblock erase worker function.
1039  * @ubi: UBI device description object
1040  * @wl_wrk: the work object
1041  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
1042  *
1043  * This function erases a physical eraseblock and perform torture testing if
1044  * needed. It also takes care about marking the physical eraseblock bad if
1045  * needed. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
1046  * failure.
1047  */
1048 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
1049                         int cancel)
1050 {
1051         struct ubi_wl_entry *e = wl_wrk->e;
1052         int pnum = e->pnum, err, need;
1053
1054         if (cancel) {
1055                 dbg_wl("cancel erasure of PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1056                 kfree(wl_wrk);
1057                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1058                 return 0;
1059         }
1060
1061         dbg_wl("erase PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1062
1063         err = sync_erase(ubi, e, wl_wrk->torture);
1064         if (!err) {
1065                 /* Fine, we've erased it successfully */
1066                 kfree(wl_wrk);
1067
1068                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1069                 ubi->abs_ec += 1;
1070                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1071                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1072
1073                 /*
1074                  * One more erase operation has happened, take care about
1075                  * protected physical eraseblocks.
1076                  */
1077                 check_protection_over(ubi);
1078
1079                 /* And take care about wear-leveling */
1080                 err = ensure_wear_leveling(ubi);
1081                 return err;
1082         }
1083
1084         ubi_err("failed to erase PEB %d, error %d", pnum, err);
1085         kfree(wl_wrk);
1086         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1087
1088         if (err == -EINTR || err == -ENOMEM || err == -EAGAIN ||
1089             err == -EBUSY) {
1090                 int err1;
1091
1092                 /* Re-schedule the LEB for erasure */
1093                 err1 = schedule_erase(ubi, e, 0);
1094                 if (err1) {
1095                         err = err1;
1096                         goto out_ro;
1097                 }
1098                 return err;
1099         } else if (err != -EIO) {
1100                 /*
1101                  * If this is not %-EIO, we have no idea what to do. Scheduling
1102                  * this physical eraseblock for erasure again would cause
1103                  * errors again and again. Well, lets switch to RO mode.
1104                  */
1105                 goto out_ro;
1106         }
1107
1108         /* It is %-EIO, the PEB went bad */
1109
1110         if (!ubi->bad_allowed) {
1111                 ubi_err("bad physical eraseblock %d detected", pnum);
1112                 goto out_ro;
1113         }
1114
1115         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1116         need = ubi->beb_rsvd_level - ubi->beb_rsvd_pebs + 1;
1117         if (need > 0) {
1118                 need = ubi->avail_pebs >= need ? need : ubi->avail_pebs;
1119                 ubi->avail_pebs -= need;
1120                 ubi->rsvd_pebs += need;
1121                 ubi->beb_rsvd_pebs += need;
1122                 if (need > 0)
1123                         ubi_msg("reserve more %d PEBs", need);
1124         }
1125
1126         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0) {
1127                 spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1128                 ubi_err("no reserved physical eraseblocks");
1129                 goto out_ro;
1130         }
1131
1132         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1133         ubi_msg("mark PEB %d as bad", pnum);
1134
1135         err = ubi_io_mark_bad(ubi, pnum);
1136         if (err)
1137                 goto out_ro;
1138
1139         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1140         ubi->beb_rsvd_pebs -= 1;
1141         ubi->bad_peb_count += 1;
1142         ubi->good_peb_count -= 1;
1143         ubi_calculate_reserved(ubi);
1144         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0)
1145                 ubi_warn("last PEB from the reserved pool was used");
1146         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1147
1148         return err;
1149
1150 out_ro:
1151         ubi_ro_mode(ubi);
1152         return err;
1153 }
1154
1155 /**
1156  * ubi_wl_put_peb - return a PEB to the wear-leveling sub-system.
1157  * @ubi: UBI device description object
1158  * @pnum: physical eraseblock to return
1159  * @torture: if this physical eraseblock has to be tortured
1160  *
1161  * This function is called to return physical eraseblock @pnum to the pool of
1162  * free physical eraseblocks. The @torture flag has to be set if an I/O error
1163  * occurred to this @pnum and it has to be tested. This function returns zero
1164  * in case of success, and a negative error code in case of failure.
1165  */
1166 int ubi_wl_put_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum, int torture)
1167 {
1168         int err;
1169         struct ubi_wl_entry *e;
1170
1171         dbg_wl("PEB %d", pnum);
1172         ubi_assert(pnum >= 0);
1173         ubi_assert(pnum < ubi->peb_count);
1174
1175 retry:
1176         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1177         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1178         if (e == ubi->move_from) {
1179                 /*
1180                  * User is putting the physical eraseblock which was selected to
1181                  * be moved. It will be scheduled for erasure in the
1182                  * wear-leveling worker.
1183                  */
1184                 dbg_wl("PEB %d is being moved, wait", pnum);
1185                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1186
1187                 /* Wait for the WL worker by taking the @ubi->move_mutex */
1188                 mutex_lock(&ubi->move_mutex);
1189                 mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
1190                 goto retry;
1191         } else if (e == ubi->move_to) {
1192                 /*
1193                  * User is putting the physical eraseblock which was selected
1194                  * as the target the data is moved to. It may happen if the EBA
1195                  * sub-system already re-mapped the LEB in 'ubi_eba_copy_leb()'
1196                  * but the WL sub-system has not put the PEB to the "used" tree
1197                  * yet, but it is about to do this. So we just set a flag which
1198                  * will tell the WL worker that the PEB is not needed anymore
1199                  * and should be scheduled for erasure.
1200                  */
1201                 dbg_wl("PEB %d is the target of data moving", pnum);
1202                 ubi_assert(!ubi->move_to_put);
1203                 ubi->move_to_put = 1;
1204                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1205                 return 0;
1206         } else {
1207                 if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1208                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1209                         rb_erase(&e->rb, &ubi->used);
1210                 } else if (in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1211                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->scrub);
1212                         rb_erase(&e->rb, &ubi->scrub);
1213                 } else {
1214                         err = prot_tree_del(ubi, e->pnum);
1215                         if (err) {
1216                                 ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1217                                 ubi_ro_mode(ubi);
1218                                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1219                                 return err;
1220                         }
1221                 }
1222         }
1223         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1224
1225         err = schedule_erase(ubi, e, torture);
1226         if (err) {
1227                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1228                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1229                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1230         }
1231
1232         return err;
1233 }
1234
1235 /**
1236  * ubi_wl_scrub_peb - schedule a physical eraseblock for scrubbing.
1237  * @ubi: UBI device description object
1238  * @pnum: the physical eraseblock to schedule
1239  *
1240  * If a bit-flip in a physical eraseblock is detected, this physical eraseblock
1241  * needs scrubbing. This function schedules a physical eraseblock for
1242  * scrubbing which is done in background. This function returns zero in case of
1243  * success and a negative error code in case of failure.
1244  */
1245 int ubi_wl_scrub_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum)
1246 {
1247         struct ubi_wl_entry *e;
1248
1249         dbg_msg("schedule PEB %d for scrubbing", pnum);
1250
1251 retry:
1252         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1253         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1254         if (e == ubi->move_from || in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1255                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1256                 return 0;
1257         }
1258
1259         if (e == ubi->move_to) {
1260                 /*
1261                  * This physical eraseblock was used to move data to. The data
1262                  * was moved but the PEB was not yet inserted to the proper
1263                  * tree. We should just wait a little and let the WL worker
1264                  * proceed.
1265                  */
1266                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1267                 dbg_wl("the PEB %d is not in proper tree, retry", pnum);
1268                 yield();
1269                 goto retry;
1270         }
1271
1272         if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1273                 paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1274                 rb_erase(&e->rb, &ubi->used);
1275         } else {
1276                 int err;
1277
1278                 err = prot_tree_del(ubi, e->pnum);
1279                 if (err) {
1280                         ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1281                         ubi_ro_mode(ubi);
1282                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1283                         return err;
1284                 }
1285         }
1286
1287         wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1288         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1289
1290         /*
1291          * Technically scrubbing is the same as wear-leveling, so it is done
1292          * by the WL worker.
1293          */
1294         return ensure_wear_leveling(ubi);
1295 }
1296
1297 /**
1298  * ubi_wl_flush - flush all pending works.
1299  * @ubi: UBI device description object
1300  *
1301  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
1302  * case of failure.
1303  */
1304 int ubi_wl_flush(struct ubi_device *ubi)
1305 {
1306         int err;
1307
1308         /*
1309          * Erase while the pending works queue is not empty, but not more then
1310          * the number of currently pending works.
1311          */
1312         dbg_wl("flush (%d pending works)", ubi->works_count);
1313         while (ubi->works_count) {
1314                 err = do_work(ubi);
1315                 if (err)
1316                         return err;
1317         }
1318
1319         /*
1320          * Make sure all the works which have been done in parallel are
1321          * finished.
1322          */
1323         down_write(&ubi->work_sem);
1324         up_write(&ubi->work_sem);
1325
1326         /*
1327          * And in case last was the WL worker and it cancelled the LEB
1328          * movement, flush again.
1329          */
1330         while (ubi->works_count) {
1331                 dbg_wl("flush more (%d pending works)", ubi->works_count);
1332                 err = do_work(ubi);
1333                 if (err)
1334                         return err;
1335         }
1336
1337         return 0;
1338 }
1339
1340 /**
1341  * tree_destroy - destroy an RB-tree.
1342  * @root: the root of the tree to destroy
1343  */
1344 static void tree_destroy(struct rb_root *root)
1345 {
1346         struct rb_node *rb;
1347         struct ubi_wl_entry *e;
1348
1349         rb = root->rb_node;
1350         while (rb) {
1351                 if (rb->rb_left)
1352                         rb = rb->rb_left;
1353                 else if (rb->rb_right)
1354                         rb = rb->rb_right;
1355                 else {
1356                         e = rb_entry(rb, struct ubi_wl_entry, rb);
1357
1358                         rb = rb_parent(rb);
1359                         if (rb) {
1360                                 if (rb->rb_left == &e->rb)
1361                                         rb->rb_left = NULL;
1362                                 else
1363                                         rb->rb_right = NULL;
1364                         }
1365
1366                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1367                 }
1368         }
1369 }
1370
1371 /**
1372  * ubi_thread - UBI background thread.
1373  * @u: the UBI device description object pointer
1374  */
1375 int ubi_thread(void *u)
1376 {
1377         int failures = 0;
1378         struct ubi_device *ubi = u;
1379
1380         ubi_msg("background thread \"%s\" started, PID %d",
1381                 ubi->bgt_name, task_pid_nr(current));
1382
1383         set_freezable();
1384         for (;;) {
1385                 int err;
1386
1387                 if (kthread_should_stop())
1388                         break;
1389
1390                 if (try_to_freeze())
1391                         continue;
1392
1393                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1394                 if (list_empty(&ubi->works) || ubi->ro_mode ||
1395                                !ubi->thread_enabled) {
1396                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1397                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1398                         schedule();
1399                         continue;
1400                 }
1401                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1402
1403                 err = do_work(ubi);
1404                 if (err) {
1405                         ubi_err("%s: work failed with error code %d",
1406                                 ubi->bgt_name, err);
1407                         if (failures++ > WL_MAX_FAILURES) {
1408                                 /*
1409                                  * Too many failures, disable the thread and
1410                                  * switch to read-only mode.
1411                                  */
1412                                 ubi_msg("%s: %d consecutive failures",
1413                                         ubi->bgt_name, WL_MAX_FAILURES);
1414                                 ubi_ro_mode(ubi);
1415                                 ubi->thread_enabled = 0;
1416                                 continue;
1417                         }
1418                 } else
1419                         failures = 0;
1420
1421                 cond_resched();
1422         }
1423
1424         dbg_wl("background thread \"%s\" is killed", ubi->bgt_name);
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 /**
1429  * cancel_pending - cancel all pending works.
1430  * @ubi: UBI device description object
1431  */
1432 static void cancel_pending(struct ubi_device *ubi)
1433 {
1434         while (!list_empty(&ubi->works)) {
1435                 struct ubi_work *wrk;
1436
1437                 wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
1438                 list_del(&wrk->list);
1439                 wrk->func(ubi, wrk, 1);
1440                 ubi->works_count -= 1;
1441                 ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
1442         }
1443 }
1444
1445 /**
1446  * ubi_wl_init_scan - initialize the WL sub-system using scanning information.
1447  * @ubi: UBI device description object
1448  * @si: scanning information
1449  *
1450  * This function returns zero in case of success, and a negative error code in
1451  * case of failure.
1452  */
1453 int ubi_wl_init_scan(struct ubi_device *ubi, struct ubi_scan_info *si)
1454 {
1455         int err;
1456         struct rb_node *rb1, *rb2;
1457         struct ubi_scan_volume *sv;
1458         struct ubi_scan_leb *seb, *tmp;
1459         struct ubi_wl_entry *e;
1460
1461
1462         ubi->used = ubi->free = ubi->scrub = RB_ROOT;
1463         ubi->prot.pnum = ubi->prot.aec = RB_ROOT;
1464         spin_lock_init(&ubi->wl_lock);
1465         mutex_init(&ubi->move_mutex);
1466         init_rwsem(&ubi->work_sem);
1467         ubi->max_ec = si->max_ec;
1468         INIT_LIST_HEAD(&ubi->works);
1469
1470         sprintf(ubi->bgt_name, UBI_BGT_NAME_PATTERN, ubi->ubi_num);
1471
1472         err = -ENOMEM;
1473         ubi->lookuptbl = kzalloc(ubi->peb_count * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1474         if (!ubi->lookuptbl)
1475                 return err;
1476
1477         list_for_each_entry_safe(seb, tmp, &si->erase, u.list) {
1478                 cond_resched();
1479
1480                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1481                 if (!e)
1482                         goto out_free;
1483
1484                 e->pnum = seb->pnum;
1485                 e->ec = seb->ec;
1486                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1487                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1488                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1489                         goto out_free;
1490                 }
1491         }
1492
1493         list_for_each_entry(seb, &si->free, u.list) {
1494                 cond_resched();
1495
1496                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1497                 if (!e)
1498                         goto out_free;
1499
1500                 e->pnum = seb->pnum;
1501                 e->ec = seb->ec;
1502                 ubi_assert(e->ec >= 0);
1503                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1504                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1505         }
1506
1507         list_for_each_entry(seb, &si->corr, u.list) {
1508                 cond_resched();
1509
1510                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1511                 if (!e)
1512                         goto out_free;
1513
1514                 e->pnum = seb->pnum;
1515                 e->ec = seb->ec;
1516                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1517                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1518                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1519                         goto out_free;
1520                 }
1521         }
1522
1523         ubi_rb_for_each_entry(rb1, sv, &si->volumes, rb) {
1524                 ubi_rb_for_each_entry(rb2, seb, &sv->root, u.rb) {
1525                         cond_resched();
1526
1527                         e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1528                         if (!e)
1529                                 goto out_free;
1530
1531                         e->pnum = seb->pnum;
1532                         e->ec = seb->ec;
1533                         ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1534                         if (!seb->scrub) {
1535                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the used tree",
1536                                        e->pnum, e->ec);
1537                                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1538                         } else {
1539                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the scrub tree",
1540                                        e->pnum, e->ec);
1541                                 wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1542                         }
1543                 }
1544         }
1545
1546         if (ubi->avail_pebs < WL_RESERVED_PEBS) {
1547                 ubi_err("no enough physical eraseblocks (%d, need %d)",
1548                         ubi->avail_pebs, WL_RESERVED_PEBS);
1549                 goto out_free;
1550         }
1551         ubi->avail_pebs -= WL_RESERVED_PEBS;
1552         ubi->rsvd_pebs += WL_RESERVED_PEBS;
1553
1554         /* Schedule wear-leveling if needed */
1555         err = ensure_wear_leveling(ubi);
1556         if (err)
1557                 goto out_free;
1558
1559         return 0;
1560
1561 out_free:
1562         cancel_pending(ubi);
1563         tree_destroy(&ubi->used);
1564         tree_destroy(&ubi->free);
1565         tree_destroy(&ubi->scrub);
1566         kfree(ubi->lookuptbl);
1567         return err;
1568 }
1569
1570 /**
1571  * protection_trees_destroy - destroy the protection RB-trees.
1572  * @ubi: UBI device description object
1573  */
1574 static void protection_trees_destroy(struct ubi_device *ubi)
1575 {
1576         struct rb_node *rb;
1577         struct ubi_wl_prot_entry *pe;
1578
1579         rb = ubi->prot.aec.rb_node;
1580         while (rb) {
1581                 if (rb->rb_left)
1582                         rb = rb->rb_left;
1583                 else if (rb->rb_right)
1584                         rb = rb->rb_right;
1585                 else {
1586                         pe = rb_entry(rb, struct ubi_wl_prot_entry, rb_aec);
1587
1588                         rb = rb_parent(rb);
1589                         if (rb) {
1590                                 if (rb->rb_left == &pe->rb_aec)
1591                                         rb->rb_left = NULL;
1592                                 else
1593                                         rb->rb_right = NULL;
1594                         }
1595
1596                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, pe->e);
1597                         kfree(pe);
1598                 }
1599         }
1600 }
1601
1602 /**
1603  * ubi_wl_close - close the wear-leveling sub-system.
1604  * @ubi: UBI device description object
1605  */
1606 void ubi_wl_close(struct ubi_device *ubi)
1607 {
1608         dbg_wl("close the WL sub-system");
1609         cancel_pending(ubi);
1610         protection_trees_destroy(ubi);
1611         tree_destroy(&ubi->used);
1612         tree_destroy(&ubi->free);
1613         tree_destroy(&ubi->scrub);
1614         kfree(ubi->lookuptbl);
1615 }
1616
1617 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
1618
1619 /**
1620  * paranoid_check_ec - make sure that the erase counter of a PEB is correct.
1621  * @ubi: UBI device description object
1622  * @pnum: the physical eraseblock number to check
1623  * @ec: the erase counter to check
1624  *
1625  * This function returns zero if the erase counter of physical eraseblock @pnum
1626  * is equivalent to @ec, %1 if not, and a negative error code if an error
1627  * occurred.
1628  */
1629 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec)
1630 {
1631         int err;
1632         long long read_ec;
1633         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
1634
1635         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
1636         if (!ec_hdr)
1637                 return -ENOMEM;
1638
1639         err = ubi_io_read_ec_hdr(ubi, pnum, ec_hdr, 0);
1640         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
1641                 /* The header does not have to exist */
1642                 err = 0;
1643                 goto out_free;
1644         }
1645
1646         read_ec = be64_to_cpu(ec_hdr->ec);
1647         if (ec != read_ec) {
1648                 ubi_err("paranoid check failed for PEB %d", pnum);
1649                 ubi_err("read EC is %lld, should be %d", read_ec, ec);
1650                 ubi_dbg_dump_stack();
1651                 err = 1;
1652         } else
1653                 err = 0;
1654
1655 out_free:
1656         kfree(ec_hdr);
1657         return err;
1658 }
1659
1660 /**
1661  * paranoid_check_in_wl_tree - check that wear-leveling entry is in WL RB-tree.
1662  * @e: the wear-leveling entry to check
1663  * @root: the root of the tree
1664  *
1665  * This function returns zero if @e is in the @root RB-tree and %1 if it is
1666  * not.
1667  */
1668 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
1669                                      struct rb_root *root)
1670 {
1671         if (in_wl_tree(e, root))
1672                 return 0;
1673
1674         ubi_err("paranoid check failed for PEB %d, EC %d, RB-tree %p ",
1675                 e->pnum, e->ec, root);
1676         ubi_dbg_dump_stack();
1677         return 1;
1678 }
1679
1680 #endif /* CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID */