Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / fs / ubifs / find.c
diff --git a/kernel/fs/ubifs/find.c b/kernel/fs/ubifs/find.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2dcf3d4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,985 @@
+/*
+ * This file is part of UBIFS.
+ *
+ * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
+ * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
+ * the Free Software Foundation.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
+ * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
+ * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
+ * more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
+ * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 51
+ * Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
+ *
+ * Authors: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
+ *          Adrian Hunter
+ */
+
+/*
+ * This file contains functions for finding LEBs for various purposes e.g.
+ * garbage collection. In general, lprops category heaps and lists are used
+ * for fast access, falling back on scanning the LPT as a last resort.
+ */
+
+#include <linux/sort.h>
+#include "ubifs.h"
+
+/**
+ * struct scan_data - data provided to scan callback functions
+ * @min_space: minimum number of bytes for which to scan
+ * @pick_free: whether it is OK to scan for empty LEBs
+ * @lnum: LEB number found is returned here
+ * @exclude_index: whether to exclude index LEBs
+ */
+struct scan_data {
+       int min_space;
+       int pick_free;
+       int lnum;
+       int exclude_index;
+};
+
+/**
+ * valuable - determine whether LEB properties are valuable.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ * @lprops: LEB properties
+ *
+ * This function return %1 if the LEB properties should be added to the LEB
+ * properties tree in memory. Otherwise %0 is returned.
+ */
+static int valuable(struct ubifs_info *c, const struct ubifs_lprops *lprops)
+{
+       int n, cat = lprops->flags & LPROPS_CAT_MASK;
+       struct ubifs_lpt_heap *heap;
+
+       switch (cat) {
+       case LPROPS_DIRTY:
+       case LPROPS_DIRTY_IDX:
+       case LPROPS_FREE:
+               heap = &c->lpt_heap[cat - 1];
+               if (heap->cnt < heap->max_cnt)
+                       return 1;
+               if (lprops->free + lprops->dirty >= c->dark_wm)
+                       return 1;
+               return 0;
+       case LPROPS_EMPTY:
+               n = c->lst.empty_lebs + c->freeable_cnt -
+                   c->lst.taken_empty_lebs;
+               if (n < c->lsave_cnt)
+                       return 1;
+               return 0;
+       case LPROPS_FREEABLE:
+               return 1;
+       case LPROPS_FRDI_IDX:
+               return 1;
+       }
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * scan_for_dirty_cb - dirty space scan callback.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ * @lprops: LEB properties to scan
+ * @in_tree: whether the LEB properties are in main memory
+ * @data: information passed to and from the caller of the scan
+ *
+ * This function returns a code that indicates whether the scan should continue
+ * (%LPT_SCAN_CONTINUE), whether the LEB properties should be added to the tree
+ * in main memory (%LPT_SCAN_ADD), or whether the scan should stop
+ * (%LPT_SCAN_STOP).
+ */
+static int scan_for_dirty_cb(struct ubifs_info *c,
+                            const struct ubifs_lprops *lprops, int in_tree,
+                            struct scan_data *data)
+{
+       int ret = LPT_SCAN_CONTINUE;
+
+       /* Exclude LEBs that are currently in use */
+       if (lprops->flags & LPROPS_TAKEN)
+               return LPT_SCAN_CONTINUE;
+       /* Determine whether to add these LEB properties to the tree */
+       if (!in_tree && valuable(c, lprops))
+               ret |= LPT_SCAN_ADD;
+       /* Exclude LEBs with too little space */
+       if (lprops->free + lprops->dirty < data->min_space)
+               return ret;
+       /* If specified, exclude index LEBs */
+       if (data->exclude_index && lprops->flags & LPROPS_INDEX)
+               return ret;
+       /* If specified, exclude empty or freeable LEBs */
+       if (lprops->free + lprops->dirty == c->leb_size) {
+               if (!data->pick_free)
+                       return ret;
+       /* Exclude LEBs with too little dirty space (unless it is empty) */
+       } else if (lprops->dirty < c->dead_wm)
+               return ret;
+       /* Finally we found space */
+       data->lnum = lprops->lnum;
+       return LPT_SCAN_ADD | LPT_SCAN_STOP;
+}
+
+/**
+ * scan_for_dirty - find a data LEB with free space.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ * @min_space: minimum amount free plus dirty space the returned LEB has to
+ *             have
+ * @pick_free: if it is OK to return a free or freeable LEB
+ * @exclude_index: whether to exclude index LEBs
+ *
+ * This function returns a pointer to the LEB properties found or a negative
+ * error code.
+ */
+static const struct ubifs_lprops *scan_for_dirty(struct ubifs_info *c,
+                                                int min_space, int pick_free,
+                                                int exclude_index)
+{
+       const struct ubifs_lprops *lprops;
+       struct ubifs_lpt_heap *heap;
+       struct scan_data data;
+       int err, i;
+
+       /* There may be an LEB with enough dirty space on the free heap */
+       heap = &c->lpt_heap[LPROPS_FREE - 1];
+       for (i = 0; i < heap->cnt; i++) {
+               lprops = heap->arr[i];
+               if (lprops->free + lprops->dirty < min_space)
+                       continue;
+               if (lprops->dirty < c->dead_wm)
+                       continue;
+               return lprops;
+       }
+       /*
+        * A LEB may have fallen off of the bottom of the dirty heap, and ended
+        * up as uncategorized even though it has enough dirty space for us now,
+        * so check the uncategorized list. N.B. neither empty nor freeable LEBs
+        * can end up as uncategorized because they are kept on lists not
+        * finite-sized heaps.
+        */
+       list_for_each_entry(lprops, &c->uncat_list, list) {
+               if (lprops->flags & LPROPS_TAKEN)
+                       continue;
+               if (lprops->free + lprops->dirty < min_space)
+                       continue;
+               if (exclude_index && (lprops->flags & LPROPS_INDEX))
+                       continue;
+               if (lprops->dirty < c->dead_wm)
+                       continue;
+               return lprops;
+       }
+       /* We have looked everywhere in main memory, now scan the flash */
+       if (c->pnodes_have >= c->pnode_cnt)
+               /* All pnodes are in memory, so skip scan */
+               return ERR_PTR(-ENOSPC);
+       data.min_space = min_space;
+       data.pick_free = pick_free;
+       data.lnum = -1;
+       data.exclude_index = exclude_index;
+       err = ubifs_lpt_scan_nolock(c, -1, c->lscan_lnum,
+                                   (ubifs_lpt_scan_callback)scan_for_dirty_cb,
+                                   &data);
+       if (err)
+               return ERR_PTR(err);
+       ubifs_assert(data.lnum >= c->main_first && data.lnum < c->leb_cnt);
+       c->lscan_lnum = data.lnum;
+       lprops = ubifs_lpt_lookup_dirty(c, data.lnum);
+       if (IS_ERR(lprops))
+               return lprops;
+       ubifs_assert(lprops->lnum == data.lnum);
+       ubifs_assert(lprops->free + lprops->dirty >= min_space);
+       ubifs_assert(lprops->dirty >= c->dead_wm ||
+                    (pick_free &&
+                     lprops->free + lprops->dirty == c->leb_size));
+       ubifs_assert(!(lprops->flags & LPROPS_TAKEN));
+       ubifs_assert(!exclude_index || !(lprops->flags & LPROPS_INDEX));
+       return lprops;
+}
+
+/**
+ * ubifs_find_dirty_leb - find a dirty LEB for the Garbage Collector.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ * @ret_lp: LEB properties are returned here on exit
+ * @min_space: minimum amount free plus dirty space the returned LEB has to
+ *             have
+ * @pick_free: controls whether it is OK to pick empty or index LEBs
+ *
+ * This function tries to find a dirty logical eraseblock which has at least
+ * @min_space free and dirty space. It prefers to take an LEB from the dirty or
+ * dirty index heap, and it falls-back to LPT scanning if the heaps are empty
+ * or do not have an LEB which satisfies the @min_space criteria.
+ *
+ * Note, LEBs which have less than dead watermark of free + dirty space are
+ * never picked by this function.
+ *
+ * The additional @pick_free argument controls if this function has to return a
+ * free or freeable LEB if one is present. For example, GC must to set it to %1,
+ * when called from the journal space reservation function, because the
+ * appearance of free space may coincide with the loss of enough dirty space
+ * for GC to succeed anyway.
+ *
+ * In contrast, if the Garbage Collector is called from budgeting, it should
+ * just make free space, not return LEBs which are already free or freeable.
+ *
+ * In addition @pick_free is set to %2 by the recovery process in order to
+ * recover gc_lnum in which case an index LEB must not be returned.
+ *
+ * This function returns zero and the LEB properties of found dirty LEB in case
+ * of success, %-ENOSPC if no dirty LEB was found and a negative error code in
+ * case of other failures. The returned LEB is marked as "taken".
+ */
+int ubifs_find_dirty_leb(struct ubifs_info *c, struct ubifs_lprops *ret_lp,
+                        int min_space, int pick_free)
+{
+       int err = 0, sum, exclude_index = pick_free == 2 ? 1 : 0;
+       const struct ubifs_lprops *lp = NULL, *idx_lp = NULL;
+       struct ubifs_lpt_heap *heap, *idx_heap;
+
+       ubifs_get_lprops(c);
+
+       if (pick_free) {
+               int lebs, rsvd_idx_lebs = 0;
+
+               spin_lock(&c->space_lock);
+               lebs = c->lst.empty_lebs + c->idx_gc_cnt;
+               lebs += c->freeable_cnt - c->lst.taken_empty_lebs;
+
+               /*
+                * Note, the index may consume more LEBs than have been reserved
+                * for it. It is OK because it might be consolidated by GC.
+                * But if the index takes fewer LEBs than it is reserved for it,
+                * this function must avoid picking those reserved LEBs.
+                */
+               if (c->bi.min_idx_lebs >= c->lst.idx_lebs) {
+                       rsvd_idx_lebs = c->bi.min_idx_lebs -  c->lst.idx_lebs;
+                       exclude_index = 1;
+               }
+               spin_unlock(&c->space_lock);
+
+               /* Check if there are enough free LEBs for the index */
+               if (rsvd_idx_lebs < lebs) {
+                       /* OK, try to find an empty LEB */
+                       lp = ubifs_fast_find_empty(c);
+                       if (lp)
+                               goto found;
+
+                       /* Or a freeable LEB */
+                       lp = ubifs_fast_find_freeable(c);
+                       if (lp)
+                               goto found;
+               } else
+                       /*
+                        * We cannot pick free/freeable LEBs in the below code.
+                        */
+                       pick_free = 0;
+       } else {
+               spin_lock(&c->space_lock);
+               exclude_index = (c->bi.min_idx_lebs >= c->lst.idx_lebs);
+               spin_unlock(&c->space_lock);
+       }
+
+       /* Look on the dirty and dirty index heaps */
+       heap = &c->lpt_heap[LPROPS_DIRTY - 1];
+       idx_heap = &c->lpt_heap[LPROPS_DIRTY_IDX - 1];
+
+       if (idx_heap->cnt && !exclude_index) {
+               idx_lp = idx_heap->arr[0];
+               sum = idx_lp->free + idx_lp->dirty;
+               /*
+                * Since we reserve thrice as much space for the index than it
+                * actually takes, it does not make sense to pick indexing LEBs
+                * with less than, say, half LEB of dirty space. May be half is
+                * not the optimal boundary - this should be tested and
+                * checked. This boundary should determine how much we use
+                * in-the-gaps to consolidate the index comparing to how much
+                * we use garbage collector to consolidate it. The "half"
+                * criteria just feels to be fine.
+                */
+               if (sum < min_space || sum < c->half_leb_size)
+                       idx_lp = NULL;
+       }
+
+       if (heap->cnt) {
+               lp = heap->arr[0];
+               if (lp->dirty + lp->free < min_space)
+                       lp = NULL;
+       }
+
+       /* Pick the LEB with most space */
+       if (idx_lp && lp) {
+               if (idx_lp->free + idx_lp->dirty >= lp->free + lp->dirty)
+                       lp = idx_lp;
+       } else if (idx_lp && !lp)
+               lp = idx_lp;
+
+       if (lp) {
+               ubifs_assert(lp->free + lp->dirty >= c->dead_wm);
+               goto found;
+       }
+
+       /* Did not find a dirty LEB on the dirty heaps, have to scan */
+       dbg_find("scanning LPT for a dirty LEB");
+       lp = scan_for_dirty(c, min_space, pick_free, exclude_index);
+       if (IS_ERR(lp)) {
+               err = PTR_ERR(lp);
+               goto out;
+       }
+       ubifs_assert(lp->dirty >= c->dead_wm ||
+                    (pick_free && lp->free + lp->dirty == c->leb_size));
+
+found:
+       dbg_find("found LEB %d, free %d, dirty %d, flags %#x",
+                lp->lnum, lp->free, lp->dirty, lp->flags);
+
+       lp = ubifs_change_lp(c, lp, LPROPS_NC, LPROPS_NC,
+                            lp->flags | LPROPS_TAKEN, 0);
+       if (IS_ERR(lp)) {
+               err = PTR_ERR(lp);
+               goto out;
+       }
+
+       memcpy(ret_lp, lp, sizeof(struct ubifs_lprops));
+
+out:
+       ubifs_release_lprops(c);
+       return err;
+}
+
+/**
+ * scan_for_free_cb - free space scan callback.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ * @lprops: LEB properties to scan
+ * @in_tree: whether the LEB properties are in main memory
+ * @data: information passed to and from the caller of the scan
+ *
+ * This function returns a code that indicates whether the scan should continue
+ * (%LPT_SCAN_CONTINUE), whether the LEB properties should be added to the tree
+ * in main memory (%LPT_SCAN_ADD), or whether the scan should stop
+ * (%LPT_SCAN_STOP).
+ */
+static int scan_for_free_cb(struct ubifs_info *c,
+                           const struct ubifs_lprops *lprops, int in_tree,
+                           struct scan_data *data)
+{
+       int ret = LPT_SCAN_CONTINUE;
+
+       /* Exclude LEBs that are currently in use */
+       if (lprops->flags & LPROPS_TAKEN)
+               return LPT_SCAN_CONTINUE;
+       /* Determine whether to add these LEB properties to the tree */
+       if (!in_tree && valuable(c, lprops))
+               ret |= LPT_SCAN_ADD;
+       /* Exclude index LEBs */
+       if (lprops->flags & LPROPS_INDEX)
+               return ret;
+       /* Exclude LEBs with too little space */
+       if (lprops->free < data->min_space)
+               return ret;
+       /* If specified, exclude empty LEBs */
+       if (!data->pick_free && lprops->free == c->leb_size)
+               return ret;
+       /*
+        * LEBs that have only free and dirty space must not be allocated
+        * because they may have been unmapped already or they may have data
+        * that is obsolete only because of nodes that are still sitting in a
+        * wbuf.
+        */
+       if (lprops->free + lprops->dirty == c->leb_size && lprops->dirty > 0)
+               return ret;
+       /* Finally we found space */
+       data->lnum = lprops->lnum;
+       return LPT_SCAN_ADD | LPT_SCAN_STOP;
+}
+
+/**
+ * do_find_free_space - find a data LEB with free space.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ * @min_space: minimum amount of free space required
+ * @pick_free: whether it is OK to scan for empty LEBs
+ * @squeeze: whether to try to find space in a non-empty LEB first
+ *
+ * This function returns a pointer to the LEB properties found or a negative
+ * error code.
+ */
+static
+const struct ubifs_lprops *do_find_free_space(struct ubifs_info *c,
+                                             int min_space, int pick_free,
+                                             int squeeze)
+{
+       const struct ubifs_lprops *lprops;
+       struct ubifs_lpt_heap *heap;
+       struct scan_data data;
+       int err, i;
+
+       if (squeeze) {
+               lprops = ubifs_fast_find_free(c);
+               if (lprops && lprops->free >= min_space)
+                       return lprops;
+       }
+       if (pick_free) {
+               lprops = ubifs_fast_find_empty(c);
+               if (lprops)
+                       return lprops;
+       }
+       if (!squeeze) {
+               lprops = ubifs_fast_find_free(c);
+               if (lprops && lprops->free >= min_space)
+                       return lprops;
+       }
+       /* There may be an LEB with enough free space on the dirty heap */
+       heap = &c->lpt_heap[LPROPS_DIRTY - 1];
+       for (i = 0; i < heap->cnt; i++) {
+               lprops = heap->arr[i];
+               if (lprops->free >= min_space)
+                       return lprops;
+       }
+       /*
+        * A LEB may have fallen off of the bottom of the free heap, and ended
+        * up as uncategorized even though it has enough free space for us now,
+        * so check the uncategorized list. N.B. neither empty nor freeable LEBs
+        * can end up as uncategorized because they are kept on lists not
+        * finite-sized heaps.
+        */
+       list_for_each_entry(lprops, &c->uncat_list, list) {
+               if (lprops->flags & LPROPS_TAKEN)
+                       continue;
+               if (lprops->flags & LPROPS_INDEX)
+                       continue;
+               if (lprops->free >= min_space)
+                       return lprops;
+       }
+       /* We have looked everywhere in main memory, now scan the flash */
+       if (c->pnodes_have >= c->pnode_cnt)
+               /* All pnodes are in memory, so skip scan */
+               return ERR_PTR(-ENOSPC);
+       data.min_space = min_space;
+       data.pick_free = pick_free;
+       data.lnum = -1;
+       err = ubifs_lpt_scan_nolock(c, -1, c->lscan_lnum,
+                                   (ubifs_lpt_scan_callback)scan_for_free_cb,
+                                   &data);
+       if (err)
+               return ERR_PTR(err);
+       ubifs_assert(data.lnum >= c->main_first && data.lnum < c->leb_cnt);
+       c->lscan_lnum = data.lnum;
+       lprops = ubifs_lpt_lookup_dirty(c, data.lnum);
+       if (IS_ERR(lprops))
+               return lprops;
+       ubifs_assert(lprops->lnum == data.lnum);
+       ubifs_assert(lprops->free >= min_space);
+       ubifs_assert(!(lprops->flags & LPROPS_TAKEN));
+       ubifs_assert(!(lprops->flags & LPROPS_INDEX));
+       return lprops;
+}
+
+/**
+ * ubifs_find_free_space - find a data LEB with free space.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ * @min_space: minimum amount of required free space
+ * @offs: contains offset of where free space starts on exit
+ * @squeeze: whether to try to find space in a non-empty LEB first
+ *
+ * This function looks for an LEB with at least @min_space bytes of free space.
+ * It tries to find an empty LEB if possible. If no empty LEBs are available,
+ * this function searches for a non-empty data LEB. The returned LEB is marked
+ * as "taken".
+ *
+ * This function returns found LEB number in case of success, %-ENOSPC if it
+ * failed to find a LEB with @min_space bytes of free space and other a negative
+ * error codes in case of failure.
+ */
+int ubifs_find_free_space(struct ubifs_info *c, int min_space, int *offs,
+                         int squeeze)
+{
+       const struct ubifs_lprops *lprops;
+       int lebs, rsvd_idx_lebs, pick_free = 0, err, lnum, flags;
+
+       dbg_find("min_space %d", min_space);
+       ubifs_get_lprops(c);
+
+       /* Check if there are enough empty LEBs for commit */
+       spin_lock(&c->space_lock);
+       if (c->bi.min_idx_lebs > c->lst.idx_lebs)
+               rsvd_idx_lebs = c->bi.min_idx_lebs -  c->lst.idx_lebs;
+       else
+               rsvd_idx_lebs = 0;
+       lebs = c->lst.empty_lebs + c->freeable_cnt + c->idx_gc_cnt -
+              c->lst.taken_empty_lebs;
+       if (rsvd_idx_lebs < lebs)
+               /*
+                * OK to allocate an empty LEB, but we still don't want to go
+                * looking for one if there aren't any.
+                */
+               if (c->lst.empty_lebs - c->lst.taken_empty_lebs > 0) {
+                       pick_free = 1;
+                       /*
+                        * Because we release the space lock, we must account
+                        * for this allocation here. After the LEB properties
+                        * flags have been updated, we subtract one. Note, the
+                        * result of this is that lprops also decreases
+                        * @taken_empty_lebs in 'ubifs_change_lp()', so it is
+                        * off by one for a short period of time which may
+                        * introduce a small disturbance to budgeting
+                        * calculations, but this is harmless because at the
+                        * worst case this would make the budgeting subsystem
+                        * be more pessimistic than needed.
+                        *
+                        * Fundamentally, this is about serialization of the
+                        * budgeting and lprops subsystems. We could make the
+                        * @space_lock a mutex and avoid dropping it before
+                        * calling 'ubifs_change_lp()', but mutex is more
+                        * heavy-weight, and we want budgeting to be as fast as
+                        * possible.
+                        */
+                       c->lst.taken_empty_lebs += 1;
+               }
+       spin_unlock(&c->space_lock);
+
+       lprops = do_find_free_space(c, min_space, pick_free, squeeze);
+       if (IS_ERR(lprops)) {
+               err = PTR_ERR(lprops);
+               goto out;
+       }
+
+       lnum = lprops->lnum;
+       flags = lprops->flags | LPROPS_TAKEN;
+
+       lprops = ubifs_change_lp(c, lprops, LPROPS_NC, LPROPS_NC, flags, 0);
+       if (IS_ERR(lprops)) {
+               err = PTR_ERR(lprops);
+               goto out;
+       }
+
+       if (pick_free) {
+               spin_lock(&c->space_lock);
+               c->lst.taken_empty_lebs -= 1;
+               spin_unlock(&c->space_lock);
+       }
+
+       *offs = c->leb_size - lprops->free;
+       ubifs_release_lprops(c);
+
+       if (*offs == 0) {
+               /*
+                * Ensure that empty LEBs have been unmapped. They may not have
+                * been, for example, because of an unclean unmount.  Also
+                * LEBs that were freeable LEBs (free + dirty == leb_size) will
+                * not have been unmapped.
+                */
+               err = ubifs_leb_unmap(c, lnum);
+               if (err)
+                       return err;
+       }
+
+       dbg_find("found LEB %d, free %d", lnum, c->leb_size - *offs);
+       ubifs_assert(*offs <= c->leb_size - min_space);
+       return lnum;
+
+out:
+       if (pick_free) {
+               spin_lock(&c->space_lock);
+               c->lst.taken_empty_lebs -= 1;
+               spin_unlock(&c->space_lock);
+       }
+       ubifs_release_lprops(c);
+       return err;
+}
+
+/**
+ * scan_for_idx_cb - callback used by the scan for a free LEB for the index.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ * @lprops: LEB properties to scan
+ * @in_tree: whether the LEB properties are in main memory
+ * @data: information passed to and from the caller of the scan
+ *
+ * This function returns a code that indicates whether the scan should continue
+ * (%LPT_SCAN_CONTINUE), whether the LEB properties should be added to the tree
+ * in main memory (%LPT_SCAN_ADD), or whether the scan should stop
+ * (%LPT_SCAN_STOP).
+ */
+static int scan_for_idx_cb(struct ubifs_info *c,
+                          const struct ubifs_lprops *lprops, int in_tree,
+                          struct scan_data *data)
+{
+       int ret = LPT_SCAN_CONTINUE;
+
+       /* Exclude LEBs that are currently in use */
+       if (lprops->flags & LPROPS_TAKEN)
+               return LPT_SCAN_CONTINUE;
+       /* Determine whether to add these LEB properties to the tree */
+       if (!in_tree && valuable(c, lprops))
+               ret |= LPT_SCAN_ADD;
+       /* Exclude index LEBS */
+       if (lprops->flags & LPROPS_INDEX)
+               return ret;
+       /* Exclude LEBs that cannot be made empty */
+       if (lprops->free + lprops->dirty != c->leb_size)
+               return ret;
+       /*
+        * We are allocating for the index so it is safe to allocate LEBs with
+        * only free and dirty space, because write buffers are sync'd at commit
+        * start.
+        */
+       data->lnum = lprops->lnum;
+       return LPT_SCAN_ADD | LPT_SCAN_STOP;
+}
+
+/**
+ * scan_for_leb_for_idx - scan for a free LEB for the index.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ */
+static const struct ubifs_lprops *scan_for_leb_for_idx(struct ubifs_info *c)
+{
+       struct ubifs_lprops *lprops;
+       struct scan_data data;
+       int err;
+
+       data.lnum = -1;
+       err = ubifs_lpt_scan_nolock(c, -1, c->lscan_lnum,
+                                   (ubifs_lpt_scan_callback)scan_for_idx_cb,
+                                   &data);
+       if (err)
+               return ERR_PTR(err);
+       ubifs_assert(data.lnum >= c->main_first && data.lnum < c->leb_cnt);
+       c->lscan_lnum = data.lnum;
+       lprops = ubifs_lpt_lookup_dirty(c, data.lnum);
+       if (IS_ERR(lprops))
+               return lprops;
+       ubifs_assert(lprops->lnum == data.lnum);
+       ubifs_assert(lprops->free + lprops->dirty == c->leb_size);
+       ubifs_assert(!(lprops->flags & LPROPS_TAKEN));
+       ubifs_assert(!(lprops->flags & LPROPS_INDEX));
+       return lprops;
+}
+
+/**
+ * ubifs_find_free_leb_for_idx - find a free LEB for the index.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ *
+ * This function looks for a free LEB and returns that LEB number. The returned
+ * LEB is marked as "taken", "index".
+ *
+ * Only empty LEBs are allocated. This is for two reasons. First, the commit
+ * calculates the number of LEBs to allocate based on the assumption that they
+ * will be empty. Secondly, free space at the end of an index LEB is not
+ * guaranteed to be empty because it may have been used by the in-the-gaps
+ * method prior to an unclean unmount.
+ *
+ * If no LEB is found %-ENOSPC is returned. For other failures another negative
+ * error code is returned.
+ */
+int ubifs_find_free_leb_for_idx(struct ubifs_info *c)
+{
+       const struct ubifs_lprops *lprops;
+       int lnum = -1, err, flags;
+
+       ubifs_get_lprops(c);
+
+       lprops = ubifs_fast_find_empty(c);
+       if (!lprops) {
+               lprops = ubifs_fast_find_freeable(c);
+               if (!lprops) {
+                       /*
+                        * The first condition means the following: go scan the
+                        * LPT if there are uncategorized lprops, which means
+                        * there may be freeable LEBs there (UBIFS does not
+                        * store the information about freeable LEBs in the
+                        * master node).
+                        */
+                       if (c->in_a_category_cnt != c->main_lebs ||
+                           c->lst.empty_lebs - c->lst.taken_empty_lebs > 0) {
+                               ubifs_assert(c->freeable_cnt == 0);
+                               lprops = scan_for_leb_for_idx(c);
+                               if (IS_ERR(lprops)) {
+                                       err = PTR_ERR(lprops);
+                                       goto out;
+                               }
+                       }
+               }
+       }
+
+       if (!lprops) {
+               err = -ENOSPC;
+               goto out;
+       }
+
+       lnum = lprops->lnum;
+
+       dbg_find("found LEB %d, free %d, dirty %d, flags %#x",
+                lnum, lprops->free, lprops->dirty, lprops->flags);
+
+       flags = lprops->flags | LPROPS_TAKEN | LPROPS_INDEX;
+       lprops = ubifs_change_lp(c, lprops, c->leb_size, 0, flags, 0);
+       if (IS_ERR(lprops)) {
+               err = PTR_ERR(lprops);
+               goto out;
+       }
+
+       ubifs_release_lprops(c);
+
+       /*
+        * Ensure that empty LEBs have been unmapped. They may not have been,
+        * for example, because of an unclean unmount. Also LEBs that were
+        * freeable LEBs (free + dirty == leb_size) will not have been unmapped.
+        */
+       err = ubifs_leb_unmap(c, lnum);
+       if (err) {
+               ubifs_change_one_lp(c, lnum, LPROPS_NC, LPROPS_NC, 0,
+                                   LPROPS_TAKEN | LPROPS_INDEX, 0);
+               return err;
+       }
+
+       return lnum;
+
+out:
+       ubifs_release_lprops(c);
+       return err;
+}
+
+static int cmp_dirty_idx(const struct ubifs_lprops **a,
+                        const struct ubifs_lprops **b)
+{
+       const struct ubifs_lprops *lpa = *a;
+       const struct ubifs_lprops *lpb = *b;
+
+       return lpa->dirty + lpa->free - lpb->dirty - lpb->free;
+}
+
+static void swap_dirty_idx(struct ubifs_lprops **a, struct ubifs_lprops **b,
+                          int size)
+{
+       struct ubifs_lprops *t = *a;
+
+       *a = *b;
+       *b = t;
+}
+
+/**
+ * ubifs_save_dirty_idx_lnums - save an array of the most dirty index LEB nos.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ *
+ * This function is called each commit to create an array of LEB numbers of
+ * dirty index LEBs sorted in order of dirty and free space.  This is used by
+ * the in-the-gaps method of TNC commit.
+ */
+int ubifs_save_dirty_idx_lnums(struct ubifs_info *c)
+{
+       int i;
+
+       ubifs_get_lprops(c);
+       /* Copy the LPROPS_DIRTY_IDX heap */
+       c->dirty_idx.cnt = c->lpt_heap[LPROPS_DIRTY_IDX - 1].cnt;
+       memcpy(c->dirty_idx.arr, c->lpt_heap[LPROPS_DIRTY_IDX - 1].arr,
+              sizeof(void *) * c->dirty_idx.cnt);
+       /* Sort it so that the dirtiest is now at the end */
+       sort(c->dirty_idx.arr, c->dirty_idx.cnt, sizeof(void *),
+            (int (*)(const void *, const void *))cmp_dirty_idx,
+            (void (*)(void *, void *, int))swap_dirty_idx);
+       dbg_find("found %d dirty index LEBs", c->dirty_idx.cnt);
+       if (c->dirty_idx.cnt)
+               dbg_find("dirtiest index LEB is %d with dirty %d and free %d",
+                        c->dirty_idx.arr[c->dirty_idx.cnt - 1]->lnum,
+                        c->dirty_idx.arr[c->dirty_idx.cnt - 1]->dirty,
+                        c->dirty_idx.arr[c->dirty_idx.cnt - 1]->free);
+       /* Replace the lprops pointers with LEB numbers */
+       for (i = 0; i < c->dirty_idx.cnt; i++)
+               c->dirty_idx.arr[i] = (void *)(size_t)c->dirty_idx.arr[i]->lnum;
+       ubifs_release_lprops(c);
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * scan_dirty_idx_cb - callback used by the scan for a dirty index LEB.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ * @lprops: LEB properties to scan
+ * @in_tree: whether the LEB properties are in main memory
+ * @data: information passed to and from the caller of the scan
+ *
+ * This function returns a code that indicates whether the scan should continue
+ * (%LPT_SCAN_CONTINUE), whether the LEB properties should be added to the tree
+ * in main memory (%LPT_SCAN_ADD), or whether the scan should stop
+ * (%LPT_SCAN_STOP).
+ */
+static int scan_dirty_idx_cb(struct ubifs_info *c,
+                          const struct ubifs_lprops *lprops, int in_tree,
+                          struct scan_data *data)
+{
+       int ret = LPT_SCAN_CONTINUE;
+
+       /* Exclude LEBs that are currently in use */
+       if (lprops->flags & LPROPS_TAKEN)
+               return LPT_SCAN_CONTINUE;
+       /* Determine whether to add these LEB properties to the tree */
+       if (!in_tree && valuable(c, lprops))
+               ret |= LPT_SCAN_ADD;
+       /* Exclude non-index LEBs */
+       if (!(lprops->flags & LPROPS_INDEX))
+               return ret;
+       /* Exclude LEBs with too little space */
+       if (lprops->free + lprops->dirty < c->min_idx_node_sz)
+               return ret;
+       /* Finally we found space */
+       data->lnum = lprops->lnum;
+       return LPT_SCAN_ADD | LPT_SCAN_STOP;
+}
+
+/**
+ * find_dirty_idx_leb - find a dirty index LEB.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ *
+ * This function returns LEB number upon success and a negative error code upon
+ * failure.  In particular, -ENOSPC is returned if a dirty index LEB is not
+ * found.
+ *
+ * Note that this function scans the entire LPT but it is called very rarely.
+ */
+static int find_dirty_idx_leb(struct ubifs_info *c)
+{
+       const struct ubifs_lprops *lprops;
+       struct ubifs_lpt_heap *heap;
+       struct scan_data data;
+       int err, i, ret;
+
+       /* Check all structures in memory first */
+       data.lnum = -1;
+       heap = &c->lpt_heap[LPROPS_DIRTY_IDX - 1];
+       for (i = 0; i < heap->cnt; i++) {
+               lprops = heap->arr[i];
+               ret = scan_dirty_idx_cb(c, lprops, 1, &data);
+               if (ret & LPT_SCAN_STOP)
+                       goto found;
+       }
+       list_for_each_entry(lprops, &c->frdi_idx_list, list) {
+               ret = scan_dirty_idx_cb(c, lprops, 1, &data);
+               if (ret & LPT_SCAN_STOP)
+                       goto found;
+       }
+       list_for_each_entry(lprops, &c->uncat_list, list) {
+               ret = scan_dirty_idx_cb(c, lprops, 1, &data);
+               if (ret & LPT_SCAN_STOP)
+                       goto found;
+       }
+       if (c->pnodes_have >= c->pnode_cnt)
+               /* All pnodes are in memory, so skip scan */
+               return -ENOSPC;
+       err = ubifs_lpt_scan_nolock(c, -1, c->lscan_lnum,
+                                   (ubifs_lpt_scan_callback)scan_dirty_idx_cb,
+                                   &data);
+       if (err)
+               return err;
+found:
+       ubifs_assert(data.lnum >= c->main_first && data.lnum < c->leb_cnt);
+       c->lscan_lnum = data.lnum;
+       lprops = ubifs_lpt_lookup_dirty(c, data.lnum);
+       if (IS_ERR(lprops))
+               return PTR_ERR(lprops);
+       ubifs_assert(lprops->lnum == data.lnum);
+       ubifs_assert(lprops->free + lprops->dirty >= c->min_idx_node_sz);
+       ubifs_assert(!(lprops->flags & LPROPS_TAKEN));
+       ubifs_assert((lprops->flags & LPROPS_INDEX));
+
+       dbg_find("found dirty LEB %d, free %d, dirty %d, flags %#x",
+                lprops->lnum, lprops->free, lprops->dirty, lprops->flags);
+
+       lprops = ubifs_change_lp(c, lprops, LPROPS_NC, LPROPS_NC,
+                                lprops->flags | LPROPS_TAKEN, 0);
+       if (IS_ERR(lprops))
+               return PTR_ERR(lprops);
+
+       return lprops->lnum;
+}
+
+/**
+ * get_idx_gc_leb - try to get a LEB number from trivial GC.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ */
+static int get_idx_gc_leb(struct ubifs_info *c)
+{
+       const struct ubifs_lprops *lp;
+       int err, lnum;
+
+       err = ubifs_get_idx_gc_leb(c);
+       if (err < 0)
+               return err;
+       lnum = err;
+       /*
+        * The LEB was due to be unmapped after the commit but
+        * it is needed now for this commit.
+        */
+       lp = ubifs_lpt_lookup_dirty(c, lnum);
+       if (IS_ERR(lp))
+               return PTR_ERR(lp);
+       lp = ubifs_change_lp(c, lp, LPROPS_NC, LPROPS_NC,
+                            lp->flags | LPROPS_INDEX, -1);
+       if (IS_ERR(lp))
+               return PTR_ERR(lp);
+       dbg_find("LEB %d, dirty %d and free %d flags %#x",
+                lp->lnum, lp->dirty, lp->free, lp->flags);
+       return lnum;
+}
+
+/**
+ * find_dirtiest_idx_leb - find dirtiest index LEB from dirtiest array.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ */
+static int find_dirtiest_idx_leb(struct ubifs_info *c)
+{
+       const struct ubifs_lprops *lp;
+       int lnum;
+
+       while (1) {
+               if (!c->dirty_idx.cnt)
+                       return -ENOSPC;
+               /* The lprops pointers were replaced by LEB numbers */
+               lnum = (size_t)c->dirty_idx.arr[--c->dirty_idx.cnt];
+               lp = ubifs_lpt_lookup(c, lnum);
+               if (IS_ERR(lp))
+                       return PTR_ERR(lp);
+               if ((lp->flags & LPROPS_TAKEN) || !(lp->flags & LPROPS_INDEX))
+                       continue;
+               lp = ubifs_change_lp(c, lp, LPROPS_NC, LPROPS_NC,
+                                    lp->flags | LPROPS_TAKEN, 0);
+               if (IS_ERR(lp))
+                       return PTR_ERR(lp);
+               break;
+       }
+       dbg_find("LEB %d, dirty %d and free %d flags %#x", lp->lnum, lp->dirty,
+                lp->free, lp->flags);
+       ubifs_assert(lp->flags & LPROPS_TAKEN);
+       ubifs_assert(lp->flags & LPROPS_INDEX);
+       return lnum;
+}
+
+/**
+ * ubifs_find_dirty_idx_leb - try to find dirtiest index LEB as at last commit.
+ * @c: the UBIFS file-system description object
+ *
+ * This function attempts to find an untaken index LEB with the most free and
+ * dirty space that can be used without overwriting index nodes that were in the
+ * last index committed.
+ */
+int ubifs_find_dirty_idx_leb(struct ubifs_info *c)
+{
+       int err;
+
+       ubifs_get_lprops(c);
+
+       /*
+        * We made an array of the dirtiest index LEB numbers as at the start of
+        * last commit.  Try that array first.
+        */
+       err = find_dirtiest_idx_leb(c);
+
+       /* Next try scanning the entire LPT */
+       if (err == -ENOSPC)
+               err = find_dirty_idx_leb(c);
+
+       /* Finally take any index LEBs awaiting trivial GC */
+       if (err == -ENOSPC)
+               err = get_idx_gc_leb(c);
+
+       ubifs_release_lprops(c);
+       return err;
+}