Upgrade to 4.4.50-rt62
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / mtd / ubi / ubi.h
1 /*
2  * Copyright (c) International Business Machines Corp., 2006
3  * Copyright (c) Nokia Corporation, 2006, 2007
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See
13  * the GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
18  *
19  * Author: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
20  */
21
22 #ifndef __UBI_UBI_H__
23 #define __UBI_UBI_H__
24
25 #include <linux/types.h>
26 #include <linux/list.h>
27 #include <linux/rbtree.h>
28 #include <linux/sched.h>
29 #include <linux/wait.h>
30 #include <linux/mutex.h>
31 #include <linux/rwsem.h>
32 #include <linux/spinlock.h>
33 #include <linux/fs.h>
34 #include <linux/cdev.h>
35 #include <linux/device.h>
36 #include <linux/slab.h>
37 #include <linux/string.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/notifier.h>
40 #include <linux/mtd/mtd.h>
41 #include <linux/mtd/ubi.h>
42 #include <asm/pgtable.h>
43
44 #include "ubi-media.h"
45
46 /* Maximum number of supported UBI devices */
47 #define UBI_MAX_DEVICES 32
48
49 /* UBI name used for character devices, sysfs, etc */
50 #define UBI_NAME_STR "ubi"
51
52 /* Normal UBI messages */
53 #define ubi_msg(ubi, fmt, ...) pr_notice(UBI_NAME_STR "%d: " fmt "\n", \
54                                          ubi->ubi_num, ##__VA_ARGS__)
55 /* UBI warning messages */
56 #define ubi_warn(ubi, fmt, ...) pr_warn(UBI_NAME_STR "%d warning: %s: " fmt "\n", \
57                                         ubi->ubi_num, __func__, ##__VA_ARGS__)
58 /* UBI error messages */
59 #define ubi_err(ubi, fmt, ...) pr_err(UBI_NAME_STR "%d error: %s: " fmt "\n", \
60                                       ubi->ubi_num, __func__, ##__VA_ARGS__)
61
62 /* Background thread name pattern */
63 #define UBI_BGT_NAME_PATTERN "ubi_bgt%dd"
64
65 /*
66  * This marker in the EBA table means that the LEB is um-mapped.
67  * NOTE! It has to have the same value as %UBI_ALL.
68  */
69 #define UBI_LEB_UNMAPPED -1
70
71 /*
72  * In case of errors, UBI tries to repeat the operation several times before
73  * returning error. The below constant defines how many times UBI re-tries.
74  */
75 #define UBI_IO_RETRIES 3
76
77 /*
78  * Length of the protection queue. The length is effectively equivalent to the
79  * number of (global) erase cycles PEBs are protected from the wear-leveling
80  * worker.
81  */
82 #define UBI_PROT_QUEUE_LEN 10
83
84 /* The volume ID/LEB number/erase counter is unknown */
85 #define UBI_UNKNOWN -1
86
87 /*
88  * The UBI debugfs directory name pattern and maximum name length (3 for "ubi"
89  * + 2 for the number plus 1 for the trailing zero byte.
90  */
91 #define UBI_DFS_DIR_NAME "ubi%d"
92 #define UBI_DFS_DIR_LEN  (3 + 2 + 1)
93
94 /*
95  * Error codes returned by the I/O sub-system.
96  *
97  * UBI_IO_FF: the read region of flash contains only 0xFFs
98  * UBI_IO_FF_BITFLIPS: the same as %UBI_IO_FF, but also also there was a data
99  *                     integrity error reported by the MTD driver
100  *                     (uncorrectable ECC error in case of NAND)
101  * UBI_IO_BAD_HDR: the EC or VID header is corrupted (bad magic or CRC)
102  * UBI_IO_BAD_HDR_EBADMSG: the same as %UBI_IO_BAD_HDR, but also there was a
103  *                         data integrity error reported by the MTD driver
104  *                         (uncorrectable ECC error in case of NAND)
105  * UBI_IO_BITFLIPS: bit-flips were detected and corrected
106  *
107  * Note, it is probably better to have bit-flip and ebadmsg as flags which can
108  * be or'ed with other error code. But this is a big change because there are
109  * may callers, so it does not worth the risk of introducing a bug
110  */
111 enum {
112         UBI_IO_FF = 1,
113         UBI_IO_FF_BITFLIPS,
114         UBI_IO_BAD_HDR,
115         UBI_IO_BAD_HDR_EBADMSG,
116         UBI_IO_BITFLIPS,
117 };
118
119 /*
120  * Return codes of the 'ubi_eba_copy_leb()' function.
121  *
122  * MOVE_CANCEL_RACE: canceled because the volume is being deleted, the source
123  *                   PEB was put meanwhile, or there is I/O on the source PEB
124  * MOVE_SOURCE_RD_ERR: canceled because there was a read error from the source
125  *                     PEB
126  * MOVE_TARGET_RD_ERR: canceled because there was a read error from the target
127  *                     PEB
128  * MOVE_TARGET_WR_ERR: canceled because there was a write error to the target
129  *                     PEB
130  * MOVE_TARGET_BITFLIPS: canceled because a bit-flip was detected in the
131  *                       target PEB
132  * MOVE_RETRY: retry scrubbing the PEB
133  */
134 enum {
135         MOVE_CANCEL_RACE = 1,
136         MOVE_SOURCE_RD_ERR,
137         MOVE_TARGET_RD_ERR,
138         MOVE_TARGET_WR_ERR,
139         MOVE_TARGET_BITFLIPS,
140         MOVE_RETRY,
141 };
142
143 /*
144  * Return codes of the fastmap sub-system
145  *
146  * UBI_NO_FASTMAP: No fastmap super block was found
147  * UBI_BAD_FASTMAP: A fastmap was found but it's unusable
148  */
149 enum {
150         UBI_NO_FASTMAP = 1,
151         UBI_BAD_FASTMAP,
152 };
153
154 /*
155  * Flags for emulate_power_cut in ubi_debug_info
156  *
157  * POWER_CUT_EC_WRITE: Emulate a power cut when writing an EC header
158  * POWER_CUT_VID_WRITE: Emulate a power cut when writing a VID header
159  */
160 enum {
161         POWER_CUT_EC_WRITE = 0x01,
162         POWER_CUT_VID_WRITE = 0x02,
163 };
164
165 /**
166  * struct ubi_wl_entry - wear-leveling entry.
167  * @u.rb: link in the corresponding (free/used) RB-tree
168  * @u.list: link in the protection queue
169  * @ec: erase counter
170  * @pnum: physical eraseblock number
171  *
172  * This data structure is used in the WL sub-system. Each physical eraseblock
173  * has a corresponding &struct wl_entry object which may be kept in different
174  * RB-trees. See WL sub-system for details.
175  */
176 struct ubi_wl_entry {
177         union {
178                 struct rb_node rb;
179                 struct list_head list;
180         } u;
181         int ec;
182         int pnum;
183 };
184
185 /**
186  * struct ubi_ltree_entry - an entry in the lock tree.
187  * @rb: links RB-tree nodes
188  * @vol_id: volume ID of the locked logical eraseblock
189  * @lnum: locked logical eraseblock number
190  * @users: how many tasks are using this logical eraseblock or wait for it
191  * @mutex: read/write mutex to implement read/write access serialization to
192  *         the (@vol_id, @lnum) logical eraseblock
193  *
194  * This data structure is used in the EBA sub-system to implement per-LEB
195  * locking. When a logical eraseblock is being locked - corresponding
196  * &struct ubi_ltree_entry object is inserted to the lock tree (@ubi->ltree).
197  * See EBA sub-system for details.
198  */
199 struct ubi_ltree_entry {
200         struct rb_node rb;
201         int vol_id;
202         int lnum;
203         int users;
204         struct rw_semaphore mutex;
205 };
206
207 /**
208  * struct ubi_rename_entry - volume re-name description data structure.
209  * @new_name_len: new volume name length
210  * @new_name: new volume name
211  * @remove: if not zero, this volume should be removed, not re-named
212  * @desc: descriptor of the volume
213  * @list: links re-name entries into a list
214  *
215  * This data structure is utilized in the multiple volume re-name code. Namely,
216  * UBI first creates a list of &struct ubi_rename_entry objects from the
217  * &struct ubi_rnvol_req request object, and then utilizes this list to do all
218  * the job.
219  */
220 struct ubi_rename_entry {
221         int new_name_len;
222         char new_name[UBI_VOL_NAME_MAX + 1];
223         int remove;
224         struct ubi_volume_desc *desc;
225         struct list_head list;
226 };
227
228 struct ubi_volume_desc;
229
230 /**
231  * struct ubi_fastmap_layout - in-memory fastmap data structure.
232  * @e: PEBs used by the current fastmap
233  * @to_be_tortured: if non-zero tortured this PEB
234  * @used_blocks: number of used PEBs
235  * @max_pool_size: maximal size of the user pool
236  * @max_wl_pool_size: maximal size of the pool used by the WL sub-system
237  */
238 struct ubi_fastmap_layout {
239         struct ubi_wl_entry *e[UBI_FM_MAX_BLOCKS];
240         int to_be_tortured[UBI_FM_MAX_BLOCKS];
241         int used_blocks;
242         int max_pool_size;
243         int max_wl_pool_size;
244 };
245
246 /**
247  * struct ubi_fm_pool - in-memory fastmap pool
248  * @pebs: PEBs in this pool
249  * @used: number of used PEBs
250  * @size: total number of PEBs in this pool
251  * @max_size: maximal size of the pool
252  *
253  * A pool gets filled with up to max_size.
254  * If all PEBs within the pool are used a new fastmap will be written
255  * to the flash and the pool gets refilled with empty PEBs.
256  *
257  */
258 struct ubi_fm_pool {
259         int pebs[UBI_FM_MAX_POOL_SIZE];
260         int used;
261         int size;
262         int max_size;
263 };
264
265 /**
266  * struct ubi_volume - UBI volume description data structure.
267  * @dev: device object to make use of the the Linux device model
268  * @cdev: character device object to create character device
269  * @ubi: reference to the UBI device description object
270  * @vol_id: volume ID
271  * @ref_count: volume reference count
272  * @readers: number of users holding this volume in read-only mode
273  * @writers: number of users holding this volume in read-write mode
274  * @exclusive: whether somebody holds this volume in exclusive mode
275  * @metaonly: whether somebody is altering only meta data of this volume
276  *
277  * @reserved_pebs: how many physical eraseblocks are reserved for this volume
278  * @vol_type: volume type (%UBI_DYNAMIC_VOLUME or %UBI_STATIC_VOLUME)
279  * @usable_leb_size: logical eraseblock size without padding
280  * @used_ebs: how many logical eraseblocks in this volume contain data
281  * @last_eb_bytes: how many bytes are stored in the last logical eraseblock
282  * @used_bytes: how many bytes of data this volume contains
283  * @alignment: volume alignment
284  * @data_pad: how many bytes are not used at the end of physical eraseblocks to
285  *            satisfy the requested alignment
286  * @name_len: volume name length
287  * @name: volume name
288  *
289  * @upd_ebs: how many eraseblocks are expected to be updated
290  * @ch_lnum: LEB number which is being changing by the atomic LEB change
291  *           operation
292  * @upd_bytes: how many bytes are expected to be received for volume update or
293  *             atomic LEB change
294  * @upd_received: how many bytes were already received for volume update or
295  *                atomic LEB change
296  * @upd_buf: update buffer which is used to collect update data or data for
297  *           atomic LEB change
298  *
299  * @eba_tbl: EBA table of this volume (LEB->PEB mapping)
300  * @checked: %1 if this static volume was checked
301  * @corrupted: %1 if the volume is corrupted (static volumes only)
302  * @upd_marker: %1 if the update marker is set for this volume
303  * @updating: %1 if the volume is being updated
304  * @changing_leb: %1 if the atomic LEB change ioctl command is in progress
305  * @direct_writes: %1 if direct writes are enabled for this volume
306  *
307  * The @corrupted field indicates that the volume's contents is corrupted.
308  * Since UBI protects only static volumes, this field is not relevant to
309  * dynamic volumes - it is user's responsibility to assure their data
310  * integrity.
311  *
312  * The @upd_marker flag indicates that this volume is either being updated at
313  * the moment or is damaged because of an unclean reboot.
314  */
315 struct ubi_volume {
316         struct device dev;
317         struct cdev cdev;
318         struct ubi_device *ubi;
319         int vol_id;
320         int ref_count;
321         int readers;
322         int writers;
323         int exclusive;
324         int metaonly;
325
326         int reserved_pebs;
327         int vol_type;
328         int usable_leb_size;
329         int used_ebs;
330         int last_eb_bytes;
331         long long used_bytes;
332         int alignment;
333         int data_pad;
334         int name_len;
335         char name[UBI_VOL_NAME_MAX + 1];
336
337         int upd_ebs;
338         int ch_lnum;
339         long long upd_bytes;
340         long long upd_received;
341         void *upd_buf;
342
343         int *eba_tbl;
344         unsigned int checked:1;
345         unsigned int corrupted:1;
346         unsigned int upd_marker:1;
347         unsigned int updating:1;
348         unsigned int changing_leb:1;
349         unsigned int direct_writes:1;
350 };
351
352 /**
353  * struct ubi_volume_desc - UBI volume descriptor returned when it is opened.
354  * @vol: reference to the corresponding volume description object
355  * @mode: open mode (%UBI_READONLY, %UBI_READWRITE, %UBI_EXCLUSIVE
356  * or %UBI_METAONLY)
357  */
358 struct ubi_volume_desc {
359         struct ubi_volume *vol;
360         int mode;
361 };
362
363 struct ubi_wl_entry;
364
365 /**
366  * struct ubi_debug_info - debugging information for an UBI device.
367  *
368  * @chk_gen: if UBI general extra checks are enabled
369  * @chk_io: if UBI I/O extra checks are enabled
370  * @chk_fastmap: if UBI fastmap extra checks are enabled
371  * @disable_bgt: disable the background task for testing purposes
372  * @emulate_bitflips: emulate bit-flips for testing purposes
373  * @emulate_io_failures: emulate write/erase failures for testing purposes
374  * @emulate_power_cut: emulate power cut for testing purposes
375  * @power_cut_counter: count down for writes left until emulated power cut
376  * @power_cut_min: minimum number of writes before emulating a power cut
377  * @power_cut_max: maximum number of writes until emulating a power cut
378  * @dfs_dir_name: name of debugfs directory containing files of this UBI device
379  * @dfs_dir: direntry object of the UBI device debugfs directory
380  * @dfs_chk_gen: debugfs knob to enable UBI general extra checks
381  * @dfs_chk_io: debugfs knob to enable UBI I/O extra checks
382  * @dfs_chk_fastmap: debugfs knob to enable UBI fastmap extra checks
383  * @dfs_disable_bgt: debugfs knob to disable the background task
384  * @dfs_emulate_bitflips: debugfs knob to emulate bit-flips
385  * @dfs_emulate_io_failures: debugfs knob to emulate write/erase failures
386  * @dfs_emulate_power_cut: debugfs knob to emulate power cuts
387  * @dfs_power_cut_min: debugfs knob for minimum writes before power cut
388  * @dfs_power_cut_max: debugfs knob for maximum writes until power cut
389  */
390 struct ubi_debug_info {
391         unsigned int chk_gen:1;
392         unsigned int chk_io:1;
393         unsigned int chk_fastmap:1;
394         unsigned int disable_bgt:1;
395         unsigned int emulate_bitflips:1;
396         unsigned int emulate_io_failures:1;
397         unsigned int emulate_power_cut:2;
398         unsigned int power_cut_counter;
399         unsigned int power_cut_min;
400         unsigned int power_cut_max;
401         char dfs_dir_name[UBI_DFS_DIR_LEN + 1];
402         struct dentry *dfs_dir;
403         struct dentry *dfs_chk_gen;
404         struct dentry *dfs_chk_io;
405         struct dentry *dfs_chk_fastmap;
406         struct dentry *dfs_disable_bgt;
407         struct dentry *dfs_emulate_bitflips;
408         struct dentry *dfs_emulate_io_failures;
409         struct dentry *dfs_emulate_power_cut;
410         struct dentry *dfs_power_cut_min;
411         struct dentry *dfs_power_cut_max;
412 };
413
414 /**
415  * struct ubi_device - UBI device description structure
416  * @dev: UBI device object to use the the Linux device model
417  * @cdev: character device object to create character device
418  * @ubi_num: UBI device number
419  * @ubi_name: UBI device name
420  * @vol_count: number of volumes in this UBI device
421  * @volumes: volumes of this UBI device
422  * @volumes_lock: protects @volumes, @rsvd_pebs, @avail_pebs, beb_rsvd_pebs,
423  *                @beb_rsvd_level, @bad_peb_count, @good_peb_count, @vol_count,
424  *                @vol->readers, @vol->writers, @vol->exclusive,
425  *                @vol->metaonly, @vol->ref_count, @vol->mapping and
426  *                @vol->eba_tbl.
427  * @ref_count: count of references on the UBI device
428  * @image_seq: image sequence number recorded on EC headers
429  *
430  * @rsvd_pebs: count of reserved physical eraseblocks
431  * @avail_pebs: count of available physical eraseblocks
432  * @beb_rsvd_pebs: how many physical eraseblocks are reserved for bad PEB
433  *                 handling
434  * @beb_rsvd_level: normal level of PEBs reserved for bad PEB handling
435  *
436  * @autoresize_vol_id: ID of the volume which has to be auto-resized at the end
437  *                     of UBI initialization
438  * @vtbl_slots: how many slots are available in the volume table
439  * @vtbl_size: size of the volume table in bytes
440  * @vtbl: in-RAM volume table copy
441  * @device_mutex: protects on-flash volume table and serializes volume
442  *                creation, deletion, update, re-size, re-name and set
443  *                property
444  *
445  * @max_ec: current highest erase counter value
446  * @mean_ec: current mean erase counter value
447  *
448  * @global_sqnum: global sequence number
449  * @ltree_lock: protects the lock tree and @global_sqnum
450  * @ltree: the lock tree
451  * @alc_mutex: serializes "atomic LEB change" operations
452  *
453  * @fm_disabled: non-zero if fastmap is disabled (default)
454  * @fm: in-memory data structure of the currently used fastmap
455  * @fm_pool: in-memory data structure of the fastmap pool
456  * @fm_wl_pool: in-memory data structure of the fastmap pool used by the WL
457  *              sub-system
458  * @fm_protect: serializes ubi_update_fastmap(), protects @fm_buf and makes sure
459  * that critical sections cannot be interrupted by ubi_update_fastmap()
460  * @fm_buf: vmalloc()'d buffer which holds the raw fastmap
461  * @fm_size: fastmap size in bytes
462  * @fm_eba_sem: allows ubi_update_fastmap() to block EBA table changes
463  * @fm_work: fastmap work queue
464  * @fm_work_scheduled: non-zero if fastmap work was scheduled
465  * @fast_attach: non-zero if UBI was attached by fastmap
466  *
467  * @used: RB-tree of used physical eraseblocks
468  * @erroneous: RB-tree of erroneous used physical eraseblocks
469  * @free: RB-tree of free physical eraseblocks
470  * @free_count: Contains the number of elements in @free
471  * @scrub: RB-tree of physical eraseblocks which need scrubbing
472  * @pq: protection queue (contain physical eraseblocks which are temporarily
473  *      protected from the wear-leveling worker)
474  * @pq_head: protection queue head
475  * @wl_lock: protects the @used, @free, @pq, @pq_head, @lookuptbl, @move_from,
476  *           @move_to, @move_to_put @erase_pending, @wl_scheduled, @works,
477  *           @erroneous, @erroneous_peb_count, @fm_work_scheduled, @fm_pool,
478  *           and @fm_wl_pool fields
479  * @move_mutex: serializes eraseblock moves
480  * @work_sem: used to wait for all the scheduled works to finish and prevent
481  * new works from being submitted
482  * @wl_scheduled: non-zero if the wear-leveling was scheduled
483  * @lookuptbl: a table to quickly find a &struct ubi_wl_entry object for any
484  *             physical eraseblock
485  * @move_from: physical eraseblock from where the data is being moved
486  * @move_to: physical eraseblock where the data is being moved to
487  * @move_to_put: if the "to" PEB was put
488  * @works: list of pending works
489  * @works_count: count of pending works
490  * @bgt_thread: background thread description object
491  * @thread_enabled: if the background thread is enabled
492  * @bgt_name: background thread name
493  *
494  * @flash_size: underlying MTD device size (in bytes)
495  * @peb_count: count of physical eraseblocks on the MTD device
496  * @peb_size: physical eraseblock size
497  * @bad_peb_limit: top limit of expected bad physical eraseblocks
498  * @bad_peb_count: count of bad physical eraseblocks
499  * @good_peb_count: count of good physical eraseblocks
500  * @corr_peb_count: count of corrupted physical eraseblocks (preserved and not
501  *                  used by UBI)
502  * @erroneous_peb_count: count of erroneous physical eraseblocks in @erroneous
503  * @max_erroneous: maximum allowed amount of erroneous physical eraseblocks
504  * @min_io_size: minimal input/output unit size of the underlying MTD device
505  * @hdrs_min_io_size: minimal I/O unit size used for VID and EC headers
506  * @ro_mode: if the UBI device is in read-only mode
507  * @leb_size: logical eraseblock size
508  * @leb_start: starting offset of logical eraseblocks within physical
509  *             eraseblocks
510  * @ec_hdr_alsize: size of the EC header aligned to @hdrs_min_io_size
511  * @vid_hdr_alsize: size of the VID header aligned to @hdrs_min_io_size
512  * @vid_hdr_offset: starting offset of the volume identifier header (might be
513  *                  unaligned)
514  * @vid_hdr_aloffset: starting offset of the VID header aligned to
515  *                    @hdrs_min_io_size
516  * @vid_hdr_shift: contains @vid_hdr_offset - @vid_hdr_aloffset
517  * @bad_allowed: whether the MTD device admits of bad physical eraseblocks or
518  *               not
519  * @nor_flash: non-zero if working on top of NOR flash
520  * @max_write_size: maximum amount of bytes the underlying flash can write at a
521  *                  time (MTD write buffer size)
522  * @mtd: MTD device descriptor
523  *
524  * @peb_buf: a buffer of PEB size used for different purposes
525  * @buf_mutex: protects @peb_buf
526  * @ckvol_mutex: serializes static volume checking when opening
527  *
528  * @dbg: debugging information for this UBI device
529  */
530 struct ubi_device {
531         struct cdev cdev;
532         struct device dev;
533         int ubi_num;
534         char ubi_name[sizeof(UBI_NAME_STR)+5];
535         int vol_count;
536         struct ubi_volume *volumes[UBI_MAX_VOLUMES+UBI_INT_VOL_COUNT];
537         spinlock_t volumes_lock;
538         int ref_count;
539         int image_seq;
540
541         int rsvd_pebs;
542         int avail_pebs;
543         int beb_rsvd_pebs;
544         int beb_rsvd_level;
545         int bad_peb_limit;
546
547         int autoresize_vol_id;
548         int vtbl_slots;
549         int vtbl_size;
550         struct ubi_vtbl_record *vtbl;
551         struct mutex device_mutex;
552
553         int max_ec;
554         /* Note, mean_ec is not updated run-time - should be fixed */
555         int mean_ec;
556
557         /* EBA sub-system's stuff */
558         unsigned long long global_sqnum;
559         spinlock_t ltree_lock;
560         struct rb_root ltree;
561         struct mutex alc_mutex;
562
563         /* Fastmap stuff */
564         int fm_disabled;
565         struct ubi_fastmap_layout *fm;
566         struct ubi_fm_pool fm_pool;
567         struct ubi_fm_pool fm_wl_pool;
568         struct rw_semaphore fm_eba_sem;
569         struct rw_semaphore fm_protect;
570         void *fm_buf;
571         size_t fm_size;
572         struct work_struct fm_work;
573         int fm_work_scheduled;
574         int fast_attach;
575
576         /* Wear-leveling sub-system's stuff */
577         struct rb_root used;
578         struct rb_root erroneous;
579         struct rb_root free;
580         int free_count;
581         struct rb_root scrub;
582         struct list_head pq[UBI_PROT_QUEUE_LEN];
583         int pq_head;
584         spinlock_t wl_lock;
585         struct mutex move_mutex;
586         struct rw_semaphore work_sem;
587         int wl_scheduled;
588         struct ubi_wl_entry **lookuptbl;
589         struct ubi_wl_entry *move_from;
590         struct ubi_wl_entry *move_to;
591         int move_to_put;
592         struct list_head works;
593         int works_count;
594         struct task_struct *bgt_thread;
595         int thread_enabled;
596         char bgt_name[sizeof(UBI_BGT_NAME_PATTERN)+2];
597
598         /* I/O sub-system's stuff */
599         long long flash_size;
600         int peb_count;
601         int peb_size;
602         int bad_peb_count;
603         int good_peb_count;
604         int corr_peb_count;
605         int erroneous_peb_count;
606         int max_erroneous;
607         int min_io_size;
608         int hdrs_min_io_size;
609         int ro_mode;
610         int leb_size;
611         int leb_start;
612         int ec_hdr_alsize;
613         int vid_hdr_alsize;
614         int vid_hdr_offset;
615         int vid_hdr_aloffset;
616         int vid_hdr_shift;
617         unsigned int bad_allowed:1;
618         unsigned int nor_flash:1;
619         int max_write_size;
620         struct mtd_info *mtd;
621
622         void *peb_buf;
623         struct mutex buf_mutex;
624         struct mutex ckvol_mutex;
625
626         struct ubi_debug_info dbg;
627 };
628
629 /**
630  * struct ubi_ainf_peb - attach information about a physical eraseblock.
631  * @ec: erase counter (%UBI_UNKNOWN if it is unknown)
632  * @pnum: physical eraseblock number
633  * @vol_id: ID of the volume this LEB belongs to
634  * @lnum: logical eraseblock number
635  * @scrub: if this physical eraseblock needs scrubbing
636  * @copy_flag: this LEB is a copy (@copy_flag is set in VID header of this LEB)
637  * @sqnum: sequence number
638  * @u: unions RB-tree or @list links
639  * @u.rb: link in the per-volume RB-tree of &struct ubi_ainf_peb objects
640  * @u.list: link in one of the eraseblock lists
641  *
642  * One object of this type is allocated for each physical eraseblock when
643  * attaching an MTD device. Note, if this PEB does not belong to any LEB /
644  * volume, the @vol_id and @lnum fields are initialized to %UBI_UNKNOWN.
645  */
646 struct ubi_ainf_peb {
647         int ec;
648         int pnum;
649         int vol_id;
650         int lnum;
651         unsigned int scrub:1;
652         unsigned int copy_flag:1;
653         unsigned long long sqnum;
654         union {
655                 struct rb_node rb;
656                 struct list_head list;
657         } u;
658 };
659
660 /**
661  * struct ubi_ainf_volume - attaching information about a volume.
662  * @vol_id: volume ID
663  * @highest_lnum: highest logical eraseblock number in this volume
664  * @leb_count: number of logical eraseblocks in this volume
665  * @vol_type: volume type
666  * @used_ebs: number of used logical eraseblocks in this volume (only for
667  *            static volumes)
668  * @last_data_size: amount of data in the last logical eraseblock of this
669  *                  volume (always equivalent to the usable logical eraseblock
670  *                  size in case of dynamic volumes)
671  * @data_pad: how many bytes at the end of logical eraseblocks of this volume
672  *            are not used (due to volume alignment)
673  * @compat: compatibility flags of this volume
674  * @rb: link in the volume RB-tree
675  * @root: root of the RB-tree containing all the eraseblock belonging to this
676  *        volume (&struct ubi_ainf_peb objects)
677  *
678  * One object of this type is allocated for each volume when attaching an MTD
679  * device.
680  */
681 struct ubi_ainf_volume {
682         int vol_id;
683         int highest_lnum;
684         int leb_count;
685         int vol_type;
686         int used_ebs;
687         int last_data_size;
688         int data_pad;
689         int compat;
690         struct rb_node rb;
691         struct rb_root root;
692 };
693
694 /**
695  * struct ubi_attach_info - MTD device attaching information.
696  * @volumes: root of the volume RB-tree
697  * @corr: list of corrupted physical eraseblocks
698  * @free: list of free physical eraseblocks
699  * @erase: list of physical eraseblocks which have to be erased
700  * @alien: list of physical eraseblocks which should not be used by UBI (e.g.,
701  *         those belonging to "preserve"-compatible internal volumes)
702  * @corr_peb_count: count of PEBs in the @corr list
703  * @empty_peb_count: count of PEBs which are presumably empty (contain only
704  *                   0xFF bytes)
705  * @alien_peb_count: count of PEBs in the @alien list
706  * @bad_peb_count: count of bad physical eraseblocks
707  * @maybe_bad_peb_count: count of bad physical eraseblocks which are not marked
708  *                       as bad yet, but which look like bad
709  * @vols_found: number of volumes found
710  * @highest_vol_id: highest volume ID
711  * @is_empty: flag indicating whether the MTD device is empty or not
712  * @min_ec: lowest erase counter value
713  * @max_ec: highest erase counter value
714  * @max_sqnum: highest sequence number value
715  * @mean_ec: mean erase counter value
716  * @ec_sum: a temporary variable used when calculating @mean_ec
717  * @ec_count: a temporary variable used when calculating @mean_ec
718  * @aeb_slab_cache: slab cache for &struct ubi_ainf_peb objects
719  *
720  * This data structure contains the result of attaching an MTD device and may
721  * be used by other UBI sub-systems to build final UBI data structures, further
722  * error-recovery and so on.
723  */
724 struct ubi_attach_info {
725         struct rb_root volumes;
726         struct list_head corr;
727         struct list_head free;
728         struct list_head erase;
729         struct list_head alien;
730         int corr_peb_count;
731         int empty_peb_count;
732         int alien_peb_count;
733         int bad_peb_count;
734         int maybe_bad_peb_count;
735         int vols_found;
736         int highest_vol_id;
737         int is_empty;
738         int min_ec;
739         int max_ec;
740         unsigned long long max_sqnum;
741         int mean_ec;
742         uint64_t ec_sum;
743         int ec_count;
744         struct kmem_cache *aeb_slab_cache;
745 };
746
747 /**
748  * struct ubi_work - UBI work description data structure.
749  * @list: a link in the list of pending works
750  * @func: worker function
751  * @e: physical eraseblock to erase
752  * @vol_id: the volume ID on which this erasure is being performed
753  * @lnum: the logical eraseblock number
754  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
755  * @anchor: produce a anchor PEB to by used by fastmap
756  *
757  * The @func pointer points to the worker function. If the @shutdown argument is
758  * not zero, the worker has to free the resources and exit immediately as the
759  * WL sub-system is shutting down.
760  * The worker has to return zero in case of success and a negative error code in
761  * case of failure.
762  */
763 struct ubi_work {
764         struct list_head list;
765         int (*func)(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk, int shutdown);
766         /* The below fields are only relevant to erasure works */
767         struct ubi_wl_entry *e;
768         int vol_id;
769         int lnum;
770         int torture;
771         int anchor;
772 };
773
774 #include "debug.h"
775
776 extern struct kmem_cache *ubi_wl_entry_slab;
777 extern const struct file_operations ubi_ctrl_cdev_operations;
778 extern const struct file_operations ubi_cdev_operations;
779 extern const struct file_operations ubi_vol_cdev_operations;
780 extern struct class ubi_class;
781 extern struct mutex ubi_devices_mutex;
782 extern struct blocking_notifier_head ubi_notifiers;
783
784 /* attach.c */
785 int ubi_add_to_av(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai, int pnum,
786                   int ec, const struct ubi_vid_hdr *vid_hdr, int bitflips);
787 struct ubi_ainf_volume *ubi_find_av(const struct ubi_attach_info *ai,
788                                     int vol_id);
789 void ubi_remove_av(struct ubi_attach_info *ai, struct ubi_ainf_volume *av);
790 struct ubi_ainf_peb *ubi_early_get_peb(struct ubi_device *ubi,
791                                        struct ubi_attach_info *ai);
792 int ubi_attach(struct ubi_device *ubi, int force_scan);
793 void ubi_destroy_ai(struct ubi_attach_info *ai);
794
795 /* vtbl.c */
796 int ubi_change_vtbl_record(struct ubi_device *ubi, int idx,
797                            struct ubi_vtbl_record *vtbl_rec);
798 int ubi_vtbl_rename_volumes(struct ubi_device *ubi,
799                             struct list_head *rename_list);
800 int ubi_read_volume_table(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai);
801
802 /* vmt.c */
803 int ubi_create_volume(struct ubi_device *ubi, struct ubi_mkvol_req *req);
804 int ubi_remove_volume(struct ubi_volume_desc *desc, int no_vtbl);
805 int ubi_resize_volume(struct ubi_volume_desc *desc, int reserved_pebs);
806 int ubi_rename_volumes(struct ubi_device *ubi, struct list_head *rename_list);
807 int ubi_add_volume(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol);
808 void ubi_free_volume(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol);
809
810 /* upd.c */
811 int ubi_start_update(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
812                      long long bytes);
813 int ubi_more_update_data(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
814                          const void __user *buf, int count);
815 int ubi_start_leb_change(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
816                          const struct ubi_leb_change_req *req);
817 int ubi_more_leb_change_data(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
818                              const void __user *buf, int count);
819
820 /* misc.c */
821 int ubi_calc_data_len(const struct ubi_device *ubi, const void *buf,
822                       int length);
823 int ubi_check_volume(struct ubi_device *ubi, int vol_id);
824 void ubi_update_reserved(struct ubi_device *ubi);
825 void ubi_calculate_reserved(struct ubi_device *ubi);
826 int ubi_check_pattern(const void *buf, uint8_t patt, int size);
827
828 /* eba.c */
829 int ubi_eba_unmap_leb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
830                       int lnum);
831 int ubi_eba_read_leb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol, int lnum,
832                      void *buf, int offset, int len, int check);
833 int ubi_eba_read_leb_sg(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
834                         struct ubi_sgl *sgl, int lnum, int offset, int len,
835                         int check);
836 int ubi_eba_write_leb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol, int lnum,
837                       const void *buf, int offset, int len);
838 int ubi_eba_write_leb_st(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
839                          int lnum, const void *buf, int len, int used_ebs);
840 int ubi_eba_atomic_leb_change(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
841                               int lnum, const void *buf, int len);
842 int ubi_eba_copy_leb(struct ubi_device *ubi, int from, int to,
843                      struct ubi_vid_hdr *vid_hdr);
844 int ubi_eba_init(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai);
845 unsigned long long ubi_next_sqnum(struct ubi_device *ubi);
846 int self_check_eba(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai_fastmap,
847                    struct ubi_attach_info *ai_scan);
848
849 /* wl.c */
850 int ubi_wl_get_peb(struct ubi_device *ubi);
851 int ubi_wl_put_peb(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum,
852                    int pnum, int torture);
853 int ubi_wl_flush(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum);
854 int ubi_wl_scrub_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum);
855 int ubi_wl_init(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai);
856 void ubi_wl_close(struct ubi_device *ubi);
857 int ubi_thread(void *u);
858 struct ubi_wl_entry *ubi_wl_get_fm_peb(struct ubi_device *ubi, int anchor);
859 int ubi_wl_put_fm_peb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *used_e,
860                       int lnum, int torture);
861 int ubi_is_erase_work(struct ubi_work *wrk);
862 void ubi_refill_pools(struct ubi_device *ubi);
863 int ubi_ensure_anchor_pebs(struct ubi_device *ubi);
864
865 /* io.c */
866 int ubi_io_read(const struct ubi_device *ubi, void *buf, int pnum, int offset,
867                 int len);
868 int ubi_io_write(struct ubi_device *ubi, const void *buf, int pnum, int offset,
869                  int len);
870 int ubi_io_sync_erase(struct ubi_device *ubi, int pnum, int torture);
871 int ubi_io_is_bad(const struct ubi_device *ubi, int pnum);
872 int ubi_io_mark_bad(const struct ubi_device *ubi, int pnum);
873 int ubi_io_read_ec_hdr(struct ubi_device *ubi, int pnum,
874                        struct ubi_ec_hdr *ec_hdr, int verbose);
875 int ubi_io_write_ec_hdr(struct ubi_device *ubi, int pnum,
876                         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr);
877 int ubi_io_read_vid_hdr(struct ubi_device *ubi, int pnum,
878                         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr, int verbose);
879 int ubi_io_write_vid_hdr(struct ubi_device *ubi, int pnum,
880                          struct ubi_vid_hdr *vid_hdr);
881
882 /* build.c */
883 int ubi_attach_mtd_dev(struct mtd_info *mtd, int ubi_num,
884                        int vid_hdr_offset, int max_beb_per1024);
885 int ubi_detach_mtd_dev(int ubi_num, int anyway);
886 struct ubi_device *ubi_get_device(int ubi_num);
887 void ubi_put_device(struct ubi_device *ubi);
888 struct ubi_device *ubi_get_by_major(int major);
889 int ubi_major2num(int major);
890 int ubi_volume_notify(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
891                       int ntype);
892 int ubi_notify_all(struct ubi_device *ubi, int ntype,
893                    struct notifier_block *nb);
894 int ubi_enumerate_volumes(struct notifier_block *nb);
895 void ubi_free_internal_volumes(struct ubi_device *ubi);
896
897 /* kapi.c */
898 void ubi_do_get_device_info(struct ubi_device *ubi, struct ubi_device_info *di);
899 void ubi_do_get_volume_info(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
900                             struct ubi_volume_info *vi);
901 /* scan.c */
902 int ubi_compare_lebs(struct ubi_device *ubi, const struct ubi_ainf_peb *aeb,
903                       int pnum, const struct ubi_vid_hdr *vid_hdr);
904
905 /* fastmap.c */
906 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_FASTMAP
907 size_t ubi_calc_fm_size(struct ubi_device *ubi);
908 int ubi_update_fastmap(struct ubi_device *ubi);
909 int ubi_scan_fastmap(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai,
910                      int fm_anchor);
911 #else
912 static inline int ubi_update_fastmap(struct ubi_device *ubi) { return 0; }
913 #endif
914
915 /* block.c */
916 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_BLOCK
917 int ubiblock_init(void);
918 void ubiblock_exit(void);
919 int ubiblock_create(struct ubi_volume_info *vi);
920 int ubiblock_remove(struct ubi_volume_info *vi);
921 #else
922 static inline int ubiblock_init(void) { return 0; }
923 static inline void ubiblock_exit(void) {}
924 static inline int ubiblock_create(struct ubi_volume_info *vi)
925 {
926         return -ENOSYS;
927 }
928 static inline int ubiblock_remove(struct ubi_volume_info *vi)
929 {
930         return -ENOSYS;
931 }
932 #endif
933
934 /*
935  * ubi_for_each_free_peb - walk the UBI free RB tree.
936  * @ubi: UBI device description object
937  * @e: a pointer to a ubi_wl_entry to use as cursor
938  * @pos: a pointer to RB-tree entry type to use as a loop counter
939  */
940 #define ubi_for_each_free_peb(ubi, e, tmp_rb)   \
941         ubi_rb_for_each_entry((tmp_rb), (e), &(ubi)->free, u.rb)
942
943 /*
944  * ubi_for_each_used_peb - walk the UBI used RB tree.
945  * @ubi: UBI device description object
946  * @e: a pointer to a ubi_wl_entry to use as cursor
947  * @pos: a pointer to RB-tree entry type to use as a loop counter
948  */
949 #define ubi_for_each_used_peb(ubi, e, tmp_rb)   \
950         ubi_rb_for_each_entry((tmp_rb), (e), &(ubi)->used, u.rb)
951
952 /*
953  * ubi_for_each_scub_peb - walk the UBI scub RB tree.
954  * @ubi: UBI device description object
955  * @e: a pointer to a ubi_wl_entry to use as cursor
956  * @pos: a pointer to RB-tree entry type to use as a loop counter
957  */
958 #define ubi_for_each_scrub_peb(ubi, e, tmp_rb)  \
959         ubi_rb_for_each_entry((tmp_rb), (e), &(ubi)->scrub, u.rb)
960
961 /*
962  * ubi_for_each_protected_peb - walk the UBI protection queue.
963  * @ubi: UBI device description object
964  * @i: a integer used as counter
965  * @e: a pointer to a ubi_wl_entry to use as cursor
966  */
967 #define ubi_for_each_protected_peb(ubi, i, e)   \
968         for ((i) = 0; (i) < UBI_PROT_QUEUE_LEN; (i)++)  \
969                 list_for_each_entry((e), &(ubi->pq[(i)]), u.list)
970
971 /*
972  * ubi_rb_for_each_entry - walk an RB-tree.
973  * @rb: a pointer to type 'struct rb_node' to use as a loop counter
974  * @pos: a pointer to RB-tree entry type to use as a loop counter
975  * @root: RB-tree's root
976  * @member: the name of the 'struct rb_node' within the RB-tree entry
977  */
978 #define ubi_rb_for_each_entry(rb, pos, root, member)                         \
979         for (rb = rb_first(root),                                            \
980              pos = (rb ? container_of(rb, typeof(*pos), member) : NULL);     \
981              rb;                                                             \
982              rb = rb_next(rb),                                               \
983              pos = (rb ? container_of(rb, typeof(*pos), member) : NULL))
984
985 /*
986  * ubi_move_aeb_to_list - move a PEB from the volume tree to a list.
987  *
988  * @av: volume attaching information
989  * @aeb: attaching eraseblock information
990  * @list: the list to move to
991  */
992 static inline void ubi_move_aeb_to_list(struct ubi_ainf_volume *av,
993                                          struct ubi_ainf_peb *aeb,
994                                          struct list_head *list)
995 {
996                 rb_erase(&aeb->u.rb, &av->root);
997                 list_add_tail(&aeb->u.list, list);
998 }
999
1000 /**
1001  * ubi_zalloc_vid_hdr - allocate a volume identifier header object.
1002  * @ubi: UBI device description object
1003  * @gfp_flags: GFP flags to allocate with
1004  *
1005  * This function returns a pointer to the newly allocated and zero-filled
1006  * volume identifier header object in case of success and %NULL in case of
1007  * failure.
1008  */
1009 static inline struct ubi_vid_hdr *
1010 ubi_zalloc_vid_hdr(const struct ubi_device *ubi, gfp_t gfp_flags)
1011 {
1012         void *vid_hdr;
1013
1014         vid_hdr = kzalloc(ubi->vid_hdr_alsize, gfp_flags);
1015         if (!vid_hdr)
1016                 return NULL;
1017
1018         /*
1019          * VID headers may be stored at un-aligned flash offsets, so we shift
1020          * the pointer.
1021          */
1022         return vid_hdr + ubi->vid_hdr_shift;
1023 }
1024
1025 /**
1026  * ubi_free_vid_hdr - free a volume identifier header object.
1027  * @ubi: UBI device description object
1028  * @vid_hdr: the object to free
1029  */
1030 static inline void ubi_free_vid_hdr(const struct ubi_device *ubi,
1031                                     struct ubi_vid_hdr *vid_hdr)
1032 {
1033         void *p = vid_hdr;
1034
1035         if (!p)
1036                 return;
1037
1038         kfree(p - ubi->vid_hdr_shift);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * This function is equivalent to 'ubi_io_read()', but @offset is relative to
1043  * the beginning of the logical eraseblock, not to the beginning of the
1044  * physical eraseblock.
1045  */
1046 static inline int ubi_io_read_data(const struct ubi_device *ubi, void *buf,
1047                                    int pnum, int offset, int len)
1048 {
1049         ubi_assert(offset >= 0);
1050         return ubi_io_read(ubi, buf, pnum, offset + ubi->leb_start, len);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * This function is equivalent to 'ubi_io_write()', but @offset is relative to
1055  * the beginning of the logical eraseblock, not to the beginning of the
1056  * physical eraseblock.
1057  */
1058 static inline int ubi_io_write_data(struct ubi_device *ubi, const void *buf,
1059                                     int pnum, int offset, int len)
1060 {
1061         ubi_assert(offset >= 0);
1062         return ubi_io_write(ubi, buf, pnum, offset + ubi->leb_start, len);
1063 }
1064
1065 /**
1066  * ubi_ro_mode - switch to read-only mode.
1067  * @ubi: UBI device description object
1068  */
1069 static inline void ubi_ro_mode(struct ubi_device *ubi)
1070 {
1071         if (!ubi->ro_mode) {
1072                 ubi->ro_mode = 1;
1073                 ubi_warn(ubi, "switch to read-only mode");
1074                 dump_stack();
1075         }
1076 }
1077
1078 /**
1079  * vol_id2idx - get table index by volume ID.
1080  * @ubi: UBI device description object
1081  * @vol_id: volume ID
1082  */
1083 static inline int vol_id2idx(const struct ubi_device *ubi, int vol_id)
1084 {
1085         if (vol_id >= UBI_INTERNAL_VOL_START)
1086                 return vol_id - UBI_INTERNAL_VOL_START + ubi->vtbl_slots;
1087         else
1088                 return vol_id;
1089 }
1090
1091 /**
1092  * idx2vol_id - get volume ID by table index.
1093  * @ubi: UBI device description object
1094  * @idx: table index
1095  */
1096 static inline int idx2vol_id(const struct ubi_device *ubi, int idx)
1097 {
1098         if (idx >= ubi->vtbl_slots)
1099                 return idx - ubi->vtbl_slots + UBI_INTERNAL_VOL_START;
1100         else
1101                 return idx;
1102 }
1103
1104 #endif /* !__UBI_UBI_H__ */