]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - drivers/mtd/ubi/wl.c
UBI: improve messages in the WL worker
[~andy/linux] / drivers / mtd / ubi / wl.c
1 /*
2  * Copyright (c) International Business Machines Corp., 2006
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See
12  * the GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
17  *
18  * Authors: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём), Thomas Gleixner
19  */
20
21 /*
22  * UBI wear-leveling sub-system.
23  *
24  * This sub-system is responsible for wear-leveling. It works in terms of
25  * physical eraseblocks and erase counters and knows nothing about logical
26  * eraseblocks, volumes, etc. From this sub-system's perspective all physical
27  * eraseblocks are of two types - used and free. Used physical eraseblocks are
28  * those that were "get" by the 'ubi_wl_get_peb()' function, and free physical
29  * eraseblocks are those that were put by the 'ubi_wl_put_peb()' function.
30  *
31  * Physical eraseblocks returned by 'ubi_wl_get_peb()' have only erase counter
32  * header. The rest of the physical eraseblock contains only %0xFF bytes.
33  *
34  * When physical eraseblocks are returned to the WL sub-system by means of the
35  * 'ubi_wl_put_peb()' function, they are scheduled for erasure. The erasure is
36  * done asynchronously in context of the per-UBI device background thread,
37  * which is also managed by the WL sub-system.
38  *
39  * The wear-leveling is ensured by means of moving the contents of used
40  * physical eraseblocks with low erase counter to free physical eraseblocks
41  * with high erase counter.
42  *
43  * The 'ubi_wl_get_peb()' function accepts data type hints which help to pick
44  * an "optimal" physical eraseblock. For example, when it is known that the
45  * physical eraseblock will be "put" soon because it contains short-term data,
46  * the WL sub-system may pick a free physical eraseblock with low erase
47  * counter, and so forth.
48  *
49  * If the WL sub-system fails to erase a physical eraseblock, it marks it as
50  * bad.
51  *
52  * This sub-system is also responsible for scrubbing. If a bit-flip is detected
53  * in a physical eraseblock, it has to be moved. Technically this is the same
54  * as moving it for wear-leveling reasons.
55  *
56  * As it was said, for the UBI sub-system all physical eraseblocks are either
57  * "free" or "used". Free eraseblock are kept in the @wl->free RB-tree, while
58  * used eraseblocks are kept in @wl->used, @wl->erroneous, or @wl->scrub
59  * RB-trees, as well as (temporarily) in the @wl->pq queue.
60  *
61  * When the WL sub-system returns a physical eraseblock, the physical
62  * eraseblock is protected from being moved for some "time". For this reason,
63  * the physical eraseblock is not directly moved from the @wl->free tree to the
64  * @wl->used tree. There is a protection queue in between where this
65  * physical eraseblock is temporarily stored (@wl->pq).
66  *
67  * All this protection stuff is needed because:
68  *  o we don't want to move physical eraseblocks just after we have given them
69  *    to the user; instead, we first want to let users fill them up with data;
70  *
71  *  o there is a chance that the user will put the physical eraseblock very
72  *    soon, so it makes sense not to move it for some time, but wait; this is
73  *    especially important in case of "short term" physical eraseblocks.
74  *
75  * Physical eraseblocks stay protected only for limited time. But the "time" is
76  * measured in erase cycles in this case. This is implemented with help of the
77  * protection queue. Eraseblocks are put to the tail of this queue when they
78  * are returned by the 'ubi_wl_get_peb()', and eraseblocks are removed from the
79  * head of the queue on each erase operation (for any eraseblock). So the
80  * length of the queue defines how may (global) erase cycles PEBs are protected.
81  *
82  * To put it differently, each physical eraseblock has 2 main states: free and
83  * used. The former state corresponds to the @wl->free tree. The latter state
84  * is split up on several sub-states:
85  * o the WL movement is allowed (@wl->used tree);
86  * o the WL movement is disallowed (@wl->erroneous) becouse the PEB is
87  *   erroneous - e.g., there was a read error;
88  * o the WL movement is temporarily prohibited (@wl->pq queue);
89  * o scrubbing is needed (@wl->scrub tree).
90  *
91  * Depending on the sub-state, wear-leveling entries of the used physical
92  * eraseblocks may be kept in one of those structures.
93  *
94  * Note, in this implementation, we keep a small in-RAM object for each physical
95  * eraseblock. This is surely not a scalable solution. But it appears to be good
96  * enough for moderately large flashes and it is simple. In future, one may
97  * re-work this sub-system and make it more scalable.
98  *
99  * At the moment this sub-system does not utilize the sequence number, which
100  * was introduced relatively recently. But it would be wise to do this because
101  * the sequence number of a logical eraseblock characterizes how old is it. For
102  * example, when we move a PEB with low erase counter, and we need to pick the
103  * target PEB, we pick a PEB with the highest EC if our PEB is "old" and we
104  * pick target PEB with an average EC if our PEB is not very "old". This is a
105  * room for future re-works of the WL sub-system.
106  */
107
108 #include <linux/slab.h>
109 #include <linux/crc32.h>
110 #include <linux/freezer.h>
111 #include <linux/kthread.h>
112 #include "ubi.h"
113
114 /* Number of physical eraseblocks reserved for wear-leveling purposes */
115 #define WL_RESERVED_PEBS 1
116
117 /*
118  * Maximum difference between two erase counters. If this threshold is
119  * exceeded, the WL sub-system starts moving data from used physical
120  * eraseblocks with low erase counter to free physical eraseblocks with high
121  * erase counter.
122  */
123 #define UBI_WL_THRESHOLD CONFIG_MTD_UBI_WL_THRESHOLD
124
125 /*
126  * When a physical eraseblock is moved, the WL sub-system has to pick the target
127  * physical eraseblock to move to. The simplest way would be just to pick the
128  * one with the highest erase counter. But in certain workloads this could lead
129  * to an unlimited wear of one or few physical eraseblock. Indeed, imagine a
130  * situation when the picked physical eraseblock is constantly erased after the
131  * data is written to it. So, we have a constant which limits the highest erase
132  * counter of the free physical eraseblock to pick. Namely, the WL sub-system
133  * does not pick eraseblocks with erase counter greater than the lowest erase
134  * counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
135  */
136 #define WL_FREE_MAX_DIFF (2*UBI_WL_THRESHOLD)
137
138 /*
139  * Maximum number of consecutive background thread failures which is enough to
140  * switch to read-only mode.
141  */
142 #define WL_MAX_FAILURES 32
143
144 /**
145  * struct ubi_work - UBI work description data structure.
146  * @list: a link in the list of pending works
147  * @func: worker function
148  * @e: physical eraseblock to erase
149  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
150  *
151  * The @func pointer points to the worker function. If the @cancel argument is
152  * not zero, the worker has to free the resources and exit immediately. The
153  * worker has to return zero in case of success and a negative error code in
154  * case of failure.
155  */
156 struct ubi_work {
157         struct list_head list;
158         int (*func)(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk, int cancel);
159         /* The below fields are only relevant to erasure works */
160         struct ubi_wl_entry *e;
161         int torture;
162 };
163
164 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
165 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec);
166 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
167                                      struct rb_root *root);
168 static int paranoid_check_in_pq(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e);
169 #else
170 #define paranoid_check_ec(ubi, pnum, ec) 0
171 #define paranoid_check_in_wl_tree(e, root)
172 #define paranoid_check_in_pq(ubi, e) 0
173 #endif
174
175 /**
176  * wl_tree_add - add a wear-leveling entry to a WL RB-tree.
177  * @e: the wear-leveling entry to add
178  * @root: the root of the tree
179  *
180  * Note, we use (erase counter, physical eraseblock number) pairs as keys in
181  * the @ubi->used and @ubi->free RB-trees.
182  */
183 static void wl_tree_add(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
184 {
185         struct rb_node **p, *parent = NULL;
186
187         p = &root->rb_node;
188         while (*p) {
189                 struct ubi_wl_entry *e1;
190
191                 parent = *p;
192                 e1 = rb_entry(parent, struct ubi_wl_entry, u.rb);
193
194                 if (e->ec < e1->ec)
195                         p = &(*p)->rb_left;
196                 else if (e->ec > e1->ec)
197                         p = &(*p)->rb_right;
198                 else {
199                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
200                         if (e->pnum < e1->pnum)
201                                 p = &(*p)->rb_left;
202                         else
203                                 p = &(*p)->rb_right;
204                 }
205         }
206
207         rb_link_node(&e->u.rb, parent, p);
208         rb_insert_color(&e->u.rb, root);
209 }
210
211 /**
212  * do_work - do one pending work.
213  * @ubi: UBI device description object
214  *
215  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
216  * case of failure.
217  */
218 static int do_work(struct ubi_device *ubi)
219 {
220         int err;
221         struct ubi_work *wrk;
222
223         cond_resched();
224
225         /*
226          * @ubi->work_sem is used to synchronize with the workers. Workers take
227          * it in read mode, so many of them may be doing works at a time. But
228          * the queue flush code has to be sure the whole queue of works is
229          * done, and it takes the mutex in write mode.
230          */
231         down_read(&ubi->work_sem);
232         spin_lock(&ubi->wl_lock);
233         if (list_empty(&ubi->works)) {
234                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
235                 up_read(&ubi->work_sem);
236                 return 0;
237         }
238
239         wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
240         list_del(&wrk->list);
241         ubi->works_count -= 1;
242         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
243         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
244
245         /*
246          * Call the worker function. Do not touch the work structure
247          * after this call as it will have been freed or reused by that
248          * time by the worker function.
249          */
250         err = wrk->func(ubi, wrk, 0);
251         if (err)
252                 ubi_err("work failed with error code %d", err);
253         up_read(&ubi->work_sem);
254
255         return err;
256 }
257
258 /**
259  * produce_free_peb - produce a free physical eraseblock.
260  * @ubi: UBI device description object
261  *
262  * This function tries to make a free PEB by means of synchronous execution of
263  * pending works. This may be needed if, for example the background thread is
264  * disabled. Returns zero in case of success and a negative error code in case
265  * of failure.
266  */
267 static int produce_free_peb(struct ubi_device *ubi)
268 {
269         int err;
270
271         spin_lock(&ubi->wl_lock);
272         while (!ubi->free.rb_node) {
273                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
274
275                 dbg_wl("do one work synchronously");
276                 err = do_work(ubi);
277                 if (err)
278                         return err;
279
280                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
281         }
282         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
283
284         return 0;
285 }
286
287 /**
288  * in_wl_tree - check if wear-leveling entry is present in a WL RB-tree.
289  * @e: the wear-leveling entry to check
290  * @root: the root of the tree
291  *
292  * This function returns non-zero if @e is in the @root RB-tree and zero if it
293  * is not.
294  */
295 static int in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e, struct rb_root *root)
296 {
297         struct rb_node *p;
298
299         p = root->rb_node;
300         while (p) {
301                 struct ubi_wl_entry *e1;
302
303                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, u.rb);
304
305                 if (e->pnum == e1->pnum) {
306                         ubi_assert(e == e1);
307                         return 1;
308                 }
309
310                 if (e->ec < e1->ec)
311                         p = p->rb_left;
312                 else if (e->ec > e1->ec)
313                         p = p->rb_right;
314                 else {
315                         ubi_assert(e->pnum != e1->pnum);
316                         if (e->pnum < e1->pnum)
317                                 p = p->rb_left;
318                         else
319                                 p = p->rb_right;
320                 }
321         }
322
323         return 0;
324 }
325
326 /**
327  * prot_queue_add - add physical eraseblock to the protection queue.
328  * @ubi: UBI device description object
329  * @e: the physical eraseblock to add
330  *
331  * This function adds @e to the tail of the protection queue @ubi->pq, where
332  * @e will stay for %UBI_PROT_QUEUE_LEN erase operations and will be
333  * temporarily protected from the wear-leveling worker. Note, @wl->lock has to
334  * be locked.
335  */
336 static void prot_queue_add(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e)
337 {
338         int pq_tail = ubi->pq_head - 1;
339
340         if (pq_tail < 0)
341                 pq_tail = UBI_PROT_QUEUE_LEN - 1;
342         ubi_assert(pq_tail >= 0 && pq_tail < UBI_PROT_QUEUE_LEN);
343         list_add_tail(&e->u.list, &ubi->pq[pq_tail]);
344         dbg_wl("added PEB %d EC %d to the protection queue", e->pnum, e->ec);
345 }
346
347 /**
348  * find_wl_entry - find wear-leveling entry closest to certain erase counter.
349  * @root: the RB-tree where to look for
350  * @max: highest possible erase counter
351  *
352  * This function looks for a wear leveling entry with erase counter closest to
353  * @max and less then @max.
354  */
355 static struct ubi_wl_entry *find_wl_entry(struct rb_root *root, int max)
356 {
357         struct rb_node *p;
358         struct ubi_wl_entry *e;
359
360         e = rb_entry(rb_first(root), struct ubi_wl_entry, u.rb);
361         max += e->ec;
362
363         p = root->rb_node;
364         while (p) {
365                 struct ubi_wl_entry *e1;
366
367                 e1 = rb_entry(p, struct ubi_wl_entry, u.rb);
368                 if (e1->ec >= max)
369                         p = p->rb_left;
370                 else {
371                         p = p->rb_right;
372                         e = e1;
373                 }
374         }
375
376         return e;
377 }
378
379 /**
380  * ubi_wl_get_peb - get a physical eraseblock.
381  * @ubi: UBI device description object
382  * @dtype: type of data which will be stored in this physical eraseblock
383  *
384  * This function returns a physical eraseblock in case of success and a
385  * negative error code in case of failure. Might sleep.
386  */
387 int ubi_wl_get_peb(struct ubi_device *ubi, int dtype)
388 {
389         int err, medium_ec;
390         struct ubi_wl_entry *e, *first, *last;
391
392         ubi_assert(dtype == UBI_LONGTERM || dtype == UBI_SHORTTERM ||
393                    dtype == UBI_UNKNOWN);
394
395 retry:
396         spin_lock(&ubi->wl_lock);
397         if (!ubi->free.rb_node) {
398                 if (ubi->works_count == 0) {
399                         ubi_assert(list_empty(&ubi->works));
400                         ubi_err("no free eraseblocks");
401                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
402                         return -ENOSPC;
403                 }
404                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
405
406                 err = produce_free_peb(ubi);
407                 if (err < 0)
408                         return err;
409                 goto retry;
410         }
411
412         switch (dtype) {
413         case UBI_LONGTERM:
414                 /*
415                  * For long term data we pick a physical eraseblock with high
416                  * erase counter. But the highest erase counter we can pick is
417                  * bounded by the the lowest erase counter plus
418                  * %WL_FREE_MAX_DIFF.
419                  */
420                 e = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
421                 break;
422         case UBI_UNKNOWN:
423                 /*
424                  * For unknown data we pick a physical eraseblock with medium
425                  * erase counter. But we by no means can pick a physical
426                  * eraseblock with erase counter greater or equivalent than the
427                  * lowest erase counter plus %WL_FREE_MAX_DIFF.
428                  */
429                 first = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry,
430                                         u.rb);
431                 last = rb_entry(rb_last(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, u.rb);
432
433                 if (last->ec - first->ec < WL_FREE_MAX_DIFF)
434                         e = rb_entry(ubi->free.rb_node,
435                                         struct ubi_wl_entry, u.rb);
436                 else {
437                         medium_ec = (first->ec + WL_FREE_MAX_DIFF)/2;
438                         e = find_wl_entry(&ubi->free, medium_ec);
439                 }
440                 break;
441         case UBI_SHORTTERM:
442                 /*
443                  * For short term data we pick a physical eraseblock with the
444                  * lowest erase counter as we expect it will be erased soon.
445                  */
446                 e = rb_entry(rb_first(&ubi->free), struct ubi_wl_entry, u.rb);
447                 break;
448         default:
449                 BUG();
450         }
451
452         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->free);
453
454         /*
455          * Move the physical eraseblock to the protection queue where it will
456          * be protected from being moved for some time.
457          */
458         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->free);
459         dbg_wl("PEB %d EC %d", e->pnum, e->ec);
460         prot_queue_add(ubi, e);
461         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
462         return e->pnum;
463 }
464
465 /**
466  * prot_queue_del - remove a physical eraseblock from the protection queue.
467  * @ubi: UBI device description object
468  * @pnum: the physical eraseblock to remove
469  *
470  * This function deletes PEB @pnum from the protection queue and returns zero
471  * in case of success and %-ENODEV if the PEB was not found.
472  */
473 static int prot_queue_del(struct ubi_device *ubi, int pnum)
474 {
475         struct ubi_wl_entry *e;
476
477         e = ubi->lookuptbl[pnum];
478         if (!e)
479                 return -ENODEV;
480
481         if (paranoid_check_in_pq(ubi, e))
482                 return -ENODEV;
483
484         list_del(&e->u.list);
485         dbg_wl("deleted PEB %d from the protection queue", e->pnum);
486         return 0;
487 }
488
489 /**
490  * sync_erase - synchronously erase a physical eraseblock.
491  * @ubi: UBI device description object
492  * @e: the the physical eraseblock to erase
493  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
494  *
495  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
496  * case of failure.
497  */
498 static int sync_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
499                       int torture)
500 {
501         int err;
502         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
503         unsigned long long ec = e->ec;
504
505         dbg_wl("erase PEB %d, old EC %llu", e->pnum, ec);
506
507         err = paranoid_check_ec(ubi, e->pnum, e->ec);
508         if (err > 0)
509                 return -EINVAL;
510
511         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
512         if (!ec_hdr)
513                 return -ENOMEM;
514
515         err = ubi_io_sync_erase(ubi, e->pnum, torture);
516         if (err < 0)
517                 goto out_free;
518
519         ec += err;
520         if (ec > UBI_MAX_ERASECOUNTER) {
521                 /*
522                  * Erase counter overflow. Upgrade UBI and use 64-bit
523                  * erase counters internally.
524                  */
525                 ubi_err("erase counter overflow at PEB %d, EC %llu",
526                         e->pnum, ec);
527                 err = -EINVAL;
528                 goto out_free;
529         }
530
531         dbg_wl("erased PEB %d, new EC %llu", e->pnum, ec);
532
533         ec_hdr->ec = cpu_to_be64(ec);
534
535         err = ubi_io_write_ec_hdr(ubi, e->pnum, ec_hdr);
536         if (err)
537                 goto out_free;
538
539         e->ec = ec;
540         spin_lock(&ubi->wl_lock);
541         if (e->ec > ubi->max_ec)
542                 ubi->max_ec = e->ec;
543         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
544
545 out_free:
546         kfree(ec_hdr);
547         return err;
548 }
549
550 /**
551  * serve_prot_queue - check if it is time to stop protecting PEBs.
552  * @ubi: UBI device description object
553  *
554  * This function is called after each erase operation and removes PEBs from the
555  * tail of the protection queue. These PEBs have been protected for long enough
556  * and should be moved to the used tree.
557  */
558 static void serve_prot_queue(struct ubi_device *ubi)
559 {
560         struct ubi_wl_entry *e, *tmp;
561         int count;
562
563         /*
564          * There may be several protected physical eraseblock to remove,
565          * process them all.
566          */
567 repeat:
568         count = 0;
569         spin_lock(&ubi->wl_lock);
570         list_for_each_entry_safe(e, tmp, &ubi->pq[ubi->pq_head], u.list) {
571                 dbg_wl("PEB %d EC %d protection over, move to used tree",
572                         e->pnum, e->ec);
573
574                 list_del(&e->u.list);
575                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
576                 if (count++ > 32) {
577                         /*
578                          * Let's be nice and avoid holding the spinlock for
579                          * too long.
580                          */
581                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
582                         cond_resched();
583                         goto repeat;
584                 }
585         }
586
587         ubi->pq_head += 1;
588         if (ubi->pq_head == UBI_PROT_QUEUE_LEN)
589                 ubi->pq_head = 0;
590         ubi_assert(ubi->pq_head >= 0 && ubi->pq_head < UBI_PROT_QUEUE_LEN);
591         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
592 }
593
594 /**
595  * schedule_ubi_work - schedule a work.
596  * @ubi: UBI device description object
597  * @wrk: the work to schedule
598  *
599  * This function adds a work defined by @wrk to the tail of the pending works
600  * list.
601  */
602 static void schedule_ubi_work(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk)
603 {
604         spin_lock(&ubi->wl_lock);
605         list_add_tail(&wrk->list, &ubi->works);
606         ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
607         ubi->works_count += 1;
608         if (ubi->thread_enabled)
609                 wake_up_process(ubi->bgt_thread);
610         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
611 }
612
613 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
614                         int cancel);
615
616 /**
617  * schedule_erase - schedule an erase work.
618  * @ubi: UBI device description object
619  * @e: the WL entry of the physical eraseblock to erase
620  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
621  *
622  * This function returns zero in case of success and a %-ENOMEM in case of
623  * failure.
624  */
625 static int schedule_erase(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e,
626                           int torture)
627 {
628         struct ubi_work *wl_wrk;
629
630         dbg_wl("schedule erasure of PEB %d, EC %d, torture %d",
631                e->pnum, e->ec, torture);
632
633         wl_wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
634         if (!wl_wrk)
635                 return -ENOMEM;
636
637         wl_wrk->func = &erase_worker;
638         wl_wrk->e = e;
639         wl_wrk->torture = torture;
640
641         schedule_ubi_work(ubi, wl_wrk);
642         return 0;
643 }
644
645 /**
646  * wear_leveling_worker - wear-leveling worker function.
647  * @ubi: UBI device description object
648  * @wrk: the work object
649  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
650  *
651  * This function copies a more worn out physical eraseblock to a less worn out
652  * one. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
653  * failure.
654  */
655 static int wear_leveling_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk,
656                                 int cancel)
657 {
658         int err, scrubbing = 0, torture = 0, protect = 0, erroneous = 0;
659         int vol_id = -1, uninitialized_var(lnum);
660         struct ubi_wl_entry *e1, *e2;
661         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr;
662
663         kfree(wrk);
664         if (cancel)
665                 return 0;
666
667         vid_hdr = ubi_zalloc_vid_hdr(ubi, GFP_NOFS);
668         if (!vid_hdr)
669                 return -ENOMEM;
670
671         mutex_lock(&ubi->move_mutex);
672         spin_lock(&ubi->wl_lock);
673         ubi_assert(!ubi->move_from && !ubi->move_to);
674         ubi_assert(!ubi->move_to_put);
675
676         if (!ubi->free.rb_node ||
677             (!ubi->used.rb_node && !ubi->scrub.rb_node)) {
678                 /*
679                  * No free physical eraseblocks? Well, they must be waiting in
680                  * the queue to be erased. Cancel movement - it will be
681                  * triggered again when a free physical eraseblock appears.
682                  *
683                  * No used physical eraseblocks? They must be temporarily
684                  * protected from being moved. They will be moved to the
685                  * @ubi->used tree later and the wear-leveling will be
686                  * triggered again.
687                  */
688                 dbg_wl("cancel WL, a list is empty: free %d, used %d",
689                        !ubi->free.rb_node, !ubi->used.rb_node);
690                 goto out_cancel;
691         }
692
693         if (!ubi->scrub.rb_node) {
694                 /*
695                  * Now pick the least worn-out used physical eraseblock and a
696                  * highly worn-out free physical eraseblock. If the erase
697                  * counters differ much enough, start wear-leveling.
698                  */
699                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, u.rb);
700                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
701
702                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD)) {
703                         dbg_wl("no WL needed: min used EC %d, max free EC %d",
704                                e1->ec, e2->ec);
705                         goto out_cancel;
706                 }
707                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->used);
708                 rb_erase(&e1->u.rb, &ubi->used);
709                 dbg_wl("move PEB %d EC %d to PEB %d EC %d",
710                        e1->pnum, e1->ec, e2->pnum, e2->ec);
711         } else {
712                 /* Perform scrubbing */
713                 scrubbing = 1;
714                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->scrub), struct ubi_wl_entry, u.rb);
715                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
716                 paranoid_check_in_wl_tree(e1, &ubi->scrub);
717                 rb_erase(&e1->u.rb, &ubi->scrub);
718                 dbg_wl("scrub PEB %d to PEB %d", e1->pnum, e2->pnum);
719         }
720
721         paranoid_check_in_wl_tree(e2, &ubi->free);
722         rb_erase(&e2->u.rb, &ubi->free);
723         ubi->move_from = e1;
724         ubi->move_to = e2;
725         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
726
727         /*
728          * Now we are going to copy physical eraseblock @e1->pnum to @e2->pnum.
729          * We so far do not know which logical eraseblock our physical
730          * eraseblock (@e1) belongs to. We have to read the volume identifier
731          * header first.
732          *
733          * Note, we are protected from this PEB being unmapped and erased. The
734          * 'ubi_wl_put_peb()' would wait for moving to be finished if the PEB
735          * which is being moved was unmapped.
736          */
737
738         err = ubi_io_read_vid_hdr(ubi, e1->pnum, vid_hdr, 0);
739         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
740                 if (err == UBI_IO_PEB_FREE) {
741                         /*
742                          * We are trying to move PEB without a VID header. UBI
743                          * always write VID headers shortly after the PEB was
744                          * given, so we have a situation when it has not yet
745                          * had a chance to write it, because it was preempted.
746                          * So add this PEB to the protection queue so far,
747                          * because presubably more data will be written there
748                          * (including the missin VID header), and then we'll
749                          * move it.
750                          */
751                         dbg_wl("PEB %d has no VID header", e1->pnum);
752                         protect = 1;
753                         goto out_not_moved;
754                 }
755
756                 ubi_err("error %d while reading VID header from PEB %d",
757                         err, e1->pnum);
758                 goto out_error;
759         }
760
761         vol_id = be32_to_cpu(vid_hdr->vol_id);
762         lnum = be32_to_cpu(vid_hdr->lnum);
763
764         err = ubi_eba_copy_leb(ubi, e1->pnum, e2->pnum, vid_hdr);
765         if (err) {
766                 if (err == MOVE_CANCEL_RACE) {
767                         /*
768                          * The LEB has not been moved because the volume is
769                          * being deleted or the PEB has been put meanwhile. We
770                          * should prevent this PEB from being selected for
771                          * wear-leveling movement again, so put it to the
772                          * protection queue.
773                          */
774                         protect = 1;
775                         goto out_not_moved;
776                 }
777
778                 if (err == MOVE_CANCEL_BITFLIPS || err == MOVE_TARGET_WR_ERR ||
779                     err == MOVE_TARGET_RD_ERR) {
780                         /*
781                          * Target PEB had bit-flips or write error - torture it.
782                          */
783                         torture = 1;
784                         goto out_not_moved;
785                 }
786
787                 if (err == MOVE_SOURCE_RD_ERR) {
788                         /*
789                          * An error happened while reading the source PEB. Do
790                          * not switch to R/O mode in this case, and give the
791                          * upper layers a possibility to recover from this,
792                          * e.g. by unmapping corresponding LEB. Instead, just
793                          * put thie PEB to the @ubi->erroneus list to prevent
794                          * UBI from trying to move the over and over again.
795                          */
796                         if (ubi->erroneous_peb_count > ubi->max_erroneous) {
797                                 ubi_err("too many erroneous eraseblocks (%d)",
798                                         ubi->erroneous_peb_count);
799                                 goto out_error;
800                         }
801                         erroneous = 1;
802                         goto out_not_moved;
803                 }
804
805                 if (err < 0)
806                         goto out_error;
807
808                 ubi_assert(0);
809         }
810
811         /* The PEB has been successfully moved */
812         if (scrubbing)
813                 ubi_msg("scrubbed PEB %d (LEB %d:%d), data moved to PEB %d",
814                         e1->pnum, vol_id, lnum, e2->pnum);
815         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
816
817         spin_lock(&ubi->wl_lock);
818         if (!ubi->move_to_put) {
819                 wl_tree_add(e2, &ubi->used);
820                 e2 = NULL;
821         }
822         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
823         ubi->move_to_put = ubi->wl_scheduled = 0;
824         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
825
826         err = schedule_erase(ubi, e1, 0);
827         if (err) {
828                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e1);
829                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
830                 goto out_ro;
831         }
832
833         if (e2) {
834                 /*
835                  * Well, the target PEB was put meanwhile, schedule it for
836                  * erasure.
837                  */
838                 dbg_wl("PEB %d (LEB %d:%d) was put meanwhile, erase",
839                        e2->pnum, vol_id, lnum);
840                 err = schedule_erase(ubi, e2, 0);
841                 if (err) {
842                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
843                         goto out_ro;
844                 }
845         }
846
847         dbg_wl("done");
848         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
849         return 0;
850
851         /*
852          * For some reasons the LEB was not moved, might be an error, might be
853          * something else. @e1 was not changed, so return it back. @e2 might
854          * have been changed, schedule it for erasure.
855          */
856 out_not_moved:
857         if (vol_id != -1)
858                 dbg_wl("cancel moving PEB %d (LEB %d:%d) to PEB %d (%d)",
859                        e1->pnum, vol_id, lnum, e2->pnum, err);
860         else
861                 dbg_wl("cancel moving PEB %d to PEB %d (%d)",
862                        e1->pnum, e2->pnum, err);
863         spin_lock(&ubi->wl_lock);
864         if (protect)
865                 prot_queue_add(ubi, e1);
866         else if (erroneous) {
867                 wl_tree_add(e1, &ubi->erroneous);
868                 ubi->erroneous_peb_count += 1;
869         } else if (scrubbing)
870                 wl_tree_add(e1, &ubi->scrub);
871         else
872                 wl_tree_add(e1, &ubi->used);
873         ubi_assert(!ubi->move_to_put);
874         ubi->move_from = ubi->move_to = NULL;
875         ubi->wl_scheduled = 0;
876         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
877
878         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
879         err = schedule_erase(ubi, e2, torture);
880         if (err) {
881                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
882                 goto out_ro;
883         }
884         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
885         return 0;
886
887 out_error:
888         if (vol_id != -1)
889                 ubi_err("error %d while moving PEB %d to PEB %d",
890                         err, e1->pnum, e2->pnum);
891         else
892                 ubi_err("error %d while moving PEB %d (LEB %d:%d) to PEB %d",
893                         err, e1->pnum, vol_id, lnum, e2->pnum);
894         spin_lock(&ubi->wl_lock);
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         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
900         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e1);
901         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e2);
902
903 out_ro:
904         ubi_ro_mode(ubi);
905         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
906         ubi_assert(err != 0);
907         return err < 0 ? err : -EIO;
908
909 out_cancel:
910         ubi->wl_scheduled = 0;
911         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
912         mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
913         ubi_free_vid_hdr(ubi, vid_hdr);
914         return 0;
915 }
916
917 /**
918  * ensure_wear_leveling - schedule wear-leveling if it is needed.
919  * @ubi: UBI device description object
920  *
921  * This function checks if it is time to start wear-leveling and schedules it
922  * if yes. This function returns zero in case of success and a negative error
923  * code in case of failure.
924  */
925 static int ensure_wear_leveling(struct ubi_device *ubi)
926 {
927         int err = 0;
928         struct ubi_wl_entry *e1;
929         struct ubi_wl_entry *e2;
930         struct ubi_work *wrk;
931
932         spin_lock(&ubi->wl_lock);
933         if (ubi->wl_scheduled)
934                 /* Wear-leveling is already in the work queue */
935                 goto out_unlock;
936
937         /*
938          * If the ubi->scrub tree is not empty, scrubbing is needed, and the
939          * the WL worker has to be scheduled anyway.
940          */
941         if (!ubi->scrub.rb_node) {
942                 if (!ubi->used.rb_node || !ubi->free.rb_node)
943                         /* No physical eraseblocks - no deal */
944                         goto out_unlock;
945
946                 /*
947                  * We schedule wear-leveling only if the difference between the
948                  * lowest erase counter of used physical eraseblocks and a high
949                  * erase counter of free physical eraseblocks is greater than
950                  * %UBI_WL_THRESHOLD.
951                  */
952                 e1 = rb_entry(rb_first(&ubi->used), struct ubi_wl_entry, u.rb);
953                 e2 = find_wl_entry(&ubi->free, WL_FREE_MAX_DIFF);
954
955                 if (!(e2->ec - e1->ec >= UBI_WL_THRESHOLD))
956                         goto out_unlock;
957                 dbg_wl("schedule wear-leveling");
958         } else
959                 dbg_wl("schedule scrubbing");
960
961         ubi->wl_scheduled = 1;
962         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
963
964         wrk = kmalloc(sizeof(struct ubi_work), GFP_NOFS);
965         if (!wrk) {
966                 err = -ENOMEM;
967                 goto out_cancel;
968         }
969
970         wrk->func = &wear_leveling_worker;
971         schedule_ubi_work(ubi, wrk);
972         return err;
973
974 out_cancel:
975         spin_lock(&ubi->wl_lock);
976         ubi->wl_scheduled = 0;
977 out_unlock:
978         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
979         return err;
980 }
981
982 /**
983  * erase_worker - physical eraseblock erase worker function.
984  * @ubi: UBI device description object
985  * @wl_wrk: the work object
986  * @cancel: non-zero if the worker has to free memory and exit
987  *
988  * This function erases a physical eraseblock and perform torture testing if
989  * needed. It also takes care about marking the physical eraseblock bad if
990  * needed. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
991  * failure.
992  */
993 static int erase_worker(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wl_wrk,
994                         int cancel)
995 {
996         struct ubi_wl_entry *e = wl_wrk->e;
997         int pnum = e->pnum, err, need;
998
999         if (cancel) {
1000                 dbg_wl("cancel erasure of PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1001                 kfree(wl_wrk);
1002                 kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1003                 return 0;
1004         }
1005
1006         dbg_wl("erase PEB %d EC %d", pnum, e->ec);
1007
1008         err = sync_erase(ubi, e, wl_wrk->torture);
1009         if (!err) {
1010                 /* Fine, we've erased it successfully */
1011                 kfree(wl_wrk);
1012
1013                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1014                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1015                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1016
1017                 /*
1018                  * One more erase operation has happened, take care about
1019                  * protected physical eraseblocks.
1020                  */
1021                 serve_prot_queue(ubi);
1022
1023                 /* And take care about wear-leveling */
1024                 err = ensure_wear_leveling(ubi);
1025                 return err;
1026         }
1027
1028         ubi_err("failed to erase PEB %d, error %d", pnum, err);
1029         kfree(wl_wrk);
1030         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1031
1032         if (err == -EINTR || err == -ENOMEM || err == -EAGAIN ||
1033             err == -EBUSY) {
1034                 int err1;
1035
1036                 /* Re-schedule the LEB for erasure */
1037                 err1 = schedule_erase(ubi, e, 0);
1038                 if (err1) {
1039                         err = err1;
1040                         goto out_ro;
1041                 }
1042                 return err;
1043         } else if (err != -EIO) {
1044                 /*
1045                  * If this is not %-EIO, we have no idea what to do. Scheduling
1046                  * this physical eraseblock for erasure again would cause
1047                  * errors again and again. Well, lets switch to RO mode.
1048                  */
1049                 goto out_ro;
1050         }
1051
1052         /* It is %-EIO, the PEB went bad */
1053
1054         if (!ubi->bad_allowed) {
1055                 ubi_err("bad physical eraseblock %d detected", pnum);
1056                 goto out_ro;
1057         }
1058
1059         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1060         need = ubi->beb_rsvd_level - ubi->beb_rsvd_pebs + 1;
1061         if (need > 0) {
1062                 need = ubi->avail_pebs >= need ? need : ubi->avail_pebs;
1063                 ubi->avail_pebs -= need;
1064                 ubi->rsvd_pebs += need;
1065                 ubi->beb_rsvd_pebs += need;
1066                 if (need > 0)
1067                         ubi_msg("reserve more %d PEBs", need);
1068         }
1069
1070         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0) {
1071                 spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1072                 ubi_err("no reserved physical eraseblocks");
1073                 goto out_ro;
1074         }
1075
1076         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1077         ubi_msg("mark PEB %d as bad", pnum);
1078
1079         err = ubi_io_mark_bad(ubi, pnum);
1080         if (err)
1081                 goto out_ro;
1082
1083         spin_lock(&ubi->volumes_lock);
1084         ubi->beb_rsvd_pebs -= 1;
1085         ubi->bad_peb_count += 1;
1086         ubi->good_peb_count -= 1;
1087         ubi_calculate_reserved(ubi);
1088         if (ubi->beb_rsvd_pebs == 0)
1089                 ubi_warn("last PEB from the reserved pool was used");
1090         spin_unlock(&ubi->volumes_lock);
1091
1092         return err;
1093
1094 out_ro:
1095         ubi_ro_mode(ubi);
1096         return err;
1097 }
1098
1099 /**
1100  * ubi_wl_put_peb - return a PEB to the wear-leveling sub-system.
1101  * @ubi: UBI device description object
1102  * @pnum: physical eraseblock to return
1103  * @torture: if this physical eraseblock has to be tortured
1104  *
1105  * This function is called to return physical eraseblock @pnum to the pool of
1106  * free physical eraseblocks. The @torture flag has to be set if an I/O error
1107  * occurred to this @pnum and it has to be tested. This function returns zero
1108  * in case of success, and a negative error code in case of failure.
1109  */
1110 int ubi_wl_put_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum, int torture)
1111 {
1112         int err;
1113         struct ubi_wl_entry *e;
1114
1115         dbg_wl("PEB %d", pnum);
1116         ubi_assert(pnum >= 0);
1117         ubi_assert(pnum < ubi->peb_count);
1118
1119 retry:
1120         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1121         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1122         if (e == ubi->move_from) {
1123                 /*
1124                  * User is putting the physical eraseblock which was selected to
1125                  * be moved. It will be scheduled for erasure in the
1126                  * wear-leveling worker.
1127                  */
1128                 dbg_wl("PEB %d is being moved, wait", pnum);
1129                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1130
1131                 /* Wait for the WL worker by taking the @ubi->move_mutex */
1132                 mutex_lock(&ubi->move_mutex);
1133                 mutex_unlock(&ubi->move_mutex);
1134                 goto retry;
1135         } else if (e == ubi->move_to) {
1136                 /*
1137                  * User is putting the physical eraseblock which was selected
1138                  * as the target the data is moved to. It may happen if the EBA
1139                  * sub-system already re-mapped the LEB in 'ubi_eba_copy_leb()'
1140                  * but the WL sub-system has not put the PEB to the "used" tree
1141                  * yet, but it is about to do this. So we just set a flag which
1142                  * will tell the WL worker that the PEB is not needed anymore
1143                  * and should be scheduled for erasure.
1144                  */
1145                 dbg_wl("PEB %d is the target of data moving", pnum);
1146                 ubi_assert(!ubi->move_to_put);
1147                 ubi->move_to_put = 1;
1148                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1149                 return 0;
1150         } else {
1151                 if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1152                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1153                         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->used);
1154                 } else if (in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1155                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->scrub);
1156                         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->scrub);
1157                 } else if (in_wl_tree(e, &ubi->erroneous)) {
1158                         paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->erroneous);
1159                         rb_erase(&e->u.rb, &ubi->erroneous);
1160                         ubi->erroneous_peb_count -= 1;
1161                         ubi_assert(ubi->erroneous_peb_count >= 0);
1162                         /* Erronious PEBs should be tortured */
1163                         torture = 1;
1164                 } else {
1165                         err = prot_queue_del(ubi, e->pnum);
1166                         if (err) {
1167                                 ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1168                                 ubi_ro_mode(ubi);
1169                                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1170                                 return err;
1171                         }
1172                 }
1173         }
1174         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1175
1176         err = schedule_erase(ubi, e, torture);
1177         if (err) {
1178                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1179                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1180                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1181         }
1182
1183         return err;
1184 }
1185
1186 /**
1187  * ubi_wl_scrub_peb - schedule a physical eraseblock for scrubbing.
1188  * @ubi: UBI device description object
1189  * @pnum: the physical eraseblock to schedule
1190  *
1191  * If a bit-flip in a physical eraseblock is detected, this physical eraseblock
1192  * needs scrubbing. This function schedules a physical eraseblock for
1193  * scrubbing which is done in background. This function returns zero in case of
1194  * success and a negative error code in case of failure.
1195  */
1196 int ubi_wl_scrub_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum)
1197 {
1198         struct ubi_wl_entry *e;
1199
1200         dbg_msg("schedule PEB %d for scrubbing", pnum);
1201
1202 retry:
1203         spin_lock(&ubi->wl_lock);
1204         e = ubi->lookuptbl[pnum];
1205         if (e == ubi->move_from || in_wl_tree(e, &ubi->scrub)) {
1206                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1207                 return 0;
1208         }
1209
1210         if (e == ubi->move_to) {
1211                 /*
1212                  * This physical eraseblock was used to move data to. The data
1213                  * was moved but the PEB was not yet inserted to the proper
1214                  * tree. We should just wait a little and let the WL worker
1215                  * proceed.
1216                  */
1217                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1218                 dbg_wl("the PEB %d is not in proper tree, retry", pnum);
1219                 yield();
1220                 goto retry;
1221         }
1222
1223         if (in_wl_tree(e, &ubi->used)) {
1224                 paranoid_check_in_wl_tree(e, &ubi->used);
1225                 rb_erase(&e->u.rb, &ubi->used);
1226         } else {
1227                 int err;
1228
1229                 err = prot_queue_del(ubi, e->pnum);
1230                 if (err) {
1231                         ubi_err("PEB %d not found", pnum);
1232                         ubi_ro_mode(ubi);
1233                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1234                         return err;
1235                 }
1236         }
1237
1238         wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1239         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1240
1241         /*
1242          * Technically scrubbing is the same as wear-leveling, so it is done
1243          * by the WL worker.
1244          */
1245         return ensure_wear_leveling(ubi);
1246 }
1247
1248 /**
1249  * ubi_wl_flush - flush all pending works.
1250  * @ubi: UBI device description object
1251  *
1252  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
1253  * case of failure.
1254  */
1255 int ubi_wl_flush(struct ubi_device *ubi)
1256 {
1257         int err;
1258
1259         /*
1260          * Erase while the pending works queue is not empty, but not more than
1261          * the number of currently pending works.
1262          */
1263         dbg_wl("flush (%d pending works)", ubi->works_count);
1264         while (ubi->works_count) {
1265                 err = do_work(ubi);
1266                 if (err)
1267                         return err;
1268         }
1269
1270         /*
1271          * Make sure all the works which have been done in parallel are
1272          * finished.
1273          */
1274         down_write(&ubi->work_sem);
1275         up_write(&ubi->work_sem);
1276
1277         /*
1278          * And in case last was the WL worker and it canceled the LEB
1279          * movement, flush again.
1280          */
1281         while (ubi->works_count) {
1282                 dbg_wl("flush more (%d pending works)", ubi->works_count);
1283                 err = do_work(ubi);
1284                 if (err)
1285                         return err;
1286         }
1287
1288         return 0;
1289 }
1290
1291 /**
1292  * tree_destroy - destroy an RB-tree.
1293  * @root: the root of the tree to destroy
1294  */
1295 static void tree_destroy(struct rb_root *root)
1296 {
1297         struct rb_node *rb;
1298         struct ubi_wl_entry *e;
1299
1300         rb = root->rb_node;
1301         while (rb) {
1302                 if (rb->rb_left)
1303                         rb = rb->rb_left;
1304                 else if (rb->rb_right)
1305                         rb = rb->rb_right;
1306                 else {
1307                         e = rb_entry(rb, struct ubi_wl_entry, u.rb);
1308
1309                         rb = rb_parent(rb);
1310                         if (rb) {
1311                                 if (rb->rb_left == &e->u.rb)
1312                                         rb->rb_left = NULL;
1313                                 else
1314                                         rb->rb_right = NULL;
1315                         }
1316
1317                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1318                 }
1319         }
1320 }
1321
1322 /**
1323  * ubi_thread - UBI background thread.
1324  * @u: the UBI device description object pointer
1325  */
1326 int ubi_thread(void *u)
1327 {
1328         int failures = 0;
1329         struct ubi_device *ubi = u;
1330
1331         ubi_msg("background thread \"%s\" started, PID %d",
1332                 ubi->bgt_name, task_pid_nr(current));
1333
1334         set_freezable();
1335         for (;;) {
1336                 int err;
1337
1338                 if (kthread_should_stop())
1339                         break;
1340
1341                 if (try_to_freeze())
1342                         continue;
1343
1344                 spin_lock(&ubi->wl_lock);
1345                 if (list_empty(&ubi->works) || ubi->ro_mode ||
1346                                !ubi->thread_enabled) {
1347                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1348                         spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1349                         schedule();
1350                         continue;
1351                 }
1352                 spin_unlock(&ubi->wl_lock);
1353
1354                 err = do_work(ubi);
1355                 if (err) {
1356                         ubi_err("%s: work failed with error code %d",
1357                                 ubi->bgt_name, err);
1358                         if (failures++ > WL_MAX_FAILURES) {
1359                                 /*
1360                                  * Too many failures, disable the thread and
1361                                  * switch to read-only mode.
1362                                  */
1363                                 ubi_msg("%s: %d consecutive failures",
1364                                         ubi->bgt_name, WL_MAX_FAILURES);
1365                                 ubi_ro_mode(ubi);
1366                                 ubi->thread_enabled = 0;
1367                                 continue;
1368                         }
1369                 } else
1370                         failures = 0;
1371
1372                 cond_resched();
1373         }
1374
1375         dbg_wl("background thread \"%s\" is killed", ubi->bgt_name);
1376         return 0;
1377 }
1378
1379 /**
1380  * cancel_pending - cancel all pending works.
1381  * @ubi: UBI device description object
1382  */
1383 static void cancel_pending(struct ubi_device *ubi)
1384 {
1385         while (!list_empty(&ubi->works)) {
1386                 struct ubi_work *wrk;
1387
1388                 wrk = list_entry(ubi->works.next, struct ubi_work, list);
1389                 list_del(&wrk->list);
1390                 wrk->func(ubi, wrk, 1);
1391                 ubi->works_count -= 1;
1392                 ubi_assert(ubi->works_count >= 0);
1393         }
1394 }
1395
1396 /**
1397  * ubi_wl_init_scan - initialize the WL sub-system using scanning information.
1398  * @ubi: UBI device description object
1399  * @si: scanning information
1400  *
1401  * This function returns zero in case of success, and a negative error code in
1402  * case of failure.
1403  */
1404 int ubi_wl_init_scan(struct ubi_device *ubi, struct ubi_scan_info *si)
1405 {
1406         int err, i;
1407         struct rb_node *rb1, *rb2;
1408         struct ubi_scan_volume *sv;
1409         struct ubi_scan_leb *seb, *tmp;
1410         struct ubi_wl_entry *e;
1411
1412         ubi->used = ubi->erroneous = ubi->free = ubi->scrub = RB_ROOT;
1413         spin_lock_init(&ubi->wl_lock);
1414         mutex_init(&ubi->move_mutex);
1415         init_rwsem(&ubi->work_sem);
1416         ubi->max_ec = si->max_ec;
1417         INIT_LIST_HEAD(&ubi->works);
1418
1419         sprintf(ubi->bgt_name, UBI_BGT_NAME_PATTERN, ubi->ubi_num);
1420
1421         err = -ENOMEM;
1422         ubi->lookuptbl = kzalloc(ubi->peb_count * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1423         if (!ubi->lookuptbl)
1424                 return err;
1425
1426         for (i = 0; i < UBI_PROT_QUEUE_LEN; i++)
1427                 INIT_LIST_HEAD(&ubi->pq[i]);
1428         ubi->pq_head = 0;
1429
1430         list_for_each_entry_safe(seb, tmp, &si->erase, u.list) {
1431                 cond_resched();
1432
1433                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1434                 if (!e)
1435                         goto out_free;
1436
1437                 e->pnum = seb->pnum;
1438                 e->ec = seb->ec;
1439                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1440                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1441                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1442                         goto out_free;
1443                 }
1444         }
1445
1446         list_for_each_entry(seb, &si->free, u.list) {
1447                 cond_resched();
1448
1449                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1450                 if (!e)
1451                         goto out_free;
1452
1453                 e->pnum = seb->pnum;
1454                 e->ec = seb->ec;
1455                 ubi_assert(e->ec >= 0);
1456                 wl_tree_add(e, &ubi->free);
1457                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1458         }
1459
1460         list_for_each_entry(seb, &si->corr, u.list) {
1461                 cond_resched();
1462
1463                 e = kmem_cache_alloc(ubi_wl_entry_slab, GFP_KERNEL);
1464                 if (!e)
1465                         goto out_free;
1466
1467                 e->pnum = seb->pnum;
1468                 e->ec = seb->ec;
1469                 ubi->lookuptbl[e->pnum] = e;
1470                 if (schedule_erase(ubi, e, 0)) {
1471                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1472                         goto out_free;
1473                 }
1474         }
1475
1476         ubi_rb_for_each_entry(rb1, sv, &si->volumes, rb) {
1477                 ubi_rb_for_each_entry(rb2, seb, &sv->root, u.rb) {
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 (!seb->scrub) {
1488                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the used tree",
1489                                        e->pnum, e->ec);
1490                                 wl_tree_add(e, &ubi->used);
1491                         } else {
1492                                 dbg_wl("add PEB %d EC %d to the scrub tree",
1493                                        e->pnum, e->ec);
1494                                 wl_tree_add(e, &ubi->scrub);
1495                         }
1496                 }
1497         }
1498
1499         if (ubi->avail_pebs < WL_RESERVED_PEBS) {
1500                 ubi_err("no enough physical eraseblocks (%d, need %d)",
1501                         ubi->avail_pebs, WL_RESERVED_PEBS);
1502                 goto out_free;
1503         }
1504         ubi->avail_pebs -= WL_RESERVED_PEBS;
1505         ubi->rsvd_pebs += WL_RESERVED_PEBS;
1506
1507         /* Schedule wear-leveling if needed */
1508         err = ensure_wear_leveling(ubi);
1509         if (err)
1510                 goto out_free;
1511
1512         return 0;
1513
1514 out_free:
1515         cancel_pending(ubi);
1516         tree_destroy(&ubi->used);
1517         tree_destroy(&ubi->free);
1518         tree_destroy(&ubi->scrub);
1519         kfree(ubi->lookuptbl);
1520         return err;
1521 }
1522
1523 /**
1524  * protection_queue_destroy - destroy the protection queue.
1525  * @ubi: UBI device description object
1526  */
1527 static void protection_queue_destroy(struct ubi_device *ubi)
1528 {
1529         int i;
1530         struct ubi_wl_entry *e, *tmp;
1531
1532         for (i = 0; i < UBI_PROT_QUEUE_LEN; ++i) {
1533                 list_for_each_entry_safe(e, tmp, &ubi->pq[i], u.list) {
1534                         list_del(&e->u.list);
1535                         kmem_cache_free(ubi_wl_entry_slab, e);
1536                 }
1537         }
1538 }
1539
1540 /**
1541  * ubi_wl_close - close the wear-leveling sub-system.
1542  * @ubi: UBI device description object
1543  */
1544 void ubi_wl_close(struct ubi_device *ubi)
1545 {
1546         dbg_wl("close the WL sub-system");
1547         cancel_pending(ubi);
1548         protection_queue_destroy(ubi);
1549         tree_destroy(&ubi->used);
1550         tree_destroy(&ubi->erroneous);
1551         tree_destroy(&ubi->free);
1552         tree_destroy(&ubi->scrub);
1553         kfree(ubi->lookuptbl);
1554 }
1555
1556 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID
1557
1558 /**
1559  * paranoid_check_ec - make sure that the erase counter of a PEB is correct.
1560  * @ubi: UBI device description object
1561  * @pnum: the physical eraseblock number to check
1562  * @ec: the erase counter to check
1563  *
1564  * This function returns zero if the erase counter of physical eraseblock @pnum
1565  * is equivalent to @ec, %1 if not, and a negative error code if an error
1566  * occurred.
1567  */
1568 static int paranoid_check_ec(struct ubi_device *ubi, int pnum, int ec)
1569 {
1570         int err;
1571         long long read_ec;
1572         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr;
1573
1574         ec_hdr = kzalloc(ubi->ec_hdr_alsize, GFP_NOFS);
1575         if (!ec_hdr)
1576                 return -ENOMEM;
1577
1578         err = ubi_io_read_ec_hdr(ubi, pnum, ec_hdr, 0);
1579         if (err && err != UBI_IO_BITFLIPS) {
1580                 /* The header does not have to exist */
1581                 err = 0;
1582                 goto out_free;
1583         }
1584
1585         read_ec = be64_to_cpu(ec_hdr->ec);
1586         if (ec != read_ec) {
1587                 ubi_err("paranoid check failed for PEB %d", pnum);
1588                 ubi_err("read EC is %lld, should be %d", read_ec, ec);
1589                 ubi_dbg_dump_stack();
1590                 err = 1;
1591         } else
1592                 err = 0;
1593
1594 out_free:
1595         kfree(ec_hdr);
1596         return err;
1597 }
1598
1599 /**
1600  * paranoid_check_in_wl_tree - check that wear-leveling entry is in WL RB-tree.
1601  * @e: the wear-leveling entry to check
1602  * @root: the root of the tree
1603  *
1604  * This function returns zero if @e is in the @root RB-tree and %1 if it is
1605  * not.
1606  */
1607 static int paranoid_check_in_wl_tree(struct ubi_wl_entry *e,
1608                                      struct rb_root *root)
1609 {
1610         if (in_wl_tree(e, root))
1611                 return 0;
1612
1613         ubi_err("paranoid check failed for PEB %d, EC %d, RB-tree %p ",
1614                 e->pnum, e->ec, root);
1615         ubi_dbg_dump_stack();
1616         return 1;
1617 }
1618
1619 /**
1620  * paranoid_check_in_pq - check if wear-leveling entry is in the protection
1621  *                        queue.
1622  * @ubi: UBI device description object
1623  * @e: the wear-leveling entry to check
1624  *
1625  * This function returns zero if @e is in @ubi->pq and %1 if it is not.
1626  */
1627 static int paranoid_check_in_pq(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *e)
1628 {
1629         struct ubi_wl_entry *p;
1630         int i;
1631
1632         for (i = 0; i < UBI_PROT_QUEUE_LEN; ++i)
1633                 list_for_each_entry(p, &ubi->pq[i], u.list)
1634                         if (p == e)
1635                                 return 0;
1636
1637         ubi_err("paranoid check failed for PEB %d, EC %d, Protect queue",
1638                 e->pnum, e->ec);
1639         ubi_dbg_dump_stack();
1640         return 1;
1641 }
1642 #endif /* CONFIG_MTD_UBI_DEBUG_PARANOID */