Merge tag 'efi-2020-01-rc1-2' of https://gitlab.denx.de/u-boot/custodians/u-boot-efi
[oweals/u-boot.git] / drivers / mtd / ubi / ubi.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
2 /*
3  * Copyright (c) International Business Machines Corp., 2006
4  * Copyright (c) Nokia Corporation, 2006, 2007
5  *
6  * Author: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
7  */
8
9 #ifndef __UBI_UBI_H__
10 #define __UBI_UBI_H__
11
12 #ifndef __UBOOT__
13 #include <linux/types.h>
14 #include <linux/list.h>
15 #include <linux/rbtree.h>
16 #include <linux/sched.h>
17 #include <linux/wait.h>
18 #include <linux/mutex.h>
19 #include <linux/rwsem.h>
20 #include <linux/spinlock.h>
21 #include <linux/fs.h>
22 #include <linux/cdev.h>
23 #include <linux/device.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/string.h>
26 #include <linux/vmalloc.h>
27 #include <linux/notifier.h>
28 #include <asm/pgtable.h>
29 #else
30 #include <ubi_uboot.h>
31 #endif
32 #include <linux/mtd/mtd.h>
33 #include <linux/mtd/ubi.h>
34 #include "ubi-media.h"
35 #include <mtd/ubi-user.h>
36
37 /* Maximum number of supported UBI devices */
38 #define UBI_MAX_DEVICES 32
39
40 /* UBI name used for character devices, sysfs, etc */
41 #define UBI_NAME_STR "ubi"
42
43 /* Normal UBI messages */
44 #ifdef CONFIG_UBI_SILENCE_MSG
45 #define ubi_msg(ubi, fmt, ...)
46 #else
47 #define ubi_msg(ubi, fmt, ...) printk(UBI_NAME_STR "%d: " fmt "\n", \
48                                          ubi->ubi_num, ##__VA_ARGS__)
49 #endif
50
51 /* UBI warning messages */
52 #define ubi_warn(ubi, fmt, ...) pr_warn(UBI_NAME_STR "%d warning: %s: " fmt "\n", \
53                                         ubi->ubi_num, __func__, ##__VA_ARGS__)
54 /* UBI error messages */
55 #define ubi_err(ubi, fmt, ...) pr_err(UBI_NAME_STR "%d error: %s: " fmt "\n", \
56                                       ubi->ubi_num, __func__, ##__VA_ARGS__)
57
58 /* Background thread name pattern */
59 #define UBI_BGT_NAME_PATTERN "ubi_bgt%dd"
60
61 /*
62  * This marker in the EBA table means that the LEB is um-mapped.
63  * NOTE! It has to have the same value as %UBI_ALL.
64  */
65 #define UBI_LEB_UNMAPPED -1
66
67 /*
68  * In case of errors, UBI tries to repeat the operation several times before
69  * returning error. The below constant defines how many times UBI re-tries.
70  */
71 #define UBI_IO_RETRIES 3
72
73 /*
74  * Length of the protection queue. The length is effectively equivalent to the
75  * number of (global) erase cycles PEBs are protected from the wear-leveling
76  * worker.
77  */
78 #define UBI_PROT_QUEUE_LEN 10
79
80 /* The volume ID/LEB number/erase counter is unknown */
81 #define UBI_UNKNOWN -1
82
83 /*
84  * The UBI debugfs directory name pattern and maximum name length (3 for "ubi"
85  * + 2 for the number plus 1 for the trailing zero byte.
86  */
87 #define UBI_DFS_DIR_NAME "ubi%d"
88 #define UBI_DFS_DIR_LEN  (3 + 2 + 1)
89
90 /*
91  * Error codes returned by the I/O sub-system.
92  *
93  * UBI_IO_FF: the read region of flash contains only 0xFFs
94  * UBI_IO_FF_BITFLIPS: the same as %UBI_IO_FF, but also also there was a data
95  *                     integrity error reported by the MTD driver
96  *                     (uncorrectable ECC error in case of NAND)
97  * UBI_IO_BAD_HDR: the EC or VID header is corrupted (bad magic or CRC)
98  * UBI_IO_BAD_HDR_EBADMSG: the same as %UBI_IO_BAD_HDR, but also there was a
99  *                         data integrity error reported by the MTD driver
100  *                         (uncorrectable ECC error in case of NAND)
101  * UBI_IO_BITFLIPS: bit-flips were detected and corrected
102  *
103  * Note, it is probably better to have bit-flip and ebadmsg as flags which can
104  * be or'ed with other error code. But this is a big change because there are
105  * may callers, so it does not worth the risk of introducing a bug
106  */
107 enum {
108         UBI_IO_FF = 1,
109         UBI_IO_FF_BITFLIPS,
110         UBI_IO_BAD_HDR,
111         UBI_IO_BAD_HDR_EBADMSG,
112         UBI_IO_BITFLIPS,
113 };
114
115 /*
116  * Return codes of the 'ubi_eba_copy_leb()' function.
117  *
118  * MOVE_CANCEL_RACE: canceled because the volume is being deleted, the source
119  *                   PEB was put meanwhile, or there is I/O on the source PEB
120  * MOVE_SOURCE_RD_ERR: canceled because there was a read error from the source
121  *                     PEB
122  * MOVE_TARGET_RD_ERR: canceled because there was a read error from the target
123  *                     PEB
124  * MOVE_TARGET_WR_ERR: canceled because there was a write error to the target
125  *                     PEB
126  * MOVE_TARGET_BITFLIPS: canceled because a bit-flip was detected in the
127  *                       target PEB
128  * MOVE_RETRY: retry scrubbing the PEB
129  */
130 enum {
131         MOVE_CANCEL_RACE = 1,
132         MOVE_SOURCE_RD_ERR,
133         MOVE_TARGET_RD_ERR,
134         MOVE_TARGET_WR_ERR,
135         MOVE_TARGET_BITFLIPS,
136         MOVE_RETRY,
137 };
138
139 /*
140  * Return codes of the fastmap sub-system
141  *
142  * UBI_NO_FASTMAP: No fastmap super block was found
143  * UBI_BAD_FASTMAP: A fastmap was found but it's unusable
144  */
145 enum {
146         UBI_NO_FASTMAP = 1,
147         UBI_BAD_FASTMAP,
148 };
149
150 /*
151  * Flags for emulate_power_cut in ubi_debug_info
152  *
153  * POWER_CUT_EC_WRITE: Emulate a power cut when writing an EC header
154  * POWER_CUT_VID_WRITE: Emulate a power cut when writing a VID header
155  */
156 enum {
157         POWER_CUT_EC_WRITE = 0x01,
158         POWER_CUT_VID_WRITE = 0x02,
159 };
160
161 /**
162  * struct ubi_wl_entry - wear-leveling entry.
163  * @u.rb: link in the corresponding (free/used) RB-tree
164  * @u.list: link in the protection queue
165  * @ec: erase counter
166  * @pnum: physical eraseblock number
167  *
168  * This data structure is used in the WL sub-system. Each physical eraseblock
169  * has a corresponding &struct wl_entry object which may be kept in different
170  * RB-trees. See WL sub-system for details.
171  */
172 struct ubi_wl_entry {
173         union {
174                 struct rb_node rb;
175                 struct list_head list;
176         } u;
177         int ec;
178         int pnum;
179 };
180
181 /**
182  * struct ubi_ltree_entry - an entry in the lock tree.
183  * @rb: links RB-tree nodes
184  * @vol_id: volume ID of the locked logical eraseblock
185  * @lnum: locked logical eraseblock number
186  * @users: how many tasks are using this logical eraseblock or wait for it
187  * @mutex: read/write mutex to implement read/write access serialization to
188  *         the (@vol_id, @lnum) logical eraseblock
189  *
190  * This data structure is used in the EBA sub-system to implement per-LEB
191  * locking. When a logical eraseblock is being locked - corresponding
192  * &struct ubi_ltree_entry object is inserted to the lock tree (@ubi->ltree).
193  * See EBA sub-system for details.
194  */
195 struct ubi_ltree_entry {
196         struct rb_node rb;
197         int vol_id;
198         int lnum;
199         int users;
200         struct rw_semaphore mutex;
201 };
202
203 /**
204  * struct ubi_rename_entry - volume re-name description data structure.
205  * @new_name_len: new volume name length
206  * @new_name: new volume name
207  * @remove: if not zero, this volume should be removed, not re-named
208  * @desc: descriptor of the volume
209  * @list: links re-name entries into a list
210  *
211  * This data structure is utilized in the multiple volume re-name code. Namely,
212  * UBI first creates a list of &struct ubi_rename_entry objects from the
213  * &struct ubi_rnvol_req request object, and then utilizes this list to do all
214  * the job.
215  */
216 struct ubi_rename_entry {
217         int new_name_len;
218         char new_name[UBI_VOL_NAME_MAX + 1];
219         int remove;
220         struct ubi_volume_desc *desc;
221         struct list_head list;
222 };
223
224 struct ubi_volume_desc;
225
226 /**
227  * struct ubi_fastmap_layout - in-memory fastmap data structure.
228  * @e: PEBs used by the current fastmap
229  * @to_be_tortured: if non-zero tortured this PEB
230  * @used_blocks: number of used PEBs
231  * @max_pool_size: maximal size of the user pool
232  * @max_wl_pool_size: maximal size of the pool used by the WL sub-system
233  */
234 struct ubi_fastmap_layout {
235         struct ubi_wl_entry *e[UBI_FM_MAX_BLOCKS];
236         int to_be_tortured[UBI_FM_MAX_BLOCKS];
237         int used_blocks;
238         int max_pool_size;
239         int max_wl_pool_size;
240 };
241
242 /**
243  * struct ubi_fm_pool - in-memory fastmap pool
244  * @pebs: PEBs in this pool
245  * @used: number of used PEBs
246  * @size: total number of PEBs in this pool
247  * @max_size: maximal size of the pool
248  *
249  * A pool gets filled with up to max_size.
250  * If all PEBs within the pool are used a new fastmap will be written
251  * to the flash and the pool gets refilled with empty PEBs.
252  *
253  */
254 struct ubi_fm_pool {
255         int pebs[UBI_FM_MAX_POOL_SIZE];
256         int used;
257         int size;
258         int max_size;
259 };
260
261 /**
262  * struct ubi_volume - UBI volume description data structure.
263  * @dev: device object to make use of the the Linux device model
264  * @cdev: character device object to create character device
265  * @ubi: reference to the UBI device description object
266  * @vol_id: volume ID
267  * @ref_count: volume reference count
268  * @readers: number of users holding this volume in read-only mode
269  * @writers: number of users holding this volume in read-write mode
270  * @exclusive: whether somebody holds this volume in exclusive mode
271  * @metaonly: whether somebody is altering only meta data of this volume
272  *
273  * @reserved_pebs: how many physical eraseblocks are reserved for this volume
274  * @vol_type: volume type (%UBI_DYNAMIC_VOLUME or %UBI_STATIC_VOLUME)
275  * @usable_leb_size: logical eraseblock size without padding
276  * @used_ebs: how many logical eraseblocks in this volume contain data
277  * @last_eb_bytes: how many bytes are stored in the last logical eraseblock
278  * @used_bytes: how many bytes of data this volume contains
279  * @alignment: volume alignment
280  * @data_pad: how many bytes are not used at the end of physical eraseblocks to
281  *            satisfy the requested alignment
282  * @name_len: volume name length
283  * @name: volume name
284  *
285  * @upd_ebs: how many eraseblocks are expected to be updated
286  * @ch_lnum: LEB number which is being changing by the atomic LEB change
287  *           operation
288  * @upd_bytes: how many bytes are expected to be received for volume update or
289  *             atomic LEB change
290  * @upd_received: how many bytes were already received for volume update or
291  *                atomic LEB change
292  * @upd_buf: update buffer which is used to collect update data or data for
293  *           atomic LEB change
294  *
295  * @eba_tbl: EBA table of this volume (LEB->PEB mapping)
296  * @skip_check: %1 if CRC check of this static volume should be skipped.
297  *              Directly reflects the presence of the
298  *              %UBI_VTBL_SKIP_CRC_CHECK_FLG flag in the vtbl entry
299  * @checked: %1 if this static volume was checked
300  * @corrupted: %1 if the volume is corrupted (static volumes only)
301  * @upd_marker: %1 if the update marker is set for this volume
302  * @updating: %1 if the volume is being updated
303  * @changing_leb: %1 if the atomic LEB change ioctl command is in progress
304  * @direct_writes: %1 if direct writes are enabled for this volume
305  *
306  * The @corrupted field indicates that the volume's contents is corrupted.
307  * Since UBI protects only static volumes, this field is not relevant to
308  * dynamic volumes - it is user's responsibility to assure their data
309  * integrity.
310  *
311  * The @upd_marker flag indicates that this volume is either being updated at
312  * the moment or is damaged because of an unclean reboot.
313  */
314 struct ubi_volume {
315         struct device dev;
316         struct cdev cdev;
317         struct ubi_device *ubi;
318         int vol_id;
319         int ref_count;
320         int readers;
321         int writers;
322         int exclusive;
323         int metaonly;
324
325         int reserved_pebs;
326         int vol_type;
327         int usable_leb_size;
328         int used_ebs;
329 #ifndef __UBOOT__
330         int last_eb_bytes;
331 #else
332         u32 last_eb_bytes;
333 #endif
334         long long used_bytes;
335         int alignment;
336         int data_pad;
337         int name_len;
338         char name[UBI_VOL_NAME_MAX + 1];
339
340         int upd_ebs;
341         int ch_lnum;
342         long long upd_bytes;
343         long long upd_received;
344         void *upd_buf;
345
346         int *eba_tbl;
347         unsigned int skip_check:1;
348         unsigned int checked:1;
349         unsigned int corrupted:1;
350         unsigned int upd_marker:1;
351         unsigned int updating:1;
352         unsigned int changing_leb:1;
353         unsigned int direct_writes:1;
354 };
355
356 /**
357  * struct ubi_volume_desc - UBI volume descriptor returned when it is opened.
358  * @vol: reference to the corresponding volume description object
359  * @mode: open mode (%UBI_READONLY, %UBI_READWRITE, %UBI_EXCLUSIVE
360  * or %UBI_METAONLY)
361  */
362 struct ubi_volume_desc {
363         struct ubi_volume *vol;
364         int mode;
365 };
366
367 struct ubi_wl_entry;
368
369 /**
370  * struct ubi_debug_info - debugging information for an UBI device.
371  *
372  * @chk_gen: if UBI general extra checks are enabled
373  * @chk_io: if UBI I/O extra checks are enabled
374  * @chk_fastmap: if UBI fastmap extra checks are enabled
375  * @disable_bgt: disable the background task for testing purposes
376  * @emulate_bitflips: emulate bit-flips for testing purposes
377  * @emulate_io_failures: emulate write/erase failures for testing purposes
378  * @emulate_power_cut: emulate power cut for testing purposes
379  * @power_cut_counter: count down for writes left until emulated power cut
380  * @power_cut_min: minimum number of writes before emulating a power cut
381  * @power_cut_max: maximum number of writes until emulating a power cut
382  * @dfs_dir_name: name of debugfs directory containing files of this UBI device
383  * @dfs_dir: direntry object of the UBI device debugfs directory
384  * @dfs_chk_gen: debugfs knob to enable UBI general extra checks
385  * @dfs_chk_io: debugfs knob to enable UBI I/O extra checks
386  * @dfs_chk_fastmap: debugfs knob to enable UBI fastmap extra checks
387  * @dfs_disable_bgt: debugfs knob to disable the background task
388  * @dfs_emulate_bitflips: debugfs knob to emulate bit-flips
389  * @dfs_emulate_io_failures: debugfs knob to emulate write/erase failures
390  * @dfs_emulate_power_cut: debugfs knob to emulate power cuts
391  * @dfs_power_cut_min: debugfs knob for minimum writes before power cut
392  * @dfs_power_cut_max: debugfs knob for maximum writes until power cut
393  */
394 struct ubi_debug_info {
395         unsigned int chk_gen:1;
396         unsigned int chk_io:1;
397         unsigned int chk_fastmap:1;
398         unsigned int disable_bgt:1;
399         unsigned int emulate_bitflips:1;
400         unsigned int emulate_io_failures:1;
401         unsigned int emulate_power_cut:2;
402         unsigned int power_cut_counter;
403         unsigned int power_cut_min;
404         unsigned int power_cut_max;
405         char dfs_dir_name[UBI_DFS_DIR_LEN + 1];
406         struct dentry *dfs_dir;
407         struct dentry *dfs_chk_gen;
408         struct dentry *dfs_chk_io;
409         struct dentry *dfs_chk_fastmap;
410         struct dentry *dfs_disable_bgt;
411         struct dentry *dfs_emulate_bitflips;
412         struct dentry *dfs_emulate_io_failures;
413         struct dentry *dfs_emulate_power_cut;
414         struct dentry *dfs_power_cut_min;
415         struct dentry *dfs_power_cut_max;
416 };
417
418 /**
419  * struct ubi_device - UBI device description structure
420  * @dev: UBI device object to use the the Linux device model
421  * @cdev: character device object to create character device
422  * @ubi_num: UBI device number
423  * @ubi_name: UBI device name
424  * @vol_count: number of volumes in this UBI device
425  * @volumes: volumes of this UBI device
426  * @volumes_lock: protects @volumes, @rsvd_pebs, @avail_pebs, beb_rsvd_pebs,
427  *                @beb_rsvd_level, @bad_peb_count, @good_peb_count, @vol_count,
428  *                @vol->readers, @vol->writers, @vol->exclusive,
429  *                @vol->metaonly, @vol->ref_count, @vol->mapping and
430  *                @vol->eba_tbl.
431  * @ref_count: count of references on the UBI device
432  * @image_seq: image sequence number recorded on EC headers
433  *
434  * @rsvd_pebs: count of reserved physical eraseblocks
435  * @avail_pebs: count of available physical eraseblocks
436  * @beb_rsvd_pebs: how many physical eraseblocks are reserved for bad PEB
437  *                 handling
438  * @beb_rsvd_level: normal level of PEBs reserved for bad PEB handling
439  *
440  * @autoresize_vol_id: ID of the volume which has to be auto-resized at the end
441  *                     of UBI initialization
442  * @vtbl_slots: how many slots are available in the volume table
443  * @vtbl_size: size of the volume table in bytes
444  * @vtbl: in-RAM volume table copy
445  * @device_mutex: protects on-flash volume table and serializes volume
446  *                creation, deletion, update, re-size, re-name and set
447  *                property
448  *
449  * @max_ec: current highest erase counter value
450  * @mean_ec: current mean erase counter value
451  *
452  * @global_sqnum: global sequence number
453  * @ltree_lock: protects the lock tree and @global_sqnum
454  * @ltree: the lock tree
455  * @alc_mutex: serializes "atomic LEB change" operations
456  *
457  * @fm_disabled: non-zero if fastmap is disabled (default)
458  * @fm: in-memory data structure of the currently used fastmap
459  * @fm_pool: in-memory data structure of the fastmap pool
460  * @fm_wl_pool: in-memory data structure of the fastmap pool used by the WL
461  *              sub-system
462  * @fm_protect: serializes ubi_update_fastmap(), protects @fm_buf and makes sure
463  * that critical sections cannot be interrupted by ubi_update_fastmap()
464  * @fm_buf: vmalloc()'d buffer which holds the raw fastmap
465  * @fm_size: fastmap size in bytes
466  * @fm_eba_sem: allows ubi_update_fastmap() to block EBA table changes
467  * @fm_work: fastmap work queue
468  * @fm_work_scheduled: non-zero if fastmap work was scheduled
469  *
470  * @used: RB-tree of used physical eraseblocks
471  * @erroneous: RB-tree of erroneous used physical eraseblocks
472  * @free: RB-tree of free physical eraseblocks
473  * @free_count: Contains the number of elements in @free
474  * @scrub: RB-tree of physical eraseblocks which need scrubbing
475  * @pq: protection queue (contain physical eraseblocks which are temporarily
476  *      protected from the wear-leveling worker)
477  * @pq_head: protection queue head
478  * @wl_lock: protects the @used, @free, @pq, @pq_head, @lookuptbl, @move_from,
479  *           @move_to, @move_to_put @erase_pending, @wl_scheduled, @works,
480  *           @erroneous, @erroneous_peb_count, @fm_work_scheduled, @fm_pool,
481  *           and @fm_wl_pool fields
482  * @move_mutex: serializes eraseblock moves
483  * @work_sem: used to wait for all the scheduled works to finish and prevent
484  * new works from being submitted
485  * @wl_scheduled: non-zero if the wear-leveling was scheduled
486  * @lookuptbl: a table to quickly find a &struct ubi_wl_entry object for any
487  *             physical eraseblock
488  * @move_from: physical eraseblock from where the data is being moved
489  * @move_to: physical eraseblock where the data is being moved to
490  * @move_to_put: if the "to" PEB was put
491  * @works: list of pending works
492  * @works_count: count of pending works
493  * @bgt_thread: background thread description object
494  * @thread_enabled: if the background thread is enabled
495  * @bgt_name: background thread name
496  *
497  * @flash_size: underlying MTD device size (in bytes)
498  * @peb_count: count of physical eraseblocks on the MTD device
499  * @peb_size: physical eraseblock size
500  * @bad_peb_limit: top limit of expected bad physical eraseblocks
501  * @bad_peb_count: count of bad physical eraseblocks
502  * @good_peb_count: count of good physical eraseblocks
503  * @corr_peb_count: count of corrupted physical eraseblocks (preserved and not
504  *                  used by UBI)
505  * @erroneous_peb_count: count of erroneous physical eraseblocks in @erroneous
506  * @max_erroneous: maximum allowed amount of erroneous physical eraseblocks
507  * @min_io_size: minimal input/output unit size of the underlying MTD device
508  * @hdrs_min_io_size: minimal I/O unit size used for VID and EC headers
509  * @ro_mode: if the UBI device is in read-only mode
510  * @leb_size: logical eraseblock size
511  * @leb_start: starting offset of logical eraseblocks within physical
512  *             eraseblocks
513  * @ec_hdr_alsize: size of the EC header aligned to @hdrs_min_io_size
514  * @vid_hdr_alsize: size of the VID header aligned to @hdrs_min_io_size
515  * @vid_hdr_offset: starting offset of the volume identifier header (might be
516  *                  unaligned)
517  * @vid_hdr_aloffset: starting offset of the VID header aligned to
518  *                    @hdrs_min_io_size
519  * @vid_hdr_shift: contains @vid_hdr_offset - @vid_hdr_aloffset
520  * @bad_allowed: whether the MTD device admits of bad physical eraseblocks or
521  *               not
522  * @nor_flash: non-zero if working on top of NOR flash
523  * @max_write_size: maximum amount of bytes the underlying flash can write at a
524  *                  time (MTD write buffer size)
525  * @mtd: MTD device descriptor
526  *
527  * @peb_buf: a buffer of PEB size used for different purposes
528  * @buf_mutex: protects @peb_buf
529  * @ckvol_mutex: serializes static volume checking when opening
530  *
531  * @dbg: debugging information for this UBI device
532  */
533 struct ubi_device {
534         struct cdev cdev;
535         struct device dev;
536         int ubi_num;
537         char ubi_name[sizeof(UBI_NAME_STR)+5];
538         int vol_count;
539         struct ubi_volume *volumes[UBI_MAX_VOLUMES+UBI_INT_VOL_COUNT];
540         spinlock_t volumes_lock;
541         int ref_count;
542         int image_seq;
543
544         int rsvd_pebs;
545         int avail_pebs;
546         int beb_rsvd_pebs;
547         int beb_rsvd_level;
548         int bad_peb_limit;
549
550         int autoresize_vol_id;
551         int vtbl_slots;
552         int vtbl_size;
553         struct ubi_vtbl_record *vtbl;
554         struct mutex device_mutex;
555
556         int max_ec;
557         /* Note, mean_ec is not updated run-time - should be fixed */
558         int mean_ec;
559
560         /* EBA sub-system's stuff */
561         unsigned long long global_sqnum;
562         spinlock_t ltree_lock;
563         struct rb_root ltree;
564         struct mutex alc_mutex;
565
566         /* Fastmap stuff */
567         int fm_disabled;
568         struct ubi_fastmap_layout *fm;
569         struct ubi_fm_pool fm_pool;
570         struct ubi_fm_pool fm_wl_pool;
571         struct rw_semaphore fm_eba_sem;
572         struct rw_semaphore fm_protect;
573         void *fm_buf;
574         size_t fm_size;
575 #ifndef __UBOOT__
576         struct work_struct fm_work;
577 #endif
578         int fm_work_scheduled;
579
580         /* Wear-leveling sub-system's stuff */
581         struct rb_root used;
582         struct rb_root erroneous;
583         struct rb_root free;
584         int free_count;
585         struct rb_root scrub;
586         struct list_head pq[UBI_PROT_QUEUE_LEN];
587         int pq_head;
588         spinlock_t wl_lock;
589         struct mutex move_mutex;
590         struct rw_semaphore work_sem;
591         int wl_scheduled;
592         struct ubi_wl_entry **lookuptbl;
593         struct ubi_wl_entry *move_from;
594         struct ubi_wl_entry *move_to;
595         int move_to_put;
596         struct list_head works;
597         int works_count;
598         struct task_struct *bgt_thread;
599         int thread_enabled;
600         char bgt_name[sizeof(UBI_BGT_NAME_PATTERN)+2];
601
602         /* I/O sub-system's stuff */
603         long long flash_size;
604         int peb_count;
605         int peb_size;
606         int bad_peb_count;
607         int good_peb_count;
608         int corr_peb_count;
609         int erroneous_peb_count;
610         int max_erroneous;
611         int min_io_size;
612         int hdrs_min_io_size;
613         int ro_mode;
614         int leb_size;
615         int leb_start;
616         int ec_hdr_alsize;
617         int vid_hdr_alsize;
618         int vid_hdr_offset;
619         int vid_hdr_aloffset;
620         int vid_hdr_shift;
621         unsigned int bad_allowed:1;
622         unsigned int nor_flash:1;
623         int max_write_size;
624         struct mtd_info *mtd;
625
626         void *peb_buf;
627         struct mutex buf_mutex;
628         struct mutex ckvol_mutex;
629
630         struct ubi_debug_info dbg;
631 };
632
633 /**
634  * struct ubi_ainf_peb - attach information about a physical eraseblock.
635  * @ec: erase counter (%UBI_UNKNOWN if it is unknown)
636  * @pnum: physical eraseblock number
637  * @vol_id: ID of the volume this LEB belongs to
638  * @lnum: logical eraseblock number
639  * @scrub: if this physical eraseblock needs scrubbing
640  * @copy_flag: this LEB is a copy (@copy_flag is set in VID header of this LEB)
641  * @sqnum: sequence number
642  * @u: unions RB-tree or @list links
643  * @u.rb: link in the per-volume RB-tree of &struct ubi_ainf_peb objects
644  * @u.list: link in one of the eraseblock lists
645  *
646  * One object of this type is allocated for each physical eraseblock when
647  * attaching an MTD device. Note, if this PEB does not belong to any LEB /
648  * volume, the @vol_id and @lnum fields are initialized to %UBI_UNKNOWN.
649  */
650 struct ubi_ainf_peb {
651         int ec;
652         int pnum;
653         int vol_id;
654         int lnum;
655         unsigned int scrub:1;
656         unsigned int copy_flag:1;
657         unsigned long long sqnum;
658         union {
659                 struct rb_node rb;
660                 struct list_head list;
661         } u;
662 };
663
664 /**
665  * struct ubi_ainf_volume - attaching information about a volume.
666  * @vol_id: volume ID
667  * @highest_lnum: highest logical eraseblock number in this volume
668  * @leb_count: number of logical eraseblocks in this volume
669  * @vol_type: volume type
670  * @used_ebs: number of used logical eraseblocks in this volume (only for
671  *            static volumes)
672  * @last_data_size: amount of data in the last logical eraseblock of this
673  *                  volume (always equivalent to the usable logical eraseblock
674  *                  size in case of dynamic volumes)
675  * @data_pad: how many bytes at the end of logical eraseblocks of this volume
676  *            are not used (due to volume alignment)
677  * @compat: compatibility flags of this volume
678  * @rb: link in the volume RB-tree
679  * @root: root of the RB-tree containing all the eraseblock belonging to this
680  *        volume (&struct ubi_ainf_peb objects)
681  *
682  * One object of this type is allocated for each volume when attaching an MTD
683  * device.
684  */
685 struct ubi_ainf_volume {
686         int vol_id;
687         int highest_lnum;
688         int leb_count;
689         int vol_type;
690         int used_ebs;
691         int last_data_size;
692         int data_pad;
693         int compat;
694         struct rb_node rb;
695         struct rb_root root;
696 };
697
698 /**
699  * struct ubi_attach_info - MTD device attaching information.
700  * @volumes: root of the volume RB-tree
701  * @corr: list of corrupted physical eraseblocks
702  * @free: list of free physical eraseblocks
703  * @erase: list of physical eraseblocks which have to be erased
704  * @alien: list of physical eraseblocks which should not be used by UBI (e.g.,
705  *         those belonging to "preserve"-compatible internal volumes)
706  * @corr_peb_count: count of PEBs in the @corr list
707  * @empty_peb_count: count of PEBs which are presumably empty (contain only
708  *                   0xFF bytes)
709  * @alien_peb_count: count of PEBs in the @alien list
710  * @bad_peb_count: count of bad physical eraseblocks
711  * @maybe_bad_peb_count: count of bad physical eraseblocks which are not marked
712  *                       as bad yet, but which look like bad
713  * @vols_found: number of volumes found
714  * @highest_vol_id: highest volume ID
715  * @is_empty: flag indicating whether the MTD device is empty or not
716  * @min_ec: lowest erase counter value
717  * @max_ec: highest erase counter value
718  * @max_sqnum: highest sequence number value
719  * @mean_ec: mean erase counter value
720  * @ec_sum: a temporary variable used when calculating @mean_ec
721  * @ec_count: a temporary variable used when calculating @mean_ec
722  * @aeb_slab_cache: slab cache for &struct ubi_ainf_peb objects
723  *
724  * This data structure contains the result of attaching an MTD device and may
725  * be used by other UBI sub-systems to build final UBI data structures, further
726  * error-recovery and so on.
727  */
728 struct ubi_attach_info {
729         struct rb_root volumes;
730         struct list_head corr;
731         struct list_head free;
732         struct list_head erase;
733         struct list_head alien;
734         int corr_peb_count;
735         int empty_peb_count;
736         int alien_peb_count;
737         int bad_peb_count;
738         int maybe_bad_peb_count;
739         int vols_found;
740         int highest_vol_id;
741         int is_empty;
742         int min_ec;
743         int max_ec;
744         unsigned long long max_sqnum;
745         int mean_ec;
746         uint64_t ec_sum;
747         int ec_count;
748         struct kmem_cache *aeb_slab_cache;
749 };
750
751 /**
752  * struct ubi_work - UBI work description data structure.
753  * @list: a link in the list of pending works
754  * @func: worker function
755  * @e: physical eraseblock to erase
756  * @vol_id: the volume ID on which this erasure is being performed
757  * @lnum: the logical eraseblock number
758  * @torture: if the physical eraseblock has to be tortured
759  * @anchor: produce a anchor PEB to by used by fastmap
760  *
761  * The @func pointer points to the worker function. If the @shutdown argument is
762  * not zero, the worker has to free the resources and exit immediately as the
763  * WL sub-system is shutting down.
764  * The worker has to return zero in case of success and a negative error code in
765  * case of failure.
766  */
767 struct ubi_work {
768         struct list_head list;
769         int (*func)(struct ubi_device *ubi, struct ubi_work *wrk, int shutdown);
770         /* The below fields are only relevant to erasure works */
771         struct ubi_wl_entry *e;
772         int vol_id;
773         int lnum;
774         int torture;
775         int anchor;
776 };
777
778 #include "debug.h"
779
780 extern struct kmem_cache *ubi_wl_entry_slab;
781 extern const struct file_operations ubi_ctrl_cdev_operations;
782 extern const struct file_operations ubi_cdev_operations;
783 extern const struct file_operations ubi_vol_cdev_operations;
784 extern struct class ubi_class;
785 extern struct mutex ubi_devices_mutex;
786 extern struct blocking_notifier_head ubi_notifiers;
787
788 /* attach.c */
789 int ubi_add_to_av(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai, int pnum,
790                   int ec, const struct ubi_vid_hdr *vid_hdr, int bitflips);
791 struct ubi_ainf_volume *ubi_find_av(const struct ubi_attach_info *ai,
792                                     int vol_id);
793 void ubi_remove_av(struct ubi_attach_info *ai, struct ubi_ainf_volume *av);
794 struct ubi_ainf_peb *ubi_early_get_peb(struct ubi_device *ubi,
795                                        struct ubi_attach_info *ai);
796 int ubi_attach(struct ubi_device *ubi, int force_scan);
797 void ubi_destroy_ai(struct ubi_attach_info *ai);
798
799 /* vtbl.c */
800 int ubi_change_vtbl_record(struct ubi_device *ubi, int idx,
801                            struct ubi_vtbl_record *vtbl_rec);
802 int ubi_vtbl_rename_volumes(struct ubi_device *ubi,
803                             struct list_head *rename_list);
804 int ubi_read_volume_table(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai);
805
806 /* vmt.c */
807 int ubi_create_volume(struct ubi_device *ubi, struct ubi_mkvol_req *req);
808 int ubi_remove_volume(struct ubi_volume_desc *desc, int no_vtbl);
809 int ubi_resize_volume(struct ubi_volume_desc *desc, int reserved_pebs);
810 int ubi_rename_volumes(struct ubi_device *ubi, struct list_head *rename_list);
811 int ubi_add_volume(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol);
812 void ubi_free_volume(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol);
813
814 /* upd.c */
815 int ubi_start_update(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
816                      long long bytes);
817 int ubi_more_update_data(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
818                          const void __user *buf, int count);
819 int ubi_start_leb_change(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
820                          const struct ubi_leb_change_req *req);
821 int ubi_more_leb_change_data(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
822                              const void __user *buf, int count);
823
824 /* misc.c */
825 int ubi_calc_data_len(const struct ubi_device *ubi, const void *buf,
826                       int length);
827 int ubi_check_volume(struct ubi_device *ubi, int vol_id);
828 void ubi_update_reserved(struct ubi_device *ubi);
829 void ubi_calculate_reserved(struct ubi_device *ubi);
830 int ubi_check_pattern(const void *buf, uint8_t patt, int size);
831
832 /* gluebi.c */
833 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_GLUEBI
834 int ubi_create_gluebi(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol);
835 int ubi_destroy_gluebi(struct ubi_volume *vol);
836 void ubi_gluebi_updated(struct ubi_volume *vol);
837 #else
838 #define ubi_create_gluebi(ubi, vol) 0
839
840 static inline int ubi_destroy_gluebi(struct ubi_volume *vol)
841 {
842         return 0;
843 }
844
845 #define ubi_gluebi_updated(vol)
846 #endif
847
848 /* eba.c */
849 int ubi_eba_unmap_leb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
850                       int lnum);
851 int ubi_eba_read_leb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol, int lnum,
852                      void *buf, int offset, int len, int check);
853 int ubi_eba_read_leb_sg(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
854                         struct ubi_sgl *sgl, int lnum, int offset, int len,
855                         int check);
856 int ubi_eba_write_leb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol, int lnum,
857                       const void *buf, int offset, int len);
858 int ubi_eba_write_leb_st(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
859                          int lnum, const void *buf, int len, int used_ebs);
860 int ubi_eba_atomic_leb_change(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
861                               int lnum, const void *buf, int len);
862 int ubi_eba_copy_leb(struct ubi_device *ubi, int from, int to,
863                      struct ubi_vid_hdr *vid_hdr);
864 int ubi_eba_init(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai);
865 unsigned long long ubi_next_sqnum(struct ubi_device *ubi);
866 int self_check_eba(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai_fastmap,
867                    struct ubi_attach_info *ai_scan);
868
869 /* wl.c */
870 int ubi_wl_get_peb(struct ubi_device *ubi);
871 int ubi_wl_put_peb(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum,
872                    int pnum, int torture);
873 int ubi_wl_flush(struct ubi_device *ubi, int vol_id, int lnum);
874 int ubi_wl_scrub_peb(struct ubi_device *ubi, int pnum);
875 int ubi_wl_init(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai);
876 void ubi_wl_close(struct ubi_device *ubi);
877 int ubi_thread(void *u);
878 struct ubi_wl_entry *ubi_wl_get_fm_peb(struct ubi_device *ubi, int anchor);
879 int ubi_wl_put_fm_peb(struct ubi_device *ubi, struct ubi_wl_entry *used_e,
880                       int lnum, int torture);
881 int ubi_is_erase_work(struct ubi_work *wrk);
882 void ubi_refill_pools(struct ubi_device *ubi);
883 int ubi_ensure_anchor_pebs(struct ubi_device *ubi);
884
885 /* io.c */
886 int ubi_io_read(const struct ubi_device *ubi, void *buf, int pnum, int offset,
887                 int len);
888 int ubi_io_write(struct ubi_device *ubi, const void *buf, int pnum, int offset,
889                  int len);
890 int ubi_io_sync_erase(struct ubi_device *ubi, int pnum, int torture);
891 int ubi_io_is_bad(const struct ubi_device *ubi, int pnum);
892 int ubi_io_mark_bad(const struct ubi_device *ubi, int pnum);
893 int ubi_io_read_ec_hdr(struct ubi_device *ubi, int pnum,
894                        struct ubi_ec_hdr *ec_hdr, int verbose);
895 int ubi_io_write_ec_hdr(struct ubi_device *ubi, int pnum,
896                         struct ubi_ec_hdr *ec_hdr);
897 int ubi_io_read_vid_hdr(struct ubi_device *ubi, int pnum,
898                         struct ubi_vid_hdr *vid_hdr, int verbose);
899 int ubi_io_write_vid_hdr(struct ubi_device *ubi, int pnum,
900                          struct ubi_vid_hdr *vid_hdr);
901
902 /* build.c */
903 int ubi_attach_mtd_dev(struct mtd_info *mtd, int ubi_num,
904                        int vid_hdr_offset, int max_beb_per1024);
905 int ubi_detach_mtd_dev(int ubi_num, int anyway);
906 struct ubi_device *ubi_get_device(int ubi_num);
907 void ubi_put_device(struct ubi_device *ubi);
908 struct ubi_device *ubi_get_by_major(int major);
909 int ubi_major2num(int major);
910 int ubi_volume_notify(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
911                       int ntype);
912 int ubi_notify_all(struct ubi_device *ubi, int ntype,
913                    struct notifier_block *nb);
914 int ubi_enumerate_volumes(struct notifier_block *nb);
915 void ubi_free_internal_volumes(struct ubi_device *ubi);
916
917 /* kapi.c */
918 void ubi_do_get_device_info(struct ubi_device *ubi, struct ubi_device_info *di);
919 void ubi_do_get_volume_info(struct ubi_device *ubi, struct ubi_volume *vol,
920                             struct ubi_volume_info *vi);
921 /* scan.c */
922 int ubi_compare_lebs(struct ubi_device *ubi, const struct ubi_ainf_peb *aeb,
923                       int pnum, const struct ubi_vid_hdr *vid_hdr);
924
925 /* fastmap.c */
926 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_FASTMAP
927 size_t ubi_calc_fm_size(struct ubi_device *ubi);
928 int ubi_update_fastmap(struct ubi_device *ubi);
929 int ubi_scan_fastmap(struct ubi_device *ubi, struct ubi_attach_info *ai,
930                      int fm_anchor);
931 #else
932 static inline int ubi_update_fastmap(struct ubi_device *ubi) { return 0; }
933 #endif
934
935 /* block.c */
936 #ifdef CONFIG_MTD_UBI_BLOCK
937 int ubiblock_init(void);
938 void ubiblock_exit(void);
939 int ubiblock_create(struct ubi_volume_info *vi);
940 int ubiblock_remove(struct ubi_volume_info *vi);
941 #else
942 static inline int ubiblock_init(void) { return 0; }
943 static inline void ubiblock_exit(void) {}
944 static inline int ubiblock_create(struct ubi_volume_info *vi)
945 {
946         return -ENOSYS;
947 }
948 static inline int ubiblock_remove(struct ubi_volume_info *vi)
949 {
950         return -ENOSYS;
951 }
952 #endif
953
954 /*
955  * ubi_for_each_free_peb - walk the UBI free RB tree.
956  * @ubi: UBI device description object
957  * @e: a pointer to a ubi_wl_entry to use as cursor
958  * @pos: a pointer to RB-tree entry type to use as a loop counter
959  */
960 #define ubi_for_each_free_peb(ubi, e, tmp_rb)   \
961         ubi_rb_for_each_entry((tmp_rb), (e), &(ubi)->free, u.rb)
962
963 /*
964  * ubi_for_each_used_peb - walk the UBI used RB tree.
965  * @ubi: UBI device description object
966  * @e: a pointer to a ubi_wl_entry to use as cursor
967  * @pos: a pointer to RB-tree entry type to use as a loop counter
968  */
969 #define ubi_for_each_used_peb(ubi, e, tmp_rb)   \
970         ubi_rb_for_each_entry((tmp_rb), (e), &(ubi)->used, u.rb)
971
972 /*
973  * ubi_for_each_scub_peb - walk the UBI scub RB tree.
974  * @ubi: UBI device description object
975  * @e: a pointer to a ubi_wl_entry to use as cursor
976  * @pos: a pointer to RB-tree entry type to use as a loop counter
977  */
978 #define ubi_for_each_scrub_peb(ubi, e, tmp_rb)  \
979         ubi_rb_for_each_entry((tmp_rb), (e), &(ubi)->scrub, u.rb)
980
981 /*
982  * ubi_for_each_protected_peb - walk the UBI protection queue.
983  * @ubi: UBI device description object
984  * @i: a integer used as counter
985  * @e: a pointer to a ubi_wl_entry to use as cursor
986  */
987 #define ubi_for_each_protected_peb(ubi, i, e)   \
988         for ((i) = 0; (i) < UBI_PROT_QUEUE_LEN; (i)++)  \
989                 list_for_each_entry((e), &(ubi->pq[(i)]), u.list)
990
991 /*
992  * ubi_rb_for_each_entry - walk an RB-tree.
993  * @rb: a pointer to type 'struct rb_node' to use as a loop counter
994  * @pos: a pointer to RB-tree entry type to use as a loop counter
995  * @root: RB-tree's root
996  * @member: the name of the 'struct rb_node' within the RB-tree entry
997  */
998 #define ubi_rb_for_each_entry(rb, pos, root, member)                         \
999         for (rb = rb_first(root),                                            \
1000              pos = (rb ? container_of(rb, typeof(*pos), member) : NULL);     \
1001              rb;                                                             \
1002              rb = rb_next(rb),                                               \
1003              pos = (rb ? container_of(rb, typeof(*pos), member) : NULL))
1004
1005 /*
1006  * ubi_move_aeb_to_list - move a PEB from the volume tree to a list.
1007  *
1008  * @av: volume attaching information
1009  * @aeb: attaching eraseblock information
1010  * @list: the list to move to
1011  */
1012 static inline void ubi_move_aeb_to_list(struct ubi_ainf_volume *av,
1013                                          struct ubi_ainf_peb *aeb,
1014                                          struct list_head *list)
1015 {
1016                 rb_erase(&aeb->u.rb, &av->root);
1017                 list_add_tail(&aeb->u.list, list);
1018 }
1019
1020 /**
1021  * ubi_zalloc_vid_hdr - allocate a volume identifier header object.
1022  * @ubi: UBI device description object
1023  * @gfp_flags: GFP flags to allocate with
1024  *
1025  * This function returns a pointer to the newly allocated and zero-filled
1026  * volume identifier header object in case of success and %NULL in case of
1027  * failure.
1028  */
1029 static inline struct ubi_vid_hdr *
1030 ubi_zalloc_vid_hdr(const struct ubi_device *ubi, gfp_t gfp_flags)
1031 {
1032         void *vid_hdr;
1033
1034         vid_hdr = kzalloc(ubi->vid_hdr_alsize, gfp_flags);
1035         if (!vid_hdr)
1036                 return NULL;
1037
1038         /*
1039          * VID headers may be stored at un-aligned flash offsets, so we shift
1040          * the pointer.
1041          */
1042         return vid_hdr + ubi->vid_hdr_shift;
1043 }
1044
1045 /**
1046  * ubi_free_vid_hdr - free a volume identifier header object.
1047  * @ubi: UBI device description object
1048  * @vid_hdr: the object to free
1049  */
1050 static inline void ubi_free_vid_hdr(const struct ubi_device *ubi,
1051                                     struct ubi_vid_hdr *vid_hdr)
1052 {
1053         void *p = vid_hdr;
1054
1055         if (!p)
1056                 return;
1057
1058         kfree(p - ubi->vid_hdr_shift);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * This function is equivalent to 'ubi_io_read()', but @offset is relative to
1063  * the beginning of the logical eraseblock, not to the beginning of the
1064  * physical eraseblock.
1065  */
1066 static inline int ubi_io_read_data(const struct ubi_device *ubi, void *buf,
1067                                    int pnum, int offset, int len)
1068 {
1069         ubi_assert(offset >= 0);
1070         return ubi_io_read(ubi, buf, pnum, offset + ubi->leb_start, len);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * This function is equivalent to 'ubi_io_write()', but @offset is relative to
1075  * the beginning of the logical eraseblock, not to the beginning of the
1076  * physical eraseblock.
1077  */
1078 static inline int ubi_io_write_data(struct ubi_device *ubi, const void *buf,
1079                                     int pnum, int offset, int len)
1080 {
1081         ubi_assert(offset >= 0);
1082         return ubi_io_write(ubi, buf, pnum, offset + ubi->leb_start, len);
1083 }
1084
1085 /**
1086  * ubi_ro_mode - switch to read-only mode.
1087  * @ubi: UBI device description object
1088  */
1089 static inline void ubi_ro_mode(struct ubi_device *ubi)
1090 {
1091         if (!ubi->ro_mode) {
1092                 ubi->ro_mode = 1;
1093                 ubi_warn(ubi, "switch to read-only mode");
1094                 dump_stack();
1095         }
1096 }
1097
1098 /**
1099  * vol_id2idx - get table index by volume ID.
1100  * @ubi: UBI device description object
1101  * @vol_id: volume ID
1102  */
1103 static inline int vol_id2idx(const struct ubi_device *ubi, int vol_id)
1104 {
1105         if (vol_id >= UBI_INTERNAL_VOL_START)
1106                 return vol_id - UBI_INTERNAL_VOL_START + ubi->vtbl_slots;
1107         else
1108                 return vol_id;
1109 }
1110
1111 /**
1112  * idx2vol_id - get volume ID by table index.
1113  * @ubi: UBI device description object
1114  * @idx: table index
1115  */
1116 static inline int idx2vol_id(const struct ubi_device *ubi, int idx)
1117 {
1118         if (idx >= ubi->vtbl_slots)
1119                 return idx - ubi->vtbl_slots + UBI_INTERNAL_VOL_START;
1120         else
1121                 return idx;
1122 }
1123
1124 #ifdef __UBOOT__
1125 void ubi_do_worker(struct ubi_device *ubi);
1126 #endif
1127 #endif /* !__UBI_UBI_H__ */