GNU Linux-libre 4.14.251-gnu1
[releases.git] / fs / ubifs / io.c
1 /*
2  * This file is part of UBIFS.
3  *
4  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
5  * Copyright (C) 2006, 2007 University of Szeged, Hungary
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
8  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
9  * the Free Software Foundation.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
14  * more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
17  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 51
18  * Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  *
20  * Authors: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
21  *          Adrian Hunter
22  *          Zoltan Sogor
23  */
24
25 /*
26  * This file implements UBIFS I/O subsystem which provides various I/O-related
27  * helper functions (reading/writing/checking/validating nodes) and implements
28  * write-buffering support. Write buffers help to save space which otherwise
29  * would have been wasted for padding to the nearest minimal I/O unit boundary.
30  * Instead, data first goes to the write-buffer and is flushed when the
31  * buffer is full or when it is not used for some time (by timer). This is
32  * similar to the mechanism is used by JFFS2.
33  *
34  * UBIFS distinguishes between minimum write size (@c->min_io_size) and maximum
35  * write size (@c->max_write_size). The latter is the maximum amount of bytes
36  * the underlying flash is able to program at a time, and writing in
37  * @c->max_write_size units should presumably be faster. Obviously,
38  * @c->min_io_size <= @c->max_write_size. Write-buffers are of
39  * @c->max_write_size bytes in size for maximum performance. However, when a
40  * write-buffer is flushed, only the portion of it (aligned to @c->min_io_size
41  * boundary) which contains data is written, not the whole write-buffer,
42  * because this is more space-efficient.
43  *
44  * This optimization adds few complications to the code. Indeed, on the one
45  * hand, we want to write in optimal @c->max_write_size bytes chunks, which
46  * also means aligning writes at the @c->max_write_size bytes offsets. On the
47  * other hand, we do not want to waste space when synchronizing the write
48  * buffer, so during synchronization we writes in smaller chunks. And this makes
49  * the next write offset to be not aligned to @c->max_write_size bytes. So the
50  * have to make sure that the write-buffer offset (@wbuf->offs) becomes aligned
51  * to @c->max_write_size bytes again. We do this by temporarily shrinking
52  * write-buffer size (@wbuf->size).
53  *
54  * Write-buffers are defined by 'struct ubifs_wbuf' objects and protected by
55  * mutexes defined inside these objects. Since sometimes upper-level code
56  * has to lock the write-buffer (e.g. journal space reservation code), many
57  * functions related to write-buffers have "nolock" suffix which means that the
58  * caller has to lock the write-buffer before calling this function.
59  *
60  * UBIFS stores nodes at 64 bit-aligned addresses. If the node length is not
61  * aligned, UBIFS starts the next node from the aligned address, and the padded
62  * bytes may contain any rubbish. In other words, UBIFS does not put padding
63  * bytes in those small gaps. Common headers of nodes store real node lengths,
64  * not aligned lengths. Indexing nodes also store real lengths in branches.
65  *
66  * UBIFS uses padding when it pads to the next min. I/O unit. In this case it
67  * uses padding nodes or padding bytes, if the padding node does not fit.
68  *
69  * All UBIFS nodes are protected by CRC checksums and UBIFS checks CRC when
70  * they are read from the flash media.
71  */
72
73 #include <linux/crc32.h>
74 #include <linux/slab.h>
75 #include "ubifs.h"
76
77 /**
78  * ubifs_ro_mode - switch UBIFS to read read-only mode.
79  * @c: UBIFS file-system description object
80  * @err: error code which is the reason of switching to R/O mode
81  */
82 void ubifs_ro_mode(struct ubifs_info *c, int err)
83 {
84         if (!c->ro_error) {
85                 c->ro_error = 1;
86                 c->no_chk_data_crc = 0;
87                 c->vfs_sb->s_flags |= MS_RDONLY;
88                 ubifs_warn(c, "switched to read-only mode, error %d", err);
89                 dump_stack();
90         }
91 }
92
93 /*
94  * Below are simple wrappers over UBI I/O functions which include some
95  * additional checks and UBIFS debugging stuff. See corresponding UBI function
96  * for more information.
97  */
98
99 int ubifs_leb_read(const struct ubifs_info *c, int lnum, void *buf, int offs,
100                    int len, int even_ebadmsg)
101 {
102         int err;
103
104         err = ubi_read(c->ubi, lnum, buf, offs, len);
105         /*
106          * In case of %-EBADMSG print the error message only if the
107          * @even_ebadmsg is true.
108          */
109         if (err && (err != -EBADMSG || even_ebadmsg)) {
110                 ubifs_err(c, "reading %d bytes from LEB %d:%d failed, error %d",
111                           len, lnum, offs, err);
112                 dump_stack();
113         }
114         return err;
115 }
116
117 int ubifs_leb_write(struct ubifs_info *c, int lnum, const void *buf, int offs,
118                     int len)
119 {
120         int err;
121
122         ubifs_assert(!c->ro_media && !c->ro_mount);
123         if (c->ro_error)
124                 return -EROFS;
125         if (!dbg_is_tst_rcvry(c))
126                 err = ubi_leb_write(c->ubi, lnum, buf, offs, len);
127         else
128                 err = dbg_leb_write(c, lnum, buf, offs, len);
129         if (err) {
130                 ubifs_err(c, "writing %d bytes to LEB %d:%d failed, error %d",
131                           len, lnum, offs, err);
132                 ubifs_ro_mode(c, err);
133                 dump_stack();
134         }
135         return err;
136 }
137
138 int ubifs_leb_change(struct ubifs_info *c, int lnum, const void *buf, int len)
139 {
140         int err;
141
142         ubifs_assert(!c->ro_media && !c->ro_mount);
143         if (c->ro_error)
144                 return -EROFS;
145         if (!dbg_is_tst_rcvry(c))
146                 err = ubi_leb_change(c->ubi, lnum, buf, len);
147         else
148                 err = dbg_leb_change(c, lnum, buf, len);
149         if (err) {
150                 ubifs_err(c, "changing %d bytes in LEB %d failed, error %d",
151                           len, lnum, err);
152                 ubifs_ro_mode(c, err);
153                 dump_stack();
154         }
155         return err;
156 }
157
158 int ubifs_leb_unmap(struct ubifs_info *c, int lnum)
159 {
160         int err;
161
162         ubifs_assert(!c->ro_media && !c->ro_mount);
163         if (c->ro_error)
164                 return -EROFS;
165         if (!dbg_is_tst_rcvry(c))
166                 err = ubi_leb_unmap(c->ubi, lnum);
167         else
168                 err = dbg_leb_unmap(c, lnum);
169         if (err) {
170                 ubifs_err(c, "unmap LEB %d failed, error %d", lnum, err);
171                 ubifs_ro_mode(c, err);
172                 dump_stack();
173         }
174         return err;
175 }
176
177 int ubifs_leb_map(struct ubifs_info *c, int lnum)
178 {
179         int err;
180
181         ubifs_assert(!c->ro_media && !c->ro_mount);
182         if (c->ro_error)
183                 return -EROFS;
184         if (!dbg_is_tst_rcvry(c))
185                 err = ubi_leb_map(c->ubi, lnum);
186         else
187                 err = dbg_leb_map(c, lnum);
188         if (err) {
189                 ubifs_err(c, "mapping LEB %d failed, error %d", lnum, err);
190                 ubifs_ro_mode(c, err);
191                 dump_stack();
192         }
193         return err;
194 }
195
196 int ubifs_is_mapped(const struct ubifs_info *c, int lnum)
197 {
198         int err;
199
200         err = ubi_is_mapped(c->ubi, lnum);
201         if (err < 0) {
202                 ubifs_err(c, "ubi_is_mapped failed for LEB %d, error %d",
203                           lnum, err);
204                 dump_stack();
205         }
206         return err;
207 }
208
209 /**
210  * ubifs_check_node - check node.
211  * @c: UBIFS file-system description object
212  * @buf: node to check
213  * @lnum: logical eraseblock number
214  * @offs: offset within the logical eraseblock
215  * @quiet: print no messages
216  * @must_chk_crc: indicates whether to always check the CRC
217  *
218  * This function checks node magic number and CRC checksum. This function also
219  * validates node length to prevent UBIFS from becoming crazy when an attacker
220  * feeds it a file-system image with incorrect nodes. For example, too large
221  * node length in the common header could cause UBIFS to read memory outside of
222  * allocated buffer when checking the CRC checksum.
223  *
224  * This function may skip data nodes CRC checking if @c->no_chk_data_crc is
225  * true, which is controlled by corresponding UBIFS mount option. However, if
226  * @must_chk_crc is true, then @c->no_chk_data_crc is ignored and CRC is
227  * checked. Similarly, if @c->mounting or @c->remounting_rw is true (we are
228  * mounting or re-mounting to R/W mode), @c->no_chk_data_crc is ignored and CRC
229  * is checked. This is because during mounting or re-mounting from R/O mode to
230  * R/W mode we may read journal nodes (when replying the journal or doing the
231  * recovery) and the journal nodes may potentially be corrupted, so checking is
232  * required.
233  *
234  * This function returns zero in case of success and %-EUCLEAN in case of bad
235  * CRC or magic.
236  */
237 int ubifs_check_node(const struct ubifs_info *c, const void *buf, int lnum,
238                      int offs, int quiet, int must_chk_crc)
239 {
240         int err = -EINVAL, type, node_len, dump_node = 1;
241         uint32_t crc, node_crc, magic;
242         const struct ubifs_ch *ch = buf;
243
244         ubifs_assert(lnum >= 0 && lnum < c->leb_cnt && offs >= 0);
245         ubifs_assert(!(offs & 7) && offs < c->leb_size);
246
247         magic = le32_to_cpu(ch->magic);
248         if (magic != UBIFS_NODE_MAGIC) {
249                 if (!quiet)
250                         ubifs_err(c, "bad magic %#08x, expected %#08x",
251                                   magic, UBIFS_NODE_MAGIC);
252                 err = -EUCLEAN;
253                 goto out;
254         }
255
256         type = ch->node_type;
257         if (type < 0 || type >= UBIFS_NODE_TYPES_CNT) {
258                 if (!quiet)
259                         ubifs_err(c, "bad node type %d", type);
260                 goto out;
261         }
262
263         node_len = le32_to_cpu(ch->len);
264         if (node_len + offs > c->leb_size)
265                 goto out_len;
266
267         if (c->ranges[type].max_len == 0) {
268                 if (node_len != c->ranges[type].len)
269                         goto out_len;
270         } else if (node_len < c->ranges[type].min_len ||
271                    node_len > c->ranges[type].max_len)
272                 goto out_len;
273
274         if (!must_chk_crc && type == UBIFS_DATA_NODE && !c->mounting &&
275             !c->remounting_rw && c->no_chk_data_crc)
276                 return 0;
277
278         crc = crc32(UBIFS_CRC32_INIT, buf + 8, node_len - 8);
279         node_crc = le32_to_cpu(ch->crc);
280         if (crc != node_crc) {
281                 if (!quiet)
282                         ubifs_err(c, "bad CRC: calculated %#08x, read %#08x",
283                                   crc, node_crc);
284                 err = -EUCLEAN;
285                 goto out;
286         }
287
288         return 0;
289
290 out_len:
291         if (!quiet)
292                 ubifs_err(c, "bad node length %d", node_len);
293         if (type == UBIFS_DATA_NODE && node_len > UBIFS_DATA_NODE_SZ)
294                 dump_node = 0;
295 out:
296         if (!quiet) {
297                 ubifs_err(c, "bad node at LEB %d:%d", lnum, offs);
298                 if (dump_node) {
299                         ubifs_dump_node(c, buf);
300                 } else {
301                         int safe_len = min3(node_len, c->leb_size - offs,
302                                 (int)UBIFS_MAX_DATA_NODE_SZ);
303                         pr_err("\tprevent out-of-bounds memory access\n");
304                         pr_err("\ttruncated data node length      %d\n", safe_len);
305                         pr_err("\tcorrupted data node:\n");
306                         print_hex_dump(KERN_ERR, "\t", DUMP_PREFIX_OFFSET, 32, 1,
307                                         buf, safe_len, 0);
308                 }
309                 dump_stack();
310         }
311         return err;
312 }
313
314 /**
315  * ubifs_pad - pad flash space.
316  * @c: UBIFS file-system description object
317  * @buf: buffer to put padding to
318  * @pad: how many bytes to pad
319  *
320  * The flash media obliges us to write only in chunks of %c->min_io_size and
321  * when we have to write less data we add padding node to the write-buffer and
322  * pad it to the next minimal I/O unit's boundary. Padding nodes help when the
323  * media is being scanned. If the amount of wasted space is not enough to fit a
324  * padding node which takes %UBIFS_PAD_NODE_SZ bytes, we write padding bytes
325  * pattern (%UBIFS_PADDING_BYTE).
326  *
327  * Padding nodes are also used to fill gaps when the "commit-in-gaps" method is
328  * used.
329  */
330 void ubifs_pad(const struct ubifs_info *c, void *buf, int pad)
331 {
332         uint32_t crc;
333
334         ubifs_assert(pad >= 0);
335
336         if (pad >= UBIFS_PAD_NODE_SZ) {
337                 struct ubifs_ch *ch = buf;
338                 struct ubifs_pad_node *pad_node = buf;
339
340                 ch->magic = cpu_to_le32(UBIFS_NODE_MAGIC);
341                 ch->node_type = UBIFS_PAD_NODE;
342                 ch->group_type = UBIFS_NO_NODE_GROUP;
343                 ch->padding[0] = ch->padding[1] = 0;
344                 ch->sqnum = 0;
345                 ch->len = cpu_to_le32(UBIFS_PAD_NODE_SZ);
346                 pad -= UBIFS_PAD_NODE_SZ;
347                 pad_node->pad_len = cpu_to_le32(pad);
348                 crc = crc32(UBIFS_CRC32_INIT, buf + 8, UBIFS_PAD_NODE_SZ - 8);
349                 ch->crc = cpu_to_le32(crc);
350                 memset(buf + UBIFS_PAD_NODE_SZ, 0, pad);
351         } else if (pad > 0)
352                 /* Too little space, padding node won't fit */
353                 memset(buf, UBIFS_PADDING_BYTE, pad);
354 }
355
356 /**
357  * next_sqnum - get next sequence number.
358  * @c: UBIFS file-system description object
359  */
360 static unsigned long long next_sqnum(struct ubifs_info *c)
361 {
362         unsigned long long sqnum;
363
364         spin_lock(&c->cnt_lock);
365         sqnum = ++c->max_sqnum;
366         spin_unlock(&c->cnt_lock);
367
368         if (unlikely(sqnum >= SQNUM_WARN_WATERMARK)) {
369                 if (sqnum >= SQNUM_WATERMARK) {
370                         ubifs_err(c, "sequence number overflow %llu, end of life",
371                                   sqnum);
372                         ubifs_ro_mode(c, -EINVAL);
373                 }
374                 ubifs_warn(c, "running out of sequence numbers, end of life soon");
375         }
376
377         return sqnum;
378 }
379
380 /**
381  * ubifs_prepare_node - prepare node to be written to flash.
382  * @c: UBIFS file-system description object
383  * @node: the node to pad
384  * @len: node length
385  * @pad: if the buffer has to be padded
386  *
387  * This function prepares node at @node to be written to the media - it
388  * calculates node CRC, fills the common header, and adds proper padding up to
389  * the next minimum I/O unit if @pad is not zero.
390  */
391 void ubifs_prepare_node(struct ubifs_info *c, void *node, int len, int pad)
392 {
393         uint32_t crc;
394         struct ubifs_ch *ch = node;
395         unsigned long long sqnum = next_sqnum(c);
396
397         ubifs_assert(len >= UBIFS_CH_SZ);
398
399         ch->magic = cpu_to_le32(UBIFS_NODE_MAGIC);
400         ch->len = cpu_to_le32(len);
401         ch->group_type = UBIFS_NO_NODE_GROUP;
402         ch->sqnum = cpu_to_le64(sqnum);
403         ch->padding[0] = ch->padding[1] = 0;
404         crc = crc32(UBIFS_CRC32_INIT, node + 8, len - 8);
405         ch->crc = cpu_to_le32(crc);
406
407         if (pad) {
408                 len = ALIGN(len, 8);
409                 pad = ALIGN(len, c->min_io_size) - len;
410                 ubifs_pad(c, node + len, pad);
411         }
412 }
413
414 /**
415  * ubifs_prep_grp_node - prepare node of a group to be written to flash.
416  * @c: UBIFS file-system description object
417  * @node: the node to pad
418  * @len: node length
419  * @last: indicates the last node of the group
420  *
421  * This function prepares node at @node to be written to the media - it
422  * calculates node CRC and fills the common header.
423  */
424 void ubifs_prep_grp_node(struct ubifs_info *c, void *node, int len, int last)
425 {
426         uint32_t crc;
427         struct ubifs_ch *ch = node;
428         unsigned long long sqnum = next_sqnum(c);
429
430         ubifs_assert(len >= UBIFS_CH_SZ);
431
432         ch->magic = cpu_to_le32(UBIFS_NODE_MAGIC);
433         ch->len = cpu_to_le32(len);
434         if (last)
435                 ch->group_type = UBIFS_LAST_OF_NODE_GROUP;
436         else
437                 ch->group_type = UBIFS_IN_NODE_GROUP;
438         ch->sqnum = cpu_to_le64(sqnum);
439         ch->padding[0] = ch->padding[1] = 0;
440         crc = crc32(UBIFS_CRC32_INIT, node + 8, len - 8);
441         ch->crc = cpu_to_le32(crc);
442 }
443
444 /**
445  * wbuf_timer_callback - write-buffer timer callback function.
446  * @timer: timer data (write-buffer descriptor)
447  *
448  * This function is called when the write-buffer timer expires.
449  */
450 static enum hrtimer_restart wbuf_timer_callback_nolock(struct hrtimer *timer)
451 {
452         struct ubifs_wbuf *wbuf = container_of(timer, struct ubifs_wbuf, timer);
453
454         dbg_io("jhead %s", dbg_jhead(wbuf->jhead));
455         wbuf->need_sync = 1;
456         wbuf->c->need_wbuf_sync = 1;
457         ubifs_wake_up_bgt(wbuf->c);
458         return HRTIMER_NORESTART;
459 }
460
461 /**
462  * new_wbuf_timer - start new write-buffer timer.
463  * @wbuf: write-buffer descriptor
464  */
465 static void new_wbuf_timer_nolock(struct ubifs_wbuf *wbuf)
466 {
467         ktime_t softlimit = ms_to_ktime(dirty_writeback_interval * 10);
468         unsigned long long delta = dirty_writeback_interval;
469
470         /* centi to milli, milli to nano, then 10% */
471         delta *= 10ULL * NSEC_PER_MSEC / 10ULL;
472
473         ubifs_assert(!hrtimer_active(&wbuf->timer));
474         ubifs_assert(delta <= ULONG_MAX);
475
476         if (wbuf->no_timer)
477                 return;
478         dbg_io("set timer for jhead %s, %llu-%llu millisecs",
479                dbg_jhead(wbuf->jhead),
480                div_u64(ktime_to_ns(softlimit), USEC_PER_SEC),
481                div_u64(ktime_to_ns(softlimit) + delta, USEC_PER_SEC));
482         hrtimer_start_range_ns(&wbuf->timer, softlimit, delta,
483                                HRTIMER_MODE_REL);
484 }
485
486 /**
487  * cancel_wbuf_timer - cancel write-buffer timer.
488  * @wbuf: write-buffer descriptor
489  */
490 static void cancel_wbuf_timer_nolock(struct ubifs_wbuf *wbuf)
491 {
492         if (wbuf->no_timer)
493                 return;
494         wbuf->need_sync = 0;
495         hrtimer_cancel(&wbuf->timer);
496 }
497
498 /**
499  * ubifs_wbuf_sync_nolock - synchronize write-buffer.
500  * @wbuf: write-buffer to synchronize
501  *
502  * This function synchronizes write-buffer @buf and returns zero in case of
503  * success or a negative error code in case of failure.
504  *
505  * Note, although write-buffers are of @c->max_write_size, this function does
506  * not necessarily writes all @c->max_write_size bytes to the flash. Instead,
507  * if the write-buffer is only partially filled with data, only the used part
508  * of the write-buffer (aligned on @c->min_io_size boundary) is synchronized.
509  * This way we waste less space.
510  */
511 int ubifs_wbuf_sync_nolock(struct ubifs_wbuf *wbuf)
512 {
513         struct ubifs_info *c = wbuf->c;
514         int err, dirt, sync_len;
515
516         cancel_wbuf_timer_nolock(wbuf);
517         if (!wbuf->used || wbuf->lnum == -1)
518                 /* Write-buffer is empty or not seeked */
519                 return 0;
520
521         dbg_io("LEB %d:%d, %d bytes, jhead %s",
522                wbuf->lnum, wbuf->offs, wbuf->used, dbg_jhead(wbuf->jhead));
523         ubifs_assert(!(wbuf->avail & 7));
524         ubifs_assert(wbuf->offs + wbuf->size <= c->leb_size);
525         ubifs_assert(wbuf->size >= c->min_io_size);
526         ubifs_assert(wbuf->size <= c->max_write_size);
527         ubifs_assert(wbuf->size % c->min_io_size == 0);
528         ubifs_assert(!c->ro_media && !c->ro_mount);
529         if (c->leb_size - wbuf->offs >= c->max_write_size)
530                 ubifs_assert(!((wbuf->offs + wbuf->size) % c->max_write_size));
531
532         if (c->ro_error)
533                 return -EROFS;
534
535         /*
536          * Do not write whole write buffer but write only the minimum necessary
537          * amount of min. I/O units.
538          */
539         sync_len = ALIGN(wbuf->used, c->min_io_size);
540         dirt = sync_len - wbuf->used;
541         if (dirt)
542                 ubifs_pad(c, wbuf->buf + wbuf->used, dirt);
543         err = ubifs_leb_write(c, wbuf->lnum, wbuf->buf, wbuf->offs, sync_len);
544         if (err)
545                 return err;
546
547         spin_lock(&wbuf->lock);
548         wbuf->offs += sync_len;
549         /*
550          * Now @wbuf->offs is not necessarily aligned to @c->max_write_size.
551          * But our goal is to optimize writes and make sure we write in
552          * @c->max_write_size chunks and to @c->max_write_size-aligned offset.
553          * Thus, if @wbuf->offs is not aligned to @c->max_write_size now, make
554          * sure that @wbuf->offs + @wbuf->size is aligned to
555          * @c->max_write_size. This way we make sure that after next
556          * write-buffer flush we are again at the optimal offset (aligned to
557          * @c->max_write_size).
558          */
559         if (c->leb_size - wbuf->offs < c->max_write_size)
560                 wbuf->size = c->leb_size - wbuf->offs;
561         else if (wbuf->offs & (c->max_write_size - 1))
562                 wbuf->size = ALIGN(wbuf->offs, c->max_write_size) - wbuf->offs;
563         else
564                 wbuf->size = c->max_write_size;
565         wbuf->avail = wbuf->size;
566         wbuf->used = 0;
567         wbuf->next_ino = 0;
568         spin_unlock(&wbuf->lock);
569
570         if (wbuf->sync_callback)
571                 err = wbuf->sync_callback(c, wbuf->lnum,
572                                           c->leb_size - wbuf->offs, dirt);
573         return err;
574 }
575
576 /**
577  * ubifs_wbuf_seek_nolock - seek write-buffer.
578  * @wbuf: write-buffer
579  * @lnum: logical eraseblock number to seek to
580  * @offs: logical eraseblock offset to seek to
581  *
582  * This function targets the write-buffer to logical eraseblock @lnum:@offs.
583  * The write-buffer has to be empty. Returns zero in case of success and a
584  * negative error code in case of failure.
585  */
586 int ubifs_wbuf_seek_nolock(struct ubifs_wbuf *wbuf, int lnum, int offs)
587 {
588         const struct ubifs_info *c = wbuf->c;
589
590         dbg_io("LEB %d:%d, jhead %s", lnum, offs, dbg_jhead(wbuf->jhead));
591         ubifs_assert(lnum >= 0 && lnum < c->leb_cnt);
592         ubifs_assert(offs >= 0 && offs <= c->leb_size);
593         ubifs_assert(offs % c->min_io_size == 0 && !(offs & 7));
594         ubifs_assert(lnum != wbuf->lnum);
595         ubifs_assert(wbuf->used == 0);
596
597         spin_lock(&wbuf->lock);
598         wbuf->lnum = lnum;
599         wbuf->offs = offs;
600         if (c->leb_size - wbuf->offs < c->max_write_size)
601                 wbuf->size = c->leb_size - wbuf->offs;
602         else if (wbuf->offs & (c->max_write_size - 1))
603                 wbuf->size = ALIGN(wbuf->offs, c->max_write_size) - wbuf->offs;
604         else
605                 wbuf->size = c->max_write_size;
606         wbuf->avail = wbuf->size;
607         wbuf->used = 0;
608         spin_unlock(&wbuf->lock);
609
610         return 0;
611 }
612
613 /**
614  * ubifs_bg_wbufs_sync - synchronize write-buffers.
615  * @c: UBIFS file-system description object
616  *
617  * This function is called by background thread to synchronize write-buffers.
618  * Returns zero in case of success and a negative error code in case of
619  * failure.
620  */
621 int ubifs_bg_wbufs_sync(struct ubifs_info *c)
622 {
623         int err, i;
624
625         ubifs_assert(!c->ro_media && !c->ro_mount);
626         if (!c->need_wbuf_sync)
627                 return 0;
628         c->need_wbuf_sync = 0;
629
630         if (c->ro_error) {
631                 err = -EROFS;
632                 goto out_timers;
633         }
634
635         dbg_io("synchronize");
636         for (i = 0; i < c->jhead_cnt; i++) {
637                 struct ubifs_wbuf *wbuf = &c->jheads[i].wbuf;
638
639                 cond_resched();
640
641                 /*
642                  * If the mutex is locked then wbuf is being changed, so
643                  * synchronization is not necessary.
644                  */
645                 if (mutex_is_locked(&wbuf->io_mutex))
646                         continue;
647
648                 mutex_lock_nested(&wbuf->io_mutex, wbuf->jhead);
649                 if (!wbuf->need_sync) {
650                         mutex_unlock(&wbuf->io_mutex);
651                         continue;
652                 }
653
654                 err = ubifs_wbuf_sync_nolock(wbuf);
655                 mutex_unlock(&wbuf->io_mutex);
656                 if (err) {
657                         ubifs_err(c, "cannot sync write-buffer, error %d", err);
658                         ubifs_ro_mode(c, err);
659                         goto out_timers;
660                 }
661         }
662
663         return 0;
664
665 out_timers:
666         /* Cancel all timers to prevent repeated errors */
667         for (i = 0; i < c->jhead_cnt; i++) {
668                 struct ubifs_wbuf *wbuf = &c->jheads[i].wbuf;
669
670                 mutex_lock_nested(&wbuf->io_mutex, wbuf->jhead);
671                 cancel_wbuf_timer_nolock(wbuf);
672                 mutex_unlock(&wbuf->io_mutex);
673         }
674         return err;
675 }
676
677 /**
678  * ubifs_wbuf_write_nolock - write data to flash via write-buffer.
679  * @wbuf: write-buffer
680  * @buf: node to write
681  * @len: node length
682  *
683  * This function writes data to flash via write-buffer @wbuf. This means that
684  * the last piece of the node won't reach the flash media immediately if it
685  * does not take whole max. write unit (@c->max_write_size). Instead, the node
686  * will sit in RAM until the write-buffer is synchronized (e.g., by timer, or
687  * because more data are appended to the write-buffer).
688  *
689  * This function returns zero in case of success and a negative error code in
690  * case of failure. If the node cannot be written because there is no more
691  * space in this logical eraseblock, %-ENOSPC is returned.
692  */
693 int ubifs_wbuf_write_nolock(struct ubifs_wbuf *wbuf, void *buf, int len)
694 {
695         struct ubifs_info *c = wbuf->c;
696         int err, written, n, aligned_len = ALIGN(len, 8);
697
698         dbg_io("%d bytes (%s) to jhead %s wbuf at LEB %d:%d", len,
699                dbg_ntype(((struct ubifs_ch *)buf)->node_type),
700                dbg_jhead(wbuf->jhead), wbuf->lnum, wbuf->offs + wbuf->used);
701         ubifs_assert(len > 0 && wbuf->lnum >= 0 && wbuf->lnum < c->leb_cnt);
702         ubifs_assert(wbuf->offs >= 0 && wbuf->offs % c->min_io_size == 0);
703         ubifs_assert(!(wbuf->offs & 7) && wbuf->offs <= c->leb_size);
704         ubifs_assert(wbuf->avail > 0 && wbuf->avail <= wbuf->size);
705         ubifs_assert(wbuf->size >= c->min_io_size);
706         ubifs_assert(wbuf->size <= c->max_write_size);
707         ubifs_assert(wbuf->size % c->min_io_size == 0);
708         ubifs_assert(mutex_is_locked(&wbuf->io_mutex));
709         ubifs_assert(!c->ro_media && !c->ro_mount);
710         ubifs_assert(!c->space_fixup);
711         if (c->leb_size - wbuf->offs >= c->max_write_size)
712                 ubifs_assert(!((wbuf->offs + wbuf->size) % c->max_write_size));
713
714         if (c->leb_size - wbuf->offs - wbuf->used < aligned_len) {
715                 err = -ENOSPC;
716                 goto out;
717         }
718
719         cancel_wbuf_timer_nolock(wbuf);
720
721         if (c->ro_error)
722                 return -EROFS;
723
724         if (aligned_len <= wbuf->avail) {
725                 /*
726                  * The node is not very large and fits entirely within
727                  * write-buffer.
728                  */
729                 memcpy(wbuf->buf + wbuf->used, buf, len);
730                 if (aligned_len > len) {
731                         ubifs_assert(aligned_len - len < 8);
732                         ubifs_pad(c, wbuf->buf + wbuf->used + len, aligned_len - len);
733                 }
734
735                 if (aligned_len == wbuf->avail) {
736                         dbg_io("flush jhead %s wbuf to LEB %d:%d",
737                                dbg_jhead(wbuf->jhead), wbuf->lnum, wbuf->offs);
738                         err = ubifs_leb_write(c, wbuf->lnum, wbuf->buf,
739                                               wbuf->offs, wbuf->size);
740                         if (err)
741                                 goto out;
742
743                         spin_lock(&wbuf->lock);
744                         wbuf->offs += wbuf->size;
745                         if (c->leb_size - wbuf->offs >= c->max_write_size)
746                                 wbuf->size = c->max_write_size;
747                         else
748                                 wbuf->size = c->leb_size - wbuf->offs;
749                         wbuf->avail = wbuf->size;
750                         wbuf->used = 0;
751                         wbuf->next_ino = 0;
752                         spin_unlock(&wbuf->lock);
753                 } else {
754                         spin_lock(&wbuf->lock);
755                         wbuf->avail -= aligned_len;
756                         wbuf->used += aligned_len;
757                         spin_unlock(&wbuf->lock);
758                 }
759
760                 goto exit;
761         }
762
763         written = 0;
764
765         if (wbuf->used) {
766                 /*
767                  * The node is large enough and does not fit entirely within
768                  * current available space. We have to fill and flush
769                  * write-buffer and switch to the next max. write unit.
770                  */
771                 dbg_io("flush jhead %s wbuf to LEB %d:%d",
772                        dbg_jhead(wbuf->jhead), wbuf->lnum, wbuf->offs);
773                 memcpy(wbuf->buf + wbuf->used, buf, wbuf->avail);
774                 err = ubifs_leb_write(c, wbuf->lnum, wbuf->buf, wbuf->offs,
775                                       wbuf->size);
776                 if (err)
777                         goto out;
778
779                 wbuf->offs += wbuf->size;
780                 len -= wbuf->avail;
781                 aligned_len -= wbuf->avail;
782                 written += wbuf->avail;
783         } else if (wbuf->offs & (c->max_write_size - 1)) {
784                 /*
785                  * The write-buffer offset is not aligned to
786                  * @c->max_write_size and @wbuf->size is less than
787                  * @c->max_write_size. Write @wbuf->size bytes to make sure the
788                  * following writes are done in optimal @c->max_write_size
789                  * chunks.
790                  */
791                 dbg_io("write %d bytes to LEB %d:%d",
792                        wbuf->size, wbuf->lnum, wbuf->offs);
793                 err = ubifs_leb_write(c, wbuf->lnum, buf, wbuf->offs,
794                                       wbuf->size);
795                 if (err)
796                         goto out;
797
798                 wbuf->offs += wbuf->size;
799                 len -= wbuf->size;
800                 aligned_len -= wbuf->size;
801                 written += wbuf->size;
802         }
803
804         /*
805          * The remaining data may take more whole max. write units, so write the
806          * remains multiple to max. write unit size directly to the flash media.
807          * We align node length to 8-byte boundary because we anyway flash wbuf
808          * if the remaining space is less than 8 bytes.
809          */
810         n = aligned_len >> c->max_write_shift;
811         if (n) {
812                 n <<= c->max_write_shift;
813                 dbg_io("write %d bytes to LEB %d:%d", n, wbuf->lnum,
814                        wbuf->offs);
815                 err = ubifs_leb_write(c, wbuf->lnum, buf + written,
816                                       wbuf->offs, n);
817                 if (err)
818                         goto out;
819                 wbuf->offs += n;
820                 aligned_len -= n;
821                 len -= n;
822                 written += n;
823         }
824
825         spin_lock(&wbuf->lock);
826         if (aligned_len) {
827                 /*
828                  * And now we have what's left and what does not take whole
829                  * max. write unit, so write it to the write-buffer and we are
830                  * done.
831                  */
832                 memcpy(wbuf->buf, buf + written, len);
833                 if (aligned_len > len) {
834                         ubifs_assert(aligned_len - len < 8);
835                         ubifs_pad(c, wbuf->buf + len, aligned_len - len);
836                 }
837         }
838
839         if (c->leb_size - wbuf->offs >= c->max_write_size)
840                 wbuf->size = c->max_write_size;
841         else
842                 wbuf->size = c->leb_size - wbuf->offs;
843         wbuf->avail = wbuf->size - aligned_len;
844         wbuf->used = aligned_len;
845         wbuf->next_ino = 0;
846         spin_unlock(&wbuf->lock);
847
848 exit:
849         if (wbuf->sync_callback) {
850                 int free = c->leb_size - wbuf->offs - wbuf->used;
851
852                 err = wbuf->sync_callback(c, wbuf->lnum, free, 0);
853                 if (err)
854                         goto out;
855         }
856
857         if (wbuf->used)
858                 new_wbuf_timer_nolock(wbuf);
859
860         return 0;
861
862 out:
863         ubifs_err(c, "cannot write %d bytes to LEB %d:%d, error %d",
864                   len, wbuf->lnum, wbuf->offs, err);
865         ubifs_dump_node(c, buf);
866         dump_stack();
867         ubifs_dump_leb(c, wbuf->lnum);
868         return err;
869 }
870
871 /**
872  * ubifs_write_node - write node to the media.
873  * @c: UBIFS file-system description object
874  * @buf: the node to write
875  * @len: node length
876  * @lnum: logical eraseblock number
877  * @offs: offset within the logical eraseblock
878  *
879  * This function automatically fills node magic number, assigns sequence
880  * number, and calculates node CRC checksum. The length of the @buf buffer has
881  * to be aligned to the minimal I/O unit size. This function automatically
882  * appends padding node and padding bytes if needed. Returns zero in case of
883  * success and a negative error code in case of failure.
884  */
885 int ubifs_write_node(struct ubifs_info *c, void *buf, int len, int lnum,
886                      int offs)
887 {
888         int err, buf_len = ALIGN(len, c->min_io_size);
889
890         dbg_io("LEB %d:%d, %s, length %d (aligned %d)",
891                lnum, offs, dbg_ntype(((struct ubifs_ch *)buf)->node_type), len,
892                buf_len);
893         ubifs_assert(lnum >= 0 && lnum < c->leb_cnt && offs >= 0);
894         ubifs_assert(offs % c->min_io_size == 0 && offs < c->leb_size);
895         ubifs_assert(!c->ro_media && !c->ro_mount);
896         ubifs_assert(!c->space_fixup);
897
898         if (c->ro_error)
899                 return -EROFS;
900
901         ubifs_prepare_node(c, buf, len, 1);
902         err = ubifs_leb_write(c, lnum, buf, offs, buf_len);
903         if (err)
904                 ubifs_dump_node(c, buf);
905
906         return err;
907 }
908
909 /**
910  * ubifs_read_node_wbuf - read node from the media or write-buffer.
911  * @wbuf: wbuf to check for un-written data
912  * @buf: buffer to read to
913  * @type: node type
914  * @len: node length
915  * @lnum: logical eraseblock number
916  * @offs: offset within the logical eraseblock
917  *
918  * This function reads a node of known type and length, checks it and stores
919  * in @buf. If the node partially or fully sits in the write-buffer, this
920  * function takes data from the buffer, otherwise it reads the flash media.
921  * Returns zero in case of success, %-EUCLEAN if CRC mismatched and a negative
922  * error code in case of failure.
923  */
924 int ubifs_read_node_wbuf(struct ubifs_wbuf *wbuf, void *buf, int type, int len,
925                          int lnum, int offs)
926 {
927         const struct ubifs_info *c = wbuf->c;
928         int err, rlen, overlap;
929         struct ubifs_ch *ch = buf;
930
931         dbg_io("LEB %d:%d, %s, length %d, jhead %s", lnum, offs,
932                dbg_ntype(type), len, dbg_jhead(wbuf->jhead));
933         ubifs_assert(wbuf && lnum >= 0 && lnum < c->leb_cnt && offs >= 0);
934         ubifs_assert(!(offs & 7) && offs < c->leb_size);
935         ubifs_assert(type >= 0 && type < UBIFS_NODE_TYPES_CNT);
936
937         spin_lock(&wbuf->lock);
938         overlap = (lnum == wbuf->lnum && offs + len > wbuf->offs);
939         if (!overlap) {
940                 /* We may safely unlock the write-buffer and read the data */
941                 spin_unlock(&wbuf->lock);
942                 return ubifs_read_node(c, buf, type, len, lnum, offs);
943         }
944
945         /* Don't read under wbuf */
946         rlen = wbuf->offs - offs;
947         if (rlen < 0)
948                 rlen = 0;
949
950         /* Copy the rest from the write-buffer */
951         memcpy(buf + rlen, wbuf->buf + offs + rlen - wbuf->offs, len - rlen);
952         spin_unlock(&wbuf->lock);
953
954         if (rlen > 0) {
955                 /* Read everything that goes before write-buffer */
956                 err = ubifs_leb_read(c, lnum, buf, offs, rlen, 0);
957                 if (err && err != -EBADMSG)
958                         return err;
959         }
960
961         if (type != ch->node_type) {
962                 ubifs_err(c, "bad node type (%d but expected %d)",
963                           ch->node_type, type);
964                 goto out;
965         }
966
967         err = ubifs_check_node(c, buf, lnum, offs, 0, 0);
968         if (err) {
969                 ubifs_err(c, "expected node type %d", type);
970                 return err;
971         }
972
973         rlen = le32_to_cpu(ch->len);
974         if (rlen != len) {
975                 ubifs_err(c, "bad node length %d, expected %d", rlen, len);
976                 goto out;
977         }
978
979         return 0;
980
981 out:
982         ubifs_err(c, "bad node at LEB %d:%d", lnum, offs);
983         ubifs_dump_node(c, buf);
984         dump_stack();
985         return -EINVAL;
986 }
987
988 /**
989  * ubifs_read_node - read node.
990  * @c: UBIFS file-system description object
991  * @buf: buffer to read to
992  * @type: node type
993  * @len: node length (not aligned)
994  * @lnum: logical eraseblock number
995  * @offs: offset within the logical eraseblock
996  *
997  * This function reads a node of known type and and length, checks it and
998  * stores in @buf. Returns zero in case of success, %-EUCLEAN if CRC mismatched
999  * and a negative error code in case of failure.
1000  */
1001 int ubifs_read_node(const struct ubifs_info *c, void *buf, int type, int len,
1002                     int lnum, int offs)
1003 {
1004         int err, l;
1005         struct ubifs_ch *ch = buf;
1006
1007         dbg_io("LEB %d:%d, %s, length %d", lnum, offs, dbg_ntype(type), len);
1008         ubifs_assert(lnum >= 0 && lnum < c->leb_cnt && offs >= 0);
1009         ubifs_assert(len >= UBIFS_CH_SZ && offs + len <= c->leb_size);
1010         ubifs_assert(!(offs & 7) && offs < c->leb_size);
1011         ubifs_assert(type >= 0 && type < UBIFS_NODE_TYPES_CNT);
1012
1013         err = ubifs_leb_read(c, lnum, buf, offs, len, 0);
1014         if (err && err != -EBADMSG)
1015                 return err;
1016
1017         if (type != ch->node_type) {
1018                 ubifs_errc(c, "bad node type (%d but expected %d)",
1019                            ch->node_type, type);
1020                 goto out;
1021         }
1022
1023         err = ubifs_check_node(c, buf, lnum, offs, 0, 0);
1024         if (err) {
1025                 ubifs_errc(c, "expected node type %d", type);
1026                 return err;
1027         }
1028
1029         l = le32_to_cpu(ch->len);
1030         if (l != len) {
1031                 ubifs_errc(c, "bad node length %d, expected %d", l, len);
1032                 goto out;
1033         }
1034
1035         return 0;
1036
1037 out:
1038         ubifs_errc(c, "bad node at LEB %d:%d, LEB mapping status %d", lnum,
1039                    offs, ubi_is_mapped(c->ubi, lnum));
1040         if (!c->probing) {
1041                 ubifs_dump_node(c, buf);
1042                 dump_stack();
1043         }
1044         return -EINVAL;
1045 }
1046
1047 /**
1048  * ubifs_wbuf_init - initialize write-buffer.
1049  * @c: UBIFS file-system description object
1050  * @wbuf: write-buffer to initialize
1051  *
1052  * This function initializes write-buffer. Returns zero in case of success
1053  * %-ENOMEM in case of failure.
1054  */
1055 int ubifs_wbuf_init(struct ubifs_info *c, struct ubifs_wbuf *wbuf)
1056 {
1057         size_t size;
1058
1059         wbuf->buf = kmalloc(c->max_write_size, GFP_KERNEL);
1060         if (!wbuf->buf)
1061                 return -ENOMEM;
1062
1063         size = (c->max_write_size / UBIFS_CH_SZ + 1) * sizeof(ino_t);
1064         wbuf->inodes = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
1065         if (!wbuf->inodes) {
1066                 kfree(wbuf->buf);
1067                 wbuf->buf = NULL;
1068                 return -ENOMEM;
1069         }
1070
1071         wbuf->used = 0;
1072         wbuf->lnum = wbuf->offs = -1;
1073         /*
1074          * If the LEB starts at the max. write size aligned address, then
1075          * write-buffer size has to be set to @c->max_write_size. Otherwise,
1076          * set it to something smaller so that it ends at the closest max.
1077          * write size boundary.
1078          */
1079         size = c->max_write_size - (c->leb_start % c->max_write_size);
1080         wbuf->avail = wbuf->size = size;
1081         wbuf->sync_callback = NULL;
1082         mutex_init(&wbuf->io_mutex);
1083         spin_lock_init(&wbuf->lock);
1084         wbuf->c = c;
1085         wbuf->next_ino = 0;
1086
1087         hrtimer_init(&wbuf->timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1088         wbuf->timer.function = wbuf_timer_callback_nolock;
1089         return 0;
1090 }
1091
1092 /**
1093  * ubifs_wbuf_add_ino_nolock - add an inode number into the wbuf inode array.
1094  * @wbuf: the write-buffer where to add
1095  * @inum: the inode number
1096  *
1097  * This function adds an inode number to the inode array of the write-buffer.
1098  */
1099 void ubifs_wbuf_add_ino_nolock(struct ubifs_wbuf *wbuf, ino_t inum)
1100 {
1101         if (!wbuf->buf)
1102                 /* NOR flash or something similar */
1103                 return;
1104
1105         spin_lock(&wbuf->lock);
1106         if (wbuf->used)
1107                 wbuf->inodes[wbuf->next_ino++] = inum;
1108         spin_unlock(&wbuf->lock);
1109 }
1110
1111 /**
1112  * wbuf_has_ino - returns if the wbuf contains data from the inode.
1113  * @wbuf: the write-buffer
1114  * @inum: the inode number
1115  *
1116  * This function returns with %1 if the write-buffer contains some data from the
1117  * given inode otherwise it returns with %0.
1118  */
1119 static int wbuf_has_ino(struct ubifs_wbuf *wbuf, ino_t inum)
1120 {
1121         int i, ret = 0;
1122
1123         spin_lock(&wbuf->lock);
1124         for (i = 0; i < wbuf->next_ino; i++)
1125                 if (inum == wbuf->inodes[i]) {
1126                         ret = 1;
1127                         break;
1128                 }
1129         spin_unlock(&wbuf->lock);
1130
1131         return ret;
1132 }
1133
1134 /**
1135  * ubifs_sync_wbufs_by_inode - synchronize write-buffers for an inode.
1136  * @c: UBIFS file-system description object
1137  * @inode: inode to synchronize
1138  *
1139  * This function synchronizes write-buffers which contain nodes belonging to
1140  * @inode. Returns zero in case of success and a negative error code in case of
1141  * failure.
1142  */
1143 int ubifs_sync_wbufs_by_inode(struct ubifs_info *c, struct inode *inode)
1144 {
1145         int i, err = 0;
1146
1147         for (i = 0; i < c->jhead_cnt; i++) {
1148                 struct ubifs_wbuf *wbuf = &c->jheads[i].wbuf;
1149
1150                 if (i == GCHD)
1151                         /*
1152                          * GC head is special, do not look at it. Even if the
1153                          * head contains something related to this inode, it is
1154                          * a _copy_ of corresponding on-flash node which sits
1155                          * somewhere else.
1156                          */
1157                         continue;
1158
1159                 if (!wbuf_has_ino(wbuf, inode->i_ino))
1160                         continue;
1161
1162                 mutex_lock_nested(&wbuf->io_mutex, wbuf->jhead);
1163                 if (wbuf_has_ino(wbuf, inode->i_ino))
1164                         err = ubifs_wbuf_sync_nolock(wbuf);
1165                 mutex_unlock(&wbuf->io_mutex);
1166
1167                 if (err) {
1168                         ubifs_ro_mode(c, err);
1169                         return err;
1170                 }
1171         }
1172         return 0;
1173 }