]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-uboot.git/blob - fs/ubifs/budget.c
Merge branch 'master' of git://git.denx.de/u-boot-tegra
[karo-tx-uboot.git] / fs / ubifs / budget.c
1 /*
2  * This file is part of UBIFS.
3  *
4  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
5  *
6  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
7  *
8  * Authors: Adrian Hunter
9  *          Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
10  */
11
12 /*
13  * This file implements the budgeting sub-system which is responsible for UBIFS
14  * space management.
15  *
16  * Factors such as compression, wasted space at the ends of LEBs, space in other
17  * journal heads, the effect of updates on the index, and so on, make it
18  * impossible to accurately predict the amount of space needed. Consequently
19  * approximations are used.
20  */
21
22 #include "ubifs.h"
23 #define __UBOOT__
24 #ifndef __UBOOT__
25 #include <linux/writeback.h>
26 #else
27 #include <linux/err.h>
28 #endif
29 #include <linux/math64.h>
30
31 /*
32  * When pessimistic budget calculations say that there is no enough space,
33  * UBIFS starts writing back dirty inodes and pages, doing garbage collection,
34  * or committing. The below constant defines maximum number of times UBIFS
35  * repeats the operations.
36  */
37 #define MAX_MKSPC_RETRIES 3
38
39 /*
40  * The below constant defines amount of dirty pages which should be written
41  * back at when trying to shrink the liability.
42  */
43 #define NR_TO_WRITE 16
44
45 #ifndef __UBOOT__
46 /**
47  * shrink_liability - write-back some dirty pages/inodes.
48  * @c: UBIFS file-system description object
49  * @nr_to_write: how many dirty pages to write-back
50  *
51  * This function shrinks UBIFS liability by means of writing back some amount
52  * of dirty inodes and their pages.
53  *
54  * Note, this function synchronizes even VFS inodes which are locked
55  * (@i_mutex) by the caller of the budgeting function, because write-back does
56  * not touch @i_mutex.
57  */
58 static void shrink_liability(struct ubifs_info *c, int nr_to_write)
59 {
60         down_read(&c->vfs_sb->s_umount);
61         writeback_inodes_sb(c->vfs_sb, WB_REASON_FS_FREE_SPACE);
62         up_read(&c->vfs_sb->s_umount);
63 }
64
65 /**
66  * run_gc - run garbage collector.
67  * @c: UBIFS file-system description object
68  *
69  * This function runs garbage collector to make some more free space. Returns
70  * zero if a free LEB has been produced, %-EAGAIN if commit is required, and a
71  * negative error code in case of failure.
72  */
73 static int run_gc(struct ubifs_info *c)
74 {
75         int err, lnum;
76
77         /* Make some free space by garbage-collecting dirty space */
78         down_read(&c->commit_sem);
79         lnum = ubifs_garbage_collect(c, 1);
80         up_read(&c->commit_sem);
81         if (lnum < 0)
82                 return lnum;
83
84         /* GC freed one LEB, return it to lprops */
85         dbg_budg("GC freed LEB %d", lnum);
86         err = ubifs_return_leb(c, lnum);
87         if (err)
88                 return err;
89         return 0;
90 }
91
92 /**
93  * get_liability - calculate current liability.
94  * @c: UBIFS file-system description object
95  *
96  * This function calculates and returns current UBIFS liability, i.e. the
97  * amount of bytes UBIFS has "promised" to write to the media.
98  */
99 static long long get_liability(struct ubifs_info *c)
100 {
101         long long liab;
102
103         spin_lock(&c->space_lock);
104         liab = c->bi.idx_growth + c->bi.data_growth + c->bi.dd_growth;
105         spin_unlock(&c->space_lock);
106         return liab;
107 }
108
109 /**
110  * make_free_space - make more free space on the file-system.
111  * @c: UBIFS file-system description object
112  *
113  * This function is called when an operation cannot be budgeted because there
114  * is supposedly no free space. But in most cases there is some free space:
115  *   o budgeting is pessimistic, so it always budgets more than it is actually
116  *     needed, so shrinking the liability is one way to make free space - the
117  *     cached data will take less space then it was budgeted for;
118  *   o GC may turn some dark space into free space (budgeting treats dark space
119  *     as not available);
120  *   o commit may free some LEB, i.e., turn freeable LEBs into free LEBs.
121  *
122  * So this function tries to do the above. Returns %-EAGAIN if some free space
123  * was presumably made and the caller has to re-try budgeting the operation.
124  * Returns %-ENOSPC if it couldn't do more free space, and other negative error
125  * codes on failures.
126  */
127 static int make_free_space(struct ubifs_info *c)
128 {
129         int err, retries = 0;
130         long long liab1, liab2;
131
132         do {
133                 liab1 = get_liability(c);
134                 /*
135                  * We probably have some dirty pages or inodes (liability), try
136                  * to write them back.
137                  */
138                 dbg_budg("liability %lld, run write-back", liab1);
139                 shrink_liability(c, NR_TO_WRITE);
140
141                 liab2 = get_liability(c);
142                 if (liab2 < liab1)
143                         return -EAGAIN;
144
145                 dbg_budg("new liability %lld (not shrunk)", liab2);
146
147                 /* Liability did not shrink again, try GC */
148                 dbg_budg("Run GC");
149                 err = run_gc(c);
150                 if (!err)
151                         return -EAGAIN;
152
153                 if (err != -EAGAIN && err != -ENOSPC)
154                         /* Some real error happened */
155                         return err;
156
157                 dbg_budg("Run commit (retries %d)", retries);
158                 err = ubifs_run_commit(c);
159                 if (err)
160                         return err;
161         } while (retries++ < MAX_MKSPC_RETRIES);
162
163         return -ENOSPC;
164 }
165 #endif
166
167 /**
168  * ubifs_calc_min_idx_lebs - calculate amount of LEBs for the index.
169  * @c: UBIFS file-system description object
170  *
171  * This function calculates and returns the number of LEBs which should be kept
172  * for index usage.
173  */
174 int ubifs_calc_min_idx_lebs(struct ubifs_info *c)
175 {
176         int idx_lebs;
177         long long idx_size;
178
179         idx_size = c->bi.old_idx_sz + c->bi.idx_growth + c->bi.uncommitted_idx;
180         /* And make sure we have thrice the index size of space reserved */
181         idx_size += idx_size << 1;
182         /*
183          * We do not maintain 'old_idx_size' as 'old_idx_lebs'/'old_idx_bytes'
184          * pair, nor similarly the two variables for the new index size, so we
185          * have to do this costly 64-bit division on fast-path.
186          */
187         idx_lebs = div_u64(idx_size + c->idx_leb_size - 1, c->idx_leb_size);
188         /*
189          * The index head is not available for the in-the-gaps method, so add an
190          * extra LEB to compensate.
191          */
192         idx_lebs += 1;
193         if (idx_lebs < MIN_INDEX_LEBS)
194                 idx_lebs = MIN_INDEX_LEBS;
195         return idx_lebs;
196 }
197
198 #ifndef __UBOOT__
199 /**
200  * ubifs_calc_available - calculate available FS space.
201  * @c: UBIFS file-system description object
202  * @min_idx_lebs: minimum number of LEBs reserved for the index
203  *
204  * This function calculates and returns amount of FS space available for use.
205  */
206 long long ubifs_calc_available(const struct ubifs_info *c, int min_idx_lebs)
207 {
208         int subtract_lebs;
209         long long available;
210
211         available = c->main_bytes - c->lst.total_used;
212
213         /*
214          * Now 'available' contains theoretically available flash space
215          * assuming there is no index, so we have to subtract the space which
216          * is reserved for the index.
217          */
218         subtract_lebs = min_idx_lebs;
219
220         /* Take into account that GC reserves one LEB for its own needs */
221         subtract_lebs += 1;
222
223         /*
224          * The GC journal head LEB is not really accessible. And since
225          * different write types go to different heads, we may count only on
226          * one head's space.
227          */
228         subtract_lebs += c->jhead_cnt - 1;
229
230         /* We also reserve one LEB for deletions, which bypass budgeting */
231         subtract_lebs += 1;
232
233         available -= (long long)subtract_lebs * c->leb_size;
234
235         /* Subtract the dead space which is not available for use */
236         available -= c->lst.total_dead;
237
238         /*
239          * Subtract dark space, which might or might not be usable - it depends
240          * on the data which we have on the media and which will be written. If
241          * this is a lot of uncompressed or not-compressible data, the dark
242          * space cannot be used.
243          */
244         available -= c->lst.total_dark;
245
246         /*
247          * However, there is more dark space. The index may be bigger than
248          * @min_idx_lebs. Those extra LEBs are assumed to be available, but
249          * their dark space is not included in total_dark, so it is subtracted
250          * here.
251          */
252         if (c->lst.idx_lebs > min_idx_lebs) {
253                 subtract_lebs = c->lst.idx_lebs - min_idx_lebs;
254                 available -= subtract_lebs * c->dark_wm;
255         }
256
257         /* The calculations are rough and may end up with a negative number */
258         return available > 0 ? available : 0;
259 }
260
261 /**
262  * can_use_rp - check whether the user is allowed to use reserved pool.
263  * @c: UBIFS file-system description object
264  *
265  * UBIFS has so-called "reserved pool" which is flash space reserved
266  * for the superuser and for uses whose UID/GID is recorded in UBIFS superblock.
267  * This function checks whether current user is allowed to use reserved pool.
268  * Returns %1  current user is allowed to use reserved pool and %0 otherwise.
269  */
270 static int can_use_rp(struct ubifs_info *c)
271 {
272         if (uid_eq(current_fsuid(), c->rp_uid) || capable(CAP_SYS_RESOURCE) ||
273             (!gid_eq(c->rp_gid, GLOBAL_ROOT_GID) && in_group_p(c->rp_gid)))
274                 return 1;
275         return 0;
276 }
277
278 /**
279  * do_budget_space - reserve flash space for index and data growth.
280  * @c: UBIFS file-system description object
281  *
282  * This function makes sure UBIFS has enough free LEBs for index growth and
283  * data.
284  *
285  * When budgeting index space, UBIFS reserves thrice as many LEBs as the index
286  * would take if it was consolidated and written to the flash. This guarantees
287  * that the "in-the-gaps" commit method always succeeds and UBIFS will always
288  * be able to commit dirty index. So this function basically adds amount of
289  * budgeted index space to the size of the current index, multiplies this by 3,
290  * and makes sure this does not exceed the amount of free LEBs.
291  *
292  * Notes about @c->bi.min_idx_lebs and @c->lst.idx_lebs variables:
293  * o @c->lst.idx_lebs is the number of LEBs the index currently uses. It might
294  *    be large, because UBIFS does not do any index consolidation as long as
295  *    there is free space. IOW, the index may take a lot of LEBs, but the LEBs
296  *    will contain a lot of dirt.
297  * o @c->bi.min_idx_lebs is the number of LEBS the index presumably takes. IOW,
298  *    the index may be consolidated to take up to @c->bi.min_idx_lebs LEBs.
299  *
300  * This function returns zero in case of success, and %-ENOSPC in case of
301  * failure.
302  */
303 static int do_budget_space(struct ubifs_info *c)
304 {
305         long long outstanding, available;
306         int lebs, rsvd_idx_lebs, min_idx_lebs;
307
308         /* First budget index space */
309         min_idx_lebs = ubifs_calc_min_idx_lebs(c);
310
311         /* Now 'min_idx_lebs' contains number of LEBs to reserve */
312         if (min_idx_lebs > c->lst.idx_lebs)
313                 rsvd_idx_lebs = min_idx_lebs - c->lst.idx_lebs;
314         else
315                 rsvd_idx_lebs = 0;
316
317         /*
318          * The number of LEBs that are available to be used by the index is:
319          *
320          *    @c->lst.empty_lebs + @c->freeable_cnt + @c->idx_gc_cnt -
321          *    @c->lst.taken_empty_lebs
322          *
323          * @c->lst.empty_lebs are available because they are empty.
324          * @c->freeable_cnt are available because they contain only free and
325          * dirty space, @c->idx_gc_cnt are available because they are index
326          * LEBs that have been garbage collected and are awaiting the commit
327          * before they can be used. And the in-the-gaps method will grab these
328          * if it needs them. @c->lst.taken_empty_lebs are empty LEBs that have
329          * already been allocated for some purpose.
330          *
331          * Note, @c->idx_gc_cnt is included to both @c->lst.empty_lebs (because
332          * these LEBs are empty) and to @c->lst.taken_empty_lebs (because they
333          * are taken until after the commit).
334          *
335          * Note, @c->lst.taken_empty_lebs may temporarily be higher by one
336          * because of the way we serialize LEB allocations and budgeting. See a
337          * comment in 'ubifs_find_free_space()'.
338          */
339         lebs = c->lst.empty_lebs + c->freeable_cnt + c->idx_gc_cnt -
340                c->lst.taken_empty_lebs;
341         if (unlikely(rsvd_idx_lebs > lebs)) {
342                 dbg_budg("out of indexing space: min_idx_lebs %d (old %d), rsvd_idx_lebs %d",
343                          min_idx_lebs, c->bi.min_idx_lebs, rsvd_idx_lebs);
344                 return -ENOSPC;
345         }
346
347         available = ubifs_calc_available(c, min_idx_lebs);
348         outstanding = c->bi.data_growth + c->bi.dd_growth;
349
350         if (unlikely(available < outstanding)) {
351                 dbg_budg("out of data space: available %lld, outstanding %lld",
352                          available, outstanding);
353                 return -ENOSPC;
354         }
355
356         if (available - outstanding <= c->rp_size && !can_use_rp(c))
357                 return -ENOSPC;
358
359         c->bi.min_idx_lebs = min_idx_lebs;
360         return 0;
361 }
362
363 /**
364  * calc_idx_growth - calculate approximate index growth from budgeting request.
365  * @c: UBIFS file-system description object
366  * @req: budgeting request
367  *
368  * For now we assume each new node adds one znode. But this is rather poor
369  * approximation, though.
370  */
371 static int calc_idx_growth(const struct ubifs_info *c,
372                            const struct ubifs_budget_req *req)
373 {
374         int znodes;
375
376         znodes = req->new_ino + (req->new_page << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT) +
377                  req->new_dent;
378         return znodes * c->max_idx_node_sz;
379 }
380
381 /**
382  * calc_data_growth - calculate approximate amount of new data from budgeting
383  * request.
384  * @c: UBIFS file-system description object
385  * @req: budgeting request
386  */
387 static int calc_data_growth(const struct ubifs_info *c,
388                             const struct ubifs_budget_req *req)
389 {
390         int data_growth;
391
392         data_growth = req->new_ino  ? c->bi.inode_budget : 0;
393         if (req->new_page)
394                 data_growth += c->bi.page_budget;
395         if (req->new_dent)
396                 data_growth += c->bi.dent_budget;
397         data_growth += req->new_ino_d;
398         return data_growth;
399 }
400
401 /**
402  * calc_dd_growth - calculate approximate amount of data which makes other data
403  * dirty from budgeting request.
404  * @c: UBIFS file-system description object
405  * @req: budgeting request
406  */
407 static int calc_dd_growth(const struct ubifs_info *c,
408                           const struct ubifs_budget_req *req)
409 {
410         int dd_growth;
411
412         dd_growth = req->dirtied_page ? c->bi.page_budget : 0;
413
414         if (req->dirtied_ino)
415                 dd_growth += c->bi.inode_budget << (req->dirtied_ino - 1);
416         if (req->mod_dent)
417                 dd_growth += c->bi.dent_budget;
418         dd_growth += req->dirtied_ino_d;
419         return dd_growth;
420 }
421
422 /**
423  * ubifs_budget_space - ensure there is enough space to complete an operation.
424  * @c: UBIFS file-system description object
425  * @req: budget request
426  *
427  * This function allocates budget for an operation. It uses pessimistic
428  * approximation of how much flash space the operation needs. The goal of this
429  * function is to make sure UBIFS always has flash space to flush all dirty
430  * pages, dirty inodes, and dirty znodes (liability). This function may force
431  * commit, garbage-collection or write-back. Returns zero in case of success,
432  * %-ENOSPC if there is no free space and other negative error codes in case of
433  * failures.
434  */
435 int ubifs_budget_space(struct ubifs_info *c, struct ubifs_budget_req *req)
436 {
437         int uninitialized_var(cmt_retries), uninitialized_var(wb_retries);
438         int err, idx_growth, data_growth, dd_growth, retried = 0;
439
440         ubifs_assert(req->new_page <= 1);
441         ubifs_assert(req->dirtied_page <= 1);
442         ubifs_assert(req->new_dent <= 1);
443         ubifs_assert(req->mod_dent <= 1);
444         ubifs_assert(req->new_ino <= 1);
445         ubifs_assert(req->new_ino_d <= UBIFS_MAX_INO_DATA);
446         ubifs_assert(req->dirtied_ino <= 4);
447         ubifs_assert(req->dirtied_ino_d <= UBIFS_MAX_INO_DATA * 4);
448         ubifs_assert(!(req->new_ino_d & 7));
449         ubifs_assert(!(req->dirtied_ino_d & 7));
450
451         data_growth = calc_data_growth(c, req);
452         dd_growth = calc_dd_growth(c, req);
453         if (!data_growth && !dd_growth)
454                 return 0;
455         idx_growth = calc_idx_growth(c, req);
456
457 again:
458         spin_lock(&c->space_lock);
459         ubifs_assert(c->bi.idx_growth >= 0);
460         ubifs_assert(c->bi.data_growth >= 0);
461         ubifs_assert(c->bi.dd_growth >= 0);
462
463         if (unlikely(c->bi.nospace) && (c->bi.nospace_rp || !can_use_rp(c))) {
464                 dbg_budg("no space");
465                 spin_unlock(&c->space_lock);
466                 return -ENOSPC;
467         }
468
469         c->bi.idx_growth += idx_growth;
470         c->bi.data_growth += data_growth;
471         c->bi.dd_growth += dd_growth;
472
473         err = do_budget_space(c);
474         if (likely(!err)) {
475                 req->idx_growth = idx_growth;
476                 req->data_growth = data_growth;
477                 req->dd_growth = dd_growth;
478                 spin_unlock(&c->space_lock);
479                 return 0;
480         }
481
482         /* Restore the old values */
483         c->bi.idx_growth -= idx_growth;
484         c->bi.data_growth -= data_growth;
485         c->bi.dd_growth -= dd_growth;
486         spin_unlock(&c->space_lock);
487
488         if (req->fast) {
489                 dbg_budg("no space for fast budgeting");
490                 return err;
491         }
492
493         err = make_free_space(c);
494         cond_resched();
495         if (err == -EAGAIN) {
496                 dbg_budg("try again");
497                 goto again;
498         } else if (err == -ENOSPC) {
499                 if (!retried) {
500                         retried = 1;
501                         dbg_budg("-ENOSPC, but anyway try once again");
502                         goto again;
503                 }
504                 dbg_budg("FS is full, -ENOSPC");
505                 c->bi.nospace = 1;
506                 if (can_use_rp(c) || c->rp_size == 0)
507                         c->bi.nospace_rp = 1;
508                 smp_wmb();
509         } else
510                 ubifs_err("cannot budget space, error %d", err);
511         return err;
512 }
513
514 /**
515  * ubifs_release_budget - release budgeted free space.
516  * @c: UBIFS file-system description object
517  * @req: budget request
518  *
519  * This function releases the space budgeted by 'ubifs_budget_space()'. Note,
520  * since the index changes (which were budgeted for in @req->idx_growth) will
521  * only be written to the media on commit, this function moves the index budget
522  * from @c->bi.idx_growth to @c->bi.uncommitted_idx. The latter will be zeroed
523  * by the commit operation.
524  */
525 void ubifs_release_budget(struct ubifs_info *c, struct ubifs_budget_req *req)
526 {
527         ubifs_assert(req->new_page <= 1);
528         ubifs_assert(req->dirtied_page <= 1);
529         ubifs_assert(req->new_dent <= 1);
530         ubifs_assert(req->mod_dent <= 1);
531         ubifs_assert(req->new_ino <= 1);
532         ubifs_assert(req->new_ino_d <= UBIFS_MAX_INO_DATA);
533         ubifs_assert(req->dirtied_ino <= 4);
534         ubifs_assert(req->dirtied_ino_d <= UBIFS_MAX_INO_DATA * 4);
535         ubifs_assert(!(req->new_ino_d & 7));
536         ubifs_assert(!(req->dirtied_ino_d & 7));
537         if (!req->recalculate) {
538                 ubifs_assert(req->idx_growth >= 0);
539                 ubifs_assert(req->data_growth >= 0);
540                 ubifs_assert(req->dd_growth >= 0);
541         }
542
543         if (req->recalculate) {
544                 req->data_growth = calc_data_growth(c, req);
545                 req->dd_growth = calc_dd_growth(c, req);
546                 req->idx_growth = calc_idx_growth(c, req);
547         }
548
549         if (!req->data_growth && !req->dd_growth)
550                 return;
551
552         c->bi.nospace = c->bi.nospace_rp = 0;
553         smp_wmb();
554
555         spin_lock(&c->space_lock);
556         c->bi.idx_growth -= req->idx_growth;
557         c->bi.uncommitted_idx += req->idx_growth;
558         c->bi.data_growth -= req->data_growth;
559         c->bi.dd_growth -= req->dd_growth;
560         c->bi.min_idx_lebs = ubifs_calc_min_idx_lebs(c);
561
562         ubifs_assert(c->bi.idx_growth >= 0);
563         ubifs_assert(c->bi.data_growth >= 0);
564         ubifs_assert(c->bi.dd_growth >= 0);
565         ubifs_assert(c->bi.min_idx_lebs < c->main_lebs);
566         ubifs_assert(!(c->bi.idx_growth & 7));
567         ubifs_assert(!(c->bi.data_growth & 7));
568         ubifs_assert(!(c->bi.dd_growth & 7));
569         spin_unlock(&c->space_lock);
570 }
571
572 /**
573  * ubifs_convert_page_budget - convert budget of a new page.
574  * @c: UBIFS file-system description object
575  *
576  * This function converts budget which was allocated for a new page of data to
577  * the budget of changing an existing page of data. The latter is smaller than
578  * the former, so this function only does simple re-calculation and does not
579  * involve any write-back.
580  */
581 void ubifs_convert_page_budget(struct ubifs_info *c)
582 {
583         spin_lock(&c->space_lock);
584         /* Release the index growth reservation */
585         c->bi.idx_growth -= c->max_idx_node_sz << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT;
586         /* Release the data growth reservation */
587         c->bi.data_growth -= c->bi.page_budget;
588         /* Increase the dirty data growth reservation instead */
589         c->bi.dd_growth += c->bi.page_budget;
590         /* And re-calculate the indexing space reservation */
591         c->bi.min_idx_lebs = ubifs_calc_min_idx_lebs(c);
592         spin_unlock(&c->space_lock);
593 }
594
595 /**
596  * ubifs_release_dirty_inode_budget - release dirty inode budget.
597  * @c: UBIFS file-system description object
598  * @ui: UBIFS inode to release the budget for
599  *
600  * This function releases budget corresponding to a dirty inode. It is usually
601  * called when after the inode has been written to the media and marked as
602  * clean. It also causes the "no space" flags to be cleared.
603  */
604 void ubifs_release_dirty_inode_budget(struct ubifs_info *c,
605                                       struct ubifs_inode *ui)
606 {
607         struct ubifs_budget_req req;
608
609         memset(&req, 0, sizeof(struct ubifs_budget_req));
610         /* The "no space" flags will be cleared because dd_growth is > 0 */
611         req.dd_growth = c->bi.inode_budget + ALIGN(ui->data_len, 8);
612         ubifs_release_budget(c, &req);
613 }
614 #endif
615
616 /**
617  * ubifs_reported_space - calculate reported free space.
618  * @c: the UBIFS file-system description object
619  * @free: amount of free space
620  *
621  * This function calculates amount of free space which will be reported to
622  * user-space. User-space application tend to expect that if the file-system
623  * (e.g., via the 'statfs()' call) reports that it has N bytes available, they
624  * are able to write a file of size N. UBIFS attaches node headers to each data
625  * node and it has to write indexing nodes as well. This introduces additional
626  * overhead, and UBIFS has to report slightly less free space to meet the above
627  * expectations.
628  *
629  * This function assumes free space is made up of uncompressed data nodes and
630  * full index nodes (one per data node, tripled because we always allow enough
631  * space to write the index thrice).
632  *
633  * Note, the calculation is pessimistic, which means that most of the time
634  * UBIFS reports less space than it actually has.
635  */
636 long long ubifs_reported_space(const struct ubifs_info *c, long long free)
637 {
638         int divisor, factor, f;
639
640         /*
641          * Reported space size is @free * X, where X is UBIFS block size
642          * divided by UBIFS block size + all overhead one data block
643          * introduces. The overhead is the node header + indexing overhead.
644          *
645          * Indexing overhead calculations are based on the following formula:
646          * I = N/(f - 1) + 1, where I - number of indexing nodes, N - number
647          * of data nodes, f - fanout. Because effective UBIFS fanout is twice
648          * as less than maximum fanout, we assume that each data node
649          * introduces 3 * @c->max_idx_node_sz / (@c->fanout/2 - 1) bytes.
650          * Note, the multiplier 3 is because UBIFS reserves thrice as more space
651          * for the index.
652          */
653         f = c->fanout > 3 ? c->fanout >> 1 : 2;
654         factor = UBIFS_BLOCK_SIZE;
655         divisor = UBIFS_MAX_DATA_NODE_SZ;
656         divisor += (c->max_idx_node_sz * 3) / (f - 1);
657         free *= factor;
658         return div_u64(free, divisor);
659 }
660
661 #ifndef __UBOOT__
662 /**
663  * ubifs_get_free_space_nolock - return amount of free space.
664  * @c: UBIFS file-system description object
665  *
666  * This function calculates amount of free space to report to user-space.
667  *
668  * Because UBIFS may introduce substantial overhead (the index, node headers,
669  * alignment, wastage at the end of LEBs, etc), it cannot report real amount of
670  * free flash space it has (well, because not all dirty space is reclaimable,
671  * UBIFS does not actually know the real amount). If UBIFS did so, it would
672  * bread user expectations about what free space is. Users seem to accustomed
673  * to assume that if the file-system reports N bytes of free space, they would
674  * be able to fit a file of N bytes to the FS. This almost works for
675  * traditional file-systems, because they have way less overhead than UBIFS.
676  * So, to keep users happy, UBIFS tries to take the overhead into account.
677  */
678 long long ubifs_get_free_space_nolock(struct ubifs_info *c)
679 {
680         int rsvd_idx_lebs, lebs;
681         long long available, outstanding, free;
682
683         ubifs_assert(c->bi.min_idx_lebs == ubifs_calc_min_idx_lebs(c));
684         outstanding = c->bi.data_growth + c->bi.dd_growth;
685         available = ubifs_calc_available(c, c->bi.min_idx_lebs);
686
687         /*
688          * When reporting free space to user-space, UBIFS guarantees that it is
689          * possible to write a file of free space size. This means that for
690          * empty LEBs we may use more precise calculations than
691          * 'ubifs_calc_available()' is using. Namely, we know that in empty
692          * LEBs we would waste only @c->leb_overhead bytes, not @c->dark_wm.
693          * Thus, amend the available space.
694          *
695          * Note, the calculations below are similar to what we have in
696          * 'do_budget_space()', so refer there for comments.
697          */
698         if (c->bi.min_idx_lebs > c->lst.idx_lebs)
699                 rsvd_idx_lebs = c->bi.min_idx_lebs - c->lst.idx_lebs;
700         else
701                 rsvd_idx_lebs = 0;
702         lebs = c->lst.empty_lebs + c->freeable_cnt + c->idx_gc_cnt -
703                c->lst.taken_empty_lebs;
704         lebs -= rsvd_idx_lebs;
705         available += lebs * (c->dark_wm - c->leb_overhead);
706
707         if (available > outstanding)
708                 free = ubifs_reported_space(c, available - outstanding);
709         else
710                 free = 0;
711         return free;
712 }
713
714 /**
715  * ubifs_get_free_space - return amount of free space.
716  * @c: UBIFS file-system description object
717  *
718  * This function calculates and returns amount of free space to report to
719  * user-space.
720  */
721 long long ubifs_get_free_space(struct ubifs_info *c)
722 {
723         long long free;
724
725         spin_lock(&c->space_lock);
726         free = ubifs_get_free_space_nolock(c);
727         spin_unlock(&c->space_lock);
728
729         return free;
730 }
731 #endif