Quelle  lpt.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * This file is part of UBIFS.
 *
 * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
 *
 * Authors: Adrian Hunter
 *          Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
 */

/*
 * This file implements the LEB properties tree (LPT) area. The LPT area
 * contains the LEB properties tree, a table of LPT area eraseblocks (ltab), and
 * (for the "big" model) a table of saved LEB numbers (lsave). The LPT area sits
 * between the log and the orphan area.
 *
 * The LPT area is like a miniature self-contained file system. It is required
 * that it never runs out of space, is fast to access and update, and scales
 * logarithmically. The LEB properties tree is implemented as a wandering tree
 * much like the TNC, and the LPT area has its own garbage collection.
 *
 * The LPT has two slightly different forms called the "small model" and the
 * "big model". The small model is used when the entire LEB properties table
 * can be written into a single eraseblock. In that case, garbage collection
 * consists of just writing the whole table, which therefore makes all other
 * eraseblocks reusable. In the case of the big model, dirty eraseblocks are
 * selected for garbage collection, which consists of marking the clean nodes in
 * that LEB as dirty, and then only the dirty nodes are written out. Also, in
 * the case of the big model, a table of LEB numbers is saved so that the entire
 * LPT does not to be scanned looking for empty eraseblocks when UBIFS is first
 * mounted.
 */

#include "ubifs.h"
#include <linux/crc16.h>
#include <linux/math64.h>
#include <linux/slab.h>

/**
 * do_calc_lpt_geom - calculate sizes for the LPT area.
 * @c: the UBIFS file-system description object
 *
 * Calculate the sizes of LPT bit fields, nodes, and tree, based on the
 * properties of the flash and whether LPT is "big" (c->big_lpt).
 */
static void do_calc_lpt_geom(struct ubifs_info *c)
{
 int i, n, bits, per_leb_wastage, max_pnode_cnt;
 long long sz, tot_wastage;

 n = c->main_lebs + c->max_leb_cnt - c->leb_cnt;
 max_pnode_cnt = DIV_ROUND_UP(n, UBIFS_LPT_FANOUT);

 c->lpt_hght = 1;
 n = UBIFS_LPT_FANOUT;
 while (n < max_pnode_cnt) {
  c->lpt_hght += 1;
  n <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 }

 c->pnode_cnt = DIV_ROUND_UP(c->main_lebs, UBIFS_LPT_FANOUT);

 n = DIV_ROUND_UP(c->pnode_cnt, UBIFS_LPT_FANOUT);
 c->nnode_cnt = n;
 for (i = 1; i < c->lpt_hght; i++) {
  n = DIV_ROUND_UP(n, UBIFS_LPT_FANOUT);
  c->nnode_cnt += n;
 }

 c->space_bits = fls(c->leb_size) - 3;
 c->lpt_lnum_bits = fls(c->lpt_lebs);
 c->lpt_offs_bits = fls(c->leb_size - 1);
 c->lpt_spc_bits = fls(c->leb_size);

 n = DIV_ROUND_UP(c->max_leb_cnt, UBIFS_LPT_FANOUT);
 c->pcnt_bits = fls(n - 1);

 c->lnum_bits = fls(c->max_leb_cnt - 1);

 bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
        (c->big_lpt ? c->pcnt_bits : 0) +
        (c->space_bits * 2 + 1) * UBIFS_LPT_FANOUT;
 c->pnode_sz = (bits + 7) / 8;

 bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
        (c->big_lpt ? c->pcnt_bits : 0) +
        (c->lpt_lnum_bits + c->lpt_offs_bits) * UBIFS_LPT_FANOUT;
 c->nnode_sz = (bits + 7) / 8;

 bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
        c->lpt_lebs * c->lpt_spc_bits * 2;
 c->ltab_sz = (bits + 7) / 8;

 bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
        c->lnum_bits * c->lsave_cnt;
 c->lsave_sz = (bits + 7) / 8;

 /* Calculate the minimum LPT size */
 c->lpt_sz = (long long)c->pnode_cnt * c->pnode_sz;
 c->lpt_sz += (long long)c->nnode_cnt * c->nnode_sz;
 c->lpt_sz += c->ltab_sz;
 if (c->big_lpt)
  c->lpt_sz += c->lsave_sz;

 /* Add wastage */
 sz = c->lpt_sz;
 per_leb_wastage = max_t(int, c->pnode_sz, c->nnode_sz);
 sz += per_leb_wastage;
 tot_wastage = per_leb_wastage;
 while (sz > c->leb_size) {
  sz += per_leb_wastage;
  sz -= c->leb_size;
  tot_wastage += per_leb_wastage;
 }
 tot_wastage += ALIGN(sz, c->min_io_size) - sz;
 c->lpt_sz += tot_wastage;
}

/**
 * ubifs_calc_lpt_geom - calculate and check sizes for the LPT area.
 * @c: the UBIFS file-system description object
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
int ubifs_calc_lpt_geom(struct ubifs_info *c)
{
 int lebs_needed;
 long long sz;

 do_calc_lpt_geom(c);

 /* Verify that lpt_lebs is big enough */
 sz = c->lpt_sz * 2; /* Must have at least 2 times the size */
 lebs_needed = div_u64(sz + c->leb_size - 1, c->leb_size);
 if (lebs_needed > c->lpt_lebs) {
  ubifs_err(c, "too few LPT LEBs");
  return -EINVAL;
 }

 /* Verify that ltab fits in a single LEB (since ltab is a single node */
 if (c->ltab_sz > c->leb_size) {
  ubifs_err(c, "LPT ltab too big");
  return -EINVAL;
 }

 c->check_lpt_free = c->big_lpt;
 return 0;
}

/**
 * calc_dflt_lpt_geom - calculate default LPT geometry.
 * @c: the UBIFS file-system description object
 * @main_lebs: number of main area LEBs is passed and returned here
 * @big_lpt: whether the LPT area is "big" is returned here
 *
 * The size of the LPT area depends on parameters that themselves are dependent
 * on the size of the LPT area. This function, successively recalculates the LPT
 * area geometry until the parameters and resultant geometry are consistent.
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int calc_dflt_lpt_geom(struct ubifs_info *c, int *main_lebs,
         int *big_lpt)
{
 int i, lebs_needed;
 long long sz;

 /* Start by assuming the minimum number of LPT LEBs */
 c->lpt_lebs = UBIFS_MIN_LPT_LEBS;
 c->main_lebs = *main_lebs - c->lpt_lebs;
 if (c->main_lebs <= 0)
  return -EINVAL;

 /* And assume we will use the small LPT model */
 c->big_lpt = 0;

 /*
  * Calculate the geometry based on assumptions above and then see if it
  * makes sense
 */
 do_calc_lpt_geom(c);

 /* Small LPT model must have lpt_sz < leb_size */
 if (c->lpt_sz > c->leb_size) {
  /* Nope, so try again using big LPT model */
  c->big_lpt = 1;
  do_calc_lpt_geom(c);
 }

 /* Now check there are enough LPT LEBs */
 for (i = 0; i < 64 ; i++) {
  sz = c->lpt_sz * 4; /* Allow 4 times the size */
  lebs_needed = div_u64(sz + c->leb_size - 1, c->leb_size);
  if (lebs_needed > c->lpt_lebs) {
   /* Not enough LPT LEBs so try again with more */
   c->lpt_lebs = lebs_needed;
   c->main_lebs = *main_lebs - c->lpt_lebs;
   if (c->main_lebs <= 0)
    return -EINVAL;
   do_calc_lpt_geom(c);
   continue;
  }
  if (c->ltab_sz > c->leb_size) {
   ubifs_err(c, "LPT ltab too big");
   return -EINVAL;
  }
  *main_lebs = c->main_lebs;
  *big_lpt = c->big_lpt;
  return 0;
 }
 return -EINVAL;
}

/**
 * pack_bits - pack bit fields end-to-end.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @addr: address at which to pack (passed and next address returned)
 * @pos: bit position at which to pack (passed and next position returned)
 * @val: value to pack
 * @nrbits: number of bits of value to pack (1-32)
 */
static void pack_bits(const struct ubifs_info *c, uint8_t **addr, int *pos, uint32_t val, int nrbits)
{
 uint8_t *p = *addr;
 int b = *pos;

 ubifs_assert(c, nrbits > 0);
 ubifs_assert(c, nrbits <= 32);
 ubifs_assert(c, *pos >= 0);
 ubifs_assert(c, *pos < 8);
 ubifs_assert(c, (val >> nrbits) == 0 || nrbits == 32);
 if (b) {
  *p |= ((uint8_t)val) << b;
  nrbits += b;
  if (nrbits > 8) {
   *++p = (uint8_t)(val >>= (8 - b));
   if (nrbits > 16) {
    *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
    if (nrbits > 24) {
     *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
     if (nrbits > 32)
      *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
    }
   }
  }
 } else {
  *p = (uint8_t)val;
  if (nrbits > 8) {
   *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
   if (nrbits > 16) {
    *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
    if (nrbits > 24)
     *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
   }
  }
 }
 b = nrbits & 7;
 if (b == 0)
  p++;
 *addr = p;
 *pos = b;
}

/**
 * ubifs_unpack_bits - unpack bit fields.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @addr: address at which to unpack (passed and next address returned)
 * @pos: bit position at which to unpack (passed and next position returned)
 * @nrbits: number of bits of value to unpack (1-32)
 *
 * This functions returns the value unpacked.
 */
uint32_t ubifs_unpack_bits(const struct ubifs_info *c, uint8_t **addr, int *pos, int nrbits)
{
 const int k = 32 - nrbits;
 uint8_t *p = *addr;
 int b = *pos;
 uint32_t val;
 const int bytes = (nrbits + b + 7) >> 3;

 ubifs_assert(c, nrbits > 0);
 ubifs_assert(c, nrbits <= 32);
 ubifs_assert(c, *pos >= 0);
 ubifs_assert(c, *pos < 8);
 if (b) {
  switch (bytes) {
  case 2:
   val = p[1];
   break;
  case 3:
   val = p[1] | ((uint32_t)p[2] << 8);
   break;
  case 4:
   val = p[1] | ((uint32_t)p[2] << 8) |
         ((uint32_t)p[3] << 16);
   break;
  case 5:
   val = p[1] | ((uint32_t)p[2] << 8) |
         ((uint32_t)p[3] << 16) |
         ((uint32_t)p[4] << 24);
  }
  val <<= (8 - b);
  val |= *p >> b;
  nrbits += b;
 } else {
  switch (bytes) {
  case 1:
   val = p[0];
   break;
  case 2:
   val = p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8);
   break;
  case 3:
   val = p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8) |
         ((uint32_t)p[2] << 16);
   break;
  case 4:
   val = p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8) |
         ((uint32_t)p[2] << 16) |
         ((uint32_t)p[3] << 24);
   break;
  }
 }
 val <<= k;
 val >>= k;
 b = nrbits & 7;
 p += nrbits >> 3;
 *addr = p;
 *pos = b;
 ubifs_assert(c, (val >> nrbits) == 0 || nrbits - b == 32);
 return val;
}

/**
 * ubifs_pack_pnode - pack all the bit fields of a pnode.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @buf: buffer into which to pack
 * @pnode: pnode to pack
 */
void ubifs_pack_pnode(struct ubifs_info *c, void *buf,
        struct ubifs_pnode *pnode)
{
 uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 int i, pos = 0;
 uint16_t crc;

 pack_bits(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_PNODE, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 if (c->big_lpt)
  pack_bits(c, &addr, &pos, pnode->num, c->pcnt_bits);
 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  pack_bits(c, &addr, &pos, pnode->lprops[i].free >> 3,
     c->space_bits);
  pack_bits(c, &addr, &pos, pnode->lprops[i].dirty >> 3,
     c->space_bits);
  if (pnode->lprops[i].flags & LPROPS_INDEX)
   pack_bits(c, &addr, &pos, 1, 1);
  else
   pack_bits(c, &addr, &pos, 0, 1);
 }
 crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
      c->pnode_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 addr = buf;
 pos = 0;
 pack_bits(c, &addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
}

/**
 * ubifs_pack_nnode - pack all the bit fields of a nnode.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @buf: buffer into which to pack
 * @nnode: nnode to pack
 */
void ubifs_pack_nnode(struct ubifs_info *c, void *buf,
        struct ubifs_nnode *nnode)
{
 uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 int i, pos = 0;
 uint16_t crc;

 pack_bits(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_NNODE, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 if (c->big_lpt)
  pack_bits(c, &addr, &pos, nnode->num, c->pcnt_bits);
 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  int lnum = nnode->nbranch[i].lnum;

  if (lnum == 0)
   lnum = c->lpt_last + 1;
  pack_bits(c, &addr, &pos, lnum - c->lpt_first, c->lpt_lnum_bits);
  pack_bits(c, &addr, &pos, nnode->nbranch[i].offs,
     c->lpt_offs_bits);
 }
 crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
      c->nnode_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 addr = buf;
 pos = 0;
 pack_bits(c, &addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
}

/**
 * ubifs_pack_ltab - pack the LPT's own lprops table.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @buf: buffer into which to pack
 * @ltab: LPT's own lprops table to pack
 */
void ubifs_pack_ltab(struct ubifs_info *c, void *buf,
       struct ubifs_lpt_lprops *ltab)
{
 uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 int i, pos = 0;
 uint16_t crc;

 pack_bits(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_LTAB, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++) {
  pack_bits(c, &addr, &pos, ltab[i].free, c->lpt_spc_bits);
  pack_bits(c, &addr, &pos, ltab[i].dirty, c->lpt_spc_bits);
 }
 crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
      c->ltab_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 addr = buf;
 pos = 0;
 pack_bits(c, &addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
}

/**
 * ubifs_pack_lsave - pack the LPT's save table.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @buf: buffer into which to pack
 * @lsave: LPT's save table to pack
 */
void ubifs_pack_lsave(struct ubifs_info *c, void *buf, int *lsave)
{
 uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 int i, pos = 0;
 uint16_t crc;

 pack_bits(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_LSAVE, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 for (i = 0; i < c->lsave_cnt; i++)
  pack_bits(c, &addr, &pos, lsave[i], c->lnum_bits);
 crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
      c->lsave_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 addr = buf;
 pos = 0;
 pack_bits(c, &addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
}

/**
 * ubifs_add_lpt_dirt - add dirty space to LPT LEB properties.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @lnum: LEB number to which to add dirty space
 * @dirty: amount of dirty space to add
 */
void ubifs_add_lpt_dirt(struct ubifs_info *c, int lnum, int dirty)
{
 if (!dirty || !lnum)
  return;
 dbg_lp("LEB %d add %d to %d",
        lnum, dirty, c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty);
 ubifs_assert(c, lnum >= c->lpt_first && lnum <= c->lpt_last);
 c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty += dirty;
}

/**
 * set_ltab - set LPT LEB properties.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @lnum: LEB number
 * @free: amount of free space
 * @dirty: amount of dirty space
 */
static void set_ltab(struct ubifs_info *c, int lnum, int free, int dirty)
{
 dbg_lp("LEB %d free %d dirty %d to %d %d",
        lnum, c->ltab[lnum - c->lpt_first].free,
        c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty, free, dirty);
 ubifs_assert(c, lnum >= c->lpt_first && lnum <= c->lpt_last);
 c->ltab[lnum - c->lpt_first].free = free;
 c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty = dirty;
}

/**
 * ubifs_add_nnode_dirt - add dirty space to LPT LEB properties.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @nnode: nnode for which to add dirt
 */
void ubifs_add_nnode_dirt(struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *nnode)
{
 struct ubifs_nnode *np = nnode->parent;

 if (np)
  ubifs_add_lpt_dirt(c, np->nbranch[nnode->iip].lnum,
       c->nnode_sz);
 else {
  ubifs_add_lpt_dirt(c, c->lpt_lnum, c->nnode_sz);
  if (!(c->lpt_drty_flgs & LTAB_DIRTY)) {
   c->lpt_drty_flgs |= LTAB_DIRTY;
   ubifs_add_lpt_dirt(c, c->ltab_lnum, c->ltab_sz);
  }
 }
}

/**
 * add_pnode_dirt - add dirty space to LPT LEB properties.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @pnode: pnode for which to add dirt
 */
static void add_pnode_dirt(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode)
{
 ubifs_add_lpt_dirt(c, pnode->parent->nbranch[pnode->iip].lnum,
      c->pnode_sz);
}

/**
 * calc_nnode_num - calculate nnode number.
 * @row: the row in the tree (root is zero)
 * @col: the column in the row (leftmost is zero)
 *
 * The nnode number is a number that uniquely identifies a nnode and can be used
 * easily to traverse the tree from the root to that nnode.
 *
 * This function calculates and returns the nnode number for the nnode at @row
 * and @col.
 */
static int calc_nnode_num(int row, int col)
{
 int num, bits;

 num = 1;
 while (row--) {
  bits = (col & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
  col >>= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
  num <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
  num |= bits;
 }
 return num;
}

/**
 * calc_nnode_num_from_parent - calculate nnode number.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @parent: parent nnode
 * @iip: index in parent
 *
 * The nnode number is a number that uniquely identifies a nnode and can be used
 * easily to traverse the tree from the root to that nnode.
 *
 * This function calculates and returns the nnode number based on the parent's
 * nnode number and the index in parent.
 */
static int calc_nnode_num_from_parent(const struct ubifs_info *c,
          struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 int num, shft;

 if (!parent)
  return 1;
 shft = (c->lpt_hght - parent->level) * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 num = parent->num ^ (1 << shft);
 num |= (UBIFS_LPT_FANOUT + iip) << shft;
 return num;
}

/**
 * calc_pnode_num_from_parent - calculate pnode number.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @parent: parent nnode
 * @iip: index in parent
 *
 * The pnode number is a number that uniquely identifies a pnode and can be used
 * easily to traverse the tree from the root to that pnode.
 *
 * This function calculates and returns the pnode number based on the parent's
 * nnode number and the index in parent.
 */
static int calc_pnode_num_from_parent(const struct ubifs_info *c,
          struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 int i, n = c->lpt_hght - 1, pnum = parent->num, num = 0;

 for (i = 0; i < n; i++) {
  num <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
  num |= pnum & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1);
  pnum >>= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 }
 num <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 num |= iip;
 return num;
}

/**
 * ubifs_create_dflt_lpt - create default LPT.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @main_lebs: number of main area LEBs is passed and returned here
 * @lpt_first: LEB number of first LPT LEB
 * @lpt_lebs: number of LEBs for LPT is passed and returned here
 * @big_lpt: use big LPT model is passed and returned here
 * @hash: hash of the LPT is returned here
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
int ubifs_create_dflt_lpt(struct ubifs_info *c, int *main_lebs, int lpt_first,
     int *lpt_lebs, int *big_lpt, u8 *hash)
{
 int lnum, err = 0, node_sz, iopos, i, j, cnt, len, alen, row;
 int blnum, boffs, bsz, bcnt;
 struct ubifs_pnode *pnode = NULL;
 struct ubifs_nnode *nnode = NULL;
 void *buf = NULL, *p;
 struct ubifs_lpt_lprops *ltab = NULL;
 int *lsave = NULL;
 struct shash_desc *desc;

 err = calc_dflt_lpt_geom(c, main_lebs, big_lpt);
 if (err)
  return err;
 *lpt_lebs = c->lpt_lebs;

 /* Needed by 'ubifs_pack_nnode()' and 'set_ltab()' */
 c->lpt_first = lpt_first;
 /* Needed by 'set_ltab()' */
 c->lpt_last = lpt_first + c->lpt_lebs - 1;
 /* Needed by 'ubifs_pack_lsave()' */
 c->main_first = c->leb_cnt - *main_lebs;

 desc = ubifs_hash_get_desc(c);
 if (IS_ERR(desc))
  return PTR_ERR(desc);

 lsave = kmalloc_array(c->lsave_cnt, sizeof(int), GFP_KERNEL);
 pnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_pnode), GFP_KERNEL);
 nnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_nnode), GFP_KERNEL);
 buf = vmalloc(c->leb_size);
 ltab = vmalloc(array_size(sizeof(struct ubifs_lpt_lprops),
      c->lpt_lebs));
 if (!pnode || !nnode || !buf || !ltab || !lsave) {
  err = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 ubifs_assert(c, !c->ltab);
 c->ltab = ltab; /* Needed by set_ltab */

 /* Initialize LPT's own lprops */
 for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++) {
  ltab[i].free = c->leb_size;
  ltab[i].dirty = 0;
  ltab[i].tgc = 0;
  ltab[i].cmt = 0;
 }

 lnum = lpt_first;
 p = buf;
 /* Number of leaf nodes (pnodes) */
 cnt = c->pnode_cnt;

 /*
  * The first pnode contains the LEB properties for the LEBs that contain
  * the root inode node and the root index node of the index tree.
 */
 node_sz = ALIGN(ubifs_idx_node_sz(c, 1), 8);
 iopos = ALIGN(node_sz, c->min_io_size);
 pnode->lprops[0].free = c->leb_size - iopos;
 pnode->lprops[0].dirty = iopos - node_sz;
 pnode->lprops[0].flags = LPROPS_INDEX;

 node_sz = UBIFS_INO_NODE_SZ;
 iopos = ALIGN(node_sz, c->min_io_size);
 pnode->lprops[1].free = c->leb_size - iopos;
 pnode->lprops[1].dirty = iopos - node_sz;

 for (i = 2; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++)
  pnode->lprops[i].free = c->leb_size;

 /* Add first pnode */
 ubifs_pack_pnode(c, p, pnode);
 err = ubifs_shash_update(c, desc, p, c->pnode_sz);
 if (err)
  goto out;

 p += c->pnode_sz;
 len = c->pnode_sz;
 pnode->num += 1;

 /* Reset pnode values for remaining pnodes */
 pnode->lprops[0].free = c->leb_size;
 pnode->lprops[0].dirty = 0;
 pnode->lprops[0].flags = 0;

 pnode->lprops[1].free = c->leb_size;
 pnode->lprops[1].dirty = 0;

 /*
  * To calculate the internal node branches, we keep information about
  * the level below.
 */
 blnum = lnum; /* LEB number of level below */
 boffs = 0; /* Offset of level below */
 bcnt = cnt; /* Number of nodes in level below */
 bsz = c->pnode_sz; /* Size of nodes in level below */

 /* Add all remaining pnodes */
 for (i = 1; i < cnt; i++) {
  if (len + c->pnode_sz > c->leb_size) {
   alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
   set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
   memset(p, 0xff, alen - len);
   err = ubifs_leb_change(c, lnum++, buf, alen);
   if (err)
    goto out;
   p = buf;
   len = 0;
  }
  ubifs_pack_pnode(c, p, pnode);
  err = ubifs_shash_update(c, desc, p, c->pnode_sz);
  if (err)
   goto out;

  p += c->pnode_sz;
  len += c->pnode_sz;
  /*
   * pnodes are simply numbered left to right starting at zero,
   * which means the pnode number can be used easily to traverse
   * down the tree to the corresponding pnode.
 */
  pnode->num += 1;
 }

 row = 0;
 for (i = UBIFS_LPT_FANOUT; cnt > i; i <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT)
  row += 1;
 /* Add all nnodes, one level at a time */
 while (1) {
  /* Number of internal nodes (nnodes) at next level */
  cnt = DIV_ROUND_UP(cnt, UBIFS_LPT_FANOUT);
  for (i = 0; i < cnt; i++) {
   if (len + c->nnode_sz > c->leb_size) {
    alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
    set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen,
         alen - len);
    memset(p, 0xff, alen - len);
    err = ubifs_leb_change(c, lnum++, buf, alen);
    if (err)
     goto out;
    p = buf;
    len = 0;
   }
   /* Only 1 nnode at this level, so it is the root */
   if (cnt == 1) {
    c->lpt_lnum = lnum;
    c->lpt_offs = len;
   }
   /* Set branches to the level below */
   for (j = 0; j < UBIFS_LPT_FANOUT; j++) {
    if (bcnt) {
     if (boffs + bsz > c->leb_size) {
      blnum += 1;
      boffs = 0;
     }
     nnode->nbranch[j].lnum = blnum;
     nnode->nbranch[j].offs = boffs;
     boffs += bsz;
     bcnt--;
    } else {
     nnode->nbranch[j].lnum = 0;
     nnode->nbranch[j].offs = 0;
    }
   }
   nnode->num = calc_nnode_num(row, i);
   ubifs_pack_nnode(c, p, nnode);
   p += c->nnode_sz;
   len += c->nnode_sz;
  }
  /* Only 1 nnode at this level, so it is the root */
  if (cnt == 1)
   break;
  /* Update the information about the level below */
  bcnt = cnt;
  bsz = c->nnode_sz;
  row -= 1;
 }

 if (*big_lpt) {
  /* Need to add LPT's save table */
  if (len + c->lsave_sz > c->leb_size) {
   alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
   set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
   memset(p, 0xff, alen - len);
   err = ubifs_leb_change(c, lnum++, buf, alen);
   if (err)
    goto out;
   p = buf;
   len = 0;
  }

  c->lsave_lnum = lnum;
  c->lsave_offs = len;

  for (i = 0; i < c->lsave_cnt && i < *main_lebs; i++)
   lsave[i] = c->main_first + i;
  for (; i < c->lsave_cnt; i++)
   lsave[i] = c->main_first;

  ubifs_pack_lsave(c, p, lsave);
  p += c->lsave_sz;
  len += c->lsave_sz;
 }

 /* Need to add LPT's own LEB properties table */
 if (len + c->ltab_sz > c->leb_size) {
  alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
  set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
  memset(p, 0xff, alen - len);
  err = ubifs_leb_change(c, lnum++, buf, alen);
  if (err)
   goto out;
  p = buf;
  len = 0;
 }

 c->ltab_lnum = lnum;
 c->ltab_offs = len;

 /* Update ltab before packing it */
 len += c->ltab_sz;
 alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
 set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);

 ubifs_pack_ltab(c, p, ltab);
 p += c->ltab_sz;

 /* Write remaining buffer */
 memset(p, 0xff, alen - len);
 err = ubifs_leb_change(c, lnum, buf, alen);
 if (err)
  goto out;

 err = ubifs_shash_final(c, desc, hash);
 if (err)
  goto out;

 c->nhead_lnum = lnum;
 c->nhead_offs = ALIGN(len, c->min_io_size);

 dbg_lp("space_bits %d", c->space_bits);
 dbg_lp("lpt_lnum_bits %d", c->lpt_lnum_bits);
 dbg_lp("lpt_offs_bits %d", c->lpt_offs_bits);
 dbg_lp("lpt_spc_bits %d", c->lpt_spc_bits);
 dbg_lp("pcnt_bits %d", c->pcnt_bits);
 dbg_lp("lnum_bits %d", c->lnum_bits);
 dbg_lp("pnode_sz %d", c->pnode_sz);
 dbg_lp("nnode_sz %d", c->nnode_sz);
 dbg_lp("ltab_sz %d", c->ltab_sz);
 dbg_lp("lsave_sz %d", c->lsave_sz);
 dbg_lp("lsave_cnt %d", c->lsave_cnt);
 dbg_lp("lpt_hght %d", c->lpt_hght);
 dbg_lp("big_lpt %u", c->big_lpt);
 dbg_lp("LPT root is at %d:%d", c->lpt_lnum, c->lpt_offs);
 dbg_lp("LPT head is at %d:%d", c->nhead_lnum, c->nhead_offs);
 dbg_lp("LPT ltab is at %d:%d", c->ltab_lnum, c->ltab_offs);
 if (c->big_lpt)
  dbg_lp("LPT lsave is at %d:%d", c->lsave_lnum, c->lsave_offs);
out:
 c->ltab = NULL;
 kfree(desc);
 kfree(lsave);
 vfree(ltab);
 vfree(buf);
 kfree(nnode);
 kfree(pnode);
 return err;
}

/**
 * update_cats - add LEB properties of a pnode to LEB category lists and heaps.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @pnode: pnode
 *
 * When a pnode is loaded into memory, the LEB properties it contains are added,
 * by this function, to the LEB category lists and heaps.
 */
static void update_cats(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode)
{
 int i;

 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  int cat = pnode->lprops[i].flags & LPROPS_CAT_MASK;
  int lnum = pnode->lprops[i].lnum;

  if (!lnum)
   return;
  ubifs_add_to_cat(c, &pnode->lprops[i], cat);
 }
}

/**
 * replace_cats - add LEB properties of a pnode to LEB category lists and heaps.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @old_pnode: pnode copied
 * @new_pnode: pnode copy
 *
 * During commit it is sometimes necessary to copy a pnode
 * (see dirty_cow_pnode).  When that happens, references in
 * category lists and heaps must be replaced.  This function does that.
 */
static void replace_cats(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *old_pnode,
    struct ubifs_pnode *new_pnode)
{
 int i;

 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  if (!new_pnode->lprops[i].lnum)
   return;
  ubifs_replace_cat(c, &old_pnode->lprops[i],
      &new_pnode->lprops[i]);
 }
}

/**
 * check_lpt_crc - check LPT node crc is correct.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @buf: buffer containing node
 * @len: length of node
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int check_lpt_crc(const struct ubifs_info *c, void *buf, int len)
{
 int pos = 0;
 uint8_t *addr = buf;
 uint16_t crc, calc_crc;

 crc = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
 calc_crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
    len - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 if (crc != calc_crc) {
  ubifs_err(c, "invalid crc in LPT node: crc %hx calc %hx",
     crc, calc_crc);
  dump_stack();
  return -EINVAL;
 }
 return 0;
}

/**
 * check_lpt_type - check LPT node type is correct.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @addr: address of type bit field is passed and returned updated here
 * @pos: position of type bit field is passed and returned updated here
 * @type: expected type
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int check_lpt_type(const struct ubifs_info *c, uint8_t **addr,
     int *pos, int type)
{
 int node_type;

 node_type = ubifs_unpack_bits(c, addr, pos, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 if (node_type != type) {
  ubifs_err(c, "invalid type (%d) in LPT node type %d",
     node_type, type);
  dump_stack();
  return -EINVAL;
 }
 return 0;
}

/**
 * unpack_pnode - unpack a pnode.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @buf: buffer containing packed pnode to unpack
 * @pnode: pnode structure to fill
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int unpack_pnode(const struct ubifs_info *c, void *buf,
   struct ubifs_pnode *pnode)
{
 uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 int i, pos = 0, err;

 err = check_lpt_type(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_PNODE);
 if (err)
  return err;
 if (c->big_lpt)
  pnode->num = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, c->pcnt_bits);
 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  struct ubifs_lprops * const lprops = &pnode->lprops[i];

  lprops->free = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, c->space_bits);
  lprops->free <<= 3;
  lprops->dirty = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, c->space_bits);
  lprops->dirty <<= 3;

  if (ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, 1))
   lprops->flags = LPROPS_INDEX;
  else
   lprops->flags = 0;
  lprops->flags |= ubifs_categorize_lprops(c, lprops);
 }
 err = check_lpt_crc(c, buf, c->pnode_sz);
 return err;
}

/**
 * ubifs_unpack_nnode - unpack a nnode.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @buf: buffer containing packed nnode to unpack
 * @nnode: nnode structure to fill
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
int ubifs_unpack_nnode(const struct ubifs_info *c, void *buf,
         struct ubifs_nnode *nnode)
{
 uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 int i, pos = 0, err;

 err = check_lpt_type(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_NNODE);
 if (err)
  return err;
 if (c->big_lpt)
  nnode->num = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, c->pcnt_bits);
 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  int lnum;

  lnum = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, c->lpt_lnum_bits) +
         c->lpt_first;
  if (lnum == c->lpt_last + 1)
   lnum = 0;
  nnode->nbranch[i].lnum = lnum;
  nnode->nbranch[i].offs = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos,
           c->lpt_offs_bits);
 }
 err = check_lpt_crc(c, buf, c->nnode_sz);
 return err;
}

/**
 * unpack_ltab - unpack the LPT's own lprops table.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @buf: buffer from which to unpack
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int unpack_ltab(const struct ubifs_info *c, void *buf)
{
 uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 int i, pos = 0, err;

 err = check_lpt_type(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_LTAB);
 if (err)
  return err;
 for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++) {
  int free = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, c->lpt_spc_bits);
  int dirty = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, c->lpt_spc_bits);

  if (free < 0 || free > c->leb_size || dirty < 0 ||
      dirty > c->leb_size || free + dirty > c->leb_size)
   return -EINVAL;

  c->ltab[i].free = free;
  c->ltab[i].dirty = dirty;
  c->ltab[i].tgc = 0;
  c->ltab[i].cmt = 0;
 }
 err = check_lpt_crc(c, buf, c->ltab_sz);
 return err;
}

/**
 * unpack_lsave - unpack the LPT's save table.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @buf: buffer from which to unpack
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int unpack_lsave(const struct ubifs_info *c, void *buf)
{
 uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 int i, pos = 0, err;

 err = check_lpt_type(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_LSAVE);
 if (err)
  return err;
 for (i = 0; i < c->lsave_cnt; i++) {
  int lnum = ubifs_unpack_bits(c, &addr, &pos, c->lnum_bits);

  if (lnum < c->main_first || lnum >= c->leb_cnt)
   return -EINVAL;
  c->lsave[i] = lnum;
 }
 err = check_lpt_crc(c, buf, c->lsave_sz);
 return err;
}

/**
 * validate_nnode - validate a nnode.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @nnode: nnode to validate
 * @parent: parent nnode (or NULL for the root nnode)
 * @iip: index in parent
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int validate_nnode(const struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *nnode,
     struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 int i, lvl, max_offs;

 if (c->big_lpt) {
  int num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);

  if (nnode->num != num)
   return -EINVAL;
 }
 lvl = parent ? parent->level - 1 : c->lpt_hght;
 if (lvl < 1)
  return -EINVAL;
 if (lvl == 1)
  max_offs = c->leb_size - c->pnode_sz;
 else
  max_offs = c->leb_size - c->nnode_sz;
 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  int lnum = nnode->nbranch[i].lnum;
  int offs = nnode->nbranch[i].offs;

  if (lnum == 0) {
   if (offs != 0)
    return -EINVAL;
   continue;
  }
  if (lnum < c->lpt_first || lnum > c->lpt_last)
   return -EINVAL;
  if (offs < 0 || offs > max_offs)
   return -EINVAL;
 }
 return 0;
}

/**
 * validate_pnode - validate a pnode.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @pnode: pnode to validate
 * @parent: parent nnode
 * @iip: index in parent
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int validate_pnode(const struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode,
     struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 int i;

 if (c->big_lpt) {
  int num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);

  if (pnode->num != num)
   return -EINVAL;
 }
 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  int free = pnode->lprops[i].free;
  int dirty = pnode->lprops[i].dirty;

  if (free < 0 || free > c->leb_size || free % c->min_io_size ||
      (free & 7))
   return -EINVAL;
  if (dirty < 0 || dirty > c->leb_size || (dirty & 7))
   return -EINVAL;
  if (dirty + free > c->leb_size)
   return -EINVAL;
 }
 return 0;
}

/**
 * set_pnode_lnum - set LEB numbers on a pnode.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @pnode: pnode to update
 *
 * This function calculates the LEB numbers for the LEB properties it contains
 * based on the pnode number.
 */
static void set_pnode_lnum(const struct ubifs_info *c,
      struct ubifs_pnode *pnode)
{
 int i, lnum;

 lnum = (pnode->num << UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT) + c->main_first;
 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  if (lnum >= c->leb_cnt)
   return;
  pnode->lprops[i].lnum = lnum++;
 }
}

/**
 * ubifs_read_nnode - read a nnode from flash and link it to the tree in memory.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @parent: parent nnode (or NULL for the root)
 * @iip: index in parent
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
int ubifs_read_nnode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 struct ubifs_nbranch *branch = NULL;
 struct ubifs_nnode *nnode = NULL;
 void *buf = c->lpt_nod_buf;
 int err, lnum, offs;

 if (parent) {
  branch = &parent->nbranch[iip];
  lnum = branch->lnum;
  offs = branch->offs;
 } else {
  lnum = c->lpt_lnum;
  offs = c->lpt_offs;
 }
 nnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_nnode), GFP_NOFS);
 if (!nnode) {
  err = -ENOMEM;
  goto out;
 }
 if (lnum == 0) {
  /*
   * This nnode was not written which just means that the LEB
   * properties in the subtree below it describe empty LEBs. We
   * make the nnode as though we had read it, which in fact means
   * doing almost nothing.
 */
  if (c->big_lpt)
   nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
 } else {
  err = ubifs_leb_read(c, lnum, buf, offs, c->nnode_sz, 1);
  if (err)
   goto out;
  err = ubifs_unpack_nnode(c, buf, nnode);
  if (err)
   goto out;
 }
 err = validate_nnode(c, nnode, parent, iip);
 if (err)
  goto out;
 if (!c->big_lpt)
  nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
 if (parent) {
  branch->nnode = nnode;
  nnode->level = parent->level - 1;
 } else {
  c->nroot = nnode;
  nnode->level = c->lpt_hght;
 }
 nnode->parent = parent;
 nnode->iip = iip;
 return 0;

out:
 ubifs_err(c, "error %d reading nnode at %d:%d", err, lnum, offs);
 dump_stack();
 kfree(nnode);
 return err;
}

/**
 * read_pnode - read a pnode from flash and link it to the tree in memory.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @parent: parent nnode
 * @iip: index in parent
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int read_pnode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 struct ubifs_nbranch *branch;
 struct ubifs_pnode *pnode = NULL;
 void *buf = c->lpt_nod_buf;
 int err, lnum, offs;

 branch = &parent->nbranch[iip];
 lnum = branch->lnum;
 offs = branch->offs;
 pnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_pnode), GFP_NOFS);
 if (!pnode)
  return -ENOMEM;

 if (lnum == 0) {
  /*
   * This pnode was not written which just means that the LEB
   * properties in it describe empty LEBs. We make the pnode as
   * though we had read it.
 */
  int i;

  if (c->big_lpt)
   pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
  for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
   struct ubifs_lprops * const lprops = &pnode->lprops[i];

   lprops->free = c->leb_size;
   lprops->flags = ubifs_categorize_lprops(c, lprops);
  }
 } else {
  err = ubifs_leb_read(c, lnum, buf, offs, c->pnode_sz, 1);
  if (err)
   goto out;
  err = unpack_pnode(c, buf, pnode);
  if (err)
   goto out;
 }
 err = validate_pnode(c, pnode, parent, iip);
 if (err)
  goto out;
 if (!c->big_lpt)
  pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
 branch->pnode = pnode;
 pnode->parent = parent;
 pnode->iip = iip;
 set_pnode_lnum(c, pnode);
 c->pnodes_have += 1;
 return 0;

out:
 ubifs_err(c, "error %d reading pnode at %d:%d", err, lnum, offs);
 ubifs_dump_pnode(c, pnode, parent, iip);
 dump_stack();
 ubifs_err(c, "calc num: %d", calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip));
 kfree(pnode);
 return err;
}

/**
 * read_ltab - read LPT's own lprops table.
 * @c: UBIFS file-system description object
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int read_ltab(struct ubifs_info *c)
{
 int err;
 void *buf;

 buf = vmalloc(c->ltab_sz);
 if (!buf)
  return -ENOMEM;
 err = ubifs_leb_read(c, c->ltab_lnum, buf, c->ltab_offs, c->ltab_sz, 1);
 if (err)
  goto out;
 err = unpack_ltab(c, buf);
out:
 vfree(buf);
 return err;
}

/**
 * read_lsave - read LPT's save table.
 * @c: UBIFS file-system description object
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int read_lsave(struct ubifs_info *c)
{
 int err, i;
 void *buf;

 buf = vmalloc(c->lsave_sz);
 if (!buf)
  return -ENOMEM;
 err = ubifs_leb_read(c, c->lsave_lnum, buf, c->lsave_offs,
        c->lsave_sz, 1);
 if (err)
  goto out;
 err = unpack_lsave(c, buf);
 if (err)
  goto out;
 for (i = 0; i < c->lsave_cnt; i++) {
  int lnum = c->lsave[i];
  struct ubifs_lprops *lprops;

  /*
   * Due to automatic resizing, the values in the lsave table
   * could be beyond the volume size - just ignore them.
 */
  if (lnum >= c->leb_cnt)
   continue;
  lprops = ubifs_lpt_lookup(c, lnum);
  if (IS_ERR(lprops)) {
   err = PTR_ERR(lprops);
   goto out;
  }
 }
out:
 vfree(buf);
 return err;
}

/**
 * ubifs_get_nnode - get a nnode.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @parent: parent nnode (or NULL for the root)
 * @iip: index in parent
 *
 * This function returns a pointer to the nnode on success or a negative error
 * code on failure.
 */
struct ubifs_nnode *ubifs_get_nnode(struct ubifs_info *c,
        struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 struct ubifs_nbranch *branch;
 struct ubifs_nnode *nnode;
 int err;

 branch = &parent->nbranch[iip];
 nnode = branch->nnode;
 if (nnode)
  return nnode;
 err = ubifs_read_nnode(c, parent, iip);
 if (err)
  return ERR_PTR(err);
 return branch->nnode;
}

/**
 * ubifs_get_pnode - get a pnode.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @parent: parent nnode
 * @iip: index in parent
 *
 * This function returns a pointer to the pnode on success or a negative error
 * code on failure.
 */
struct ubifs_pnode *ubifs_get_pnode(struct ubifs_info *c,
        struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 struct ubifs_nbranch *branch;
 struct ubifs_pnode *pnode;
 int err;

 branch = &parent->nbranch[iip];
 pnode = branch->pnode;
 if (pnode)
  return pnode;
 err = read_pnode(c, parent, iip);
 if (err)
  return ERR_PTR(err);
 update_cats(c, branch->pnode);
 return branch->pnode;
}

/**
 * ubifs_pnode_lookup - lookup a pnode in the LPT.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @i: pnode number (0 to (main_lebs - 1) / UBIFS_LPT_FANOUT)
 *
 * This function returns a pointer to the pnode on success or a negative
 * error code on failure.
 */
struct ubifs_pnode *ubifs_pnode_lookup(struct ubifs_info *c, int i)
{
 int err, h, iip, shft;
 struct ubifs_nnode *nnode;

 if (!c->nroot) {
  err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
  if (err)
   return ERR_PTR(err);
 }
 i <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 nnode = c->nroot;
 shft = c->lpt_hght * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
  iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
  shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
  nnode = ubifs_get_nnode(c, nnode, iip);
  if (IS_ERR(nnode))
   return ERR_CAST(nnode);
 }
 iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
 return ubifs_get_pnode(c, nnode, iip);
}

/**
 * ubifs_lpt_lookup - lookup LEB properties in the LPT.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @lnum: LEB number to lookup
 *
 * This function returns a pointer to the LEB properties on success or a
 * negative error code on failure.
 */
struct ubifs_lprops *ubifs_lpt_lookup(struct ubifs_info *c, int lnum)
{
 int i, iip;
 struct ubifs_pnode *pnode;

 i = lnum - c->main_first;
 pnode = ubifs_pnode_lookup(c, i >> UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT);
 if (IS_ERR(pnode))
  return ERR_CAST(pnode);
 iip = (i & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
 dbg_lp("LEB %d, free %d, dirty %d, flags %d", lnum,
        pnode->lprops[iip].free, pnode->lprops[iip].dirty,
        pnode->lprops[iip].flags);
 return &pnode->lprops[iip];
}

/**
 * dirty_cow_nnode - ensure a nnode is not being committed.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @nnode: nnode to check
 *
 * Returns dirtied nnode on success or negative error code on failure.
 */
static struct ubifs_nnode *dirty_cow_nnode(struct ubifs_info *c,
        struct ubifs_nnode *nnode)
{
 struct ubifs_nnode *n;
 int i;

 if (!test_bit(COW_CNODE, &nnode->flags)) {
  /* nnode is not being committed */
  if (!test_and_set_bit(DIRTY_CNODE, &nnode->flags)) {
   c->dirty_nn_cnt += 1;
   ubifs_add_nnode_dirt(c, nnode);
  }
  return nnode;
 }

 /* nnode is being committed, so copy it */
 n = kmemdup(nnode, sizeof(struct ubifs_nnode), GFP_NOFS);
 if (unlikely(!n))
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 n->cnext = NULL;
 __set_bit(DIRTY_CNODE, &n->flags);
 __clear_bit(COW_CNODE, &n->flags);

 /* The children now have new parent */
 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  struct ubifs_nbranch *branch = &n->nbranch[i];

  if (branch->cnode)
   branch->cnode->parent = n;
 }

 ubifs_assert(c, !test_bit(OBSOLETE_CNODE, &nnode->flags));
 __set_bit(OBSOLETE_CNODE, &nnode->flags);

 c->dirty_nn_cnt += 1;
 ubifs_add_nnode_dirt(c, nnode);
 if (nnode->parent)
  nnode->parent->nbranch[n->iip].nnode = n;
 else
  c->nroot = n;
 return n;
}

/**
 * dirty_cow_pnode - ensure a pnode is not being committed.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @pnode: pnode to check
 *
 * Returns dirtied pnode on success or negative error code on failure.
 */
static struct ubifs_pnode *dirty_cow_pnode(struct ubifs_info *c,
        struct ubifs_pnode *pnode)
{
 struct ubifs_pnode *p;

 if (!test_bit(COW_CNODE, &pnode->flags)) {
  /* pnode is not being committed */
  if (!test_and_set_bit(DIRTY_CNODE, &pnode->flags)) {
   c->dirty_pn_cnt += 1;
   add_pnode_dirt(c, pnode);
  }
  return pnode;
 }

 /* pnode is being committed, so copy it */
 p = kmemdup(pnode, sizeof(struct ubifs_pnode), GFP_NOFS);
 if (unlikely(!p))
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 p->cnext = NULL;
 __set_bit(DIRTY_CNODE, &p->flags);
 __clear_bit(COW_CNODE, &p->flags);
 replace_cats(c, pnode, p);

 ubifs_assert(c, !test_bit(OBSOLETE_CNODE, &pnode->flags));
 __set_bit(OBSOLETE_CNODE, &pnode->flags);

 c->dirty_pn_cnt += 1;
 add_pnode_dirt(c, pnode);
 pnode->parent->nbranch[p->iip].pnode = p;
 return p;
}

/**
 * ubifs_lpt_lookup_dirty - lookup LEB properties in the LPT.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @lnum: LEB number to lookup
 *
 * This function returns a pointer to the LEB properties on success or a
 * negative error code on failure.
 */
struct ubifs_lprops *ubifs_lpt_lookup_dirty(struct ubifs_info *c, int lnum)
{
 int err, i, h, iip, shft;
 struct ubifs_nnode *nnode;
 struct ubifs_pnode *pnode;

 if (!c->nroot) {
  err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
  if (err)
   return ERR_PTR(err);
 }
 nnode = c->nroot;
 nnode = dirty_cow_nnode(c, nnode);
 if (IS_ERR(nnode))
  return ERR_CAST(nnode);
 i = lnum - c->main_first;
 shft = c->lpt_hght * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
  iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
  shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
  nnode = ubifs_get_nnode(c, nnode, iip);
  if (IS_ERR(nnode))
   return ERR_CAST(nnode);
  nnode = dirty_cow_nnode(c, nnode);
  if (IS_ERR(nnode))
   return ERR_CAST(nnode);
 }
 iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
 pnode = ubifs_get_pnode(c, nnode, iip);
 if (IS_ERR(pnode))
  return ERR_CAST(pnode);
 pnode = dirty_cow_pnode(c, pnode);
 if (IS_ERR(pnode))
  return ERR_CAST(pnode);
 iip = (i & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
 dbg_lp("LEB %d, free %d, dirty %d, flags %d", lnum,
        pnode->lprops[iip].free, pnode->lprops[iip].dirty,
        pnode->lprops[iip].flags);
 ubifs_assert(c, test_bit(DIRTY_CNODE, &pnode->flags));
 return &pnode->lprops[iip];
}

/**
 * ubifs_lpt_calc_hash - Calculate hash of the LPT pnodes
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @hash: the returned hash of the LPT pnodes
 *
 * This function iterates over the LPT pnodes and creates a hash over them.
 * Returns 0 for success or a negative error code otherwise.
 */
int ubifs_lpt_calc_hash(struct ubifs_info *c, u8 *hash)
{
 struct ubifs_nnode *nnode, *nn;
 struct ubifs_cnode *cnode;
 struct shash_desc *desc;
 int iip = 0, i;
 int bufsiz = max_t(int, c->nnode_sz, c->pnode_sz);
 void *buf;
 int err;

 if (!ubifs_authenticated(c))
  return 0;

 if (!c->nroot) {
  err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
  if (err)
   return err;
 }

 desc = ubifs_hash_get_desc(c);
 if (IS_ERR(desc))
  return PTR_ERR(desc);

 buf = kmalloc(bufsiz, GFP_NOFS);
 if (!buf) {
  err = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 cnode = (struct ubifs_cnode *)c->nroot;

 while (cnode) {
  nnode = cnode->parent;
  nn = (struct ubifs_nnode *)cnode;
  if (cnode->level > 1) {
   while (iip < UBIFS_LPT_FANOUT) {
    if (nn->nbranch[iip].lnum == 0) {
     /* Go right */
     iip++;
     continue;
    }

    nnode = ubifs_get_nnode(c, nn, iip);
    if (IS_ERR(nnode)) {
     err = PTR_ERR(nnode);
     goto out;
    }

    /* Go down */
    iip = 0;
    cnode = (struct ubifs_cnode *)nnode;
    break;
   }
   if (iip < UBIFS_LPT_FANOUT)
    continue;
  } else {
   struct ubifs_pnode *pnode;

   for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
    if (nn->nbranch[i].lnum == 0)
     continue;
    pnode = ubifs_get_pnode(c, nn, i);
    if (IS_ERR(pnode)) {
     err = PTR_ERR(pnode);
     goto out;
    }

    ubifs_pack_pnode(c, buf, pnode);
    err = ubifs_shash_update(c, desc, buf,
        c->pnode_sz);
    if (err)
     goto out;
   }
  }
  /* Go up and to the right */
  iip = cnode->iip + 1;
  cnode = (struct ubifs_cnode *)nnode;
 }

 err = ubifs_shash_final(c, desc, hash);
out:
 kfree(desc);
 kfree(buf);

 return err;
}

/**
 * lpt_check_hash - check the hash of the LPT.
 * @c: UBIFS file-system description object
 *
 * This function calculates a hash over all pnodes in the LPT and compares it with
 * the hash stored in the master node. Returns %0 on success and a negative error
 * code on failure.
 */
static int lpt_check_hash(struct ubifs_info *c)
{
 int err;
 u8 hash[UBIFS_HASH_ARR_SZ];

 if (!ubifs_authenticated(c))
  return 0;

 err = ubifs_lpt_calc_hash(c, hash);
 if (err)
  return err;

 if (ubifs_check_hash(c, c->mst_node->hash_lpt, hash)) {
  err = -EPERM;
  ubifs_err(c, "Failed to authenticate LPT");
 } else {
  err = 0;
 }

 return err;
}

/**
 * lpt_init_rd - initialize the LPT for reading.
 * @c: UBIFS file-system description object
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int lpt_init_rd(struct ubifs_info *c)
{
 int err, i;

 c->ltab = vmalloc(array_size(sizeof(struct ubifs_lpt_lprops),
         c->lpt_lebs));
 if (!c->ltab)
  return -ENOMEM;

 i = max_t(int, c->nnode_sz, c->pnode_sz);
 c->lpt_nod_buf = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
 if (!c->lpt_nod_buf)
  return -ENOMEM;

 for (i = 0; i < LPROPS_HEAP_CNT; i++) {
  c->lpt_heap[i].arr = kmalloc_array(LPT_HEAP_SZ,
         sizeof(void *),
         GFP_KERNEL);
  if (!c->lpt_heap[i].arr)
   return -ENOMEM;
  c->lpt_heap[i].cnt = 0;
  c->lpt_heap[i].max_cnt = LPT_HEAP_SZ;
 }

 c->dirty_idx.arr = kmalloc_array(LPT_HEAP_SZ, sizeof(void *),
      GFP_KERNEL);
 if (!c->dirty_idx.arr)
  return -ENOMEM;
 c->dirty_idx.cnt = 0;
 c->dirty_idx.max_cnt = LPT_HEAP_SZ;

 err = read_ltab(c);
 if (err)
  return err;

 err = lpt_check_hash(c);
 if (err)
  return err;

 dbg_lp("space_bits %d", c->space_bits);
 dbg_lp("lpt_lnum_bits %d", c->lpt_lnum_bits);
 dbg_lp("lpt_offs_bits %d", c->lpt_offs_bits);
 dbg_lp("lpt_spc_bits %d", c->lpt_spc_bits);
 dbg_lp("pcnt_bits %d", c->pcnt_bits);
 dbg_lp("lnum_bits %d", c->lnum_bits);
 dbg_lp("pnode_sz %d", c->pnode_sz);
 dbg_lp("nnode_sz %d", c->nnode_sz);
 dbg_lp("ltab_sz %d", c->ltab_sz);
 dbg_lp("lsave_sz %d", c->lsave_sz);
 dbg_lp("lsave_cnt %d", c->lsave_cnt);
 dbg_lp("lpt_hght %d", c->lpt_hght);
 dbg_lp("big_lpt %u", c->big_lpt);
 dbg_lp("LPT root is at %d:%d", c->lpt_lnum, c->lpt_offs);
 dbg_lp("LPT head is at %d:%d", c->nhead_lnum, c->nhead_offs);
 dbg_lp("LPT ltab is at %d:%d", c->ltab_lnum, c->ltab_offs);
 if (c->big_lpt)
  dbg_lp("LPT lsave is at %d:%d", c->lsave_lnum, c->lsave_offs);

 return 0;
}

/**
 * lpt_init_wr - initialize the LPT for writing.
 * @c: UBIFS file-system description object
 *
 * 'lpt_init_rd()' must have been called already.
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int lpt_init_wr(struct ubifs_info *c)
{
 int err, i;

 c->ltab_cmt = vmalloc(array_size(sizeof(struct ubifs_lpt_lprops),
      c->lpt_lebs));
 if (!c->ltab_cmt)
  return -ENOMEM;

 c->lpt_buf = vmalloc(c->leb_size);
 if (!c->lpt_buf)
  return -ENOMEM;

 if (c->big_lpt) {
  c->lsave = kmalloc_array(c->lsave_cnt, sizeof(int), GFP_NOFS);
  if (!c->lsave)
   return -ENOMEM;
  err = read_lsave(c);
  if (err)
   return err;
 }

 for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++)
  if (c->ltab[i].free == c->leb_size) {
   err = ubifs_leb_unmap(c, i + c->lpt_first);
   if (err)
    return err;
  }

 return 0;
}

/**
 * ubifs_lpt_init - initialize the LPT.
 * @c: UBIFS file-system description object
 * @rd: whether to initialize lpt for reading
 * @wr: whether to initialize lpt for writing
 *
 * For mounting 'rw', @rd and @wr are both true. For mounting 'ro', @rd is true
 * and @wr is false. For mounting from 'ro' to 'rw', @rd is false and @wr is
 * true.
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
int ubifs_lpt_init(struct ubifs_info *c, int rd, int wr)
{
 int err;

 if (rd) {
  err = lpt_init_rd(c);
  if (err)
   goto out_err;
 }

 if (wr) {
  err = lpt_init_wr(c);
  if (err)
   goto out_err;
 }

 return 0;

out_err:
 if (wr)
  ubifs_lpt_free(c, 1);
 if (rd)
  ubifs_lpt_free(c, 0);
 return err;
}

/**
 * struct lpt_scan_node - somewhere to put nodes while we scan LPT.
 * @nnode: where to keep a nnode
 * @pnode: where to keep a pnode
 * @cnode: where to keep a cnode
 * @in_tree: is the node in the tree in memory
 * @ptr: union of node pointers
 * @ptr.nnode: pointer to the nnode (if it is an nnode) which may be here or in
 * the tree
 * @ptr.pnode: ditto for pnode
 * @ptr.cnode: ditto for cnode
 */
struct lpt_scan_node {
 union {
  struct ubifs_nnode nnode;
  struct ubifs_pnode pnode;
  struct ubifs_cnode cnode;
 };
 int in_tree;
 union {
  struct ubifs_nnode *nnode;
  struct ubifs_pnode *pnode;
  struct ubifs_cnode *cnode;
 } ptr;
};

/**
 * scan_get_nnode - for the scan, get a nnode from either the tree or flash.
 * @c: the UBIFS file-system description object
 * @path: where to put the nnode
 * @parent: parent of the nnode
 * @iip: index in parent of the nnode
 *
 * This function returns a pointer to the nnode on success or a negative error
 * code on failure.
 */
static struct ubifs_nnode *scan_get_nnode(struct ubifs_info *c,
       struct lpt_scan_node *path,
       struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 struct ubifs_nbranch *branch;
 struct ubifs_nnode *nnode;
 void *buf = c->lpt_nod_buf;
 int err;

 branch = &parent->nbranch[iip];
 nnode = branch->nnode;
 if (nnode) {
  path->in_tree = 1;
  path->ptr.nnode = nnode;
  return nnode;
 }
 nnode = &path->nnode;
 path->in_tree = 0;
 path->ptr.nnode = nnode;
 memset(nnode, 0, sizeof(struct ubifs_nnode));
 if (branch->lnum == 0) {
  /*
   * This nnode was not written which just means that the LEB
   * properties in the subtree below it describe empty LEBs. We
   * make the nnode as though we had read it, which in fact means
   * doing almost nothing.
 */
  if (c->big_lpt)
   nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
 } else {
  err = ubifs_leb_read(c, branch->lnum, buf, branch->offs,
         c->nnode_sz, 1);
  if (err)
   return ERR_PTR(err);
  err = ubifs_unpack_nnode(c, buf, nnode);
  if (err)
   return ERR_PTR(err);
 }
 err = validate_nnode(c, nnode, parent, iip);
 if (err)
  return ERR_PTR(err);
 if (!c->big_lpt)
  nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
 nnode->level = parent->level - 1;
 nnode->parent = parent;
 nnode->iip = iip;
 return nnode;
}

/**
 * scan_get_pnode - for the scan, get a pnode from either the tree or flash.
 * @c: the UBIFS file-system description object
 * @path: where to put the pnode
 * @parent: parent of the pnode
 * @iip: index in parent of the pnode
 *
 * This function returns a pointer to the pnode on success or a negative error
 * code on failure.
 */
static struct ubifs_pnode *scan_get_pnode(struct ubifs_info *c,
       struct lpt_scan_node *path,
       struct ubifs_nnode *parent, int iip)
{
 struct ubifs_nbranch *branch;
 struct ubifs_pnode *pnode;
 void *buf = c->lpt_nod_buf;
 int err;

 branch = &parent->nbranch[iip];
 pnode = branch->pnode;
 if (pnode) {
  path->in_tree = 1;
  path->ptr.pnode = pnode;
  return pnode;
 }
 pnode = &path->pnode;
 path->in_tree = 0;
 path->ptr.pnode = pnode;
 memset(pnode, 0, sizeof(struct ubifs_pnode));
 if (branch->lnum == 0) {
  /*
   * This pnode was not written which just means that the LEB
   * properties in it describe empty LEBs. We make the pnode as
   * though we had read it.
 */
  int i;

  if (c->big_lpt)
   pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
  for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
   struct ubifs_lprops * const lprops = &pnode->lprops[i];

   lprops->free = c->leb_size;
   lprops->flags = ubifs_categorize_lprops(c, lprops);
  }
 } else {
  ubifs_assert(c, branch->lnum >= c->lpt_first &&
        branch->lnum <= c->lpt_last);
  ubifs_assert(c, branch->offs >= 0 && branch->offs < c->leb_size);
  err = ubifs_leb_read(c, branch->lnum, buf, branch->offs,
         c->pnode_sz, 1);
  if (err)
   return ERR_PTR(err);
  err = unpack_pnode(c, buf, pnode);
  if (err)
   return ERR_PTR(err);
 }
 err = validate_pnode(c, pnode, parent, iip);
 if (err)
  return ERR_PTR(err);
 if (!c->big_lpt)
  pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
 pnode->parent = parent;
 pnode->iip = iip;
 set_pnode_lnum(c, pnode);
 return pnode;
}

/**
 * ubifs_lpt_scan_nolock - scan the LPT.
 * @c: the UBIFS file-system description object
 * @start_lnum: LEB number from which to start scanning
 * @end_lnum: LEB number at which to stop scanning
 * @scan_cb: callback function called for each lprops
 * @data: data to be passed to the callback function
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
int ubifs_lpt_scan_nolock(struct ubifs_info *c, int start_lnum, int end_lnum,
     ubifs_lpt_scan_callback scan_cb, void *data)
{
 int err = 0, i, h, iip, shft;
 struct ubifs_nnode *nnode;
 struct ubifs_pnode *pnode;
 struct lpt_scan_node *path;

 if (start_lnum == -1) {
  start_lnum = end_lnum + 1;
  if (start_lnum >= c->leb_cnt)
   start_lnum = c->main_first;
 }

 ubifs_assert(c, start_lnum >= c->main_first && start_lnum < c->leb_cnt);
 ubifs_assert(c, end_lnum >= c->main_first && end_lnum < c->leb_cnt);

 if (!c->nroot) {
  err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
  if (err)
   return err;
 }

 path = kmalloc_array(c->lpt_hght + 1, sizeof(struct lpt_scan_node),
        GFP_NOFS);
 if (!path)
  return -ENOMEM;

 path[0].ptr.nnode = c->nroot;
 path[0].in_tree = 1;
again:
 /* Descend to the pnode containing start_lnum */
 nnode = c->nroot;
 i = start_lnum - c->main_first;
 shft = c->lpt_hght * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
  iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
  shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
  nnode = scan_get_nnode(c, path + h, nnode, iip);
  if (IS_ERR(nnode)) {
   err = PTR_ERR(nnode);
   goto out;
  }
 }
 iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
 pnode = scan_get_pnode(c, path + h, nnode, iip);
 if (IS_ERR(pnode)) {
  err = PTR_ERR(pnode);
  goto out;
 }
 iip = (i & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));

 /* Loop for each lprops */
 while (1) {
  struct ubifs_lprops *lprops = &pnode->lprops[iip];
  int ret, lnum = lprops->lnum;

  ret = scan_cb(c, lprops, path[h].in_tree, data);
  if (ret < 0) {
   err = ret;
   goto out;
  }
  if (ret & LPT_SCAN_ADD) {
   /* Add all the nodes in path to the tree in memory */
   for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
    const size_t sz = sizeof(struct ubifs_nnode);
    struct ubifs_nnode *parent;

    if (path[h].in_tree)
     continue;
    nnode = kmemdup(&path[h].nnode, sz, GFP_NOFS);
    if (!nnode) {
     err = -ENOMEM;
     goto out;
    }
    parent = nnode->parent;
    parent->nbranch[nnode->iip].nnode = nnode;
    path[h].ptr.nnode = nnode;
    path[h].in_tree = 1;
    path[h + 1].cnode.parent = nnode;
   }
   if (path[h].in_tree)
    ubifs_ensure_cat(c, lprops);
   else {
    const size_t sz = sizeof(struct ubifs_pnode);
    struct ubifs_nnode *parent;

    pnode = kmemdup(&path[h].pnode, sz, GFP_NOFS);
    if (!pnode) {
     err = -ENOMEM;
     goto out;
    }
    parent = pnode->parent;
    parent->nbranch[pnode->iip].pnode = pnode;
    path[h].ptr.pnode = pnode;
    path[h].in_tree = 1;
    update_cats(c, pnode);
    c->pnodes_have += 1;
   }
   err = dbg_check_lpt_nodes(c, (struct ubifs_cnode *)
        c->nroot, 0, 0);
   if (err)
    goto out;
   err = dbg_check_cats(c);
   if (err)
    goto out;
  }
  if (ret & LPT_SCAN_STOP) {
   err = 0;
   break;
  }
  /* Get the next lprops */
  if (lnum == end_lnum) {
   /*
    * We got to the end without finding what we were
    * looking for
 */
   err = -ENOSPC;
   goto out;
  }
  if (lnum + 1 >= c->leb_cnt) {
   /* Wrap-around to the beginning */
   start_lnum = c->main_first;
   goto again;
  }
  if (iip + 1 < UBIFS_LPT_FANOUT) {
   /* Next lprops is in the same pnode */
   iip += 1;
   continue;
  }
  /* We need to get the next pnode. Go up until we can go right */
  iip = pnode->iip;
  while (1) {
   h -= 1;
   ubifs_assert(c, h >= 0);
   nnode = path[h].ptr.nnode;
   if (iip + 1 < UBIFS_LPT_FANOUT)
    break;
   iip = nnode->iip;
  }
  /* Go right */
  iip += 1;
  /* Descend to the pnode */
  h += 1;
  for (; h < c->lpt_hght; h++) {
   nnode = scan_get_nnode(c, path + h, nnode, iip);
   if (IS_ERR(nnode)) {
    err = PTR_ERR(nnode);
    goto out;
   }
   iip = 0;
  }
  pnode = scan_get_pnode(c, path + h, nnode, iip);
  if (IS_ERR(pnode)) {
   err = PTR_ERR(pnode);
   goto out;
  }
  iip = 0;
 }
out:
 kfree(path);
 return err;
}

/**
 * dbg_chk_pnode - check a pnode.
 * @c: the UBIFS file-system description object
 * @pnode: pnode to check
 * @col: pnode column
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
static int dbg_chk_pnode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode,
    int col)
{
 int i;

 if (pnode->num != col) {
  ubifs_err(c, "pnode num %d expected %d parent num %d iip %d",
     pnode->num, col, pnode->parent->num, pnode->iip);
  return -EINVAL;
 }
 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
  struct ubifs_lprops *lp, *lprops = &pnode->lprops[i];
  int lnum = (pnode->num << UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT) + i +
      c->main_first;
  int found, cat = lprops->flags & LPROPS_CAT_MASK;
  struct ubifs_lpt_heap *heap;
  struct list_head *list = NULL;

  if (lnum >= c->leb_cnt)
   continue;
  if (lprops->lnum != lnum) {
   ubifs_err(c, "bad LEB number %d expected %d",
      lprops->lnum, lnum);
   return -EINVAL;
  }
  if (lprops->flags & LPROPS_TAKEN) {
   if (cat != LPROPS_UNCAT) {
    ubifs_err(c, "LEB %d taken but not uncat %d",
       lprops->lnum, cat);
    return -EINVAL;
   }
   continue;
  }
  if (lprops->flags & LPROPS_INDEX) {
   switch (cat) {
   case LPROPS_UNCAT:
   case LPROPS_DIRTY_IDX:
   case LPROPS_FRDI_IDX:
    break;
   default:
    ubifs_err(c, "LEB %d index but cat %d",
       lprops->lnum, cat);
    return -EINVAL;
   }
  } else {
   switch (cat) {
   case LPROPS_UNCAT:
   case LPROPS_DIRTY:
   case LPROPS_FREE:
   case LPROPS_EMPTY:
   case LPROPS_FREEABLE:
    break;
   default:
    ubifs_err(c, "LEB %d not index but cat %d",
       lprops->lnum, cat);
    return -EINVAL;
   }
  }
  switch (cat) {
  case LPROPS_UNCAT:
   list = &c->uncat_list;
   break;
  case LPROPS_EMPTY:
   list = &c->empty_list;
   break;
  case LPROPS_FREEABLE:
   list = &c->freeable_list;
   break;
  case LPROPS_FRDI_IDX:
   list = &c->frdi_idx_list;
   break;
  }
  found = 0;
  switch (cat) {
  case LPROPS_DIRTY:
  case LPROPS_DIRTY_IDX:
  case LPROPS_FREE:
   heap = &c->lpt_heap[cat - 1];
   if (lprops->hpos < heap->cnt &&
       heap->arr[lprops->hpos] == lprops)
    found = 1;
   break;
  case LPROPS_UNCAT:
  case LPROPS_EMPTY:
  case LPROPS_FREEABLE:
  case LPROPS_FRDI_IDX:
   list_for_each_entry(lp, list, list)
    if (lprops == lp) {
     found = 1;
     break;
    }
   break;
  }
  if (!found) {
   ubifs_err(c, "LEB %d cat %d not found in cat heap/list",
      lprops->lnum, cat);
   return -EINVAL;
  }
  switch (cat) {
  case LPROPS_EMPTY:
   if (lprops->free != c->leb_size) {
    ubifs_err(c, "LEB %d cat %d free %d dirty %d",
       lprops->lnum, cat, lprops->free,
       lprops->dirty);
    return -EINVAL;
   }
   break;
  case LPROPS_FREEABLE:
  case LPROPS_FRDI_IDX:
   if (lprops->free + lprops->dirty != c->leb_size) {
    ubifs_err(c, "LEB %d cat %d free %d dirty %d",
       lprops->lnum, cat, lprops->free,
       lprops->dirty);
    return -EINVAL;
   }
   break;
  }
 }
 return 0;
}

/**
 * dbg_check_lpt_nodes - check nnodes and pnodes.
 * @c: the UBIFS file-system description object
 * @cnode: next cnode (nnode or pnode) to check
 * @row: row of cnode (root is zero)
 * @col: column of cnode (leftmost is zero)
 *
 * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 */
int dbg_check_lpt_nodes(struct ubifs_info *c, struct ubifs_cnode *cnode,
   int row, int col)
{
 struct ubifs_nnode *nnode, *nn;
 struct ubifs_cnode *cn;
 int num, iip = 0, err;

 if (!dbg_is_chk_lprops(c))
  return 0;

 while (cnode) {
  ubifs_assert(c, row >= 0);
  nnode = cnode->parent;
  if (cnode->level) {
   /* cnode is a nnode */
   num = calc_nnode_num(row, col);
   if (cnode->num != num) {
    ubifs_err(c, "nnode num %d expected %d parent num %d iip %d",
       cnode->num, num,
       (nnode ? nnode->num : 0), cnode->iip);
    return -EINVAL;
   }
   nn = (struct ubifs_nnode *)cnode;
   while (iip < UBIFS_LPT_FANOUT) {
    cn = nn->nbranch[iip].cnode;
    if (cn) {
     /* Go down */
     row += 1;
     col <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
     col += iip;
     iip = 0;
     cnode = cn;
     break;
    }
    /* Go right */
    iip += 1;
   }
   if (iip < UBIFS_LPT_FANOUT)
    continue;
  } else {
   struct ubifs_pnode *pnode;

   /* cnode is a pnode */
   pnode = (struct ubifs_pnode *)cnode;
   err = dbg_chk_pnode(c, pnode, col);
   if (err)
    return err;
  }
  /* Go up and to the right */
  row -= 1;
  col >>= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
  iip = cnode->iip + 1;
  cnode = (struct ubifs_cnode *)nnode;
 }
 return 0;
}