1c06d8858e43fcc2c0c5c509d4681a62315bb779
[project/fstools.git] / libubi / ubi-user.h
1 /*
2  * Copyright © International Business Machines Corp., 2006
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See
12  * the GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
17  *
18  * Author: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
19  */
20
21 #ifndef __UBI_USER_H__
22 #define __UBI_USER_H__
23
24 /*
25  * UBI device creation (the same as MTD device attachment)
26  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
27  *
28  * MTD devices may be attached using %UBI_IOCATT ioctl command of the UBI
29  * control device. The caller has to properly fill and pass
30  * &struct ubi_attach_req object - UBI will attach the MTD device specified in
31  * the request and return the newly created UBI device number as the ioctl
32  * return value.
33  *
34  * UBI device deletion (the same as MTD device detachment)
35  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
36  *
37  * An UBI device maybe deleted with %UBI_IOCDET ioctl command of the UBI
38  * control device.
39  *
40  * UBI volume creation
41  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
42  *
43  * UBI volumes are created via the %UBI_IOCMKVOL ioctl command of UBI character
44  * device. A &struct ubi_mkvol_req object has to be properly filled and a
45  * pointer to it has to be passed to the ioctl.
46  *
47  * UBI volume deletion
48  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
49  *
50  * To delete a volume, the %UBI_IOCRMVOL ioctl command of the UBI character
51  * device should be used. A pointer to the 32-bit volume ID hast to be passed
52  * to the ioctl.
53  *
54  * UBI volume re-size
55  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
56  *
57  * To re-size a volume, the %UBI_IOCRSVOL ioctl command of the UBI character
58  * device should be used. A &struct ubi_rsvol_req object has to be properly
59  * filled and a pointer to it has to be passed to the ioctl.
60  *
61  * UBI volumes re-name
62  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
63  *
64  * To re-name several volumes atomically at one go, the %UBI_IOCRNVOL command
65  * of the UBI character device should be used. A &struct ubi_rnvol_req object
66  * has to be properly filled and a pointer to it has to be passed to the ioctl.
67  *
68  * UBI volume update
69  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~
70  *
71  * Volume update should be done via the %UBI_IOCVOLUP ioctl command of the
72  * corresponding UBI volume character device. A pointer to a 64-bit update
73  * size should be passed to the ioctl. After this, UBI expects user to write
74  * this number of bytes to the volume character device. The update is finished
75  * when the claimed number of bytes is passed. So, the volume update sequence
76  * is something like:
77  *
78  * fd = open("/dev/my_volume");
79  * ioctl(fd, UBI_IOCVOLUP, &image_size);
80  * write(fd, buf, image_size);
81  * close(fd);
82  *
83  * Logical eraseblock erase
84  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
85  *
86  * To erase a logical eraseblock, the %UBI_IOCEBER ioctl command of the
87  * corresponding UBI volume character device should be used. This command
88  * unmaps the requested logical eraseblock, makes sure the corresponding
89  * physical eraseblock is successfully erased, and returns.
90  *
91  * Atomic logical eraseblock change
92  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
93  *
94  * Atomic logical eraseblock change operation is called using the %UBI_IOCEBCH
95  * ioctl command of the corresponding UBI volume character device. A pointer to
96  * a &struct ubi_leb_change_req object has to be passed to the ioctl. Then the
97  * user is expected to write the requested amount of bytes (similarly to what
98  * should be done in case of the "volume update" ioctl).
99  *
100  * Logical eraseblock map
101  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
102  *
103  * To map a logical eraseblock to a physical eraseblock, the %UBI_IOCEBMAP
104  * ioctl command should be used. A pointer to a &struct ubi_map_req object is
105  * expected to be passed. The ioctl maps the requested logical eraseblock to
106  * a physical eraseblock and returns.  Only non-mapped logical eraseblocks can
107  * be mapped. If the logical eraseblock specified in the request is already
108  * mapped to a physical eraseblock, the ioctl fails and returns error.
109  *
110  * Logical eraseblock unmap
111  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
112  *
113  * To unmap a logical eraseblock to a physical eraseblock, the %UBI_IOCEBUNMAP
114  * ioctl command should be used. The ioctl unmaps the logical eraseblocks,
115  * schedules corresponding physical eraseblock for erasure, and returns. Unlike
116  * the "LEB erase" command, it does not wait for the physical eraseblock being
117  * erased. Note, the side effect of this is that if an unclean reboot happens
118  * after the unmap ioctl returns, you may find the LEB mapped again to the same
119  * physical eraseblock after the UBI is run again.
120  *
121  * Check if logical eraseblock is mapped
122  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
123  *
124  * To check if a logical eraseblock is mapped to a physical eraseblock, the
125  * %UBI_IOCEBISMAP ioctl command should be used. It returns %0 if the LEB is
126  * not mapped, and %1 if it is mapped.
127  *
128  * Set an UBI volume property
129  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
130  *
131  * To set an UBI volume property the %UBI_IOCSETPROP ioctl command should be
132  * used. A pointer to a &struct ubi_set_vol_prop_req object is expected to be
133  * passed. The object describes which property should be set, and to which value
134  * it should be set.
135  */
136
137 /*
138  * When a new UBI volume or UBI device is created, users may either specify the
139  * volume/device number they want to create or to let UBI automatically assign
140  * the number using these constants.
141  */
142 #define UBI_VOL_NUM_AUTO (-1)
143 #define UBI_DEV_NUM_AUTO (-1)
144
145 /* Maximum volume name length */
146 #define UBI_MAX_VOLUME_NAME 127
147
148 /* ioctl commands of UBI character devices */
149
150 #define UBI_IOC_MAGIC 'o'
151
152 /* Create an UBI volume */
153 #define UBI_IOCMKVOL _IOW(UBI_IOC_MAGIC, 0, struct ubi_mkvol_req)
154 /* Remove an UBI volume */
155 #define UBI_IOCRMVOL _IOW(UBI_IOC_MAGIC, 1, int32_t)
156 /* Re-size an UBI volume */
157 #define UBI_IOCRSVOL _IOW(UBI_IOC_MAGIC, 2, struct ubi_rsvol_req)
158 /* Re-name volumes */
159 #define UBI_IOCRNVOL _IOW(UBI_IOC_MAGIC, 3, struct ubi_rnvol_req)
160
161 /* ioctl commands of the UBI control character device */
162
163 #define UBI_CTRL_IOC_MAGIC 'o'
164
165 /* Attach an MTD device */
166 #define UBI_IOCATT _IOW(UBI_CTRL_IOC_MAGIC, 64, struct ubi_attach_req)
167 /* Detach an MTD device */
168 #define UBI_IOCDET _IOW(UBI_CTRL_IOC_MAGIC, 65, int32_t)
169
170 /* ioctl commands of UBI volume character devices */
171
172 #define UBI_VOL_IOC_MAGIC 'O'
173
174 /* Start UBI volume update */
175 #define UBI_IOCVOLUP _IOW(UBI_VOL_IOC_MAGIC, 0, int64_t)
176 /* LEB erasure command, used for debugging, disabled by default */
177 #define UBI_IOCEBER _IOW(UBI_VOL_IOC_MAGIC, 1, int32_t)
178 /* Atomic LEB change command */
179 #define UBI_IOCEBCH _IOW(UBI_VOL_IOC_MAGIC, 2, int32_t)
180 /* Map LEB command */
181 #define UBI_IOCEBMAP _IOW(UBI_VOL_IOC_MAGIC, 3, struct ubi_map_req)
182 /* Unmap LEB command */
183 #define UBI_IOCEBUNMAP _IOW(UBI_VOL_IOC_MAGIC, 4, int32_t)
184 /* Check if LEB is mapped command */
185 #define UBI_IOCEBISMAP _IOR(UBI_VOL_IOC_MAGIC, 5, int32_t)
186 /* Set an UBI volume property */
187 #define UBI_IOCSETVOLPROP _IOW(UBI_VOL_IOC_MAGIC, 6, \
188                                struct ubi_set_vol_prop_req)
189
190 /* Maximum MTD device name length supported by UBI */
191 #define MAX_UBI_MTD_NAME_LEN 127
192
193 /* Maximum amount of UBI volumes that can be re-named at one go */
194 #define UBI_MAX_RNVOL 32
195
196 /*
197  * UBI volume type constants.
198  *
199  * @UBI_DYNAMIC_VOLUME: dynamic volume
200  * @UBI_STATIC_VOLUME:  static volume
201  */
202 enum {
203         UBI_DYNAMIC_VOLUME = 3,
204         UBI_STATIC_VOLUME  = 4,
205 };
206
207 /*
208  * UBI set volume property ioctl constants.
209  *
210  * @UBI_VOL_PROP_DIRECT_WRITE: allow (any non-zero value) or disallow (value 0)
211  *                             user to directly write and erase individual
212  *                             eraseblocks on dynamic volumes
213  */
214 enum {
215         UBI_VOL_PROP_DIRECT_WRITE = 1,
216 };
217
218 /**
219  * struct ubi_attach_req - attach MTD device request.
220  * @ubi_num: UBI device number to create
221  * @mtd_num: MTD device number to attach
222  * @vid_hdr_offset: VID header offset (use defaults if %0)
223  * @max_beb_per1024: maximum expected number of bad PEB per 1024 PEBs
224  * @padding: reserved for future, not used, has to be zeroed
225  *
226  * This data structure is used to specify MTD device UBI has to attach and the
227  * parameters it has to use. The number which should be assigned to the new UBI
228  * device is passed in @ubi_num. UBI may automatically assign the number if
229  * @UBI_DEV_NUM_AUTO is passed. In this case, the device number is returned in
230  * @ubi_num.
231  *
232  * Most applications should pass %0 in @vid_hdr_offset to make UBI use default
233  * offset of the VID header within physical eraseblocks. The default offset is
234  * the next min. I/O unit after the EC header. For example, it will be offset
235  * 512 in case of a 512 bytes page NAND flash with no sub-page support. Or
236  * it will be 512 in case of a 2KiB page NAND flash with 4 512-byte sub-pages.
237  *
238  * But in rare cases, if this optimizes things, the VID header may be placed to
239  * a different offset. For example, the boot-loader might do things faster if
240  * the VID header sits at the end of the first 2KiB NAND page with 4 sub-pages.
241  * As the boot-loader would not normally need to read EC headers (unless it
242  * needs UBI in RW mode), it might be faster to calculate ECC. This is weird
243  * example, but it real-life example. So, in this example, @vid_hdr_offer would
244  * be 2KiB-64 bytes = 1984. Note, that this position is not even 512-bytes
245  * aligned, which is OK, as UBI is clever enough to realize this is 4th
246  * sub-page of the first page and add needed padding.
247  *
248  * The @max_beb_per1024 is the maximum amount of bad PEBs UBI expects on the
249  * UBI device per 1024 eraseblocks.  This value is often given in an other form
250  * in the NAND datasheet (min NVB i.e. minimal number of valid blocks). The
251  * maximum expected bad eraseblocks per 1024 is then:
252  *    1024 * (1 - MinNVB / MaxNVB)
253  * Which gives 20 for most NAND devices.  This limit is used in order to derive
254  * amount of eraseblock UBI reserves for handling new bad blocks. If the device
255  * has more bad eraseblocks than this limit, UBI does not reserve any physical
256  * eraseblocks for new bad eraseblocks, but attempts to use available
257  * eraseblocks (if any). The accepted range is 0-768. If 0 is given, the
258  * default kernel value of %CONFIG_MTD_UBI_BEB_LIMIT will be used.
259  */
260 struct ubi_attach_req {
261         int32_t ubi_num;
262         int32_t mtd_num;
263         int32_t vid_hdr_offset;
264         int16_t max_beb_per1024;
265         int8_t  padding[10];
266 };
267
268 /**
269  * struct ubi_mkvol_req - volume description data structure used in
270  *                        volume creation requests.
271  * @vol_id: volume number
272  * @alignment: volume alignment
273  * @bytes: volume size in bytes
274  * @vol_type: volume type (%UBI_DYNAMIC_VOLUME or %UBI_STATIC_VOLUME)
275  * @padding1: reserved for future, not used, has to be zeroed
276  * @name_len: volume name length
277  * @padding2: reserved for future, not used, has to be zeroed
278  * @name: volume name
279  *
280  * This structure is used by user-space programs when creating new volumes. The
281  * @used_bytes field is only necessary when creating static volumes.
282  *
283  * The @alignment field specifies the required alignment of the volume logical
284  * eraseblock. This means, that the size of logical eraseblocks will be aligned
285  * to this number, i.e.,
286  *      (UBI device logical eraseblock size) mod (@alignment) = 0.
287  *
288  * To put it differently, the logical eraseblock of this volume may be slightly
289  * shortened in order to make it properly aligned. The alignment has to be
290  * multiple of the flash minimal input/output unit, or %1 to utilize the entire
291  * available space of logical eraseblocks.
292  *
293  * The @alignment field may be useful, for example, when one wants to maintain
294  * a block device on top of an UBI volume. In this case, it is desirable to fit
295  * an integer number of blocks in logical eraseblocks of this UBI volume. With
296  * alignment it is possible to update this volume using plane UBI volume image
297  * BLOBs, without caring about how to properly align them.
298  */
299 struct ubi_mkvol_req {
300         int32_t vol_id;
301         int32_t alignment;
302         int64_t bytes;
303         int8_t vol_type;
304         int8_t padding1;
305         int16_t name_len;
306         int8_t padding2[4];
307         char name[UBI_MAX_VOLUME_NAME + 1];
308 } __attribute__((packed));
309
310 /**
311  * struct ubi_rsvol_req - a data structure used in volume re-size requests.
312  * @vol_id: ID of the volume to re-size
313  * @bytes: new size of the volume in bytes
314  *
315  * Re-sizing is possible for both dynamic and static volumes. But while dynamic
316  * volumes may be re-sized arbitrarily, static volumes cannot be made to be
317  * smaller than the number of bytes they bear. To arbitrarily shrink a static
318  * volume, it must be wiped out first (by means of volume update operation with
319  * zero number of bytes).
320  */
321 struct ubi_rsvol_req {
322         int64_t bytes;
323         int32_t vol_id;
324 } __attribute__((packed));
325
326 /**
327  * struct ubi_rnvol_req - volumes re-name request.
328  * @count: count of volumes to re-name
329  * @padding1:  reserved for future, not used, has to be zeroed
330  * @vol_id: ID of the volume to re-name
331  * @name_len: name length
332  * @padding2:  reserved for future, not used, has to be zeroed
333  * @name: new volume name
334  *
335  * UBI allows to re-name up to %32 volumes at one go. The count of volumes to
336  * re-name is specified in the @count field. The ID of the volumes to re-name
337  * and the new names are specified in the @vol_id and @name fields.
338  *
339  * The UBI volume re-name operation is atomic, which means that should power cut
340  * happen, the volumes will have either old name or new name. So the possible
341  * use-cases of this command is atomic upgrade. Indeed, to upgrade, say, volumes
342  * A and B one may create temporary volumes %A1 and %B1 with the new contents,
343  * then atomically re-name A1->A and B1->B, in which case old %A and %B will
344  * be removed.
345  *
346  * If it is not desirable to remove old A and B, the re-name request has to
347  * contain 4 entries: A1->A, A->A1, B1->B, B->B1, in which case old A1 and B1
348  * become A and B, and old A and B will become A1 and B1.
349  *
350  * It is also OK to request: A1->A, A1->X, B1->B, B->Y, in which case old A1
351  * and B1 become A and B, and old A and B become X and Y.
352  *
353  * In other words, in case of re-naming into an existing volume name, the
354  * existing volume is removed, unless it is re-named as well at the same
355  * re-name request.
356  */
357 struct ubi_rnvol_req {
358         int32_t count;
359         int8_t padding1[12];
360         struct {
361                 int32_t vol_id;
362                 int16_t name_len;
363                 int8_t  padding2[2];
364                 char    name[UBI_MAX_VOLUME_NAME + 1];
365         } ents[UBI_MAX_RNVOL];
366 } __attribute__((packed));
367
368 /**
369  * struct ubi_leb_change_req - a data structure used in atomic LEB change
370  *                             requests.
371  * @lnum: logical eraseblock number to change
372  * @bytes: how many bytes will be written to the logical eraseblock
373  * @dtype: pass "3" for better compatibility with old kernels
374  * @padding: reserved for future, not used, has to be zeroed
375  *
376  * The @dtype field used to inform UBI about what kind of data will be written
377  * to the LEB: long term (value 1), short term (value 2), unknown (value 3).
378  * UBI tried to pick a PEB with lower erase counter for short term data and a
379  * PEB with higher erase counter for long term data. But this was not really
380  * used because users usually do not know this and could easily mislead UBI. We
381  * removed this feature in May 2012. UBI currently just ignores the @dtype
382  * field. But for better compatibility with older kernels it is recommended to
383  * set @dtype to 3 (unknown).
384  */
385 struct ubi_leb_change_req {
386         int32_t lnum;
387         int32_t bytes;
388         int8_t  dtype; /* obsolete, do not use! */
389         int8_t  padding[7];
390 } __attribute__((packed));
391
392 /**
393  * struct ubi_map_req - a data structure used in map LEB requests.
394  * @dtype: pass "3" for better compatibility with old kernels
395  * @lnum: logical eraseblock number to unmap
396  * @padding: reserved for future, not used, has to be zeroed
397  */
398 struct ubi_map_req {
399         int32_t lnum;
400         int8_t  dtype; /* obsolete, do not use! */
401         int8_t  padding[3];
402 } __attribute__((packed));
403
404
405 /**
406  * struct ubi_set_vol_prop_req - a data structure used to set an UBI volume
407  *                               property.
408  * @property: property to set (%UBI_VOL_PROP_DIRECT_WRITE)
409  * @padding: reserved for future, not used, has to be zeroed
410  * @value: value to set
411  */
412 struct ubi_set_vol_prop_req {
413         uint8_t  property;
414         uint8_t  padding[7];
415         uint64_t value;
416 }  __attribute__((packed));
417
418 #endif /* __UBI_USER_H__ */