git.sesse.net Git - bcachefs-tools-debian/blob - libbcachefs/util.c

   1 /*
   2  * random utiility code, for bcache but in theory not specific to bcache
   3  *
   4  * Copyright 2010, 2011 Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
   5  * Copyright 2012 Google, Inc.
   6  */
   7
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/blkdev.h>
  10 #include <linux/ctype.h>
  11 #include <linux/debugfs.h>
  12 #include <linux/freezer.h>
  13 #include <linux/kthread.h>
  14 #include <linux/log2.h>
  15 #include <linux/math64.h>
  16 #include <linux/percpu.h>
  17 #include <linux/preempt.h>
  18 #include <linux/random.h>
  19 #include <linux/seq_file.h>
  20 #include <linux/string.h>
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/sched/clock.h>
  23
  24 #include "eytzinger.h"
  25 #include "util.h"
  26
  27 static const char si_units[] = "?kMGTPEZY";
  28
  29 static int __bch2_strtoh(const char *cp, u64 *res,
  30                          u64 t_max, bool t_signed)
  31 {
  32         bool positive = *cp != '-';
  33         unsigned u;
  34         u64 v = 0;
  35
  36         if (*cp == '+' || *cp == '-')
  37                 cp++;
  38
  39         if (!isdigit(*cp))
  40                 return -EINVAL;
  41
  42         do {
  43                 if (v > U64_MAX / 10)
  44                         return -ERANGE;
  45                 v *= 10;
  46                 if (v > U64_MAX - (*cp - '0'))
  47                         return -ERANGE;
  48                 v += *cp - '0';
  49                 cp++;
  50         } while (isdigit(*cp));
  51
  52         for (u = 1; u < strlen(si_units); u++)
  53                 if (*cp == si_units[u]) {
  54                         cp++;
  55                         goto got_unit;
  56                 }
  57         u = 0;
  58 got_unit:
  59         if (*cp == '\n')
  60                 cp++;
  61         if (*cp)
  62                 return -EINVAL;
  63
  64         if (fls64(v) + u * 10 > 64)
  65                 return -ERANGE;
  66
  67         v <<= u * 10;
  68
  69         if (positive) {
  70                 if (v > t_max)
  71                         return -ERANGE;
  72         } else {
  73                 if (v && !t_signed)
  74                         return -ERANGE;
  75
  76                 if (v > t_max + 1)
  77                         return -ERANGE;
  78                 v = -v;
  79         }
  80
  81         *res = v;
  82         return 0;
  83 }
  84
  85 #define STRTO_H(name, type)                                     \
  86 int bch2_ ## name ## _h(const char *cp, type *res)              \
  87 {                                                               \
  88         u64 v;                                                  \
  89         int ret = __bch2_strtoh(cp, &v, ANYSINT_MAX(type),      \
  90                         ANYSINT_MAX(type) != ((type) ~0ULL));   \
  91         *res = v;                                               \
  92         return ret;                                             \
  93 }
  94
  95 STRTO_H(strtoint, int)
  96 STRTO_H(strtouint, unsigned int)
  97 STRTO_H(strtoll, long long)
  98 STRTO_H(strtoull, unsigned long long)
  99 STRTO_H(strtou64, u64)
 100
 101 void bch2_hprint(struct printbuf *buf, s64 v)
 102 {
 103         int u, t = 0;
 104
 105         for (u = 0; v >= 1024 || v <= -1024; u++) {
 106                 t = v & ~(~0U << 10);
 107                 v >>= 10;
 108         }
 109
 110         pr_buf(buf, "%lli", v);
 111
 112         /*
 113          * 103 is magic: t is in the range [-1023, 1023] and we want
 114          * to turn it into [-9, 9]
 115          */
 116         if (u && v < 100 && v > -100)
 117                 pr_buf(buf, ".%i", t / 103);
 118         if (u)
 119                 pr_buf(buf, "%c", si_units[u]);
 120 }
 121
 122 void bch2_string_opt_to_text(struct printbuf *out,
 123                              const char * const list[],
 124                              size_t selected)
 125 {
 126         size_t i;
 127
 128         for (i = 0; list[i]; i++)
 129                 pr_buf(out, i == selected ? "[%s] " : "%s ", list[i]);
 130 }
 131
 132 void bch2_flags_to_text(struct printbuf *out,
 133                         const char * const list[], u64 flags)
 134 {
 135         unsigned bit, nr = 0;
 136         bool first = true;
 137
 138         if (out->pos != out->end)
 139                 *out->pos = '\0';
 140
 141         while (list[nr])
 142                 nr++;
 143
 144         while (flags && (bit = __ffs(flags)) < nr) {
 145                 pr_buf(out, "%s", list[bit]);
 146                 if (!first)
 147                         pr_buf(out, ",");
 148                 first = false;
 149                 flags ^= 1 << bit;
 150         }
 151 }
 152
 153 u64 bch2_read_flag_list(char *opt, const char * const list[])
 154 {
 155         u64 ret = 0;
 156         char *p, *s, *d = kstrndup(opt, PAGE_SIZE - 1, GFP_KERNEL);
 157
 158         if (!d)
 159                 return -ENOMEM;
 160
 161         s = strim(d);
 162
 163         while ((p = strsep(&s, ","))) {
 164                 int flag = match_string(list, -1, p);
 165                 if (flag < 0) {
 166                         ret = -1;
 167                         break;
 168                 }
 169
 170                 ret |= 1 << flag;
 171         }
 172
 173         kfree(d);
 174
 175         return ret;
 176 }
 177
 178 bool bch2_is_zero(const void *_p, size_t n)
 179 {
 180         const char *p = _p;
 181         size_t i;
 182
 183         for (i = 0; i < n; i++)
 184                 if (p[i])
 185                         return false;
 186         return true;
 187 }
 188
 189 static void bch2_quantiles_update(struct quantiles *q, u64 v)
 190 {
 191         unsigned i = 0;
 192
 193         while (i < ARRAY_SIZE(q->entries)) {
 194                 struct quantile_entry *e = q->entries + i;
 195
 196                 if (unlikely(!e->step)) {
 197                         e->m = v;
 198                         e->step = max_t(unsigned, v / 2, 1024);
 199                 } else if (e->m > v) {
 200                         e->m = e->m >= e->step
 201                                 ? e->m - e->step
 202                                 : 0;
 203                 } else if (e->m < v) {
 204                         e->m = e->m + e->step > e->m
 205                                 ? e->m + e->step
 206                                 : U32_MAX;
 207                 }
 208
 209                 if ((e->m > v ? e->m - v : v - e->m) < e->step)
 210                         e->step = max_t(unsigned, e->step / 2, 1);
 211
 212                 if (v >= e->m)
 213                         break;
 214
 215                 i = eytzinger0_child(i, v > e->m);
 216         }
 217 }
 218
 219 /* time stats: */
 220
 221 static void bch2_time_stats_update_one(struct time_stats *stats,
 222                                        u64 start, u64 end)
 223 {
 224         u64 duration, freq;
 225
 226         duration        = time_after64(end, start)
 227                 ? end - start : 0;
 228         freq            = time_after64(end, stats->last_event)
 229                 ? end - stats->last_event : 0;
 230
 231         stats->count++;
 232
 233         stats->average_duration = stats->average_duration
 234                 ? ewma_add(stats->average_duration, duration, 6)
 235                 : duration;
 236
 237         stats->average_frequency = stats->average_frequency
 238                 ? ewma_add(stats->average_frequency, freq, 6)
 239                 : freq;
 240
 241         stats->max_duration = max(stats->max_duration, duration);
 242
 243         stats->last_event = end;
 244
 245         bch2_quantiles_update(&stats->quantiles, duration);
 246 }
 247
 248 void __bch2_time_stats_update(struct time_stats *stats, u64 start, u64 end)
 249 {
 250         unsigned long flags;
 251
 252         if (!stats->buffer) {
 253                 spin_lock_irqsave(&stats->lock, flags);
 254                 bch2_time_stats_update_one(stats, start, end);
 255
 256                 if (stats->average_frequency < 32 &&
 257                     stats->count > 1024)
 258                         stats->buffer =
 259                                 alloc_percpu_gfp(struct time_stat_buffer,
 260                                                  GFP_ATOMIC);
 261                 spin_unlock_irqrestore(&stats->lock, flags);
 262         } else {
 263                 struct time_stat_buffer_entry *i;
 264                 struct time_stat_buffer *b;
 265
 266                 preempt_disable();
 267                 b = this_cpu_ptr(stats->buffer);
 268
 269                 BUG_ON(b->nr >= ARRAY_SIZE(b->entries));
 270                 b->entries[b->nr++] = (struct time_stat_buffer_entry) {
 271                         .start = start,
 272                         .end = end
 273                 };
 274
 275                 if (b->nr == ARRAY_SIZE(b->entries)) {
 276                         spin_lock_irqsave(&stats->lock, flags);
 277                         for (i = b->entries;
 278                              i < b->entries + ARRAY_SIZE(b->entries);
 279                              i++)
 280                                 bch2_time_stats_update_one(stats, i->start, i->end);
 281                         spin_unlock_irqrestore(&stats->lock, flags);
 282
 283                         b->nr = 0;
 284                 }
 285
 286                 preempt_enable();
 287         }
 288 }
 289
 290 static const struct time_unit {
 291         const char      *name;
 292         u32             nsecs;
 293 } time_units[] = {
 294         { "ns",         1               },
 295         { "us",         NSEC_PER_USEC   },
 296         { "ms",         NSEC_PER_MSEC   },
 297         { "sec",        NSEC_PER_SEC    },
 298 };
 299
 300 static const struct time_unit *pick_time_units(u64 ns)
 301 {
 302         const struct time_unit *u;
 303
 304         for (u = time_units;
 305              u + 1 < time_units + ARRAY_SIZE(time_units) &&
 306              ns >= u[1].nsecs << 1;
 307              u++)
 308                 ;
 309
 310         return u;
 311 }
 312
 313 static void pr_time_units(struct printbuf *out, u64 ns)
 314 {
 315         const struct time_unit *u = pick_time_units(ns);
 316
 317         pr_buf(out, "%llu %s", div_u64(ns, u->nsecs), u->name);
 318 }
 319
 320 size_t bch2_time_stats_print(struct time_stats *stats, char *buf, size_t len)
 321 {
 322         struct printbuf out = _PBUF(buf, len);
 323         const struct time_unit *u;
 324         u64 freq = READ_ONCE(stats->average_frequency);
 325         u64 q, last_q = 0;
 326         int i;
 327
 328         pr_buf(&out, "count:\t\t%llu\n",
 329                          stats->count);
 330         pr_buf(&out, "rate:\t\t%llu/sec\n",
 331                freq ?  div64_u64(NSEC_PER_SEC, freq) : 0);
 332
 333         pr_buf(&out, "frequency:\t");
 334         pr_time_units(&out, freq);
 335
 336         pr_buf(&out, "\navg duration:\t");
 337         pr_time_units(&out, stats->average_duration);
 338
 339         pr_buf(&out, "\nmax duration:\t");
 340         pr_time_units(&out, stats->max_duration);
 341
 342         i = eytzinger0_first(NR_QUANTILES);
 343         u = pick_time_units(stats->quantiles.entries[i].m);
 344
 345         pr_buf(&out, "\nquantiles (%s):\t", u->name);
 346         eytzinger0_for_each(i, NR_QUANTILES) {
 347                 bool is_last = eytzinger0_next(i, NR_QUANTILES) == -1;
 348
 349                 q = max(stats->quantiles.entries[i].m, last_q);
 350                 pr_buf(&out, "%llu%s",
 351                        div_u64(q, u->nsecs),
 352                        is_last ? "\n" : " ");
 353                 last_q = q;
 354         }
 355
 356         return out.pos - buf;
 357 }
 358
 359 void bch2_time_stats_exit(struct time_stats *stats)
 360 {
 361         free_percpu(stats->buffer);
 362 }
 363
 364 void bch2_time_stats_init(struct time_stats *stats)
 365 {
 366         memset(stats, 0, sizeof(*stats));
 367         spin_lock_init(&stats->lock);
 368 }
 369
 370 /* ratelimit: */
 371
 372 /**
 373  * bch2_ratelimit_delay() - return how long to delay until the next time to do
 374  * some work
 375  *
 376  * @d - the struct bch_ratelimit to update
 377  *
 378  * Returns the amount of time to delay by, in jiffies
 379  */
 380 u64 bch2_ratelimit_delay(struct bch_ratelimit *d)
 381 {
 382         u64 now = local_clock();
 383
 384         return time_after64(d->next, now)
 385                 ? nsecs_to_jiffies(d->next - now)
 386                 : 0;
 387 }
 388
 389 /**
 390  * bch2_ratelimit_increment() - increment @d by the amount of work done
 391  *
 392  * @d - the struct bch_ratelimit to update
 393  * @done - the amount of work done, in arbitrary units
 394  */
 395 void bch2_ratelimit_increment(struct bch_ratelimit *d, u64 done)
 396 {
 397         u64 now = local_clock();
 398
 399         d->next += div_u64(done * NSEC_PER_SEC, d->rate);
 400
 401         if (time_before64(now + NSEC_PER_SEC, d->next))
 402                 d->next = now + NSEC_PER_SEC;
 403
 404         if (time_after64(now - NSEC_PER_SEC * 2, d->next))
 405                 d->next = now - NSEC_PER_SEC * 2;
 406 }
 407
 408 /* pd controller: */
 409
 410 /*
 411  * Updates pd_controller. Attempts to scale inputed values to units per second.
 412  * @target: desired value
 413  * @actual: current value
 414  *
 415  * @sign: 1 or -1; 1 if increasing the rate makes actual go up, -1 if increasing
 416  * it makes actual go down.
 417  */
 418 void bch2_pd_controller_update(struct bch_pd_controller *pd,
 419                               s64 target, s64 actual, int sign)
 420 {
 421         s64 proportional, derivative, change;
 422
 423         unsigned long seconds_since_update = (jiffies - pd->last_update) / HZ;
 424
 425         if (seconds_since_update == 0)
 426                 return;
 427
 428         pd->last_update = jiffies;
 429
 430         proportional = actual - target;
 431         proportional *= seconds_since_update;
 432         proportional = div_s64(proportional, pd->p_term_inverse);
 433
 434         derivative = actual - pd->last_actual;
 435         derivative = div_s64(derivative, seconds_since_update);
 436         derivative = ewma_add(pd->smoothed_derivative, derivative,
 437                               (pd->d_term / seconds_since_update) ?: 1);
 438         derivative = derivative * pd->d_term;
 439         derivative = div_s64(derivative, pd->p_term_inverse);
 440
 441         change = proportional + derivative;
 442
 443         /* Don't increase rate if not keeping up */
 444         if (change > 0 &&
 445             pd->backpressure &&
 446             time_after64(local_clock(),
 447                          pd->rate.next + NSEC_PER_MSEC))
 448                 change = 0;
 449
 450         change *= (sign * -1);
 451
 452         pd->rate.rate = clamp_t(s64, (s64) pd->rate.rate + change,
 453                                 1, UINT_MAX);
 454
 455         pd->last_actual         = actual;
 456         pd->last_derivative     = derivative;
 457         pd->last_proportional   = proportional;
 458         pd->last_change         = change;
 459         pd->last_target         = target;
 460 }
 461
 462 void bch2_pd_controller_init(struct bch_pd_controller *pd)
 463 {
 464         pd->rate.rate           = 1024;
 465         pd->last_update         = jiffies;
 466         pd->p_term_inverse      = 6000;
 467         pd->d_term              = 30;
 468         pd->d_smooth            = pd->d_term;
 469         pd->backpressure        = 1;
 470 }
 471
 472 size_t bch2_pd_controller_print_debug(struct bch_pd_controller *pd, char *buf)
 473 {
 474         /* 2^64 - 1 is 20 digits, plus null byte */
 475         char rate[21];
 476         char actual[21];
 477         char target[21];
 478         char proportional[21];
 479         char derivative[21];
 480         char change[21];
 481         s64 next_io;
 482
 483         bch2_hprint(&PBUF(rate),        pd->rate.rate);
 484         bch2_hprint(&PBUF(actual),      pd->last_actual);
 485         bch2_hprint(&PBUF(target),      pd->last_target);
 486         bch2_hprint(&PBUF(proportional), pd->last_proportional);
 487         bch2_hprint(&PBUF(derivative),  pd->last_derivative);
 488         bch2_hprint(&PBUF(change),      pd->last_change);
 489
 490         next_io = div64_s64(pd->rate.next - local_clock(), NSEC_PER_MSEC);
 491
 492         return sprintf(buf,
 493                        "rate:\t\t%s/sec\n"
 494                        "target:\t\t%s\n"
 495                        "actual:\t\t%s\n"
 496                        "proportional:\t%s\n"
 497                        "derivative:\t%s\n"
 498                        "change:\t\t%s/sec\n"
 499                        "next io:\t%llims\n",
 500                        rate, target, actual, proportional,
 501                        derivative, change, next_io);
 502 }
 503
 504 /* misc: */
 505
 506 void bch2_bio_map(struct bio *bio, void *base)
 507 {
 508         size_t size = bio->bi_iter.bi_size;
 509         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec;
 510
 511         BUG_ON(!bio->bi_iter.bi_size);
 512         BUG_ON(bio->bi_vcnt);
 513         BUG_ON(!bio->bi_max_vecs);
 514
 515         bv->bv_offset = base ? offset_in_page(base) : 0;
 516         goto start;
 517
 518         for (; size; bio->bi_vcnt++, bv++) {
 519                 BUG_ON(bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs);
 520
 521                 bv->bv_offset   = 0;
 522 start:          bv->bv_len      = min_t(size_t, PAGE_SIZE - bv->bv_offset,
 523                                         size);
 524                 if (base) {
 525                         bv->bv_page = is_vmalloc_addr(base)
 526                                 ? vmalloc_to_page(base)
 527                                 : virt_to_page(base);
 528
 529                         base += bv->bv_len;
 530                 }
 531
 532                 size -= bv->bv_len;
 533         }
 534 }
 535
 536 int bch2_bio_alloc_pages(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
 537 {
 538         int i;
 539         struct bio_vec *bv;
 540
 541         bio_for_each_segment_all(bv, bio, i) {
 542                 bv->bv_page = alloc_page(gfp_mask);
 543                 if (!bv->bv_page) {
 544                         while (--bv >= bio->bi_io_vec)
 545                                 __free_page(bv->bv_page);
 546                         return -ENOMEM;
 547                 }
 548         }
 549
 550         return 0;
 551 }
 552
 553 size_t bch2_rand_range(size_t max)
 554 {
 555         size_t rand;
 556
 557         if (!max)
 558                 return 0;
 559
 560         do {
 561                 rand = get_random_long();
 562                 rand &= roundup_pow_of_two(max) - 1;
 563         } while (rand >= max);
 564
 565         return rand;
 566 }
 567
 568 void memcpy_to_bio(struct bio *dst, struct bvec_iter dst_iter, void *src)
 569 {
 570         struct bio_vec bv;
 571         struct bvec_iter iter;
 572
 573         __bio_for_each_segment(bv, dst, iter, dst_iter) {
 574                 void *dstp = kmap_atomic(bv.bv_page);
 575                 memcpy(dstp + bv.bv_offset, src, bv.bv_len);
 576                 kunmap_atomic(dstp);
 577
 578                 src += bv.bv_len;
 579         }
 580 }
 581
 582 void memcpy_from_bio(void *dst, struct bio *src, struct bvec_iter src_iter)
 583 {
 584         struct bio_vec bv;
 585         struct bvec_iter iter;
 586
 587         __bio_for_each_segment(bv, src, iter, src_iter) {
 588                 void *srcp = kmap_atomic(bv.bv_page);
 589                 memcpy(dst, srcp + bv.bv_offset, bv.bv_len);
 590                 kunmap_atomic(srcp);
 591
 592                 dst += bv.bv_len;
 593         }
 594 }
 595
 596 void bch_scnmemcpy(struct printbuf *out,
 597                    const char *src, size_t len)
 598 {
 599         size_t n = printbuf_remaining(out);
 600
 601         if (n) {
 602                 n = min(n - 1, len);
 603                 memcpy(out->pos, src, n);
 604                 out->pos += n;
 605                 *out->pos = '\0';
 606         }
 607 }
 608
 609 #include "eytzinger.h"
 610
 611 static int alignment_ok(const void *base, size_t align)
 612 {
 613         return IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS) ||
 614                 ((unsigned long)base & (align - 1)) == 0;
 615 }
 616
 617 static void u32_swap(void *a, void *b, size_t size)
 618 {
 619         u32 t = *(u32 *)a;
 620         *(u32 *)a = *(u32 *)b;
 621         *(u32 *)b = t;
 622 }
 623
 624 static void u64_swap(void *a, void *b, size_t size)
 625 {
 626         u64 t = *(u64 *)a;
 627         *(u64 *)a = *(u64 *)b;
 628         *(u64 *)b = t;
 629 }
 630
 631 static void generic_swap(void *a, void *b, size_t size)
 632 {
 633         char t;
 634
 635         do {
 636                 t = *(char *)a;
 637                 *(char *)a++ = *(char *)b;
 638                 *(char *)b++ = t;
 639         } while (--size > 0);
 640 }
 641
 642 static inline int do_cmp(void *base, size_t n, size_t size,
 643                          int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 644                          size_t l, size_t r)
 645 {
 646         return cmp_func(base + inorder_to_eytzinger0(l, n) * size,
 647                         base + inorder_to_eytzinger0(r, n) * size,
 648                         size);
 649 }
 650
 651 static inline void do_swap(void *base, size_t n, size_t size,
 652                            void (*swap_func)(void *, void *, size_t),
 653                            size_t l, size_t r)
 654 {
 655         swap_func(base + inorder_to_eytzinger0(l, n) * size,
 656                   base + inorder_to_eytzinger0(r, n) * size,
 657                   size);
 658 }
 659
 660 void eytzinger0_sort(void *base, size_t n, size_t size,
 661                      int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 662                      void (*swap_func)(void *, void *, size_t))
 663 {
 664         int i, c, r;
 665
 666         if (!swap_func) {
 667                 if (size == 4 && alignment_ok(base, 4))
 668                         swap_func = u32_swap;
 669                 else if (size == 8 && alignment_ok(base, 8))
 670                         swap_func = u64_swap;
 671                 else
 672                         swap_func = generic_swap;
 673         }
 674
 675         /* heapify */
 676         for (i = n / 2 - 1; i >= 0; --i) {
 677                 for (r = i; r * 2 + 1 < n; r = c) {
 678                         c = r * 2 + 1;
 679
 680                         if (c + 1 < n &&
 681                             do_cmp(base, n, size, cmp_func, c, c + 1) < 0)
 682                                 c++;
 683
 684                         if (do_cmp(base, n, size, cmp_func, r, c) >= 0)
 685                                 break;
 686
 687                         do_swap(base, n, size, swap_func, r, c);
 688                 }
 689         }
 690
 691         /* sort */
 692         for (i = n - 1; i > 0; --i) {
 693                 do_swap(base, n, size, swap_func, 0, i);
 694
 695                 for (r = 0; r * 2 + 1 < i; r = c) {
 696                         c = r * 2 + 1;
 697
 698                         if (c + 1 < i &&
 699                             do_cmp(base, n, size, cmp_func, c, c + 1) < 0)
 700                                 c++;
 701
 702                         if (do_cmp(base, n, size, cmp_func, r, c) >= 0)
 703                                 break;
 704
 705                         do_swap(base, n, size, swap_func, r, c);
 706                 }
 707         }
 708 }
 709
 710 void sort_cmp_size(void *base, size_t num, size_t size,
 711           int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 712           void (*swap_func)(void *, void *, size_t size))
 713 {
 714         /* pre-scale counters for performance */
 715         int i = (num/2 - 1) * size, n = num * size, c, r;
 716
 717         if (!swap_func) {
 718                 if (size == 4 && alignment_ok(base, 4))
 719                         swap_func = u32_swap;
 720                 else if (size == 8 && alignment_ok(base, 8))
 721                         swap_func = u64_swap;
 722                 else
 723                         swap_func = generic_swap;
 724         }
 725
 726         /* heapify */
 727         for ( ; i >= 0; i -= size) {
 728                 for (r = i; r * 2 + size < n; r  = c) {
 729                         c = r * 2 + size;
 730                         if (c < n - size &&
 731                             cmp_func(base + c, base + c + size, size) < 0)
 732                                 c += size;
 733                         if (cmp_func(base + r, base + c, size) >= 0)
 734                                 break;
 735                         swap_func(base + r, base + c, size);
 736                 }
 737         }
 738
 739         /* sort */
 740         for (i = n - size; i > 0; i -= size) {
 741                 swap_func(base, base + i, size);
 742                 for (r = 0; r * 2 + size < i; r = c) {
 743                         c = r * 2 + size;
 744                         if (c < i - size &&
 745                             cmp_func(base + c, base + c + size, size) < 0)
 746                                 c += size;
 747                         if (cmp_func(base + r, base + c, size) >= 0)
 748                                 break;
 749                         swap_func(base + r, base + c, size);
 750                 }
 751         }
 752 }
 753
 754 static void mempool_free_vp(void *element, void *pool_data)
 755 {
 756         size_t size = (size_t) pool_data;
 757
 758         vpfree(element, size);
 759 }
 760
 761 static void *mempool_alloc_vp(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
 762 {
 763         size_t size = (size_t) pool_data;
 764
 765         return vpmalloc(size, gfp_mask);
 766 }
 767
 768 int mempool_init_kvpmalloc_pool(mempool_t *pool, int min_nr, size_t size)
 769 {
 770         return size < PAGE_SIZE
 771                 ? mempool_init_kmalloc_pool(pool, min_nr, size)
 772                 : mempool_init(pool, min_nr, mempool_alloc_vp,
 773                                mempool_free_vp, (void *) size);
 774 }
 775
 776 #if 0
 777 void eytzinger1_test(void)
 778 {
 779         unsigned inorder, eytz, size;
 780
 781         pr_info("1 based eytzinger test:");
 782
 783         for (size = 2;
 784              size < 65536;
 785              size++) {
 786                 unsigned extra = eytzinger1_extra(size);
 787
 788                 if (!(size % 4096))
 789                         pr_info("tree size %u", size);
 790
 791                 BUG_ON(eytzinger1_prev(0, size) != eytzinger1_last(size));
 792                 BUG_ON(eytzinger1_next(0, size) != eytzinger1_first(size));
 793
 794                 BUG_ON(eytzinger1_prev(eytzinger1_first(size), size)    != 0);
 795                 BUG_ON(eytzinger1_next(eytzinger1_last(size), size)     != 0);
 796
 797                 inorder = 1;
 798                 eytzinger1_for_each(eytz, size) {
 799                         BUG_ON(__inorder_to_eytzinger1(inorder, size, extra) != eytz);
 800                         BUG_ON(__eytzinger1_to_inorder(eytz, size, extra) != inorder);
 801                         BUG_ON(eytz != eytzinger1_last(size) &&
 802                                eytzinger1_prev(eytzinger1_next(eytz, size), size) != eytz);
 803
 804                         inorder++;
 805                 }
 806         }
 807 }
 808
 809 void eytzinger0_test(void)
 810 {
 811
 812         unsigned inorder, eytz, size;
 813
 814         pr_info("0 based eytzinger test:");
 815
 816         for (size = 1;
 817              size < 65536;
 818              size++) {
 819                 unsigned extra = eytzinger0_extra(size);
 820
 821                 if (!(size % 4096))
 822                         pr_info("tree size %u", size);
 823
 824                 BUG_ON(eytzinger0_prev(-1, size) != eytzinger0_last(size));
 825                 BUG_ON(eytzinger0_next(-1, size) != eytzinger0_first(size));
 826
 827                 BUG_ON(eytzinger0_prev(eytzinger0_first(size), size)    != -1);
 828                 BUG_ON(eytzinger0_next(eytzinger0_last(size), size)     != -1);
 829
 830                 inorder = 0;
 831                 eytzinger0_for_each(eytz, size) {
 832                         BUG_ON(__inorder_to_eytzinger0(inorder, size, extra) != eytz);
 833                         BUG_ON(__eytzinger0_to_inorder(eytz, size, extra) != inorder);
 834                         BUG_ON(eytz != eytzinger0_last(size) &&
 835                                eytzinger0_prev(eytzinger0_next(eytz, size), size) != eytz);
 836
 837                         inorder++;
 838                 }
 839         }
 840 }
 841
 842 static inline int cmp_u16(const void *_l, const void *_r, size_t size)
 843 {
 844         const u16 *l = _l, *r = _r;
 845
 846         return (*l > *r) - (*r - *l);
 847 }
 848
 849 static void eytzinger0_find_test_val(u16 *test_array, unsigned nr, u16 search)
 850 {
 851         int i, c1 = -1, c2 = -1;
 852         ssize_t r;
 853
 854         r = eytzinger0_find_le(test_array, nr,
 855                                sizeof(test_array[0]),
 856                                cmp_u16, &search);
 857         if (r >= 0)
 858                 c1 = test_array[r];
 859
 860         for (i = 0; i < nr; i++)
 861                 if (test_array[i] <= search && test_array[i] > c2)
 862                         c2 = test_array[i];
 863
 864         if (c1 != c2) {
 865                 eytzinger0_for_each(i, nr)
 866                         pr_info("[%3u] = %12u", i, test_array[i]);
 867                 pr_info("find_le(%2u) -> [%2zi] = %2i should be %2i",
 868                         i, r, c1, c2);
 869         }
 870 }
 871
 872 void eytzinger0_find_test(void)
 873 {
 874         unsigned i, nr, allocated = 1 << 12;
 875         u16 *test_array = kmalloc_array(allocated, sizeof(test_array[0]), GFP_KERNEL);
 876
 877         for (nr = 1; nr < allocated; nr++) {
 878                 pr_info("testing %u elems", nr);
 879
 880                 get_random_bytes(test_array, nr * sizeof(test_array[0]));
 881                 eytzinger0_sort(test_array, nr, sizeof(test_array[0]), cmp_u16, NULL);
 882
 883                 /* verify array is sorted correctly: */
 884                 eytzinger0_for_each(i, nr)
 885                         BUG_ON(i != eytzinger0_last(nr) &&
 886                                test_array[i] > test_array[eytzinger0_next(i, nr)]);
 887
 888                 for (i = 0; i < U16_MAX; i += 1 << 12)
 889                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, i);
 890
 891                 for (i = 0; i < nr; i++) {
 892                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i] - 1);
 893                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i]);
 894                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i] + 1);
 895                 }
 896         }
 897
 898         kfree(test_array);
 899 }
 900 #endif
 901
 902 /*
 903  * Accumulate percpu counters onto one cpu's copy - only valid when access
 904  * against any percpu counter is guarded against
 905  */
 906 u64 *bch2_acc_percpu_u64s(u64 __percpu *p, unsigned nr)
 907 {
 908         u64 *ret;
 909         int cpu;
 910
 911         preempt_disable();
 912         ret = this_cpu_ptr(p);
 913         preempt_enable();
 914
 915         for_each_possible_cpu(cpu) {
 916                 u64 *i = per_cpu_ptr(p, cpu);
 917
 918                 if (i != ret) {
 919                         acc_u64s(ret, i, nr);
 920                         memset(i, 0, nr * sizeof(u64));
 921                 }
 922         }
 923
 924         return ret;
 925 }