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

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * random utiility code, for bcache but in theory not specific to bcache
   4  *
   5  * Copyright 2010, 2011 Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
   6  * Copyright 2012 Google, Inc.
   7  */
   8
   9 #include <linux/bio.h>
  10 #include <linux/blkdev.h>
  11 #include <linux/ctype.h>
  12 #include <linux/debugfs.h>
  13 #include <linux/freezer.h>
  14 #include <linux/kthread.h>
  15 #include <linux/log2.h>
  16 #include <linux/math64.h>
  17 #include <linux/percpu.h>
  18 #include <linux/preempt.h>
  19 #include <linux/random.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/string.h>
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/sched/clock.h>
  24
  25 #include "eytzinger.h"
  26 #include "util.h"
  27
  28 static const char si_units[] = "?kMGTPEZY";
  29
  30 static int __bch2_strtoh(const char *cp, u64 *res,
  31                          u64 t_max, bool t_signed)
  32 {
  33         bool positive = *cp != '-';
  34         unsigned u;
  35         u64 v = 0;
  36
  37         if (*cp == '+' || *cp == '-')
  38                 cp++;
  39
  40         if (!isdigit(*cp))
  41                 return -EINVAL;
  42
  43         do {
  44                 if (v > U64_MAX / 10)
  45                         return -ERANGE;
  46                 v *= 10;
  47                 if (v > U64_MAX - (*cp - '0'))
  48                         return -ERANGE;
  49                 v += *cp - '0';
  50                 cp++;
  51         } while (isdigit(*cp));
  52
  53         for (u = 1; u < strlen(si_units); u++)
  54                 if (*cp == si_units[u]) {
  55                         cp++;
  56                         goto got_unit;
  57                 }
  58         u = 0;
  59 got_unit:
  60         if (*cp == '\n')
  61                 cp++;
  62         if (*cp)
  63                 return -EINVAL;
  64
  65         if (fls64(v) + u * 10 > 64)
  66                 return -ERANGE;
  67
  68         v <<= u * 10;
  69
  70         if (positive) {
  71                 if (v > t_max)
  72                         return -ERANGE;
  73         } else {
  74                 if (v && !t_signed)
  75                         return -ERANGE;
  76
  77                 if (v > t_max + 1)
  78                         return -ERANGE;
  79                 v = -v;
  80         }
  81
  82         *res = v;
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 #define STRTO_H(name, type)                                     \
  87 int bch2_ ## name ## _h(const char *cp, type *res)              \
  88 {                                                               \
  89         u64 v;                                                  \
  90         int ret = __bch2_strtoh(cp, &v, ANYSINT_MAX(type),      \
  91                         ANYSINT_MAX(type) != ((type) ~0ULL));   \
  92         *res = v;                                               \
  93         return ret;                                             \
  94 }
  95
  96 STRTO_H(strtoint, int)
  97 STRTO_H(strtouint, unsigned int)
  98 STRTO_H(strtoll, long long)
  99 STRTO_H(strtoull, unsigned long long)
 100 STRTO_H(strtou64, u64)
 101
 102 void bch2_hprint(struct printbuf *buf, s64 v)
 103 {
 104         int u, t = 0;
 105
 106         for (u = 0; v >= 1024 || v <= -1024; u++) {
 107                 t = v & ~(~0U << 10);
 108                 v >>= 10;
 109         }
 110
 111         pr_buf(buf, "%lli", v);
 112
 113         /*
 114          * 103 is magic: t is in the range [-1023, 1023] and we want
 115          * to turn it into [-9, 9]
 116          */
 117         if (u && t && v < 100 && v > -100)
 118                 pr_buf(buf, ".%i", t / 103);
 119         if (u)
 120                 pr_char(buf, si_units[u]);
 121 }
 122
 123 void bch2_pr_units(struct printbuf *out, s64 raw, s64 bytes)
 124 {
 125         switch (out->units) {
 126         case PRINTBUF_UNITS_RAW:
 127                 pr_buf(out, "%llu", raw);
 128                 break;
 129         case PRINTBUF_UNITS_BYTES:
 130                 pr_buf(out, "%llu", bytes);
 131                 break;
 132         case PRINTBUF_UNITS_HUMAN_READABLE:
 133                 bch2_hprint(out, bytes);
 134                 break;
 135         }
 136 }
 137
 138 void bch2_string_opt_to_text(struct printbuf *out,
 139                              const char * const list[],
 140                              size_t selected)
 141 {
 142         size_t i;
 143
 144         for (i = 0; list[i]; i++)
 145                 pr_buf(out, i == selected ? "[%s] " : "%s ", list[i]);
 146 }
 147
 148 void bch2_flags_to_text(struct printbuf *out,
 149                         const char * const list[], u64 flags)
 150 {
 151         unsigned bit, nr = 0;
 152         bool first = true;
 153
 154         if (out->pos != out->end)
 155                 *out->pos = '\0';
 156
 157         while (list[nr])
 158                 nr++;
 159
 160         while (flags && (bit = __ffs(flags)) < nr) {
 161                 if (!first)
 162                         pr_buf(out, ",");
 163                 first = false;
 164                 pr_buf(out, "%s", list[bit]);
 165                 flags ^= 1 << bit;
 166         }
 167 }
 168
 169 u64 bch2_read_flag_list(char *opt, const char * const list[])
 170 {
 171         u64 ret = 0;
 172         char *p, *s, *d = kstrdup(opt, GFP_KERNEL);
 173
 174         if (!d)
 175                 return -ENOMEM;
 176
 177         s = strim(d);
 178
 179         while ((p = strsep(&s, ","))) {
 180                 int flag = match_string(list, -1, p);
 181                 if (flag < 0) {
 182                         ret = -1;
 183                         break;
 184                 }
 185
 186                 ret |= 1 << flag;
 187         }
 188
 189         kfree(d);
 190
 191         return ret;
 192 }
 193
 194 bool bch2_is_zero(const void *_p, size_t n)
 195 {
 196         const char *p = _p;
 197         size_t i;
 198
 199         for (i = 0; i < n; i++)
 200                 if (p[i])
 201                         return false;
 202         return true;
 203 }
 204
 205 static void bch2_quantiles_update(struct quantiles *q, u64 v)
 206 {
 207         unsigned i = 0;
 208
 209         while (i < ARRAY_SIZE(q->entries)) {
 210                 struct quantile_entry *e = q->entries + i;
 211
 212                 if (unlikely(!e->step)) {
 213                         e->m = v;
 214                         e->step = max_t(unsigned, v / 2, 1024);
 215                 } else if (e->m > v) {
 216                         e->m = e->m >= e->step
 217                                 ? e->m - e->step
 218                                 : 0;
 219                 } else if (e->m < v) {
 220                         e->m = e->m + e->step > e->m
 221                                 ? e->m + e->step
 222                                 : U32_MAX;
 223                 }
 224
 225                 if ((e->m > v ? e->m - v : v - e->m) < e->step)
 226                         e->step = max_t(unsigned, e->step / 2, 1);
 227
 228                 if (v >= e->m)
 229                         break;
 230
 231                 i = eytzinger0_child(i, v > e->m);
 232         }
 233 }
 234
 235 /* time stats: */
 236
 237 static void bch2_time_stats_update_one(struct time_stats *stats,
 238                                        u64 start, u64 end)
 239 {
 240         u64 duration, freq;
 241
 242         duration        = time_after64(end, start)
 243                 ? end - start : 0;
 244         freq            = time_after64(end, stats->last_event)
 245                 ? end - stats->last_event : 0;
 246
 247         stats->count++;
 248
 249         stats->average_duration = stats->average_duration
 250                 ? ewma_add(stats->average_duration, duration, 6)
 251                 : duration;
 252
 253         stats->average_frequency = stats->average_frequency
 254                 ? ewma_add(stats->average_frequency, freq, 6)
 255                 : freq;
 256
 257         stats->max_duration = max(stats->max_duration, duration);
 258
 259         stats->last_event = end;
 260
 261         bch2_quantiles_update(&stats->quantiles, duration);
 262 }
 263
 264 void __bch2_time_stats_update(struct time_stats *stats, u64 start, u64 end)
 265 {
 266         unsigned long flags;
 267
 268         if (!stats->buffer) {
 269                 spin_lock_irqsave(&stats->lock, flags);
 270                 bch2_time_stats_update_one(stats, start, end);
 271
 272                 if (stats->average_frequency < 32 &&
 273                     stats->count > 1024)
 274                         stats->buffer =
 275                                 alloc_percpu_gfp(struct time_stat_buffer,
 276                                                  GFP_ATOMIC);
 277                 spin_unlock_irqrestore(&stats->lock, flags);
 278         } else {
 279                 struct time_stat_buffer_entry *i;
 280                 struct time_stat_buffer *b;
 281
 282                 preempt_disable();
 283                 b = this_cpu_ptr(stats->buffer);
 284
 285                 BUG_ON(b->nr >= ARRAY_SIZE(b->entries));
 286                 b->entries[b->nr++] = (struct time_stat_buffer_entry) {
 287                         .start = start,
 288                         .end = end
 289                 };
 290
 291                 if (b->nr == ARRAY_SIZE(b->entries)) {
 292                         spin_lock_irqsave(&stats->lock, flags);
 293                         for (i = b->entries;
 294                              i < b->entries + ARRAY_SIZE(b->entries);
 295                              i++)
 296                                 bch2_time_stats_update_one(stats, i->start, i->end);
 297                         spin_unlock_irqrestore(&stats->lock, flags);
 298
 299                         b->nr = 0;
 300                 }
 301
 302                 preempt_enable();
 303         }
 304 }
 305
 306 static const struct time_unit {
 307         const char      *name;
 308         u32             nsecs;
 309 } time_units[] = {
 310         { "ns",         1               },
 311         { "us",         NSEC_PER_USEC   },
 312         { "ms",         NSEC_PER_MSEC   },
 313         { "sec",        NSEC_PER_SEC    },
 314 };
 315
 316 static const struct time_unit *pick_time_units(u64 ns)
 317 {
 318         const struct time_unit *u;
 319
 320         for (u = time_units;
 321              u + 1 < time_units + ARRAY_SIZE(time_units) &&
 322              ns >= u[1].nsecs << 1;
 323              u++)
 324                 ;
 325
 326         return u;
 327 }
 328
 329 static void pr_time_units(struct printbuf *out, u64 ns)
 330 {
 331         const struct time_unit *u = pick_time_units(ns);
 332
 333         pr_buf(out, "%llu %s", div_u64(ns, u->nsecs), u->name);
 334 }
 335
 336 void bch2_time_stats_to_text(struct printbuf *out, struct time_stats *stats)
 337 {
 338         const struct time_unit *u;
 339         u64 freq = READ_ONCE(stats->average_frequency);
 340         u64 q, last_q = 0;
 341         int i;
 342
 343         pr_buf(out, "count:\t\t%llu\n",
 344                          stats->count);
 345         pr_buf(out, "rate:\t\t%llu/sec\n",
 346                freq ?  div64_u64(NSEC_PER_SEC, freq) : 0);
 347
 348         pr_buf(out, "frequency:\t");
 349         pr_time_units(out, freq);
 350
 351         pr_buf(out, "\navg duration:\t");
 352         pr_time_units(out, stats->average_duration);
 353
 354         pr_buf(out, "\nmax duration:\t");
 355         pr_time_units(out, stats->max_duration);
 356
 357         i = eytzinger0_first(NR_QUANTILES);
 358         u = pick_time_units(stats->quantiles.entries[i].m);
 359
 360         pr_buf(out, "\nquantiles (%s):\t", u->name);
 361         eytzinger0_for_each(i, NR_QUANTILES) {
 362                 bool is_last = eytzinger0_next(i, NR_QUANTILES) == -1;
 363
 364                 q = max(stats->quantiles.entries[i].m, last_q);
 365                 pr_buf(out, "%llu%s",
 366                        div_u64(q, u->nsecs),
 367                        is_last ? "\n" : " ");
 368                 last_q = q;
 369         }
 370 }
 371
 372 void bch2_time_stats_exit(struct time_stats *stats)
 373 {
 374         free_percpu(stats->buffer);
 375 }
 376
 377 void bch2_time_stats_init(struct time_stats *stats)
 378 {
 379         memset(stats, 0, sizeof(*stats));
 380         spin_lock_init(&stats->lock);
 381 }
 382
 383 /* ratelimit: */
 384
 385 /**
 386  * bch2_ratelimit_delay() - return how long to delay until the next time to do
 387  * some work
 388  *
 389  * @d - the struct bch_ratelimit to update
 390  *
 391  * Returns the amount of time to delay by, in jiffies
 392  */
 393 u64 bch2_ratelimit_delay(struct bch_ratelimit *d)
 394 {
 395         u64 now = local_clock();
 396
 397         return time_after64(d->next, now)
 398                 ? nsecs_to_jiffies(d->next - now)
 399                 : 0;
 400 }
 401
 402 /**
 403  * bch2_ratelimit_increment() - increment @d by the amount of work done
 404  *
 405  * @d - the struct bch_ratelimit to update
 406  * @done - the amount of work done, in arbitrary units
 407  */
 408 void bch2_ratelimit_increment(struct bch_ratelimit *d, u64 done)
 409 {
 410         u64 now = local_clock();
 411
 412         d->next += div_u64(done * NSEC_PER_SEC, d->rate);
 413
 414         if (time_before64(now + NSEC_PER_SEC, d->next))
 415                 d->next = now + NSEC_PER_SEC;
 416
 417         if (time_after64(now - NSEC_PER_SEC * 2, d->next))
 418                 d->next = now - NSEC_PER_SEC * 2;
 419 }
 420
 421 /* pd controller: */
 422
 423 /*
 424  * Updates pd_controller. Attempts to scale inputed values to units per second.
 425  * @target: desired value
 426  * @actual: current value
 427  *
 428  * @sign: 1 or -1; 1 if increasing the rate makes actual go up, -1 if increasing
 429  * it makes actual go down.
 430  */
 431 void bch2_pd_controller_update(struct bch_pd_controller *pd,
 432                               s64 target, s64 actual, int sign)
 433 {
 434         s64 proportional, derivative, change;
 435
 436         unsigned long seconds_since_update = (jiffies - pd->last_update) / HZ;
 437
 438         if (seconds_since_update == 0)
 439                 return;
 440
 441         pd->last_update = jiffies;
 442
 443         proportional = actual - target;
 444         proportional *= seconds_since_update;
 445         proportional = div_s64(proportional, pd->p_term_inverse);
 446
 447         derivative = actual - pd->last_actual;
 448         derivative = div_s64(derivative, seconds_since_update);
 449         derivative = ewma_add(pd->smoothed_derivative, derivative,
 450                               (pd->d_term / seconds_since_update) ?: 1);
 451         derivative = derivative * pd->d_term;
 452         derivative = div_s64(derivative, pd->p_term_inverse);
 453
 454         change = proportional + derivative;
 455
 456         /* Don't increase rate if not keeping up */
 457         if (change > 0 &&
 458             pd->backpressure &&
 459             time_after64(local_clock(),
 460                          pd->rate.next + NSEC_PER_MSEC))
 461                 change = 0;
 462
 463         change *= (sign * -1);
 464
 465         pd->rate.rate = clamp_t(s64, (s64) pd->rate.rate + change,
 466                                 1, UINT_MAX);
 467
 468         pd->last_actual         = actual;
 469         pd->last_derivative     = derivative;
 470         pd->last_proportional   = proportional;
 471         pd->last_change         = change;
 472         pd->last_target         = target;
 473 }
 474
 475 void bch2_pd_controller_init(struct bch_pd_controller *pd)
 476 {
 477         pd->rate.rate           = 1024;
 478         pd->last_update         = jiffies;
 479         pd->p_term_inverse      = 6000;
 480         pd->d_term              = 30;
 481         pd->d_smooth            = pd->d_term;
 482         pd->backpressure        = 1;
 483 }
 484
 485 size_t bch2_pd_controller_print_debug(struct bch_pd_controller *pd, char *buf)
 486 {
 487         /* 2^64 - 1 is 20 digits, plus null byte */
 488         char rate[21];
 489         char actual[21];
 490         char target[21];
 491         char proportional[21];
 492         char derivative[21];
 493         char change[21];
 494         s64 next_io;
 495
 496         bch2_hprint(&PBUF(rate),        pd->rate.rate);
 497         bch2_hprint(&PBUF(actual),      pd->last_actual);
 498         bch2_hprint(&PBUF(target),      pd->last_target);
 499         bch2_hprint(&PBUF(proportional), pd->last_proportional);
 500         bch2_hprint(&PBUF(derivative),  pd->last_derivative);
 501         bch2_hprint(&PBUF(change),      pd->last_change);
 502
 503         next_io = div64_s64(pd->rate.next - local_clock(), NSEC_PER_MSEC);
 504
 505         return sprintf(buf,
 506                        "rate:\t\t%s/sec\n"
 507                        "target:\t\t%s\n"
 508                        "actual:\t\t%s\n"
 509                        "proportional:\t%s\n"
 510                        "derivative:\t%s\n"
 511                        "change:\t\t%s/sec\n"
 512                        "next io:\t%llims\n",
 513                        rate, target, actual, proportional,
 514                        derivative, change, next_io);
 515 }
 516
 517 /* misc: */
 518
 519 void bch2_bio_map(struct bio *bio, void *base, size_t size)
 520 {
 521         while (size) {
 522                 struct page *page = is_vmalloc_addr(base)
 523                                 ? vmalloc_to_page(base)
 524                                 : virt_to_page(base);
 525                 unsigned offset = offset_in_page(base);
 526                 unsigned len = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, size);
 527
 528                 BUG_ON(!bio_add_page(bio, page, len, offset));
 529                 size -= len;
 530                 base += len;
 531         }
 532 }
 533
 534 int bch2_bio_alloc_pages(struct bio *bio, size_t size, gfp_t gfp_mask)
 535 {
 536         while (size) {
 537                 struct page *page = alloc_page(gfp_mask);
 538                 unsigned len = min_t(size_t, PAGE_SIZE, size);
 539
 540                 if (!page)
 541                         return -ENOMEM;
 542
 543                 if (unlikely(!bio_add_page(bio, page, len, 0))) {
 544                         __free_page(page);
 545                         break;
 546                 }
 547
 548                 size -= len;
 549         }
 550
 551         return 0;
 552 }
 553
 554 size_t bch2_rand_range(size_t max)
 555 {
 556         size_t rand;
 557
 558         if (!max)
 559                 return 0;
 560
 561         do {
 562                 rand = get_random_long();
 563                 rand &= roundup_pow_of_two(max) - 1;
 564         } while (rand >= max);
 565
 566         return rand;
 567 }
 568
 569 void memcpy_to_bio(struct bio *dst, struct bvec_iter dst_iter, const void *src)
 570 {
 571         struct bio_vec bv;
 572         struct bvec_iter iter;
 573
 574         __bio_for_each_segment(bv, dst, iter, dst_iter) {
 575                 void *dstp = kmap_atomic(bv.bv_page);
 576                 memcpy(dstp + bv.bv_offset, src, bv.bv_len);
 577                 kunmap_atomic(dstp);
 578
 579                 src += bv.bv_len;
 580         }
 581 }
 582
 583 void memcpy_from_bio(void *dst, struct bio *src, struct bvec_iter src_iter)
 584 {
 585         struct bio_vec bv;
 586         struct bvec_iter iter;
 587
 588         __bio_for_each_segment(bv, src, iter, src_iter) {
 589                 void *srcp = kmap_atomic(bv.bv_page);
 590                 memcpy(dst, srcp + bv.bv_offset, bv.bv_len);
 591                 kunmap_atomic(srcp);
 592
 593                 dst += bv.bv_len;
 594         }
 595 }
 596
 597 #include "eytzinger.h"
 598
 599 static int alignment_ok(const void *base, size_t align)
 600 {
 601         return IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS) ||
 602                 ((unsigned long)base & (align - 1)) == 0;
 603 }
 604
 605 static void u32_swap(void *a, void *b, size_t size)
 606 {
 607         u32 t = *(u32 *)a;
 608         *(u32 *)a = *(u32 *)b;
 609         *(u32 *)b = t;
 610 }
 611
 612 static void u64_swap(void *a, void *b, size_t size)
 613 {
 614         u64 t = *(u64 *)a;
 615         *(u64 *)a = *(u64 *)b;
 616         *(u64 *)b = t;
 617 }
 618
 619 static void generic_swap(void *a, void *b, size_t size)
 620 {
 621         char t;
 622
 623         do {
 624                 t = *(char *)a;
 625                 *(char *)a++ = *(char *)b;
 626                 *(char *)b++ = t;
 627         } while (--size > 0);
 628 }
 629
 630 static inline int do_cmp(void *base, size_t n, size_t size,
 631                          int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 632                          size_t l, size_t r)
 633 {
 634         return cmp_func(base + inorder_to_eytzinger0(l, n) * size,
 635                         base + inorder_to_eytzinger0(r, n) * size,
 636                         size);
 637 }
 638
 639 static inline void do_swap(void *base, size_t n, size_t size,
 640                            void (*swap_func)(void *, void *, size_t),
 641                            size_t l, size_t r)
 642 {
 643         swap_func(base + inorder_to_eytzinger0(l, n) * size,
 644                   base + inorder_to_eytzinger0(r, n) * size,
 645                   size);
 646 }
 647
 648 void eytzinger0_sort(void *base, size_t n, size_t size,
 649                      int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 650                      void (*swap_func)(void *, void *, size_t))
 651 {
 652         int i, c, r;
 653
 654         if (!swap_func) {
 655                 if (size == 4 && alignment_ok(base, 4))
 656                         swap_func = u32_swap;
 657                 else if (size == 8 && alignment_ok(base, 8))
 658                         swap_func = u64_swap;
 659                 else
 660                         swap_func = generic_swap;
 661         }
 662
 663         /* heapify */
 664         for (i = n / 2 - 1; i >= 0; --i) {
 665                 for (r = i; r * 2 + 1 < n; r = c) {
 666                         c = r * 2 + 1;
 667
 668                         if (c + 1 < n &&
 669                             do_cmp(base, n, size, cmp_func, c, c + 1) < 0)
 670                                 c++;
 671
 672                         if (do_cmp(base, n, size, cmp_func, r, c) >= 0)
 673                                 break;
 674
 675                         do_swap(base, n, size, swap_func, r, c);
 676                 }
 677         }
 678
 679         /* sort */
 680         for (i = n - 1; i > 0; --i) {
 681                 do_swap(base, n, size, swap_func, 0, i);
 682
 683                 for (r = 0; r * 2 + 1 < i; r = c) {
 684                         c = r * 2 + 1;
 685
 686                         if (c + 1 < i &&
 687                             do_cmp(base, n, size, cmp_func, c, c + 1) < 0)
 688                                 c++;
 689
 690                         if (do_cmp(base, n, size, cmp_func, r, c) >= 0)
 691                                 break;
 692
 693                         do_swap(base, n, size, swap_func, r, c);
 694                 }
 695         }
 696 }
 697
 698 void sort_cmp_size(void *base, size_t num, size_t size,
 699           int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 700           void (*swap_func)(void *, void *, size_t size))
 701 {
 702         /* pre-scale counters for performance */
 703         int i = (num/2 - 1) * size, n = num * size, c, r;
 704
 705         if (!swap_func) {
 706                 if (size == 4 && alignment_ok(base, 4))
 707                         swap_func = u32_swap;
 708                 else if (size == 8 && alignment_ok(base, 8))
 709                         swap_func = u64_swap;
 710                 else
 711                         swap_func = generic_swap;
 712         }
 713
 714         /* heapify */
 715         for ( ; i >= 0; i -= size) {
 716                 for (r = i; r * 2 + size < n; r  = c) {
 717                         c = r * 2 + size;
 718                         if (c < n - size &&
 719                             cmp_func(base + c, base + c + size, size) < 0)
 720                                 c += size;
 721                         if (cmp_func(base + r, base + c, size) >= 0)
 722                                 break;
 723                         swap_func(base + r, base + c, size);
 724                 }
 725         }
 726
 727         /* sort */
 728         for (i = n - size; i > 0; i -= size) {
 729                 swap_func(base, base + i, size);
 730                 for (r = 0; r * 2 + size < i; r = c) {
 731                         c = r * 2 + size;
 732                         if (c < i - size &&
 733                             cmp_func(base + c, base + c + size, size) < 0)
 734                                 c += size;
 735                         if (cmp_func(base + r, base + c, size) >= 0)
 736                                 break;
 737                         swap_func(base + r, base + c, size);
 738                 }
 739         }
 740 }
 741
 742 static void mempool_free_vp(void *element, void *pool_data)
 743 {
 744         size_t size = (size_t) pool_data;
 745
 746         vpfree(element, size);
 747 }
 748
 749 static void *mempool_alloc_vp(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
 750 {
 751         size_t size = (size_t) pool_data;
 752
 753         return vpmalloc(size, gfp_mask);
 754 }
 755
 756 int mempool_init_kvpmalloc_pool(mempool_t *pool, int min_nr, size_t size)
 757 {
 758         return size < PAGE_SIZE
 759                 ? mempool_init_kmalloc_pool(pool, min_nr, size)
 760                 : mempool_init(pool, min_nr, mempool_alloc_vp,
 761                                mempool_free_vp, (void *) size);
 762 }
 763
 764 #if 0
 765 void eytzinger1_test(void)
 766 {
 767         unsigned inorder, eytz, size;
 768
 769         pr_info("1 based eytzinger test:");
 770
 771         for (size = 2;
 772              size < 65536;
 773              size++) {
 774                 unsigned extra = eytzinger1_extra(size);
 775
 776                 if (!(size % 4096))
 777                         pr_info("tree size %u", size);
 778
 779                 BUG_ON(eytzinger1_prev(0, size) != eytzinger1_last(size));
 780                 BUG_ON(eytzinger1_next(0, size) != eytzinger1_first(size));
 781
 782                 BUG_ON(eytzinger1_prev(eytzinger1_first(size), size)    != 0);
 783                 BUG_ON(eytzinger1_next(eytzinger1_last(size), size)     != 0);
 784
 785                 inorder = 1;
 786                 eytzinger1_for_each(eytz, size) {
 787                         BUG_ON(__inorder_to_eytzinger1(inorder, size, extra) != eytz);
 788                         BUG_ON(__eytzinger1_to_inorder(eytz, size, extra) != inorder);
 789                         BUG_ON(eytz != eytzinger1_last(size) &&
 790                                eytzinger1_prev(eytzinger1_next(eytz, size), size) != eytz);
 791
 792                         inorder++;
 793                 }
 794         }
 795 }
 796
 797 void eytzinger0_test(void)
 798 {
 799
 800         unsigned inorder, eytz, size;
 801
 802         pr_info("0 based eytzinger test:");
 803
 804         for (size = 1;
 805              size < 65536;
 806              size++) {
 807                 unsigned extra = eytzinger0_extra(size);
 808
 809                 if (!(size % 4096))
 810                         pr_info("tree size %u", size);
 811
 812                 BUG_ON(eytzinger0_prev(-1, size) != eytzinger0_last(size));
 813                 BUG_ON(eytzinger0_next(-1, size) != eytzinger0_first(size));
 814
 815                 BUG_ON(eytzinger0_prev(eytzinger0_first(size), size)    != -1);
 816                 BUG_ON(eytzinger0_next(eytzinger0_last(size), size)     != -1);
 817
 818                 inorder = 0;
 819                 eytzinger0_for_each(eytz, size) {
 820                         BUG_ON(__inorder_to_eytzinger0(inorder, size, extra) != eytz);
 821                         BUG_ON(__eytzinger0_to_inorder(eytz, size, extra) != inorder);
 822                         BUG_ON(eytz != eytzinger0_last(size) &&
 823                                eytzinger0_prev(eytzinger0_next(eytz, size), size) != eytz);
 824
 825                         inorder++;
 826                 }
 827         }
 828 }
 829
 830 static inline int cmp_u16(const void *_l, const void *_r, size_t size)
 831 {
 832         const u16 *l = _l, *r = _r;
 833
 834         return (*l > *r) - (*r - *l);
 835 }
 836
 837 static void eytzinger0_find_test_val(u16 *test_array, unsigned nr, u16 search)
 838 {
 839         int i, c1 = -1, c2 = -1;
 840         ssize_t r;
 841
 842         r = eytzinger0_find_le(test_array, nr,
 843                                sizeof(test_array[0]),
 844                                cmp_u16, &search);
 845         if (r >= 0)
 846                 c1 = test_array[r];
 847
 848         for (i = 0; i < nr; i++)
 849                 if (test_array[i] <= search && test_array[i] > c2)
 850                         c2 = test_array[i];
 851
 852         if (c1 != c2) {
 853                 eytzinger0_for_each(i, nr)
 854                         pr_info("[%3u] = %12u", i, test_array[i]);
 855                 pr_info("find_le(%2u) -> [%2zi] = %2i should be %2i",
 856                         i, r, c1, c2);
 857         }
 858 }
 859
 860 void eytzinger0_find_test(void)
 861 {
 862         unsigned i, nr, allocated = 1 << 12;
 863         u16 *test_array = kmalloc_array(allocated, sizeof(test_array[0]), GFP_KERNEL);
 864
 865         for (nr = 1; nr < allocated; nr++) {
 866                 pr_info("testing %u elems", nr);
 867
 868                 get_random_bytes(test_array, nr * sizeof(test_array[0]));
 869                 eytzinger0_sort(test_array, nr, sizeof(test_array[0]), cmp_u16, NULL);
 870
 871                 /* verify array is sorted correctly: */
 872                 eytzinger0_for_each(i, nr)
 873                         BUG_ON(i != eytzinger0_last(nr) &&
 874                                test_array[i] > test_array[eytzinger0_next(i, nr)]);
 875
 876                 for (i = 0; i < U16_MAX; i += 1 << 12)
 877                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, i);
 878
 879                 for (i = 0; i < nr; i++) {
 880                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i] - 1);
 881                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i]);
 882                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i] + 1);
 883                 }
 884         }
 885
 886         kfree(test_array);
 887 }
 888 #endif
 889
 890 /*
 891  * Accumulate percpu counters onto one cpu's copy - only valid when access
 892  * against any percpu counter is guarded against
 893  */
 894 u64 *bch2_acc_percpu_u64s(u64 __percpu *p, unsigned nr)
 895 {
 896         u64 *ret;
 897         int cpu;
 898
 899         /* access to pcpu vars has to be blocked by other locking */
 900         preempt_disable();
 901         ret = this_cpu_ptr(p);
 902         preempt_enable();
 903
 904         for_each_possible_cpu(cpu) {
 905                 u64 *i = per_cpu_ptr(p, cpu);
 906
 907                 if (i != ret) {
 908                         acc_u64s(ret, i, nr);
 909                         memset(i, 0, nr * sizeof(u64));
 910                 }
 911         }
 912
 913         return ret;
 914 }