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 static int bch2_printbuf_realloc(struct printbuf *out, unsigned extra)
 103 {
 104         unsigned new_size = roundup_pow_of_two(out->size + extra);
 105         char *buf = krealloc(out->buf, new_size, !out->atomic ? GFP_KERNEL : GFP_ATOMIC);
 106
 107         if (!buf) {
 108                 out->allocation_failure = true;
 109                 return -ENOMEM;
 110         }
 111
 112         out->buf        = buf;
 113         out->size       = new_size;
 114         return 0;
 115 }
 116
 117 void bch2_pr_buf(struct printbuf *out, const char *fmt, ...)
 118 {
 119         va_list args;
 120         int len;
 121
 122         do {
 123                 va_start(args, fmt);
 124                 len = vsnprintf(out->buf + out->pos, printbuf_remaining(out), fmt, args);
 125                 va_end(args);
 126         } while (len + 1 >= printbuf_remaining(out) &&
 127                  !bch2_printbuf_realloc(out, len + 1));
 128
 129         len = min_t(size_t, len,
 130                   printbuf_remaining(out) ? printbuf_remaining(out) - 1 : 0);
 131         out->pos += len;
 132 }
 133
 134 void bch2_hprint(struct printbuf *buf, s64 v)
 135 {
 136         int u, t = 0;
 137
 138         for (u = 0; v >= 1024 || v <= -1024; u++) {
 139                 t = v & ~(~0U << 10);
 140                 v >>= 10;
 141         }
 142
 143         pr_buf(buf, "%lli", v);
 144
 145         /*
 146          * 103 is magic: t is in the range [-1023, 1023] and we want
 147          * to turn it into [-9, 9]
 148          */
 149         if (u && t && v < 100 && v > -100)
 150                 pr_buf(buf, ".%i", t / 103);
 151         if (u)
 152                 pr_char(buf, si_units[u]);
 153 }
 154
 155 void bch2_pr_units(struct printbuf *out, s64 raw, s64 bytes)
 156 {
 157         switch (out->units) {
 158         case PRINTBUF_UNITS_RAW:
 159                 pr_buf(out, "%llu", raw);
 160                 break;
 161         case PRINTBUF_UNITS_BYTES:
 162                 pr_buf(out, "%llu", bytes);
 163                 break;
 164         case PRINTBUF_UNITS_HUMAN_READABLE:
 165                 bch2_hprint(out, bytes);
 166                 break;
 167         }
 168 }
 169
 170 void bch2_string_opt_to_text(struct printbuf *out,
 171                              const char * const list[],
 172                              size_t selected)
 173 {
 174         size_t i;
 175
 176         for (i = 0; list[i]; i++)
 177                 pr_buf(out, i == selected ? "[%s] " : "%s ", list[i]);
 178 }
 179
 180 void bch2_flags_to_text(struct printbuf *out,
 181                         const char * const list[], u64 flags)
 182 {
 183         unsigned bit, nr = 0;
 184         bool first = true;
 185
 186         while (list[nr])
 187                 nr++;
 188
 189         while (flags && (bit = __ffs(flags)) < nr) {
 190                 if (!first)
 191                         pr_buf(out, ",");
 192                 first = false;
 193                 pr_buf(out, "%s", list[bit]);
 194                 flags ^= 1 << bit;
 195         }
 196 }
 197
 198 u64 bch2_read_flag_list(char *opt, const char * const list[])
 199 {
 200         u64 ret = 0;
 201         char *p, *s, *d = kstrdup(opt, GFP_KERNEL);
 202
 203         if (!d)
 204                 return -ENOMEM;
 205
 206         s = strim(d);
 207
 208         while ((p = strsep(&s, ","))) {
 209                 int flag = match_string(list, -1, p);
 210                 if (flag < 0) {
 211                         ret = -1;
 212                         break;
 213                 }
 214
 215                 ret |= 1 << flag;
 216         }
 217
 218         kfree(d);
 219
 220         return ret;
 221 }
 222
 223 bool bch2_is_zero(const void *_p, size_t n)
 224 {
 225         const char *p = _p;
 226         size_t i;
 227
 228         for (i = 0; i < n; i++)
 229                 if (p[i])
 230                         return false;
 231         return true;
 232 }
 233
 234 static void bch2_quantiles_update(struct quantiles *q, u64 v)
 235 {
 236         unsigned i = 0;
 237
 238         while (i < ARRAY_SIZE(q->entries)) {
 239                 struct quantile_entry *e = q->entries + i;
 240
 241                 if (unlikely(!e->step)) {
 242                         e->m = v;
 243                         e->step = max_t(unsigned, v / 2, 1024);
 244                 } else if (e->m > v) {
 245                         e->m = e->m >= e->step
 246                                 ? e->m - e->step
 247                                 : 0;
 248                 } else if (e->m < v) {
 249                         e->m = e->m + e->step > e->m
 250                                 ? e->m + e->step
 251                                 : U32_MAX;
 252                 }
 253
 254                 if ((e->m > v ? e->m - v : v - e->m) < e->step)
 255                         e->step = max_t(unsigned, e->step / 2, 1);
 256
 257                 if (v >= e->m)
 258                         break;
 259
 260                 i = eytzinger0_child(i, v > e->m);
 261         }
 262 }
 263
 264 /* time stats: */
 265
 266 static void bch2_time_stats_update_one(struct time_stats *stats,
 267                                        u64 start, u64 end)
 268 {
 269         u64 duration, freq;
 270
 271         duration        = time_after64(end, start)
 272                 ? end - start : 0;
 273         freq            = time_after64(end, stats->last_event)
 274                 ? end - stats->last_event : 0;
 275
 276         stats->count++;
 277
 278         stats->average_duration = stats->average_duration
 279                 ? ewma_add(stats->average_duration, duration, 6)
 280                 : duration;
 281
 282         stats->average_frequency = stats->average_frequency
 283                 ? ewma_add(stats->average_frequency, freq, 6)
 284                 : freq;
 285
 286         stats->max_duration = max(stats->max_duration, duration);
 287
 288         stats->last_event = end;
 289
 290         bch2_quantiles_update(&stats->quantiles, duration);
 291 }
 292
 293 void __bch2_time_stats_update(struct time_stats *stats, u64 start, u64 end)
 294 {
 295         unsigned long flags;
 296
 297         if (!stats->buffer) {
 298                 spin_lock_irqsave(&stats->lock, flags);
 299                 bch2_time_stats_update_one(stats, start, end);
 300
 301                 if (stats->average_frequency < 32 &&
 302                     stats->count > 1024)
 303                         stats->buffer =
 304                                 alloc_percpu_gfp(struct time_stat_buffer,
 305                                                  GFP_ATOMIC);
 306                 spin_unlock_irqrestore(&stats->lock, flags);
 307         } else {
 308                 struct time_stat_buffer_entry *i;
 309                 struct time_stat_buffer *b;
 310
 311                 preempt_disable();
 312                 b = this_cpu_ptr(stats->buffer);
 313
 314                 BUG_ON(b->nr >= ARRAY_SIZE(b->entries));
 315                 b->entries[b->nr++] = (struct time_stat_buffer_entry) {
 316                         .start = start,
 317                         .end = end
 318                 };
 319
 320                 if (b->nr == ARRAY_SIZE(b->entries)) {
 321                         spin_lock_irqsave(&stats->lock, flags);
 322                         for (i = b->entries;
 323                              i < b->entries + ARRAY_SIZE(b->entries);
 324                              i++)
 325                                 bch2_time_stats_update_one(stats, i->start, i->end);
 326                         spin_unlock_irqrestore(&stats->lock, flags);
 327
 328                         b->nr = 0;
 329                 }
 330
 331                 preempt_enable();
 332         }
 333 }
 334
 335 static const struct time_unit {
 336         const char      *name;
 337         u32             nsecs;
 338 } time_units[] = {
 339         { "ns",         1               },
 340         { "us",         NSEC_PER_USEC   },
 341         { "ms",         NSEC_PER_MSEC   },
 342         { "sec",        NSEC_PER_SEC    },
 343 };
 344
 345 static const struct time_unit *pick_time_units(u64 ns)
 346 {
 347         const struct time_unit *u;
 348
 349         for (u = time_units;
 350              u + 1 < time_units + ARRAY_SIZE(time_units) &&
 351              ns >= u[1].nsecs << 1;
 352              u++)
 353                 ;
 354
 355         return u;
 356 }
 357
 358 static void pr_time_units(struct printbuf *out, u64 ns)
 359 {
 360         const struct time_unit *u = pick_time_units(ns);
 361
 362         pr_buf(out, "%llu %s", div_u64(ns, u->nsecs), u->name);
 363 }
 364
 365 void bch2_time_stats_to_text(struct printbuf *out, struct time_stats *stats)
 366 {
 367         const struct time_unit *u;
 368         u64 freq = READ_ONCE(stats->average_frequency);
 369         u64 q, last_q = 0;
 370         int i;
 371
 372         pr_buf(out, "count:\t\t%llu\n",
 373                          stats->count);
 374         pr_buf(out, "rate:\t\t%llu/sec\n",
 375                freq ?  div64_u64(NSEC_PER_SEC, freq) : 0);
 376
 377         pr_buf(out, "frequency:\t");
 378         pr_time_units(out, freq);
 379
 380         pr_buf(out, "\navg duration:\t");
 381         pr_time_units(out, stats->average_duration);
 382
 383         pr_buf(out, "\nmax duration:\t");
 384         pr_time_units(out, stats->max_duration);
 385
 386         i = eytzinger0_first(NR_QUANTILES);
 387         u = pick_time_units(stats->quantiles.entries[i].m);
 388
 389         pr_buf(out, "\nquantiles (%s):\t", u->name);
 390         eytzinger0_for_each(i, NR_QUANTILES) {
 391                 bool is_last = eytzinger0_next(i, NR_QUANTILES) == -1;
 392
 393                 q = max(stats->quantiles.entries[i].m, last_q);
 394                 pr_buf(out, "%llu%s",
 395                        div_u64(q, u->nsecs),
 396                        is_last ? "\n" : " ");
 397                 last_q = q;
 398         }
 399 }
 400
 401 void bch2_time_stats_exit(struct time_stats *stats)
 402 {
 403         free_percpu(stats->buffer);
 404 }
 405
 406 void bch2_time_stats_init(struct time_stats *stats)
 407 {
 408         memset(stats, 0, sizeof(*stats));
 409         spin_lock_init(&stats->lock);
 410 }
 411
 412 /* ratelimit: */
 413
 414 /**
 415  * bch2_ratelimit_delay() - return how long to delay until the next time to do
 416  * some work
 417  *
 418  * @d - the struct bch_ratelimit to update
 419  *
 420  * Returns the amount of time to delay by, in jiffies
 421  */
 422 u64 bch2_ratelimit_delay(struct bch_ratelimit *d)
 423 {
 424         u64 now = local_clock();
 425
 426         return time_after64(d->next, now)
 427                 ? nsecs_to_jiffies(d->next - now)
 428                 : 0;
 429 }
 430
 431 /**
 432  * bch2_ratelimit_increment() - increment @d by the amount of work done
 433  *
 434  * @d - the struct bch_ratelimit to update
 435  * @done - the amount of work done, in arbitrary units
 436  */
 437 void bch2_ratelimit_increment(struct bch_ratelimit *d, u64 done)
 438 {
 439         u64 now = local_clock();
 440
 441         d->next += div_u64(done * NSEC_PER_SEC, d->rate);
 442
 443         if (time_before64(now + NSEC_PER_SEC, d->next))
 444                 d->next = now + NSEC_PER_SEC;
 445
 446         if (time_after64(now - NSEC_PER_SEC * 2, d->next))
 447                 d->next = now - NSEC_PER_SEC * 2;
 448 }
 449
 450 /* pd controller: */
 451
 452 /*
 453  * Updates pd_controller. Attempts to scale inputed values to units per second.
 454  * @target: desired value
 455  * @actual: current value
 456  *
 457  * @sign: 1 or -1; 1 if increasing the rate makes actual go up, -1 if increasing
 458  * it makes actual go down.
 459  */
 460 void bch2_pd_controller_update(struct bch_pd_controller *pd,
 461                               s64 target, s64 actual, int sign)
 462 {
 463         s64 proportional, derivative, change;
 464
 465         unsigned long seconds_since_update = (jiffies - pd->last_update) / HZ;
 466
 467         if (seconds_since_update == 0)
 468                 return;
 469
 470         pd->last_update = jiffies;
 471
 472         proportional = actual - target;
 473         proportional *= seconds_since_update;
 474         proportional = div_s64(proportional, pd->p_term_inverse);
 475
 476         derivative = actual - pd->last_actual;
 477         derivative = div_s64(derivative, seconds_since_update);
 478         derivative = ewma_add(pd->smoothed_derivative, derivative,
 479                               (pd->d_term / seconds_since_update) ?: 1);
 480         derivative = derivative * pd->d_term;
 481         derivative = div_s64(derivative, pd->p_term_inverse);
 482
 483         change = proportional + derivative;
 484
 485         /* Don't increase rate if not keeping up */
 486         if (change > 0 &&
 487             pd->backpressure &&
 488             time_after64(local_clock(),
 489                          pd->rate.next + NSEC_PER_MSEC))
 490                 change = 0;
 491
 492         change *= (sign * -1);
 493
 494         pd->rate.rate = clamp_t(s64, (s64) pd->rate.rate + change,
 495                                 1, UINT_MAX);
 496
 497         pd->last_actual         = actual;
 498         pd->last_derivative     = derivative;
 499         pd->last_proportional   = proportional;
 500         pd->last_change         = change;
 501         pd->last_target         = target;
 502 }
 503
 504 void bch2_pd_controller_init(struct bch_pd_controller *pd)
 505 {
 506         pd->rate.rate           = 1024;
 507         pd->last_update         = jiffies;
 508         pd->p_term_inverse      = 6000;
 509         pd->d_term              = 30;
 510         pd->d_smooth            = pd->d_term;
 511         pd->backpressure        = 1;
 512 }
 513
 514 void bch2_pd_controller_debug_to_text(struct printbuf *out, struct bch_pd_controller *pd)
 515 {
 516         out->tabstops[0] = 20;
 517
 518         pr_buf(out, "rate:");
 519         pr_tab(out);
 520         bch2_hprint(out, pd->rate.rate);
 521         pr_newline(out);
 522
 523         pr_buf(out, "target:");
 524         pr_tab(out);
 525         bch2_hprint(out, pd->last_target);
 526         pr_newline(out);
 527
 528         pr_buf(out, "actual:");
 529         pr_tab(out);
 530         bch2_hprint(out, pd->last_actual);
 531         pr_newline(out);
 532
 533         pr_buf(out, "proportional:");
 534         pr_tab(out);
 535         bch2_hprint(out, pd->last_proportional);
 536         pr_newline(out);
 537
 538         pr_buf(out, "derivative:");
 539         pr_tab(out);
 540         bch2_hprint(out, pd->last_derivative);
 541         pr_newline(out);
 542
 543         pr_buf(out, "change:");
 544         pr_tab(out);
 545         bch2_hprint(out, pd->last_change);
 546         pr_newline(out);
 547
 548         pr_buf(out, "next io:");
 549         pr_tab(out);
 550         pr_buf(out, "%llims", div64_s64(pd->rate.next - local_clock(), NSEC_PER_MSEC));
 551         pr_newline(out);
 552 }
 553
 554 /* misc: */
 555
 556 void bch2_bio_map(struct bio *bio, void *base, size_t size)
 557 {
 558         while (size) {
 559                 struct page *page = is_vmalloc_addr(base)
 560                                 ? vmalloc_to_page(base)
 561                                 : virt_to_page(base);
 562                 unsigned offset = offset_in_page(base);
 563                 unsigned len = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, size);
 564
 565                 BUG_ON(!bio_add_page(bio, page, len, offset));
 566                 size -= len;
 567                 base += len;
 568         }
 569 }
 570
 571 int bch2_bio_alloc_pages(struct bio *bio, size_t size, gfp_t gfp_mask)
 572 {
 573         while (size) {
 574                 struct page *page = alloc_page(gfp_mask);
 575                 unsigned len = min_t(size_t, PAGE_SIZE, size);
 576
 577                 if (!page)
 578                         return -ENOMEM;
 579
 580                 if (unlikely(!bio_add_page(bio, page, len, 0))) {
 581                         __free_page(page);
 582                         break;
 583                 }
 584
 585                 size -= len;
 586         }
 587
 588         return 0;
 589 }
 590
 591 size_t bch2_rand_range(size_t max)
 592 {
 593         size_t rand;
 594
 595         if (!max)
 596                 return 0;
 597
 598         do {
 599                 rand = get_random_long();
 600                 rand &= roundup_pow_of_two(max) - 1;
 601         } while (rand >= max);
 602
 603         return rand;
 604 }
 605
 606 void memcpy_to_bio(struct bio *dst, struct bvec_iter dst_iter, const void *src)
 607 {
 608         struct bio_vec bv;
 609         struct bvec_iter iter;
 610
 611         __bio_for_each_segment(bv, dst, iter, dst_iter) {
 612                 void *dstp = kmap_atomic(bv.bv_page);
 613                 memcpy(dstp + bv.bv_offset, src, bv.bv_len);
 614                 kunmap_atomic(dstp);
 615
 616                 src += bv.bv_len;
 617         }
 618 }
 619
 620 void memcpy_from_bio(void *dst, struct bio *src, struct bvec_iter src_iter)
 621 {
 622         struct bio_vec bv;
 623         struct bvec_iter iter;
 624
 625         __bio_for_each_segment(bv, src, iter, src_iter) {
 626                 void *srcp = kmap_atomic(bv.bv_page);
 627                 memcpy(dst, srcp + bv.bv_offset, bv.bv_len);
 628                 kunmap_atomic(srcp);
 629
 630                 dst += bv.bv_len;
 631         }
 632 }
 633
 634 #include "eytzinger.h"
 635
 636 static int alignment_ok(const void *base, size_t align)
 637 {
 638         return IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS) ||
 639                 ((unsigned long)base & (align - 1)) == 0;
 640 }
 641
 642 static void u32_swap(void *a, void *b, size_t size)
 643 {
 644         u32 t = *(u32 *)a;
 645         *(u32 *)a = *(u32 *)b;
 646         *(u32 *)b = t;
 647 }
 648
 649 static void u64_swap(void *a, void *b, size_t size)
 650 {
 651         u64 t = *(u64 *)a;
 652         *(u64 *)a = *(u64 *)b;
 653         *(u64 *)b = t;
 654 }
 655
 656 static void generic_swap(void *a, void *b, size_t size)
 657 {
 658         char t;
 659
 660         do {
 661                 t = *(char *)a;
 662                 *(char *)a++ = *(char *)b;
 663                 *(char *)b++ = t;
 664         } while (--size > 0);
 665 }
 666
 667 static inline int do_cmp(void *base, size_t n, size_t size,
 668                          int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 669                          size_t l, size_t r)
 670 {
 671         return cmp_func(base + inorder_to_eytzinger0(l, n) * size,
 672                         base + inorder_to_eytzinger0(r, n) * size,
 673                         size);
 674 }
 675
 676 static inline void do_swap(void *base, size_t n, size_t size,
 677                            void (*swap_func)(void *, void *, size_t),
 678                            size_t l, size_t r)
 679 {
 680         swap_func(base + inorder_to_eytzinger0(l, n) * size,
 681                   base + inorder_to_eytzinger0(r, n) * size,
 682                   size);
 683 }
 684
 685 void eytzinger0_sort(void *base, size_t n, size_t size,
 686                      int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 687                      void (*swap_func)(void *, void *, size_t))
 688 {
 689         int i, c, r;
 690
 691         if (!swap_func) {
 692                 if (size == 4 && alignment_ok(base, 4))
 693                         swap_func = u32_swap;
 694                 else if (size == 8 && alignment_ok(base, 8))
 695                         swap_func = u64_swap;
 696                 else
 697                         swap_func = generic_swap;
 698         }
 699
 700         /* heapify */
 701         for (i = n / 2 - 1; i >= 0; --i) {
 702                 for (r = i; r * 2 + 1 < n; r = c) {
 703                         c = r * 2 + 1;
 704
 705                         if (c + 1 < n &&
 706                             do_cmp(base, n, size, cmp_func, c, c + 1) < 0)
 707                                 c++;
 708
 709                         if (do_cmp(base, n, size, cmp_func, r, c) >= 0)
 710                                 break;
 711
 712                         do_swap(base, n, size, swap_func, r, c);
 713                 }
 714         }
 715
 716         /* sort */
 717         for (i = n - 1; i > 0; --i) {
 718                 do_swap(base, n, size, swap_func, 0, i);
 719
 720                 for (r = 0; r * 2 + 1 < i; r = c) {
 721                         c = r * 2 + 1;
 722
 723                         if (c + 1 < i &&
 724                             do_cmp(base, n, size, cmp_func, c, c + 1) < 0)
 725                                 c++;
 726
 727                         if (do_cmp(base, n, size, cmp_func, r, c) >= 0)
 728                                 break;
 729
 730                         do_swap(base, n, size, swap_func, r, c);
 731                 }
 732         }
 733 }
 734
 735 void sort_cmp_size(void *base, size_t num, size_t size,
 736           int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 737           void (*swap_func)(void *, void *, size_t size))
 738 {
 739         /* pre-scale counters for performance */
 740         int i = (num/2 - 1) * size, n = num * size, c, r;
 741
 742         if (!swap_func) {
 743                 if (size == 4 && alignment_ok(base, 4))
 744                         swap_func = u32_swap;
 745                 else if (size == 8 && alignment_ok(base, 8))
 746                         swap_func = u64_swap;
 747                 else
 748                         swap_func = generic_swap;
 749         }
 750
 751         /* heapify */
 752         for ( ; i >= 0; i -= size) {
 753                 for (r = i; r * 2 + size < n; r  = c) {
 754                         c = r * 2 + size;
 755                         if (c < n - size &&
 756                             cmp_func(base + c, base + c + size, size) < 0)
 757                                 c += size;
 758                         if (cmp_func(base + r, base + c, size) >= 0)
 759                                 break;
 760                         swap_func(base + r, base + c, size);
 761                 }
 762         }
 763
 764         /* sort */
 765         for (i = n - size; i > 0; i -= size) {
 766                 swap_func(base, base + i, size);
 767                 for (r = 0; r * 2 + size < i; r = c) {
 768                         c = r * 2 + size;
 769                         if (c < i - size &&
 770                             cmp_func(base + c, base + c + size, size) < 0)
 771                                 c += size;
 772                         if (cmp_func(base + r, base + c, size) >= 0)
 773                                 break;
 774                         swap_func(base + r, base + c, size);
 775                 }
 776         }
 777 }
 778
 779 static void mempool_free_vp(void *element, void *pool_data)
 780 {
 781         size_t size = (size_t) pool_data;
 782
 783         vpfree(element, size);
 784 }
 785
 786 static void *mempool_alloc_vp(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
 787 {
 788         size_t size = (size_t) pool_data;
 789
 790         return vpmalloc(size, gfp_mask);
 791 }
 792
 793 int mempool_init_kvpmalloc_pool(mempool_t *pool, int min_nr, size_t size)
 794 {
 795         return size < PAGE_SIZE
 796                 ? mempool_init_kmalloc_pool(pool, min_nr, size)
 797                 : mempool_init(pool, min_nr, mempool_alloc_vp,
 798                                mempool_free_vp, (void *) size);
 799 }
 800
 801 #if 0
 802 void eytzinger1_test(void)
 803 {
 804         unsigned inorder, eytz, size;
 805
 806         pr_info("1 based eytzinger test:");
 807
 808         for (size = 2;
 809              size < 65536;
 810              size++) {
 811                 unsigned extra = eytzinger1_extra(size);
 812
 813                 if (!(size % 4096))
 814                         pr_info("tree size %u", size);
 815
 816                 BUG_ON(eytzinger1_prev(0, size) != eytzinger1_last(size));
 817                 BUG_ON(eytzinger1_next(0, size) != eytzinger1_first(size));
 818
 819                 BUG_ON(eytzinger1_prev(eytzinger1_first(size), size)    != 0);
 820                 BUG_ON(eytzinger1_next(eytzinger1_last(size), size)     != 0);
 821
 822                 inorder = 1;
 823                 eytzinger1_for_each(eytz, size) {
 824                         BUG_ON(__inorder_to_eytzinger1(inorder, size, extra) != eytz);
 825                         BUG_ON(__eytzinger1_to_inorder(eytz, size, extra) != inorder);
 826                         BUG_ON(eytz != eytzinger1_last(size) &&
 827                                eytzinger1_prev(eytzinger1_next(eytz, size), size) != eytz);
 828
 829                         inorder++;
 830                 }
 831         }
 832 }
 833
 834 void eytzinger0_test(void)
 835 {
 836
 837         unsigned inorder, eytz, size;
 838
 839         pr_info("0 based eytzinger test:");
 840
 841         for (size = 1;
 842              size < 65536;
 843              size++) {
 844                 unsigned extra = eytzinger0_extra(size);
 845
 846                 if (!(size % 4096))
 847                         pr_info("tree size %u", size);
 848
 849                 BUG_ON(eytzinger0_prev(-1, size) != eytzinger0_last(size));
 850                 BUG_ON(eytzinger0_next(-1, size) != eytzinger0_first(size));
 851
 852                 BUG_ON(eytzinger0_prev(eytzinger0_first(size), size)    != -1);
 853                 BUG_ON(eytzinger0_next(eytzinger0_last(size), size)     != -1);
 854
 855                 inorder = 0;
 856                 eytzinger0_for_each(eytz, size) {
 857                         BUG_ON(__inorder_to_eytzinger0(inorder, size, extra) != eytz);
 858                         BUG_ON(__eytzinger0_to_inorder(eytz, size, extra) != inorder);
 859                         BUG_ON(eytz != eytzinger0_last(size) &&
 860                                eytzinger0_prev(eytzinger0_next(eytz, size), size) != eytz);
 861
 862                         inorder++;
 863                 }
 864         }
 865 }
 866
 867 static inline int cmp_u16(const void *_l, const void *_r, size_t size)
 868 {
 869         const u16 *l = _l, *r = _r;
 870
 871         return (*l > *r) - (*r - *l);
 872 }
 873
 874 static void eytzinger0_find_test_val(u16 *test_array, unsigned nr, u16 search)
 875 {
 876         int i, c1 = -1, c2 = -1;
 877         ssize_t r;
 878
 879         r = eytzinger0_find_le(test_array, nr,
 880                                sizeof(test_array[0]),
 881                                cmp_u16, &search);
 882         if (r >= 0)
 883                 c1 = test_array[r];
 884
 885         for (i = 0; i < nr; i++)
 886                 if (test_array[i] <= search && test_array[i] > c2)
 887                         c2 = test_array[i];
 888
 889         if (c1 != c2) {
 890                 eytzinger0_for_each(i, nr)
 891                         pr_info("[%3u] = %12u", i, test_array[i]);
 892                 pr_info("find_le(%2u) -> [%2zi] = %2i should be %2i",
 893                         i, r, c1, c2);
 894         }
 895 }
 896
 897 void eytzinger0_find_test(void)
 898 {
 899         unsigned i, nr, allocated = 1 << 12;
 900         u16 *test_array = kmalloc_array(allocated, sizeof(test_array[0]), GFP_KERNEL);
 901
 902         for (nr = 1; nr < allocated; nr++) {
 903                 pr_info("testing %u elems", nr);
 904
 905                 get_random_bytes(test_array, nr * sizeof(test_array[0]));
 906                 eytzinger0_sort(test_array, nr, sizeof(test_array[0]), cmp_u16, NULL);
 907
 908                 /* verify array is sorted correctly: */
 909                 eytzinger0_for_each(i, nr)
 910                         BUG_ON(i != eytzinger0_last(nr) &&
 911                                test_array[i] > test_array[eytzinger0_next(i, nr)]);
 912
 913                 for (i = 0; i < U16_MAX; i += 1 << 12)
 914                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, i);
 915
 916                 for (i = 0; i < nr; i++) {
 917                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i] - 1);
 918                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i]);
 919                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i] + 1);
 920                 }
 921         }
 922
 923         kfree(test_array);
 924 }
 925 #endif
 926
 927 /*
 928  * Accumulate percpu counters onto one cpu's copy - only valid when access
 929  * against any percpu counter is guarded against
 930  */
 931 u64 *bch2_acc_percpu_u64s(u64 __percpu *p, unsigned nr)
 932 {
 933         u64 *ret;
 934         int cpu;
 935
 936         /* access to pcpu vars has to be blocked by other locking */
 937         preempt_disable();
 938         ret = this_cpu_ptr(p);
 939         preempt_enable();
 940
 941         for_each_possible_cpu(cpu) {
 942                 u64 *i = per_cpu_ptr(p, cpu);
 943
 944                 if (i != ret) {
 945                         acc_u64s(ret, i, nr);
 946                         memset(i, 0, nr * sizeof(u64));
 947                 }
 948         }
 949
 950         return ret;
 951 }