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 /* string_get_size units: */
  31 static const char *const units_2[] = {
  32         "B", "KiB", "MiB", "GiB", "TiB", "PiB", "EiB", "ZiB", "YiB"
  33 };
  34 static const char *const units_10[] = {
  35         "B", "kB", "MB", "GB", "TB", "PB", "EB", "ZB", "YB"
  36 };
  37
  38 static int parse_u64(const char *cp, u64 *res)
  39 {
  40         const char *start = cp;
  41         u64 v = 0;
  42
  43         if (!isdigit(*cp))
  44                 return -EINVAL;
  45
  46         do {
  47                 if (v > U64_MAX / 10)
  48                         return -ERANGE;
  49                 v *= 10;
  50                 if (v > U64_MAX - (*cp - '0'))
  51                         return -ERANGE;
  52                 v += *cp - '0';
  53                 cp++;
  54         } while (isdigit(*cp));
  55
  56         *res = v;
  57         return cp - start;
  58 }
  59
  60 static int bch2_pow(u64 n, u64 p, u64 *res)
  61 {
  62         *res = 1;
  63
  64         while (p--) {
  65                 if (*res > div_u64(U64_MAX, n))
  66                         return -ERANGE;
  67                 *res *= n;
  68         }
  69         return 0;
  70 }
  71
  72 static int parse_unit_suffix(const char *cp, u64 *res)
  73 {
  74         const char *start = cp;
  75         u64 base = 1024;
  76         unsigned u;
  77         int ret;
  78
  79         if (*cp == ' ')
  80                 cp++;
  81
  82         for (u = 1; u < strlen(si_units); u++)
  83                 if (*cp == si_units[u]) {
  84                         cp++;
  85                         goto got_unit;
  86                 }
  87
  88         for (u = 0; u < ARRAY_SIZE(units_2); u++)
  89                 if (!strncmp(cp, units_2[u], strlen(units_2[u]))) {
  90                         cp += strlen(units_2[u]);
  91                         goto got_unit;
  92                 }
  93
  94         for (u = 0; u < ARRAY_SIZE(units_10); u++)
  95                 if (!strncmp(cp, units_10[u], strlen(units_10[u]))) {
  96                         cp += strlen(units_10[u]);
  97                         base = 1000;
  98                         goto got_unit;
  99                 }
 100
 101         *res = 1;
 102         return 0;
 103 got_unit:
 104         ret = bch2_pow(base, u, res);
 105         if (ret)
 106                 return ret;
 107
 108         return cp - start;
 109 }
 110
 111 #define parse_or_ret(cp, _f)                    \
 112 do {                                            \
 113         int ret = _f;                           \
 114         if (ret < 0)                            \
 115                 return ret;                     \
 116         cp += ret;                              \
 117 } while (0)
 118
 119 static int __bch2_strtou64_h(const char *cp, u64 *res)
 120 {
 121         const char *start = cp;
 122         u64 v = 0, b, f_n = 0, f_d = 1;
 123         int ret;
 124
 125         parse_or_ret(cp, parse_u64(cp, &v));
 126
 127         if (*cp == '.') {
 128                 cp++;
 129                 ret = parse_u64(cp, &f_n);
 130                 if (ret < 0)
 131                         return ret;
 132                 cp += ret;
 133
 134                 ret = bch2_pow(10, ret, &f_d);
 135                 if (ret)
 136                         return ret;
 137         }
 138
 139         parse_or_ret(cp, parse_unit_suffix(cp, &b));
 140
 141         if (v > div_u64(U64_MAX, b))
 142                 return -ERANGE;
 143         v *= b;
 144
 145         if (f_n > div_u64(U64_MAX, b))
 146                 return -ERANGE;
 147
 148         f_n = div_u64(f_n * b, f_d);
 149         if (v + f_n < v)
 150                 return -ERANGE;
 151         v += f_n;
 152
 153         *res = v;
 154         return cp - start;
 155 }
 156
 157 static int __bch2_strtoh(const char *cp, u64 *res,
 158                          u64 t_max, bool t_signed)
 159 {
 160         bool positive = *cp != '-';
 161         u64 v = 0;
 162
 163         if (*cp == '+' || *cp == '-')
 164                 cp++;
 165
 166         parse_or_ret(cp, __bch2_strtou64_h(cp, &v));
 167
 168         if (*cp == '\n')
 169                 cp++;
 170         if (*cp)
 171                 return -EINVAL;
 172
 173         if (positive) {
 174                 if (v > t_max)
 175                         return -ERANGE;
 176         } else {
 177                 if (v && !t_signed)
 178                         return -ERANGE;
 179
 180                 if (v > t_max + 1)
 181                         return -ERANGE;
 182                 v = -v;
 183         }
 184
 185         *res = v;
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 #define STRTO_H(name, type)                                     \
 190 int bch2_ ## name ## _h(const char *cp, type *res)              \
 191 {                                                               \
 192         u64 v = 0;                                              \
 193         int ret = __bch2_strtoh(cp, &v, ANYSINT_MAX(type),      \
 194                         ANYSINT_MAX(type) != ((type) ~0ULL));   \
 195         *res = v;                                               \
 196         return ret;                                             \
 197 }
 198
 199 STRTO_H(strtoint, int)
 200 STRTO_H(strtouint, unsigned int)
 201 STRTO_H(strtoll, long long)
 202 STRTO_H(strtoull, unsigned long long)
 203 STRTO_H(strtou64, u64)
 204
 205 u64 bch2_read_flag_list(char *opt, const char * const list[])
 206 {
 207         u64 ret = 0;
 208         char *p, *s, *d = kstrdup(opt, GFP_KERNEL);
 209
 210         if (!d)
 211                 return -ENOMEM;
 212
 213         s = strim(d);
 214
 215         while ((p = strsep(&s, ","))) {
 216                 int flag = match_string(list, -1, p);
 217                 if (flag < 0) {
 218                         ret = -1;
 219                         break;
 220                 }
 221
 222                 ret |= 1 << flag;
 223         }
 224
 225         kfree(d);
 226
 227         return ret;
 228 }
 229
 230 bool bch2_is_zero(const void *_p, size_t n)
 231 {
 232         const char *p = _p;
 233         size_t i;
 234
 235         for (i = 0; i < n; i++)
 236                 if (p[i])
 237                         return false;
 238         return true;
 239 }
 240
 241 static void bch2_quantiles_update(struct quantiles *q, u64 v)
 242 {
 243         unsigned i = 0;
 244
 245         while (i < ARRAY_SIZE(q->entries)) {
 246                 struct quantile_entry *e = q->entries + i;
 247
 248                 if (unlikely(!e->step)) {
 249                         e->m = v;
 250                         e->step = max_t(unsigned, v / 2, 1024);
 251                 } else if (e->m > v) {
 252                         e->m = e->m >= e->step
 253                                 ? e->m - e->step
 254                                 : 0;
 255                 } else if (e->m < v) {
 256                         e->m = e->m + e->step > e->m
 257                                 ? e->m + e->step
 258                                 : U32_MAX;
 259                 }
 260
 261                 if ((e->m > v ? e->m - v : v - e->m) < e->step)
 262                         e->step = max_t(unsigned, e->step / 2, 1);
 263
 264                 if (v >= e->m)
 265                         break;
 266
 267                 i = eytzinger0_child(i, v > e->m);
 268         }
 269 }
 270
 271 void bch2_prt_u64_binary(struct printbuf *out, u64 v, unsigned nr_bits)
 272 {
 273         while (nr_bits)
 274                 prt_char(out, '0' + ((v >> --nr_bits) & 1));
 275 }
 276
 277 /* time stats: */
 278
 279 static void bch2_time_stats_update_one(struct time_stats *stats,
 280                                        u64 start, u64 end)
 281 {
 282         u64 duration, freq;
 283
 284         duration        = time_after64(end, start)
 285                 ? end - start : 0;
 286         freq            = time_after64(end, stats->last_event)
 287                 ? end - stats->last_event : 0;
 288
 289         stats->count++;
 290
 291         stats->average_duration = stats->average_duration
 292                 ? ewma_add(stats->average_duration, duration, 6)
 293                 : duration;
 294
 295         stats->average_frequency = stats->average_frequency
 296                 ? ewma_add(stats->average_frequency, freq, 6)
 297                 : freq;
 298
 299         stats->max_duration = max(stats->max_duration, duration);
 300
 301         stats->last_event = end;
 302
 303         bch2_quantiles_update(&stats->quantiles, duration);
 304 }
 305
 306 void __bch2_time_stats_update(struct time_stats *stats, u64 start, u64 end)
 307 {
 308         unsigned long flags;
 309
 310         if (!stats->buffer) {
 311                 spin_lock_irqsave(&stats->lock, flags);
 312                 bch2_time_stats_update_one(stats, start, end);
 313
 314                 if (stats->average_frequency < 32 &&
 315                     stats->count > 1024)
 316                         stats->buffer =
 317                                 alloc_percpu_gfp(struct time_stat_buffer,
 318                                                  GFP_ATOMIC);
 319                 spin_unlock_irqrestore(&stats->lock, flags);
 320         } else {
 321                 struct time_stat_buffer_entry *i;
 322                 struct time_stat_buffer *b;
 323
 324                 preempt_disable();
 325                 b = this_cpu_ptr(stats->buffer);
 326
 327                 BUG_ON(b->nr >= ARRAY_SIZE(b->entries));
 328                 b->entries[b->nr++] = (struct time_stat_buffer_entry) {
 329                         .start = start,
 330                         .end = end
 331                 };
 332
 333                 if (b->nr == ARRAY_SIZE(b->entries)) {
 334                         spin_lock_irqsave(&stats->lock, flags);
 335                         for (i = b->entries;
 336                              i < b->entries + ARRAY_SIZE(b->entries);
 337                              i++)
 338                                 bch2_time_stats_update_one(stats, i->start, i->end);
 339                         spin_unlock_irqrestore(&stats->lock, flags);
 340
 341                         b->nr = 0;
 342                 }
 343
 344                 preempt_enable();
 345         }
 346 }
 347
 348 static const struct time_unit {
 349         const char      *name;
 350         u32             nsecs;
 351 } time_units[] = {
 352         { "ns",         1               },
 353         { "us",         NSEC_PER_USEC   },
 354         { "ms",         NSEC_PER_MSEC   },
 355         { "sec",        NSEC_PER_SEC    },
 356 };
 357
 358 static const struct time_unit *pick_time_units(u64 ns)
 359 {
 360         const struct time_unit *u;
 361
 362         for (u = time_units;
 363              u + 1 < time_units + ARRAY_SIZE(time_units) &&
 364              ns >= u[1].nsecs << 1;
 365              u++)
 366                 ;
 367
 368         return u;
 369 }
 370
 371 static void pr_time_units(struct printbuf *out, u64 ns)
 372 {
 373         const struct time_unit *u = pick_time_units(ns);
 374
 375         prt_printf(out, "%llu %s", div_u64(ns, u->nsecs), u->name);
 376 }
 377
 378 void bch2_time_stats_to_text(struct printbuf *out, struct time_stats *stats)
 379 {
 380         const struct time_unit *u;
 381         u64 freq = READ_ONCE(stats->average_frequency);
 382         u64 q, last_q = 0;
 383         int i;
 384
 385         prt_printf(out, "count:\t\t%llu",
 386                          stats->count);
 387         prt_newline(out);
 388         prt_printf(out, "rate:\t\t%llu/sec",
 389                freq ?  div64_u64(NSEC_PER_SEC, freq) : 0);
 390         prt_newline(out);
 391
 392         prt_printf(out, "frequency:\t");
 393         pr_time_units(out, freq);
 394
 395         prt_newline(out);
 396         prt_printf(out, "avg duration:\t");
 397         pr_time_units(out, stats->average_duration);
 398
 399         prt_newline(out);
 400         prt_printf(out, "max duration:\t");
 401         pr_time_units(out, stats->max_duration);
 402
 403         i = eytzinger0_first(NR_QUANTILES);
 404         u = pick_time_units(stats->quantiles.entries[i].m);
 405
 406         prt_newline(out);
 407         prt_printf(out, "quantiles (%s):\t", u->name);
 408         eytzinger0_for_each(i, NR_QUANTILES) {
 409                 bool is_last = eytzinger0_next(i, NR_QUANTILES) == -1;
 410
 411                 q = max(stats->quantiles.entries[i].m, last_q);
 412                 prt_printf(out, "%llu ",
 413                        div_u64(q, u->nsecs));
 414                 if (is_last)
 415                         prt_newline(out);
 416                 last_q = q;
 417         }
 418 }
 419
 420 void bch2_time_stats_exit(struct time_stats *stats)
 421 {
 422         free_percpu(stats->buffer);
 423 }
 424
 425 void bch2_time_stats_init(struct time_stats *stats)
 426 {
 427         memset(stats, 0, sizeof(*stats));
 428         spin_lock_init(&stats->lock);
 429 }
 430
 431 /* ratelimit: */
 432
 433 /**
 434  * bch2_ratelimit_delay() - return how long to delay until the next time to do
 435  * some work
 436  *
 437  * @d - the struct bch_ratelimit to update
 438  *
 439  * Returns the amount of time to delay by, in jiffies
 440  */
 441 u64 bch2_ratelimit_delay(struct bch_ratelimit *d)
 442 {
 443         u64 now = local_clock();
 444
 445         return time_after64(d->next, now)
 446                 ? nsecs_to_jiffies(d->next - now)
 447                 : 0;
 448 }
 449
 450 /**
 451  * bch2_ratelimit_increment() - increment @d by the amount of work done
 452  *
 453  * @d - the struct bch_ratelimit to update
 454  * @done - the amount of work done, in arbitrary units
 455  */
 456 void bch2_ratelimit_increment(struct bch_ratelimit *d, u64 done)
 457 {
 458         u64 now = local_clock();
 459
 460         d->next += div_u64(done * NSEC_PER_SEC, d->rate);
 461
 462         if (time_before64(now + NSEC_PER_SEC, d->next))
 463                 d->next = now + NSEC_PER_SEC;
 464
 465         if (time_after64(now - NSEC_PER_SEC * 2, d->next))
 466                 d->next = now - NSEC_PER_SEC * 2;
 467 }
 468
 469 /* pd controller: */
 470
 471 /*
 472  * Updates pd_controller. Attempts to scale inputed values to units per second.
 473  * @target: desired value
 474  * @actual: current value
 475  *
 476  * @sign: 1 or -1; 1 if increasing the rate makes actual go up, -1 if increasing
 477  * it makes actual go down.
 478  */
 479 void bch2_pd_controller_update(struct bch_pd_controller *pd,
 480                               s64 target, s64 actual, int sign)
 481 {
 482         s64 proportional, derivative, change;
 483
 484         unsigned long seconds_since_update = (jiffies - pd->last_update) / HZ;
 485
 486         if (seconds_since_update == 0)
 487                 return;
 488
 489         pd->last_update = jiffies;
 490
 491         proportional = actual - target;
 492         proportional *= seconds_since_update;
 493         proportional = div_s64(proportional, pd->p_term_inverse);
 494
 495         derivative = actual - pd->last_actual;
 496         derivative = div_s64(derivative, seconds_since_update);
 497         derivative = ewma_add(pd->smoothed_derivative, derivative,
 498                               (pd->d_term / seconds_since_update) ?: 1);
 499         derivative = derivative * pd->d_term;
 500         derivative = div_s64(derivative, pd->p_term_inverse);
 501
 502         change = proportional + derivative;
 503
 504         /* Don't increase rate if not keeping up */
 505         if (change > 0 &&
 506             pd->backpressure &&
 507             time_after64(local_clock(),
 508                          pd->rate.next + NSEC_PER_MSEC))
 509                 change = 0;
 510
 511         change *= (sign * -1);
 512
 513         pd->rate.rate = clamp_t(s64, (s64) pd->rate.rate + change,
 514                                 1, UINT_MAX);
 515
 516         pd->last_actual         = actual;
 517         pd->last_derivative     = derivative;
 518         pd->last_proportional   = proportional;
 519         pd->last_change         = change;
 520         pd->last_target         = target;
 521 }
 522
 523 void bch2_pd_controller_init(struct bch_pd_controller *pd)
 524 {
 525         pd->rate.rate           = 1024;
 526         pd->last_update         = jiffies;
 527         pd->p_term_inverse      = 6000;
 528         pd->d_term              = 30;
 529         pd->d_smooth            = pd->d_term;
 530         pd->backpressure        = 1;
 531 }
 532
 533 void bch2_pd_controller_debug_to_text(struct printbuf *out, struct bch_pd_controller *pd)
 534 {
 535         if (!out->nr_tabstops)
 536                 printbuf_tabstop_push(out, 20);
 537
 538         prt_printf(out, "rate:");
 539         prt_tab(out);
 540         prt_human_readable_s64(out, pd->rate.rate);
 541         prt_newline(out);
 542
 543         prt_printf(out, "target:");
 544         prt_tab(out);
 545         prt_human_readable_u64(out, pd->last_target);
 546         prt_newline(out);
 547
 548         prt_printf(out, "actual:");
 549         prt_tab(out);
 550         prt_human_readable_u64(out, pd->last_actual);
 551         prt_newline(out);
 552
 553         prt_printf(out, "proportional:");
 554         prt_tab(out);
 555         prt_human_readable_s64(out, pd->last_proportional);
 556         prt_newline(out);
 557
 558         prt_printf(out, "derivative:");
 559         prt_tab(out);
 560         prt_human_readable_s64(out, pd->last_derivative);
 561         prt_newline(out);
 562
 563         prt_printf(out, "change:");
 564         prt_tab(out);
 565         prt_human_readable_s64(out, pd->last_change);
 566         prt_newline(out);
 567
 568         prt_printf(out, "next io:");
 569         prt_tab(out);
 570         prt_printf(out, "%llims", div64_s64(pd->rate.next - local_clock(), NSEC_PER_MSEC));
 571         prt_newline(out);
 572 }
 573
 574 /* misc: */
 575
 576 void bch2_bio_map(struct bio *bio, void *base, size_t size)
 577 {
 578         while (size) {
 579                 struct page *page = is_vmalloc_addr(base)
 580                                 ? vmalloc_to_page(base)
 581                                 : virt_to_page(base);
 582                 unsigned offset = offset_in_page(base);
 583                 unsigned len = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, size);
 584
 585                 BUG_ON(!bio_add_page(bio, page, len, offset));
 586                 size -= len;
 587                 base += len;
 588         }
 589 }
 590
 591 int bch2_bio_alloc_pages(struct bio *bio, size_t size, gfp_t gfp_mask)
 592 {
 593         while (size) {
 594                 struct page *page = alloc_page(gfp_mask);
 595                 unsigned len = min_t(size_t, PAGE_SIZE, size);
 596
 597                 if (!page)
 598                         return -ENOMEM;
 599
 600                 if (unlikely(!bio_add_page(bio, page, len, 0))) {
 601                         __free_page(page);
 602                         break;
 603                 }
 604
 605                 size -= len;
 606         }
 607
 608         return 0;
 609 }
 610
 611 size_t bch2_rand_range(size_t max)
 612 {
 613         size_t rand;
 614
 615         if (!max)
 616                 return 0;
 617
 618         do {
 619                 rand = get_random_long();
 620                 rand &= roundup_pow_of_two(max) - 1;
 621         } while (rand >= max);
 622
 623         return rand;
 624 }
 625
 626 void memcpy_to_bio(struct bio *dst, struct bvec_iter dst_iter, const void *src)
 627 {
 628         struct bio_vec bv;
 629         struct bvec_iter iter;
 630
 631         __bio_for_each_segment(bv, dst, iter, dst_iter) {
 632                 void *dstp = kmap_atomic(bv.bv_page);
 633                 memcpy(dstp + bv.bv_offset, src, bv.bv_len);
 634                 kunmap_atomic(dstp);
 635
 636                 src += bv.bv_len;
 637         }
 638 }
 639
 640 void memcpy_from_bio(void *dst, struct bio *src, struct bvec_iter src_iter)
 641 {
 642         struct bio_vec bv;
 643         struct bvec_iter iter;
 644
 645         __bio_for_each_segment(bv, src, iter, src_iter) {
 646                 void *srcp = kmap_atomic(bv.bv_page);
 647                 memcpy(dst, srcp + bv.bv_offset, bv.bv_len);
 648                 kunmap_atomic(srcp);
 649
 650                 dst += bv.bv_len;
 651         }
 652 }
 653
 654 #include "eytzinger.h"
 655
 656 static int alignment_ok(const void *base, size_t align)
 657 {
 658         return IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS) ||
 659                 ((unsigned long)base & (align - 1)) == 0;
 660 }
 661
 662 static void u32_swap(void *a, void *b, size_t size)
 663 {
 664         u32 t = *(u32 *)a;
 665         *(u32 *)a = *(u32 *)b;
 666         *(u32 *)b = t;
 667 }
 668
 669 static void u64_swap(void *a, void *b, size_t size)
 670 {
 671         u64 t = *(u64 *)a;
 672         *(u64 *)a = *(u64 *)b;
 673         *(u64 *)b = t;
 674 }
 675
 676 static void generic_swap(void *a, void *b, size_t size)
 677 {
 678         char t;
 679
 680         do {
 681                 t = *(char *)a;
 682                 *(char *)a++ = *(char *)b;
 683                 *(char *)b++ = t;
 684         } while (--size > 0);
 685 }
 686
 687 static inline int do_cmp(void *base, size_t n, size_t size,
 688                          int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 689                          size_t l, size_t r)
 690 {
 691         return cmp_func(base + inorder_to_eytzinger0(l, n) * size,
 692                         base + inorder_to_eytzinger0(r, n) * size,
 693                         size);
 694 }
 695
 696 static inline void do_swap(void *base, size_t n, size_t size,
 697                            void (*swap_func)(void *, void *, size_t),
 698                            size_t l, size_t r)
 699 {
 700         swap_func(base + inorder_to_eytzinger0(l, n) * size,
 701                   base + inorder_to_eytzinger0(r, n) * size,
 702                   size);
 703 }
 704
 705 void eytzinger0_sort(void *base, size_t n, size_t size,
 706                      int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 707                      void (*swap_func)(void *, void *, size_t))
 708 {
 709         int i, c, r;
 710
 711         if (!swap_func) {
 712                 if (size == 4 && alignment_ok(base, 4))
 713                         swap_func = u32_swap;
 714                 else if (size == 8 && alignment_ok(base, 8))
 715                         swap_func = u64_swap;
 716                 else
 717                         swap_func = generic_swap;
 718         }
 719
 720         /* heapify */
 721         for (i = n / 2 - 1; i >= 0; --i) {
 722                 for (r = i; r * 2 + 1 < n; r = c) {
 723                         c = r * 2 + 1;
 724
 725                         if (c + 1 < n &&
 726                             do_cmp(base, n, size, cmp_func, c, c + 1) < 0)
 727                                 c++;
 728
 729                         if (do_cmp(base, n, size, cmp_func, r, c) >= 0)
 730                                 break;
 731
 732                         do_swap(base, n, size, swap_func, r, c);
 733                 }
 734         }
 735
 736         /* sort */
 737         for (i = n - 1; i > 0; --i) {
 738                 do_swap(base, n, size, swap_func, 0, i);
 739
 740                 for (r = 0; r * 2 + 1 < i; r = c) {
 741                         c = r * 2 + 1;
 742
 743                         if (c + 1 < i &&
 744                             do_cmp(base, n, size, cmp_func, c, c + 1) < 0)
 745                                 c++;
 746
 747                         if (do_cmp(base, n, size, cmp_func, r, c) >= 0)
 748                                 break;
 749
 750                         do_swap(base, n, size, swap_func, r, c);
 751                 }
 752         }
 753 }
 754
 755 void sort_cmp_size(void *base, size_t num, size_t size,
 756           int (*cmp_func)(const void *, const void *, size_t),
 757           void (*swap_func)(void *, void *, size_t size))
 758 {
 759         /* pre-scale counters for performance */
 760         int i = (num/2 - 1) * size, n = num * size, c, r;
 761
 762         if (!swap_func) {
 763                 if (size == 4 && alignment_ok(base, 4))
 764                         swap_func = u32_swap;
 765                 else if (size == 8 && alignment_ok(base, 8))
 766                         swap_func = u64_swap;
 767                 else
 768                         swap_func = generic_swap;
 769         }
 770
 771         /* heapify */
 772         for ( ; i >= 0; i -= size) {
 773                 for (r = i; r * 2 + size < n; r  = c) {
 774                         c = r * 2 + size;
 775                         if (c < n - size &&
 776                             cmp_func(base + c, base + c + size, size) < 0)
 777                                 c += size;
 778                         if (cmp_func(base + r, base + c, size) >= 0)
 779                                 break;
 780                         swap_func(base + r, base + c, size);
 781                 }
 782         }
 783
 784         /* sort */
 785         for (i = n - size; i > 0; i -= size) {
 786                 swap_func(base, base + i, size);
 787                 for (r = 0; r * 2 + size < i; r = c) {
 788                         c = r * 2 + size;
 789                         if (c < i - size &&
 790                             cmp_func(base + c, base + c + size, size) < 0)
 791                                 c += size;
 792                         if (cmp_func(base + r, base + c, size) >= 0)
 793                                 break;
 794                         swap_func(base + r, base + c, size);
 795                 }
 796         }
 797 }
 798
 799 static void mempool_free_vp(void *element, void *pool_data)
 800 {
 801         size_t size = (size_t) pool_data;
 802
 803         vpfree(element, size);
 804 }
 805
 806 static void *mempool_alloc_vp(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
 807 {
 808         size_t size = (size_t) pool_data;
 809
 810         return vpmalloc(size, gfp_mask);
 811 }
 812
 813 int mempool_init_kvpmalloc_pool(mempool_t *pool, int min_nr, size_t size)
 814 {
 815         return size < PAGE_SIZE
 816                 ? mempool_init_kmalloc_pool(pool, min_nr, size)
 817                 : mempool_init(pool, min_nr, mempool_alloc_vp,
 818                                mempool_free_vp, (void *) size);
 819 }
 820
 821 #if 0
 822 void eytzinger1_test(void)
 823 {
 824         unsigned inorder, eytz, size;
 825
 826         pr_info("1 based eytzinger test:");
 827
 828         for (size = 2;
 829              size < 65536;
 830              size++) {
 831                 unsigned extra = eytzinger1_extra(size);
 832
 833                 if (!(size % 4096))
 834                         pr_info("tree size %u", size);
 835
 836                 BUG_ON(eytzinger1_prev(0, size) != eytzinger1_last(size));
 837                 BUG_ON(eytzinger1_next(0, size) != eytzinger1_first(size));
 838
 839                 BUG_ON(eytzinger1_prev(eytzinger1_first(size), size)    != 0);
 840                 BUG_ON(eytzinger1_next(eytzinger1_last(size), size)     != 0);
 841
 842                 inorder = 1;
 843                 eytzinger1_for_each(eytz, size) {
 844                         BUG_ON(__inorder_to_eytzinger1(inorder, size, extra) != eytz);
 845                         BUG_ON(__eytzinger1_to_inorder(eytz, size, extra) != inorder);
 846                         BUG_ON(eytz != eytzinger1_last(size) &&
 847                                eytzinger1_prev(eytzinger1_next(eytz, size), size) != eytz);
 848
 849                         inorder++;
 850                 }
 851         }
 852 }
 853
 854 void eytzinger0_test(void)
 855 {
 856
 857         unsigned inorder, eytz, size;
 858
 859         pr_info("0 based eytzinger test:");
 860
 861         for (size = 1;
 862              size < 65536;
 863              size++) {
 864                 unsigned extra = eytzinger0_extra(size);
 865
 866                 if (!(size % 4096))
 867                         pr_info("tree size %u", size);
 868
 869                 BUG_ON(eytzinger0_prev(-1, size) != eytzinger0_last(size));
 870                 BUG_ON(eytzinger0_next(-1, size) != eytzinger0_first(size));
 871
 872                 BUG_ON(eytzinger0_prev(eytzinger0_first(size), size)    != -1);
 873                 BUG_ON(eytzinger0_next(eytzinger0_last(size), size)     != -1);
 874
 875                 inorder = 0;
 876                 eytzinger0_for_each(eytz, size) {
 877                         BUG_ON(__inorder_to_eytzinger0(inorder, size, extra) != eytz);
 878                         BUG_ON(__eytzinger0_to_inorder(eytz, size, extra) != inorder);
 879                         BUG_ON(eytz != eytzinger0_last(size) &&
 880                                eytzinger0_prev(eytzinger0_next(eytz, size), size) != eytz);
 881
 882                         inorder++;
 883                 }
 884         }
 885 }
 886
 887 static inline int cmp_u16(const void *_l, const void *_r, size_t size)
 888 {
 889         const u16 *l = _l, *r = _r;
 890
 891         return (*l > *r) - (*r - *l);
 892 }
 893
 894 static void eytzinger0_find_test_val(u16 *test_array, unsigned nr, u16 search)
 895 {
 896         int i, c1 = -1, c2 = -1;
 897         ssize_t r;
 898
 899         r = eytzinger0_find_le(test_array, nr,
 900                                sizeof(test_array[0]),
 901                                cmp_u16, &search);
 902         if (r >= 0)
 903                 c1 = test_array[r];
 904
 905         for (i = 0; i < nr; i++)
 906                 if (test_array[i] <= search && test_array[i] > c2)
 907                         c2 = test_array[i];
 908
 909         if (c1 != c2) {
 910                 eytzinger0_for_each(i, nr)
 911                         pr_info("[%3u] = %12u", i, test_array[i]);
 912                 pr_info("find_le(%2u) -> [%2zi] = %2i should be %2i",
 913                         i, r, c1, c2);
 914         }
 915 }
 916
 917 void eytzinger0_find_test(void)
 918 {
 919         unsigned i, nr, allocated = 1 << 12;
 920         u16 *test_array = kmalloc_array(allocated, sizeof(test_array[0]), GFP_KERNEL);
 921
 922         for (nr = 1; nr < allocated; nr++) {
 923                 pr_info("testing %u elems", nr);
 924
 925                 get_random_bytes(test_array, nr * sizeof(test_array[0]));
 926                 eytzinger0_sort(test_array, nr, sizeof(test_array[0]), cmp_u16, NULL);
 927
 928                 /* verify array is sorted correctly: */
 929                 eytzinger0_for_each(i, nr)
 930                         BUG_ON(i != eytzinger0_last(nr) &&
 931                                test_array[i] > test_array[eytzinger0_next(i, nr)]);
 932
 933                 for (i = 0; i < U16_MAX; i += 1 << 12)
 934                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, i);
 935
 936                 for (i = 0; i < nr; i++) {
 937                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i] - 1);
 938                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i]);
 939                         eytzinger0_find_test_val(test_array, nr, test_array[i] + 1);
 940                 }
 941         }
 942
 943         kfree(test_array);
 944 }
 945 #endif
 946
 947 /*
 948  * Accumulate percpu counters onto one cpu's copy - only valid when access
 949  * against any percpu counter is guarded against
 950  */
 951 u64 *bch2_acc_percpu_u64s(u64 __percpu *p, unsigned nr)
 952 {
 953         u64 *ret;
 954         int cpu;
 955
 956         /* access to pcpu vars has to be blocked by other locking */
 957         preempt_disable();
 958         ret = this_cpu_ptr(p);
 959         preempt_enable();
 960
 961         for_each_possible_cpu(cpu) {
 962                 u64 *i = per_cpu_ptr(p, cpu);
 963
 964                 if (i != ret) {
 965                         acc_u64s(ret, i, nr);
 966                         memset(i, 0, nr * sizeof(u64));
 967                 }
 968         }
 969
 970         return ret;
 971 }