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