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[bcachefs-tools-debian] / include / linux / generic-radix-tree.h
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@@ -1,34 +1,60 @@
 #ifndef _LINUX_GENERIC_RADIX_TREE_H
 #define _LINUX_GENERIC_RADIX_TREE_H
 
-/*
- * Generic radix trees/sparse arrays:
+/**
+ * DOC: Generic radix trees/sparse arrays:
+ *
+ * Very simple and minimalistic, supporting arbitrary size entries up to
+ * PAGE_SIZE.
+ *
+ * A genradix is defined with the type it will store, like so:
+ *
+ * static GENRADIX(struct foo) foo_genradix;
+ *
+ * The main operations are:
+ *
+ * - genradix_init(radix) - initialize an empty genradix
+ *
+ * - genradix_free(radix) - free all memory owned by the genradix and
+ *   reinitialize it
+ *
+ * - genradix_ptr(radix, idx) - gets a pointer to the entry at idx, returning
+ *   NULL if that entry does not exist
+ *
+ * - genradix_ptr_alloc(radix, idx, gfp) - gets a pointer to an entry,
+ *   allocating it if necessary
  *
- * A generic radix tree has all nodes of size PAGE_SIZE - both leaves and
- * interior nodes.
+ * - genradix_for_each(radix, iter, p) - iterate over each entry in a genradix
+ *
+ * The radix tree allocates one page of entries at a time, so entries may exist
+ * that were never explicitly allocated - they will be initialized to all
+ * zeroes.
+ *
+ * Internally, a genradix is just a radix tree of pages, and indexing works in
+ * terms of byte offsets. The wrappers in this header file use sizeof on the
+ * type the radix contains to calculate a byte offset from the index - see
+ * __idx_to_offset.
  */
 
+#include <asm/page.h>
 #include <linux/bug.h>
 #include <linux/kernel.h>
 #include <linux/log2.h>
 
-struct genradix_node;
+struct genradix_root;
 
 struct __genradix {
-       struct genradix_node            *root;
-       size_t                          depth;
+       struct genradix_root __rcu      *root;
 };
 
 /*
- * NOTE: currently, sizeof(_type) must be a power of two and not larger than
- * PAGE_SIZE:
+ * NOTE: currently, sizeof(_type) must not be larger than PAGE_SIZE:
  */
 
 #define __GENRADIX_INITIALIZER                                 \
        {                                                       \
                .tree = {                                       \
                        .root = NULL,                           \
-                       .depth = 0,                             \
                }                                               \
        }
 
@@ -49,6 +75,12 @@ struct {                                                     \
 #define DEFINE_GENRADIX(_name, _type)                          \
        GENRADIX(_type) _name = __GENRADIX_INITIALIZER
 
+/**
+ * genradix_init - initialize a genradix
+ * @_radix:    genradix to initialize
+ *
+ * Does not fail
+ */
 #define genradix_init(_radix)                                  \
 do {                                                           \
        *(_radix) = (typeof(*_radix)) __GENRADIX_INITIALIZER;   \
@@ -56,11 +88,20 @@ do {                                                                \
 
 void __genradix_free(struct __genradix *);
 
+/**
+ * genradix_free: free all memory owned by a genradix
+ * @_radix: the genradix to free
+ *
+ * After freeing, @_radix will be reinitialized and empty
+ */
 #define genradix_free(_radix)  __genradix_free(&(_radix)->tree)
 
 static inline size_t __idx_to_offset(size_t idx, size_t obj_size)
 {
-       BUILD_BUG_ON(obj_size > PAGE_SIZE);
+       if (__builtin_constant_p(obj_size))
+               BUILD_BUG_ON(obj_size > PAGE_SIZE);
+       else
+               BUG_ON(obj_size > PAGE_SIZE);
 
        if (!is_power_of_2(obj_size)) {
                size_t objs_per_page = PAGE_SIZE / obj_size;
@@ -79,7 +120,13 @@ static inline size_t __idx_to_offset(size_t idx, size_t obj_size)
 
 void *__genradix_ptr(struct __genradix *, size_t);
 
-/* Returns a pointer to element at @_idx */
+/**
+ * genradix_ptr - get a pointer to a genradix entry
+ * @_radix:    genradix to access
+ * @_idx:      index to fetch
+ *
+ * Returns a pointer to entry at @_idx, or NULL if that entry does not exist.
+ */
 #define genradix_ptr(_radix, _idx)                             \
        (__genradix_cast(_radix)                                \
         __genradix_ptr(&(_radix)->tree,                        \
@@ -87,7 +134,15 @@ void *__genradix_ptr(struct __genradix *, size_t);
 
 void *__genradix_ptr_alloc(struct __genradix *, size_t, gfp_t);
 
-/* Returns a pointer to element at @_idx, allocating it if necessary */
+/**
+ * genradix_ptr_alloc - get a pointer to a genradix entry, allocating it
+ *                     if necessary
+ * @_radix:    genradix to access
+ * @_idx:      index to fetch
+ * @_gfp:      gfp mask
+ *
+ * Returns a pointer to entry at @_idx, or NULL on allocation failure
+ */
 #define genradix_ptr_alloc(_radix, _idx, _gfp)                 \
        (__genradix_cast(_radix)                                \
         __genradix_ptr_alloc(&(_radix)->tree,                  \
@@ -99,6 +154,11 @@ struct genradix_iter {
        size_t                  pos;
 };
 
+/**
+ * genradix_iter_init - initialize a genradix_iter
+ * @_radix:    genradix that will be iterated over
+ * @_idx:      index to start iterating from
+ */
 #define genradix_iter_init(_radix, _idx)                       \
        ((struct genradix_iter) {                               \
                .pos    = (_idx),                               \
@@ -107,6 +167,14 @@ struct genradix_iter {
 
 void *__genradix_iter_peek(struct genradix_iter *, struct __genradix *, size_t);
 
+/**
+ * genradix_iter_peek - get first entry at or above iterator's current
+ *                     position
+ * @_iter:     a genradix_iter
+ * @_radix:    genradix being iterated over
+ *
+ * If no more entries exist at or above @_iter's current position, returns NULL
+ */
 #define genradix_iter_peek(_iter, _radix)                      \
        (__genradix_cast(_radix)                                \
         __genradix_iter_peek(_iter, &(_radix)->tree,           \
@@ -115,6 +183,14 @@ void *__genradix_iter_peek(struct genradix_iter *, struct __genradix *, size_t);
 static inline void __genradix_iter_advance(struct genradix_iter *iter,
                                           size_t obj_size)
 {
+       size_t new_offset = iter->offset + obj_size;
+
+       if (new_offset < iter->offset) {
+               iter->offset    = SIZE_MAX;
+               iter->pos       = SIZE_MAX;
+               return;
+       }
+
        iter->offset += obj_size;
 
        if (!is_power_of_2(obj_size) &&
@@ -127,4 +203,37 @@ static inline void __genradix_iter_advance(struct genradix_iter *iter,
 #define genradix_iter_advance(_iter, _radix)                   \
        __genradix_iter_advance(_iter, __genradix_obj_size(_radix))
 
+#define genradix_for_each_from(_radix, _iter, _p, _start)      \
+       for (_iter = genradix_iter_init(_radix, _start);        \
+            (_p = genradix_iter_peek(&_iter, _radix)) != NULL; \
+            genradix_iter_advance(&_iter, _radix))
+
+/**
+ * genradix_for_each - iterate over entry in a genradix
+ * @_radix:    genradix to iterate over
+ * @_iter:     a genradix_iter to track current position
+ * @_p:                pointer to genradix entry type
+ *
+ * On every iteration, @_p will point to the current entry, and @_iter.pos
+ * will be the current entry's index.
+ */
+#define genradix_for_each(_radix, _iter, _p)                   \
+       genradix_for_each_from(_radix, _iter, _p, 0)
+
+int __genradix_prealloc(struct __genradix *, size_t, gfp_t);
+
+/**
+ * genradix_prealloc - preallocate entries in a generic radix tree
+ * @_radix:    genradix to preallocate
+ * @_nr:       number of entries to preallocate
+ * @_gfp:      gfp mask
+ *
+ * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure
+ */
+#define genradix_prealloc(_radix, _nr, _gfp)                   \
+        __genradix_prealloc(&(_radix)->tree,                   \
+                       __genradix_idx_to_offset(_radix, _nr + 1),\
+                       _gfp)
+
+
 #endif /* _LINUX_GENERIC_RADIX_TREE_H */