]> Git Repo - J-linux.git/blob - include/linux/maple_tree.h
Merge tag 'riscv-for-linus-6.13-mw1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[J-linux.git] / include / linux / maple_tree.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
2 #ifndef _LINUX_MAPLE_TREE_H
3 #define _LINUX_MAPLE_TREE_H
4 /*
5  * Maple Tree - An RCU-safe adaptive tree for storing ranges
6  * Copyright (c) 2018-2022 Oracle
7  * Authors:     Liam R. Howlett <[email protected]>
8  *              Matthew Wilcox <[email protected]>
9  */
10
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/rcupdate.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 /* #define CONFIG_MAPLE_RCU_DISABLED */
15
16 /*
17  * Allocated nodes are mutable until they have been inserted into the tree,
18  * at which time they cannot change their type until they have been removed
19  * from the tree and an RCU grace period has passed.
20  *
21  * Removed nodes have their ->parent set to point to themselves.  RCU readers
22  * check ->parent before relying on the value that they loaded from the
23  * slots array.  This lets us reuse the slots array for the RCU head.
24  *
25  * Nodes in the tree point to their parent unless bit 0 is set.
26  */
27 #if defined(CONFIG_64BIT) || defined(BUILD_VDSO32_64)
28 /* 64bit sizes */
29 #define MAPLE_NODE_SLOTS        31      /* 256 bytes including ->parent */
30 #define MAPLE_RANGE64_SLOTS     16      /* 256 bytes */
31 #define MAPLE_ARANGE64_SLOTS    10      /* 240 bytes */
32 #define MAPLE_ALLOC_SLOTS       (MAPLE_NODE_SLOTS - 1)
33 #else
34 /* 32bit sizes */
35 #define MAPLE_NODE_SLOTS        63      /* 256 bytes including ->parent */
36 #define MAPLE_RANGE64_SLOTS     32      /* 256 bytes */
37 #define MAPLE_ARANGE64_SLOTS    21      /* 240 bytes */
38 #define MAPLE_ALLOC_SLOTS       (MAPLE_NODE_SLOTS - 2)
39 #endif /* defined(CONFIG_64BIT) || defined(BUILD_VDSO32_64) */
40
41 #define MAPLE_NODE_MASK         255UL
42
43 /*
44  * The node->parent of the root node has bit 0 set and the rest of the pointer
45  * is a pointer to the tree itself.  No more bits are available in this pointer
46  * (on m68k, the data structure may only be 2-byte aligned).
47  *
48  * Internal non-root nodes can only have maple_range_* nodes as parents.  The
49  * parent pointer is 256B aligned like all other tree nodes.  When storing a 32
50  * or 64 bit values, the offset can fit into 4 bits.  The 16 bit values need an
51  * extra bit to store the offset.  This extra bit comes from a reuse of the last
52  * bit in the node type.  This is possible by using bit 1 to indicate if bit 2
53  * is part of the type or the slot.
54  *
55  * Once the type is decided, the decision of an allocation range type or a
56  * range type is done by examining the immutable tree flag for the
57  * MT_FLAGS_ALLOC_RANGE flag.
58  *
59  *  Node types:
60  *   0x??1 = Root
61  *   0x?00 = 16 bit nodes
62  *   0x010 = 32 bit nodes
63  *   0x110 = 64 bit nodes
64  *
65  *  Slot size and location in the parent pointer:
66  *   type  : slot location
67  *   0x??1 : Root
68  *   0x?00 : 16 bit values, type in 0-1, slot in 2-6
69  *   0x010 : 32 bit values, type in 0-2, slot in 3-6
70  *   0x110 : 64 bit values, type in 0-2, slot in 3-6
71  */
72
73 /*
74  * This metadata is used to optimize the gap updating code and in reverse
75  * searching for gaps or any other code that needs to find the end of the data.
76  */
77 struct maple_metadata {
78         unsigned char end;
79         unsigned char gap;
80 };
81
82 /*
83  * Leaf nodes do not store pointers to nodes, they store user data.  Users may
84  * store almost any bit pattern.  As noted above, the optimisation of storing an
85  * entry at 0 in the root pointer cannot be done for data which have the bottom
86  * two bits set to '10'.  We also reserve values with the bottom two bits set to
87  * '10' which are below 4096 (ie 2, 6, 10 .. 4094) for internal use.  Some APIs
88  * return errnos as a negative errno shifted right by two bits and the bottom
89  * two bits set to '10', and while choosing to store these values in the array
90  * is not an error, it may lead to confusion if you're testing for an error with
91  * mas_is_err().
92  *
93  * Non-leaf nodes store the type of the node pointed to (enum maple_type in bits
94  * 3-6), bit 2 is reserved.  That leaves bits 0-1 unused for now.
95  *
96  * In regular B-Tree terms, pivots are called keys.  The term pivot is used to
97  * indicate that the tree is specifying ranges,  Pivots may appear in the
98  * subtree with an entry attached to the value whereas keys are unique to a
99  * specific position of a B-tree.  Pivot values are inclusive of the slot with
100  * the same index.
101  */
102
103 struct maple_range_64 {
104         struct maple_pnode *parent;
105         unsigned long pivot[MAPLE_RANGE64_SLOTS - 1];
106         union {
107                 void __rcu *slot[MAPLE_RANGE64_SLOTS];
108                 struct {
109                         void __rcu *pad[MAPLE_RANGE64_SLOTS - 1];
110                         struct maple_metadata meta;
111                 };
112         };
113 };
114
115 /*
116  * At tree creation time, the user can specify that they're willing to trade off
117  * storing fewer entries in a tree in return for storing more information in
118  * each node.
119  *
120  * The maple tree supports recording the largest range of NULL entries available
121  * in this node, also called gaps.  This optimises the tree for allocating a
122  * range.
123  */
124 struct maple_arange_64 {
125         struct maple_pnode *parent;
126         unsigned long pivot[MAPLE_ARANGE64_SLOTS - 1];
127         void __rcu *slot[MAPLE_ARANGE64_SLOTS];
128         unsigned long gap[MAPLE_ARANGE64_SLOTS];
129         struct maple_metadata meta;
130 };
131
132 struct maple_alloc {
133         unsigned long total;
134         unsigned char node_count;
135         unsigned int request_count;
136         struct maple_alloc *slot[MAPLE_ALLOC_SLOTS];
137 };
138
139 struct maple_topiary {
140         struct maple_pnode *parent;
141         struct maple_enode *next; /* Overlaps the pivot */
142 };
143
144 enum maple_type {
145         maple_dense,
146         maple_leaf_64,
147         maple_range_64,
148         maple_arange_64,
149 };
150
151 enum store_type {
152         wr_invalid,
153         wr_new_root,
154         wr_store_root,
155         wr_exact_fit,
156         wr_spanning_store,
157         wr_split_store,
158         wr_rebalance,
159         wr_append,
160         wr_node_store,
161         wr_slot_store,
162 };
163
164 /**
165  * DOC: Maple tree flags
166  *
167  * * MT_FLAGS_ALLOC_RANGE       - Track gaps in this tree
168  * * MT_FLAGS_USE_RCU           - Operate in RCU mode
169  * * MT_FLAGS_HEIGHT_OFFSET     - The position of the tree height in the flags
170  * * MT_FLAGS_HEIGHT_MASK       - The mask for the maple tree height value
171  * * MT_FLAGS_LOCK_MASK         - How the mt_lock is used
172  * * MT_FLAGS_LOCK_IRQ          - Acquired irq-safe
173  * * MT_FLAGS_LOCK_BH           - Acquired bh-safe
174  * * MT_FLAGS_LOCK_EXTERN       - mt_lock is not used
175  *
176  * MAPLE_HEIGHT_MAX     The largest height that can be stored
177  */
178 #define MT_FLAGS_ALLOC_RANGE    0x01
179 #define MT_FLAGS_USE_RCU        0x02
180 #define MT_FLAGS_HEIGHT_OFFSET  0x02
181 #define MT_FLAGS_HEIGHT_MASK    0x7C
182 #define MT_FLAGS_LOCK_MASK      0x300
183 #define MT_FLAGS_LOCK_IRQ       0x100
184 #define MT_FLAGS_LOCK_BH        0x200
185 #define MT_FLAGS_LOCK_EXTERN    0x300
186 #define MT_FLAGS_ALLOC_WRAPPED  0x0800
187
188 #define MAPLE_HEIGHT_MAX        31
189
190
191 #define MAPLE_NODE_TYPE_MASK    0x0F
192 #define MAPLE_NODE_TYPE_SHIFT   0x03
193
194 #define MAPLE_RESERVED_RANGE    4096
195
196 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
197 typedef struct lockdep_map *lockdep_map_p;
198 #define mt_lock_is_held(mt)                                             \
199         (!(mt)->ma_external_lock || lock_is_held((mt)->ma_external_lock))
200
201 #define mt_write_lock_is_held(mt)                                       \
202         (!(mt)->ma_external_lock ||                                     \
203          lock_is_held_type((mt)->ma_external_lock, 0))
204
205 #define mt_set_external_lock(mt, lock)                                  \
206         (mt)->ma_external_lock = &(lock)->dep_map
207
208 #define mt_on_stack(mt)                 (mt).ma_external_lock = NULL
209 #else
210 typedef struct { /* nothing */ } lockdep_map_p;
211 #define mt_lock_is_held(mt)             1
212 #define mt_write_lock_is_held(mt)       1
213 #define mt_set_external_lock(mt, lock)  do { } while (0)
214 #define mt_on_stack(mt)                 do { } while (0)
215 #endif
216
217 /*
218  * If the tree contains a single entry at index 0, it is usually stored in
219  * tree->ma_root.  To optimise for the page cache, an entry which ends in '00',
220  * '01' or '11' is stored in the root, but an entry which ends in '10' will be
221  * stored in a node.  Bits 3-6 are used to store enum maple_type.
222  *
223  * The flags are used both to store some immutable information about this tree
224  * (set at tree creation time) and dynamic information set under the spinlock.
225  *
226  * Another use of flags are to indicate global states of the tree.  This is the
227  * case with the MT_FLAGS_USE_RCU flag, which indicates the tree is currently in
228  * RCU mode.  This mode was added to allow the tree to reuse nodes instead of
229  * re-allocating and RCU freeing nodes when there is a single user.
230  */
231 struct maple_tree {
232         union {
233                 spinlock_t      ma_lock;
234                 lockdep_map_p   ma_external_lock;
235         };
236         unsigned int    ma_flags;
237         void __rcu      *ma_root;
238 };
239
240 /**
241  * MTREE_INIT() - Initialize a maple tree
242  * @name: The maple tree name
243  * @__flags: The maple tree flags
244  *
245  */
246 #define MTREE_INIT(name, __flags) {                                     \
247         .ma_lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED((name).ma_lock),                \
248         .ma_flags = __flags,                                            \
249         .ma_root = NULL,                                                \
250 }
251
252 /**
253  * MTREE_INIT_EXT() - Initialize a maple tree with an external lock.
254  * @name: The tree name
255  * @__flags: The maple tree flags
256  * @__lock: The external lock
257  */
258 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
259 #define MTREE_INIT_EXT(name, __flags, __lock) {                         \
260         .ma_external_lock = &(__lock).dep_map,                          \
261         .ma_flags = (__flags),                                          \
262         .ma_root = NULL,                                                \
263 }
264 #else
265 #define MTREE_INIT_EXT(name, __flags, __lock)   MTREE_INIT(name, __flags)
266 #endif
267
268 #define DEFINE_MTREE(name)                                              \
269         struct maple_tree name = MTREE_INIT(name, 0)
270
271 #define mtree_lock(mt)          spin_lock((&(mt)->ma_lock))
272 #define mtree_lock_nested(mas, subclass) \
273                 spin_lock_nested((&(mt)->ma_lock), subclass)
274 #define mtree_unlock(mt)        spin_unlock((&(mt)->ma_lock))
275
276 /*
277  * The Maple Tree squeezes various bits in at various points which aren't
278  * necessarily obvious.  Usually, this is done by observing that pointers are
279  * N-byte aligned and thus the bottom log_2(N) bits are available for use.  We
280  * don't use the high bits of pointers to store additional information because
281  * we don't know what bits are unused on any given architecture.
282  *
283  * Nodes are 256 bytes in size and are also aligned to 256 bytes, giving us 8
284  * low bits for our own purposes.  Nodes are currently of 4 types:
285  * 1. Single pointer (Range is 0-0)
286  * 2. Non-leaf Allocation Range nodes
287  * 3. Non-leaf Range nodes
288  * 4. Leaf Range nodes All nodes consist of a number of node slots,
289  *    pivots, and a parent pointer.
290  */
291
292 struct maple_node {
293         union {
294                 struct {
295                         struct maple_pnode *parent;
296                         void __rcu *slot[MAPLE_NODE_SLOTS];
297                 };
298                 struct {
299                         void *pad;
300                         struct rcu_head rcu;
301                         struct maple_enode *piv_parent;
302                         unsigned char parent_slot;
303                         enum maple_type type;
304                         unsigned char slot_len;
305                         unsigned int ma_flags;
306                 };
307                 struct maple_range_64 mr64;
308                 struct maple_arange_64 ma64;
309                 struct maple_alloc alloc;
310         };
311 };
312
313 /*
314  * More complicated stores can cause two nodes to become one or three and
315  * potentially alter the height of the tree.  Either half of the tree may need
316  * to be rebalanced against the other.  The ma_topiary struct is used to track
317  * which nodes have been 'cut' from the tree so that the change can be done
318  * safely at a later date.  This is done to support RCU.
319  */
320 struct ma_topiary {
321         struct maple_enode *head;
322         struct maple_enode *tail;
323         struct maple_tree *mtree;
324 };
325
326 void *mtree_load(struct maple_tree *mt, unsigned long index);
327
328 int mtree_insert(struct maple_tree *mt, unsigned long index,
329                 void *entry, gfp_t gfp);
330 int mtree_insert_range(struct maple_tree *mt, unsigned long first,
331                 unsigned long last, void *entry, gfp_t gfp);
332 int mtree_alloc_range(struct maple_tree *mt, unsigned long *startp,
333                 void *entry, unsigned long size, unsigned long min,
334                 unsigned long max, gfp_t gfp);
335 int mtree_alloc_cyclic(struct maple_tree *mt, unsigned long *startp,
336                 void *entry, unsigned long range_lo, unsigned long range_hi,
337                 unsigned long *next, gfp_t gfp);
338 int mtree_alloc_rrange(struct maple_tree *mt, unsigned long *startp,
339                 void *entry, unsigned long size, unsigned long min,
340                 unsigned long max, gfp_t gfp);
341
342 int mtree_store_range(struct maple_tree *mt, unsigned long first,
343                       unsigned long last, void *entry, gfp_t gfp);
344 int mtree_store(struct maple_tree *mt, unsigned long index,
345                 void *entry, gfp_t gfp);
346 void *mtree_erase(struct maple_tree *mt, unsigned long index);
347
348 int mtree_dup(struct maple_tree *mt, struct maple_tree *new, gfp_t gfp);
349 int __mt_dup(struct maple_tree *mt, struct maple_tree *new, gfp_t gfp);
350
351 void mtree_destroy(struct maple_tree *mt);
352 void __mt_destroy(struct maple_tree *mt);
353
354 /**
355  * mtree_empty() - Determine if a tree has any present entries.
356  * @mt: Maple Tree.
357  *
358  * Context: Any context.
359  * Return: %true if the tree contains only NULL pointers.
360  */
361 static inline bool mtree_empty(const struct maple_tree *mt)
362 {
363         return mt->ma_root == NULL;
364 }
365
366 /* Advanced API */
367
368 /*
369  * Maple State Status
370  * ma_active means the maple state is pointing to a node and offset and can
371  * continue operating on the tree.
372  * ma_start means we have not searched the tree.
373  * ma_root means we have searched the tree and the entry we found lives in
374  * the root of the tree (ie it has index 0, length 1 and is the only entry in
375  * the tree).
376  * ma_none means we have searched the tree and there is no node in the
377  * tree for this entry.  For example, we searched for index 1 in an empty
378  * tree.  Or we have a tree which points to a full leaf node and we
379  * searched for an entry which is larger than can be contained in that
380  * leaf node.
381  * ma_pause means the data within the maple state may be stale, restart the
382  * operation
383  * ma_overflow means the search has reached the upper limit of the search
384  * ma_underflow means the search has reached the lower limit of the search
385  * ma_error means there was an error, check the node for the error number.
386  */
387 enum maple_status {
388         ma_active,
389         ma_start,
390         ma_root,
391         ma_none,
392         ma_pause,
393         ma_overflow,
394         ma_underflow,
395         ma_error,
396 };
397
398 /*
399  * The maple state is defined in the struct ma_state and is used to keep track
400  * of information during operations, and even between operations when using the
401  * advanced API.
402  *
403  * If state->node has bit 0 set then it references a tree location which is not
404  * a node (eg the root).  If bit 1 is set, the rest of the bits are a negative
405  * errno.  Bit 2 (the 'unallocated slots' bit) is clear.  Bits 3-6 indicate the
406  * node type.
407  *
408  * state->alloc either has a request number of nodes or an allocated node.  If
409  * stat->alloc has a requested number of nodes, the first bit will be set (0x1)
410  * and the remaining bits are the value.  If state->alloc is a node, then the
411  * node will be of type maple_alloc.  maple_alloc has MAPLE_NODE_SLOTS - 1 for
412  * storing more allocated nodes, a total number of nodes allocated, and the
413  * node_count in this node.  node_count is the number of allocated nodes in this
414  * node.  The scaling beyond MAPLE_NODE_SLOTS - 1 is handled by storing further
415  * nodes into state->alloc->slot[0]'s node.  Nodes are taken from state->alloc
416  * by removing a node from the state->alloc node until state->alloc->node_count
417  * is 1, when state->alloc is returned and the state->alloc->slot[0] is promoted
418  * to state->alloc.  Nodes are pushed onto state->alloc by putting the current
419  * state->alloc into the pushed node's slot[0].
420  *
421  * The state also contains the implied min/max of the state->node, the depth of
422  * this search, and the offset. The implied min/max are either from the parent
423  * node or are 0-oo for the root node.  The depth is incremented or decremented
424  * every time a node is walked down or up.  The offset is the slot/pivot of
425  * interest in the node - either for reading or writing.
426  *
427  * When returning a value the maple state index and last respectively contain
428  * the start and end of the range for the entry.  Ranges are inclusive in the
429  * Maple Tree.
430  *
431  * The status of the state is used to determine how the next action should treat
432  * the state.  For instance, if the status is ma_start then the next action
433  * should start at the root of the tree and walk down.  If the status is
434  * ma_pause then the node may be stale data and should be discarded.  If the
435  * status is ma_overflow, then the last action hit the upper limit.
436  *
437  */
438 struct ma_state {
439         struct maple_tree *tree;        /* The tree we're operating in */
440         unsigned long index;            /* The index we're operating on - range start */
441         unsigned long last;             /* The last index we're operating on - range end */
442         struct maple_enode *node;       /* The node containing this entry */
443         unsigned long min;              /* The minimum index of this node - implied pivot min */
444         unsigned long max;              /* The maximum index of this node - implied pivot max */
445         struct maple_alloc *alloc;      /* Allocated nodes for this operation */
446         enum maple_status status;       /* The status of the state (active, start, none, etc) */
447         unsigned char depth;            /* depth of tree descent during write */
448         unsigned char offset;
449         unsigned char mas_flags;
450         unsigned char end;              /* The end of the node */
451         enum store_type store_type;     /* The type of store needed for this operation */
452 };
453
454 struct ma_wr_state {
455         struct ma_state *mas;
456         struct maple_node *node;        /* Decoded mas->node */
457         unsigned long r_min;            /* range min */
458         unsigned long r_max;            /* range max */
459         enum maple_type type;           /* mas->node type */
460         unsigned char offset_end;       /* The offset where the write ends */
461         unsigned long *pivots;          /* mas->node->pivots pointer */
462         unsigned long end_piv;          /* The pivot at the offset end */
463         void __rcu **slots;             /* mas->node->slots pointer */
464         void *entry;                    /* The entry to write */
465         void *content;                  /* The existing entry that is being overwritten */
466 };
467
468 #define mas_lock(mas)           spin_lock(&((mas)->tree->ma_lock))
469 #define mas_lock_nested(mas, subclass) \
470                 spin_lock_nested(&((mas)->tree->ma_lock), subclass)
471 #define mas_unlock(mas)         spin_unlock(&((mas)->tree->ma_lock))
472
473 /*
474  * Special values for ma_state.node.
475  * MA_ERROR represents an errno.  After dropping the lock and attempting
476  * to resolve the error, the walk would have to be restarted from the
477  * top of the tree as the tree may have been modified.
478  */
479 #define MA_ERROR(err) \
480                 ((struct maple_enode *)(((unsigned long)err << 2) | 2UL))
481
482 #define MA_STATE(name, mt, first, end)                                  \
483         struct ma_state name = {                                        \
484                 .tree = mt,                                             \
485                 .index = first,                                         \
486                 .last = end,                                            \
487                 .node = NULL,                                           \
488                 .status = ma_start,                                     \
489                 .min = 0,                                               \
490                 .max = ULONG_MAX,                                       \
491                 .alloc = NULL,                                          \
492                 .mas_flags = 0,                                         \
493                 .store_type = wr_invalid,                               \
494         }
495
496 #define MA_WR_STATE(name, ma_state, wr_entry)                           \
497         struct ma_wr_state name = {                                     \
498                 .mas = ma_state,                                        \
499                 .content = NULL,                                        \
500                 .entry = wr_entry,                                      \
501         }
502
503 #define MA_TOPIARY(name, tree)                                          \
504         struct ma_topiary name = {                                      \
505                 .head = NULL,                                           \
506                 .tail = NULL,                                           \
507                 .mtree = tree,                                          \
508         }
509
510 void *mas_walk(struct ma_state *mas);
511 void *mas_store(struct ma_state *mas, void *entry);
512 void *mas_erase(struct ma_state *mas);
513 int mas_store_gfp(struct ma_state *mas, void *entry, gfp_t gfp);
514 void mas_store_prealloc(struct ma_state *mas, void *entry);
515 void *mas_find(struct ma_state *mas, unsigned long max);
516 void *mas_find_range(struct ma_state *mas, unsigned long max);
517 void *mas_find_rev(struct ma_state *mas, unsigned long min);
518 void *mas_find_range_rev(struct ma_state *mas, unsigned long max);
519 int mas_preallocate(struct ma_state *mas, void *entry, gfp_t gfp);
520 int mas_alloc_cyclic(struct ma_state *mas, unsigned long *startp,
521                 void *entry, unsigned long range_lo, unsigned long range_hi,
522                 unsigned long *next, gfp_t gfp);
523
524 bool mas_nomem(struct ma_state *mas, gfp_t gfp);
525 void mas_pause(struct ma_state *mas);
526 void maple_tree_init(void);
527 void mas_destroy(struct ma_state *mas);
528 int mas_expected_entries(struct ma_state *mas, unsigned long nr_entries);
529
530 void *mas_prev(struct ma_state *mas, unsigned long min);
531 void *mas_prev_range(struct ma_state *mas, unsigned long max);
532 void *mas_next(struct ma_state *mas, unsigned long max);
533 void *mas_next_range(struct ma_state *mas, unsigned long max);
534
535 int mas_empty_area(struct ma_state *mas, unsigned long min, unsigned long max,
536                    unsigned long size);
537 /*
538  * This finds an empty area from the highest address to the lowest.
539  * AKA "Topdown" version,
540  */
541 int mas_empty_area_rev(struct ma_state *mas, unsigned long min,
542                        unsigned long max, unsigned long size);
543
544 static inline void mas_init(struct ma_state *mas, struct maple_tree *tree,
545                             unsigned long addr)
546 {
547         memset(mas, 0, sizeof(struct ma_state));
548         mas->tree = tree;
549         mas->index = mas->last = addr;
550         mas->max = ULONG_MAX;
551         mas->status = ma_start;
552         mas->node = NULL;
553 }
554
555 static inline bool mas_is_active(struct ma_state *mas)
556 {
557         return mas->status == ma_active;
558 }
559
560 static inline bool mas_is_err(struct ma_state *mas)
561 {
562         return mas->status == ma_error;
563 }
564
565 /**
566  * mas_reset() - Reset a Maple Tree operation state.
567  * @mas: Maple Tree operation state.
568  *
569  * Resets the error or walk state of the @mas so future walks of the
570  * array will start from the root.  Use this if you have dropped the
571  * lock and want to reuse the ma_state.
572  *
573  * Context: Any context.
574  */
575 static __always_inline void mas_reset(struct ma_state *mas)
576 {
577         mas->status = ma_start;
578         mas->node = NULL;
579 }
580
581 /**
582  * mas_for_each() - Iterate over a range of the maple tree.
583  * @__mas: Maple Tree operation state (maple_state)
584  * @__entry: Entry retrieved from the tree
585  * @__max: maximum index to retrieve from the tree
586  *
587  * When returned, mas->index and mas->last will hold the entire range for the
588  * entry.
589  *
590  * Note: may return the zero entry.
591  */
592 #define mas_for_each(__mas, __entry, __max) \
593         while (((__entry) = mas_find((__mas), (__max))) != NULL)
594
595 /**
596  * mas_for_each_rev() - Iterate over a range of the maple tree in reverse order.
597  * @__mas: Maple Tree operation state (maple_state)
598  * @__entry: Entry retrieved from the tree
599  * @__min: minimum index to retrieve from the tree
600  *
601  * When returned, mas->index and mas->last will hold the entire range for the
602  * entry.
603  *
604  * Note: may return the zero entry.
605  */
606 #define mas_for_each_rev(__mas, __entry, __min) \
607         while (((__entry) = mas_find_rev((__mas), (__min))) != NULL)
608
609 #ifdef CONFIG_DEBUG_MAPLE_TREE
610 enum mt_dump_format {
611         mt_dump_dec,
612         mt_dump_hex,
613 };
614
615 extern atomic_t maple_tree_tests_run;
616 extern atomic_t maple_tree_tests_passed;
617
618 void mt_dump(const struct maple_tree *mt, enum mt_dump_format format);
619 void mas_dump(const struct ma_state *mas);
620 void mas_wr_dump(const struct ma_wr_state *wr_mas);
621 void mt_validate(struct maple_tree *mt);
622 void mt_cache_shrink(void);
623 #define MT_BUG_ON(__tree, __x) do {                                     \
624         atomic_inc(&maple_tree_tests_run);                              \
625         if (__x) {                                                      \
626                 pr_info("BUG at %s:%d (%u)\n",                          \
627                 __func__, __LINE__, __x);                               \
628                 mt_dump(__tree, mt_dump_hex);                           \
629                 pr_info("Pass: %u Run:%u\n",                            \
630                         atomic_read(&maple_tree_tests_passed),          \
631                         atomic_read(&maple_tree_tests_run));            \
632                 dump_stack();                                           \
633         } else {                                                        \
634                 atomic_inc(&maple_tree_tests_passed);                   \
635         }                                                               \
636 } while (0)
637
638 #define MAS_BUG_ON(__mas, __x) do {                                     \
639         atomic_inc(&maple_tree_tests_run);                              \
640         if (__x) {                                                      \
641                 pr_info("BUG at %s:%d (%u)\n",                          \
642                 __func__, __LINE__, __x);                               \
643                 mas_dump(__mas);                                        \
644                 mt_dump((__mas)->tree, mt_dump_hex);                    \
645                 pr_info("Pass: %u Run:%u\n",                            \
646                         atomic_read(&maple_tree_tests_passed),          \
647                         atomic_read(&maple_tree_tests_run));            \
648                 dump_stack();                                           \
649         } else {                                                        \
650                 atomic_inc(&maple_tree_tests_passed);                   \
651         }                                                               \
652 } while (0)
653
654 #define MAS_WR_BUG_ON(__wrmas, __x) do {                                \
655         atomic_inc(&maple_tree_tests_run);                              \
656         if (__x) {                                                      \
657                 pr_info("BUG at %s:%d (%u)\n",                          \
658                 __func__, __LINE__, __x);                               \
659                 mas_wr_dump(__wrmas);                                   \
660                 mas_dump((__wrmas)->mas);                               \
661                 mt_dump((__wrmas)->mas->tree, mt_dump_hex);             \
662                 pr_info("Pass: %u Run:%u\n",                            \
663                         atomic_read(&maple_tree_tests_passed),          \
664                         atomic_read(&maple_tree_tests_run));            \
665                 dump_stack();                                           \
666         } else {                                                        \
667                 atomic_inc(&maple_tree_tests_passed);                   \
668         }                                                               \
669 } while (0)
670
671 #define MT_WARN_ON(__tree, __x)  ({                                     \
672         int ret = !!(__x);                                              \
673         atomic_inc(&maple_tree_tests_run);                              \
674         if (ret) {                                                      \
675                 pr_info("WARN at %s:%d (%u)\n",                         \
676                 __func__, __LINE__, __x);                               \
677                 mt_dump(__tree, mt_dump_hex);                           \
678                 pr_info("Pass: %u Run:%u\n",                            \
679                         atomic_read(&maple_tree_tests_passed),          \
680                         atomic_read(&maple_tree_tests_run));            \
681                 dump_stack();                                           \
682         } else {                                                        \
683                 atomic_inc(&maple_tree_tests_passed);                   \
684         }                                                               \
685         unlikely(ret);                                                  \
686 })
687
688 #define MAS_WARN_ON(__mas, __x) ({                                      \
689         int ret = !!(__x);                                              \
690         atomic_inc(&maple_tree_tests_run);                              \
691         if (ret) {                                                      \
692                 pr_info("WARN at %s:%d (%u)\n",                         \
693                 __func__, __LINE__, __x);                               \
694                 mas_dump(__mas);                                        \
695                 mt_dump((__mas)->tree, mt_dump_hex);                    \
696                 pr_info("Pass: %u Run:%u\n",                            \
697                         atomic_read(&maple_tree_tests_passed),          \
698                         atomic_read(&maple_tree_tests_run));            \
699                 dump_stack();                                           \
700         } else {                                                        \
701                 atomic_inc(&maple_tree_tests_passed);                   \
702         }                                                               \
703         unlikely(ret);                                                  \
704 })
705
706 #define MAS_WR_WARN_ON(__wrmas, __x) ({                                 \
707         int ret = !!(__x);                                              \
708         atomic_inc(&maple_tree_tests_run);                              \
709         if (ret) {                                                      \
710                 pr_info("WARN at %s:%d (%u)\n",                         \
711                 __func__, __LINE__, __x);                               \
712                 mas_wr_dump(__wrmas);                                   \
713                 mas_dump((__wrmas)->mas);                               \
714                 mt_dump((__wrmas)->mas->tree, mt_dump_hex);             \
715                 pr_info("Pass: %u Run:%u\n",                            \
716                         atomic_read(&maple_tree_tests_passed),          \
717                         atomic_read(&maple_tree_tests_run));            \
718                 dump_stack();                                           \
719         } else {                                                        \
720                 atomic_inc(&maple_tree_tests_passed);                   \
721         }                                                               \
722         unlikely(ret);                                                  \
723 })
724 #else
725 #define MT_BUG_ON(__tree, __x)          BUG_ON(__x)
726 #define MAS_BUG_ON(__mas, __x)          BUG_ON(__x)
727 #define MAS_WR_BUG_ON(__mas, __x)       BUG_ON(__x)
728 #define MT_WARN_ON(__tree, __x)         WARN_ON(__x)
729 #define MAS_WARN_ON(__mas, __x)         WARN_ON(__x)
730 #define MAS_WR_WARN_ON(__mas, __x)      WARN_ON(__x)
731 #endif /* CONFIG_DEBUG_MAPLE_TREE */
732
733 /**
734  * __mas_set_range() - Set up Maple Tree operation state to a sub-range of the
735  * current location.
736  * @mas: Maple Tree operation state.
737  * @start: New start of range in the Maple Tree.
738  * @last: New end of range in the Maple Tree.
739  *
740  * set the internal maple state values to a sub-range.
741  * Please use mas_set_range() if you do not know where you are in the tree.
742  */
743 static inline void __mas_set_range(struct ma_state *mas, unsigned long start,
744                 unsigned long last)
745 {
746         /* Ensure the range starts within the current slot */
747         MAS_WARN_ON(mas, mas_is_active(mas) &&
748                    (mas->index > start || mas->last < start));
749         mas->index = start;
750         mas->last = last;
751 }
752
753 /**
754  * mas_set_range() - Set up Maple Tree operation state for a different index.
755  * @mas: Maple Tree operation state.
756  * @start: New start of range in the Maple Tree.
757  * @last: New end of range in the Maple Tree.
758  *
759  * Move the operation state to refer to a different range.  This will
760  * have the effect of starting a walk from the top; see mas_next()
761  * to move to an adjacent index.
762  */
763 static inline
764 void mas_set_range(struct ma_state *mas, unsigned long start, unsigned long last)
765 {
766         mas_reset(mas);
767         __mas_set_range(mas, start, last);
768 }
769
770 /**
771  * mas_set() - Set up Maple Tree operation state for a different index.
772  * @mas: Maple Tree operation state.
773  * @index: New index into the Maple Tree.
774  *
775  * Move the operation state to refer to a different index.  This will
776  * have the effect of starting a walk from the top; see mas_next()
777  * to move to an adjacent index.
778  */
779 static inline void mas_set(struct ma_state *mas, unsigned long index)
780 {
781
782         mas_set_range(mas, index, index);
783 }
784
785 static inline bool mt_external_lock(const struct maple_tree *mt)
786 {
787         return (mt->ma_flags & MT_FLAGS_LOCK_MASK) == MT_FLAGS_LOCK_EXTERN;
788 }
789
790 /**
791  * mt_init_flags() - Initialise an empty maple tree with flags.
792  * @mt: Maple Tree
793  * @flags: maple tree flags.
794  *
795  * If you need to initialise a Maple Tree with special flags (eg, an
796  * allocation tree), use this function.
797  *
798  * Context: Any context.
799  */
800 static inline void mt_init_flags(struct maple_tree *mt, unsigned int flags)
801 {
802         mt->ma_flags = flags;
803         if (!mt_external_lock(mt))
804                 spin_lock_init(&mt->ma_lock);
805         rcu_assign_pointer(mt->ma_root, NULL);
806 }
807
808 /**
809  * mt_init() - Initialise an empty maple tree.
810  * @mt: Maple Tree
811  *
812  * An empty Maple Tree.
813  *
814  * Context: Any context.
815  */
816 static inline void mt_init(struct maple_tree *mt)
817 {
818         mt_init_flags(mt, 0);
819 }
820
821 static inline bool mt_in_rcu(struct maple_tree *mt)
822 {
823 #ifdef CONFIG_MAPLE_RCU_DISABLED
824         return false;
825 #endif
826         return mt->ma_flags & MT_FLAGS_USE_RCU;
827 }
828
829 /**
830  * mt_clear_in_rcu() - Switch the tree to non-RCU mode.
831  * @mt: The Maple Tree
832  */
833 static inline void mt_clear_in_rcu(struct maple_tree *mt)
834 {
835         if (!mt_in_rcu(mt))
836                 return;
837
838         if (mt_external_lock(mt)) {
839                 WARN_ON(!mt_lock_is_held(mt));
840                 mt->ma_flags &= ~MT_FLAGS_USE_RCU;
841         } else {
842                 mtree_lock(mt);
843                 mt->ma_flags &= ~MT_FLAGS_USE_RCU;
844                 mtree_unlock(mt);
845         }
846 }
847
848 /**
849  * mt_set_in_rcu() - Switch the tree to RCU safe mode.
850  * @mt: The Maple Tree
851  */
852 static inline void mt_set_in_rcu(struct maple_tree *mt)
853 {
854         if (mt_in_rcu(mt))
855                 return;
856
857         if (mt_external_lock(mt)) {
858                 WARN_ON(!mt_lock_is_held(mt));
859                 mt->ma_flags |= MT_FLAGS_USE_RCU;
860         } else {
861                 mtree_lock(mt);
862                 mt->ma_flags |= MT_FLAGS_USE_RCU;
863                 mtree_unlock(mt);
864         }
865 }
866
867 static inline unsigned int mt_height(const struct maple_tree *mt)
868 {
869         return (mt->ma_flags & MT_FLAGS_HEIGHT_MASK) >> MT_FLAGS_HEIGHT_OFFSET;
870 }
871
872 void *mt_find(struct maple_tree *mt, unsigned long *index, unsigned long max);
873 void *mt_find_after(struct maple_tree *mt, unsigned long *index,
874                     unsigned long max);
875 void *mt_prev(struct maple_tree *mt, unsigned long index,  unsigned long min);
876 void *mt_next(struct maple_tree *mt, unsigned long index, unsigned long max);
877
878 /**
879  * mt_for_each - Iterate over each entry starting at index until max.
880  * @__tree: The Maple Tree
881  * @__entry: The current entry
882  * @__index: The index to start the search from. Subsequently used as iterator.
883  * @__max: The maximum limit for @index
884  *
885  * This iterator skips all entries, which resolve to a NULL pointer,
886  * e.g. entries which has been reserved with XA_ZERO_ENTRY.
887  */
888 #define mt_for_each(__tree, __entry, __index, __max) \
889         for (__entry = mt_find(__tree, &(__index), __max); \
890                 __entry; __entry = mt_find_after(__tree, &(__index), __max))
891
892 #endif /*_LINUX_MAPLE_TREE_H */
This page took 0.08084 seconds and 4 git commands to generate.