// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 
 | 
/* 
 | 
 * tracing_map - lock-free map for tracing 
 | 
 * 
 | 
 * Copyright (C) 2015 Tom Zanussi <tom.zanussi@linux.intel.com> 
 | 
 * 
 | 
 * tracing_map implementation inspired by lock-free map algorithms 
 | 
 * originated by Dr. Cliff Click: 
 | 
 * 
 | 
 * http://www.azulsystems.com/blog/cliff/2007-03-26-non-blocking-hashtable 
 | 
 * http://www.azulsystems.com/events/javaone_2007/2007_LockFreeHash.pdf 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include <linux/vmalloc.h> 
 | 
#include <linux/jhash.h> 
 | 
#include <linux/slab.h> 
 | 
#include <linux/sort.h> 
 | 
#include <linux/kmemleak.h> 
 | 
  
 | 
#include "tracing_map.h" 
 | 
#include "trace.h" 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * NOTE: For a detailed description of the data structures used by 
 | 
 * these functions (such as tracing_map_elt) please see the overview 
 | 
 * of tracing_map data structures at the beginning of tracing_map.h. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_update_sum - Add a value to a tracing_map_elt's sum field 
 | 
 * @elt: The tracing_map_elt 
 | 
 * @i: The index of the given sum associated with the tracing_map_elt 
 | 
 * @n: The value to add to the sum 
 | 
 * 
 | 
 * Add n to sum i associated with the specified tracing_map_elt 
 | 
 * instance.  The index i is the index returned by the call to 
 | 
 * tracing_map_add_sum_field() when the tracing map was set up. 
 | 
 */ 
 | 
void tracing_map_update_sum(struct tracing_map_elt *elt, unsigned int i, u64 n) 
 | 
{ 
 | 
    atomic64_add(n, &elt->fields[i].sum); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_read_sum - Return the value of a tracing_map_elt's sum field 
 | 
 * @elt: The tracing_map_elt 
 | 
 * @i: The index of the given sum associated with the tracing_map_elt 
 | 
 * 
 | 
 * Retrieve the value of the sum i associated with the specified 
 | 
 * tracing_map_elt instance.  The index i is the index returned by the 
 | 
 * call to tracing_map_add_sum_field() when the tracing map was set 
 | 
 * up. 
 | 
 * 
 | 
 * Return: The sum associated with field i for elt. 
 | 
 */ 
 | 
u64 tracing_map_read_sum(struct tracing_map_elt *elt, unsigned int i) 
 | 
{ 
 | 
    return (u64)atomic64_read(&elt->fields[i].sum); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_set_var - Assign a tracing_map_elt's variable field 
 | 
 * @elt: The tracing_map_elt 
 | 
 * @i: The index of the given variable associated with the tracing_map_elt 
 | 
 * @n: The value to assign 
 | 
 * 
 | 
 * Assign n to variable i associated with the specified tracing_map_elt 
 | 
 * instance.  The index i is the index returned by the call to 
 | 
 * tracing_map_add_var() when the tracing map was set up. 
 | 
 */ 
 | 
void tracing_map_set_var(struct tracing_map_elt *elt, unsigned int i, u64 n) 
 | 
{ 
 | 
    atomic64_set(&elt->vars[i], n); 
 | 
    elt->var_set[i] = true; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_var_set - Return whether or not a variable has been set 
 | 
 * @elt: The tracing_map_elt 
 | 
 * @i: The index of the given variable associated with the tracing_map_elt 
 | 
 * 
 | 
 * Return true if the variable has been set, false otherwise.  The 
 | 
 * index i is the index returned by the call to tracing_map_add_var() 
 | 
 * when the tracing map was set up. 
 | 
 */ 
 | 
bool tracing_map_var_set(struct tracing_map_elt *elt, unsigned int i) 
 | 
{ 
 | 
    return elt->var_set[i]; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_read_var - Return the value of a tracing_map_elt's variable field 
 | 
 * @elt: The tracing_map_elt 
 | 
 * @i: The index of the given variable associated with the tracing_map_elt 
 | 
 * 
 | 
 * Retrieve the value of the variable i associated with the specified 
 | 
 * tracing_map_elt instance.  The index i is the index returned by the 
 | 
 * call to tracing_map_add_var() when the tracing map was set 
 | 
 * up. 
 | 
 * 
 | 
 * Return: The variable value associated with field i for elt. 
 | 
 */ 
 | 
u64 tracing_map_read_var(struct tracing_map_elt *elt, unsigned int i) 
 | 
{ 
 | 
    return (u64)atomic64_read(&elt->vars[i]); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_read_var_once - Return and reset a tracing_map_elt's variable field 
 | 
 * @elt: The tracing_map_elt 
 | 
 * @i: The index of the given variable associated with the tracing_map_elt 
 | 
 * 
 | 
 * Retrieve the value of the variable i associated with the specified 
 | 
 * tracing_map_elt instance, and reset the variable to the 'not set' 
 | 
 * state.  The index i is the index returned by the call to 
 | 
 * tracing_map_add_var() when the tracing map was set up.  The reset 
 | 
 * essentially makes the variable a read-once variable if it's only 
 | 
 * accessed using this function. 
 | 
 * 
 | 
 * Return: The variable value associated with field i for elt. 
 | 
 */ 
 | 
u64 tracing_map_read_var_once(struct tracing_map_elt *elt, unsigned int i) 
 | 
{ 
 | 
    elt->var_set[i] = false; 
 | 
    return (u64)atomic64_read(&elt->vars[i]); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
int tracing_map_cmp_string(void *val_a, void *val_b) 
 | 
{ 
 | 
    char *a = val_a; 
 | 
    char *b = val_b; 
 | 
  
 | 
    return strcmp(a, b); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
int tracing_map_cmp_none(void *val_a, void *val_b) 
 | 
{ 
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int tracing_map_cmp_atomic64(void *val_a, void *val_b) 
 | 
{ 
 | 
    u64 a = atomic64_read((atomic64_t *)val_a); 
 | 
    u64 b = atomic64_read((atomic64_t *)val_b); 
 | 
  
 | 
    return (a > b) ? 1 : ((a < b) ? -1 : 0); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
#define DEFINE_TRACING_MAP_CMP_FN(type)                    \ 
 | 
static int tracing_map_cmp_##type(void *val_a, void *val_b)        \ 
 | 
{                                    \ 
 | 
    type a = (type)(*(u64 *)val_a);                    \ 
 | 
    type b = (type)(*(u64 *)val_b);                    \ 
 | 
                                    \ 
 | 
    return (a > b) ? 1 : ((a < b) ? -1 : 0);            \ 
 | 
} 
 | 
  
 | 
DEFINE_TRACING_MAP_CMP_FN(s64); 
 | 
DEFINE_TRACING_MAP_CMP_FN(u64); 
 | 
DEFINE_TRACING_MAP_CMP_FN(s32); 
 | 
DEFINE_TRACING_MAP_CMP_FN(u32); 
 | 
DEFINE_TRACING_MAP_CMP_FN(s16); 
 | 
DEFINE_TRACING_MAP_CMP_FN(u16); 
 | 
DEFINE_TRACING_MAP_CMP_FN(s8); 
 | 
DEFINE_TRACING_MAP_CMP_FN(u8); 
 | 
  
 | 
tracing_map_cmp_fn_t tracing_map_cmp_num(int field_size, 
 | 
                     int field_is_signed) 
 | 
{ 
 | 
    tracing_map_cmp_fn_t fn = tracing_map_cmp_none; 
 | 
  
 | 
    switch (field_size) { 
 | 
    case 8: 
 | 
        if (field_is_signed) 
 | 
            fn = tracing_map_cmp_s64; 
 | 
        else 
 | 
            fn = tracing_map_cmp_u64; 
 | 
        break; 
 | 
    case 4: 
 | 
        if (field_is_signed) 
 | 
            fn = tracing_map_cmp_s32; 
 | 
        else 
 | 
            fn = tracing_map_cmp_u32; 
 | 
        break; 
 | 
    case 2: 
 | 
        if (field_is_signed) 
 | 
            fn = tracing_map_cmp_s16; 
 | 
        else 
 | 
            fn = tracing_map_cmp_u16; 
 | 
        break; 
 | 
    case 1: 
 | 
        if (field_is_signed) 
 | 
            fn = tracing_map_cmp_s8; 
 | 
        else 
 | 
            fn = tracing_map_cmp_u8; 
 | 
        break; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return fn; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int tracing_map_add_field(struct tracing_map *map, 
 | 
                 tracing_map_cmp_fn_t cmp_fn) 
 | 
{ 
 | 
    int ret = -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    if (map->n_fields < TRACING_MAP_FIELDS_MAX) { 
 | 
        ret = map->n_fields; 
 | 
        map->fields[map->n_fields++].cmp_fn = cmp_fn; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return ret; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_add_sum_field - Add a field describing a tracing_map sum 
 | 
 * @map: The tracing_map 
 | 
 * 
 | 
 * Add a sum field to the key and return the index identifying it in 
 | 
 * the map and associated tracing_map_elts.  This is the index used 
 | 
 * for instance to update a sum for a particular tracing_map_elt using 
 | 
 * tracing_map_update_sum() or reading it via tracing_map_read_sum(). 
 | 
 * 
 | 
 * Return: The index identifying the field in the map and associated 
 | 
 * tracing_map_elts, or -EINVAL on error. 
 | 
 */ 
 | 
int tracing_map_add_sum_field(struct tracing_map *map) 
 | 
{ 
 | 
    return tracing_map_add_field(map, tracing_map_cmp_atomic64); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_add_var - Add a field describing a tracing_map var 
 | 
 * @map: The tracing_map 
 | 
 * 
 | 
 * Add a var to the map and return the index identifying it in the map 
 | 
 * and associated tracing_map_elts.  This is the index used for 
 | 
 * instance to update a var for a particular tracing_map_elt using 
 | 
 * tracing_map_update_var() or reading it via tracing_map_read_var(). 
 | 
 * 
 | 
 * Return: The index identifying the var in the map and associated 
 | 
 * tracing_map_elts, or -EINVAL on error. 
 | 
 */ 
 | 
int tracing_map_add_var(struct tracing_map *map) 
 | 
{ 
 | 
    int ret = -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    if (map->n_vars < TRACING_MAP_VARS_MAX) 
 | 
        ret = map->n_vars++; 
 | 
  
 | 
    return ret; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_add_key_field - Add a field describing a tracing_map key 
 | 
 * @map: The tracing_map 
 | 
 * @offset: The offset within the key 
 | 
 * @cmp_fn: The comparison function that will be used to sort on the key 
 | 
 * 
 | 
 * Let the map know there is a key and that if it's used as a sort key 
 | 
 * to use cmp_fn. 
 | 
 * 
 | 
 * A key can be a subset of a compound key; for that purpose, the 
 | 
 * offset param is used to describe where within the compound key 
 | 
 * the key referenced by this key field resides. 
 | 
 * 
 | 
 * Return: The index identifying the field in the map and associated 
 | 
 * tracing_map_elts, or -EINVAL on error. 
 | 
 */ 
 | 
int tracing_map_add_key_field(struct tracing_map *map, 
 | 
                  unsigned int offset, 
 | 
                  tracing_map_cmp_fn_t cmp_fn) 
 | 
  
 | 
{ 
 | 
    int idx = tracing_map_add_field(map, cmp_fn); 
 | 
  
 | 
    if (idx < 0) 
 | 
        return idx; 
 | 
  
 | 
    map->fields[idx].offset = offset; 
 | 
  
 | 
    map->key_idx[map->n_keys++] = idx; 
 | 
  
 | 
    return idx; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tracing_map_array_clear(struct tracing_map_array *a) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    if (!a->pages) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < a->n_pages; i++) 
 | 
        memset(a->pages[i], 0, PAGE_SIZE); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tracing_map_array_free(struct tracing_map_array *a) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    if (!a) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    if (!a->pages) 
 | 
        goto free; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < a->n_pages; i++) { 
 | 
        if (!a->pages[i]) 
 | 
            break; 
 | 
        kmemleak_free(a->pages[i]); 
 | 
        free_page((unsigned long)a->pages[i]); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    kfree(a->pages); 
 | 
  
 | 
 free: 
 | 
    kfree(a); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static struct tracing_map_array *tracing_map_array_alloc(unsigned int n_elts, 
 | 
                          unsigned int entry_size) 
 | 
{ 
 | 
    struct tracing_map_array *a; 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    a = kzalloc(sizeof(*a), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!a) 
 | 
        return NULL; 
 | 
  
 | 
    a->entry_size_shift = fls(roundup_pow_of_two(entry_size) - 1); 
 | 
    a->entries_per_page = PAGE_SIZE / (1 << a->entry_size_shift); 
 | 
    a->n_pages = n_elts / a->entries_per_page; 
 | 
    if (!a->n_pages) 
 | 
        a->n_pages = 1; 
 | 
    a->entry_shift = fls(a->entries_per_page) - 1; 
 | 
    a->entry_mask = (1 << a->entry_shift) - 1; 
 | 
  
 | 
    a->pages = kcalloc(a->n_pages, sizeof(void *), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!a->pages) 
 | 
        goto free; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < a->n_pages; i++) { 
 | 
        a->pages[i] = (void *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL); 
 | 
        if (!a->pages[i]) 
 | 
            goto free; 
 | 
        kmemleak_alloc(a->pages[i], PAGE_SIZE, 1, GFP_KERNEL); 
 | 
    } 
 | 
 out: 
 | 
    return a; 
 | 
 free: 
 | 
    tracing_map_array_free(a); 
 | 
    a = NULL; 
 | 
  
 | 
    goto out; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tracing_map_elt_clear(struct tracing_map_elt *elt) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned i; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < elt->map->n_fields; i++) 
 | 
        if (elt->fields[i].cmp_fn == tracing_map_cmp_atomic64) 
 | 
            atomic64_set(&elt->fields[i].sum, 0); 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < elt->map->n_vars; i++) { 
 | 
        atomic64_set(&elt->vars[i], 0); 
 | 
        elt->var_set[i] = false; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (elt->map->ops && elt->map->ops->elt_clear) 
 | 
        elt->map->ops->elt_clear(elt); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tracing_map_elt_init_fields(struct tracing_map_elt *elt) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    tracing_map_elt_clear(elt); 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < elt->map->n_fields; i++) { 
 | 
        elt->fields[i].cmp_fn = elt->map->fields[i].cmp_fn; 
 | 
  
 | 
        if (elt->fields[i].cmp_fn != tracing_map_cmp_atomic64) 
 | 
            elt->fields[i].offset = elt->map->fields[i].offset; 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tracing_map_elt_free(struct tracing_map_elt *elt) 
 | 
{ 
 | 
    if (!elt) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    if (elt->map->ops && elt->map->ops->elt_free) 
 | 
        elt->map->ops->elt_free(elt); 
 | 
    kfree(elt->fields); 
 | 
    kfree(elt->vars); 
 | 
    kfree(elt->var_set); 
 | 
    kfree(elt->key); 
 | 
    kfree(elt); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static struct tracing_map_elt *tracing_map_elt_alloc(struct tracing_map *map) 
 | 
{ 
 | 
    struct tracing_map_elt *elt; 
 | 
    int err = 0; 
 | 
  
 | 
    elt = kzalloc(sizeof(*elt), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!elt) 
 | 
        return ERR_PTR(-ENOMEM); 
 | 
  
 | 
    elt->map = map; 
 | 
  
 | 
    elt->key = kzalloc(map->key_size, GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!elt->key) { 
 | 
        err = -ENOMEM; 
 | 
        goto free; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    elt->fields = kcalloc(map->n_fields, sizeof(*elt->fields), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!elt->fields) { 
 | 
        err = -ENOMEM; 
 | 
        goto free; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    elt->vars = kcalloc(map->n_vars, sizeof(*elt->vars), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!elt->vars) { 
 | 
        err = -ENOMEM; 
 | 
        goto free; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    elt->var_set = kcalloc(map->n_vars, sizeof(*elt->var_set), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!elt->var_set) { 
 | 
        err = -ENOMEM; 
 | 
        goto free; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    tracing_map_elt_init_fields(elt); 
 | 
  
 | 
    if (map->ops && map->ops->elt_alloc) { 
 | 
        err = map->ops->elt_alloc(elt); 
 | 
        if (err) 
 | 
            goto free; 
 | 
    } 
 | 
    return elt; 
 | 
 free: 
 | 
    tracing_map_elt_free(elt); 
 | 
  
 | 
    return ERR_PTR(err); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static struct tracing_map_elt *get_free_elt(struct tracing_map *map) 
 | 
{ 
 | 
    struct tracing_map_elt *elt = NULL; 
 | 
    int idx; 
 | 
  
 | 
    idx = atomic_inc_return(&map->next_elt); 
 | 
    if (idx < map->max_elts) { 
 | 
        elt = *(TRACING_MAP_ELT(map->elts, idx)); 
 | 
        if (map->ops && map->ops->elt_init) 
 | 
            map->ops->elt_init(elt); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return elt; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tracing_map_free_elts(struct tracing_map *map) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    if (!map->elts) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < map->max_elts; i++) { 
 | 
        tracing_map_elt_free(*(TRACING_MAP_ELT(map->elts, i))); 
 | 
        *(TRACING_MAP_ELT(map->elts, i)) = NULL; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    tracing_map_array_free(map->elts); 
 | 
    map->elts = NULL; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int tracing_map_alloc_elts(struct tracing_map *map) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    map->elts = tracing_map_array_alloc(map->max_elts, 
 | 
                        sizeof(struct tracing_map_elt *)); 
 | 
    if (!map->elts) 
 | 
        return -ENOMEM; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < map->max_elts; i++) { 
 | 
        *(TRACING_MAP_ELT(map->elts, i)) = tracing_map_elt_alloc(map); 
 | 
        if (IS_ERR(*(TRACING_MAP_ELT(map->elts, i)))) { 
 | 
            *(TRACING_MAP_ELT(map->elts, i)) = NULL; 
 | 
            tracing_map_free_elts(map); 
 | 
  
 | 
            return -ENOMEM; 
 | 
        } 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline bool keys_match(void *key, void *test_key, unsigned key_size) 
 | 
{ 
 | 
    bool match = true; 
 | 
  
 | 
    if (memcmp(key, test_key, key_size)) 
 | 
        match = false; 
 | 
  
 | 
    return match; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline struct tracing_map_elt * 
 | 
__tracing_map_insert(struct tracing_map *map, void *key, bool lookup_only) 
 | 
{ 
 | 
    u32 idx, key_hash, test_key; 
 | 
    int dup_try = 0; 
 | 
    struct tracing_map_entry *entry; 
 | 
    struct tracing_map_elt *val; 
 | 
  
 | 
    key_hash = jhash(key, map->key_size, 0); 
 | 
    if (key_hash == 0) 
 | 
        key_hash = 1; 
 | 
    idx = key_hash >> (32 - (map->map_bits + 1)); 
 | 
  
 | 
    while (1) { 
 | 
        idx &= (map->map_size - 1); 
 | 
        entry = TRACING_MAP_ENTRY(map->map, idx); 
 | 
        test_key = entry->key; 
 | 
  
 | 
        if (test_key && test_key == key_hash) { 
 | 
            val = READ_ONCE(entry->val); 
 | 
            if (val && 
 | 
                keys_match(key, val->key, map->key_size)) { 
 | 
                if (!lookup_only) 
 | 
                    atomic64_inc(&map->hits); 
 | 
                return val; 
 | 
            } else if (unlikely(!val)) { 
 | 
                /* 
 | 
                 * The key is present. But, val (pointer to elt 
 | 
                 * struct) is still NULL. which means some other 
 | 
                 * thread is in the process of inserting an 
 | 
                 * element. 
 | 
                 * 
 | 
                 * On top of that, it's key_hash is same as the 
 | 
                 * one being inserted right now. So, it's 
 | 
                 * possible that the element has the same 
 | 
                 * key as well. 
 | 
                 */ 
 | 
  
 | 
                dup_try++; 
 | 
                if (dup_try > map->map_size) { 
 | 
                    atomic64_inc(&map->drops); 
 | 
                    break; 
 | 
                } 
 | 
                continue; 
 | 
            } 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        if (!test_key) { 
 | 
            if (lookup_only) 
 | 
                break; 
 | 
  
 | 
            if (!cmpxchg(&entry->key, 0, key_hash)) { 
 | 
                struct tracing_map_elt *elt; 
 | 
  
 | 
                elt = get_free_elt(map); 
 | 
                if (!elt) { 
 | 
                    atomic64_inc(&map->drops); 
 | 
                    entry->key = 0; 
 | 
                    break; 
 | 
                } 
 | 
  
 | 
                memcpy(elt->key, key, map->key_size); 
 | 
                entry->val = elt; 
 | 
                atomic64_inc(&map->hits); 
 | 
  
 | 
                return entry->val; 
 | 
            } else { 
 | 
                /* 
 | 
                 * cmpxchg() failed. Loop around once 
 | 
                 * more to check what key was inserted. 
 | 
                 */ 
 | 
                dup_try++; 
 | 
                continue; 
 | 
            } 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        idx++; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return NULL; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_insert - Insert key and/or retrieve val from a tracing_map 
 | 
 * @map: The tracing_map to insert into 
 | 
 * @key: The key to insert 
 | 
 * 
 | 
 * Inserts a key into a tracing_map and creates and returns a new 
 | 
 * tracing_map_elt for it, or if the key has already been inserted by 
 | 
 * a previous call, returns the tracing_map_elt already associated 
 | 
 * with it.  When the map was created, the number of elements to be 
 | 
 * allocated for the map was specified (internally maintained as 
 | 
 * 'max_elts' in struct tracing_map), and that number of 
 | 
 * tracing_map_elts was created by tracing_map_init().  This is the 
 | 
 * pre-allocated pool of tracing_map_elts that tracing_map_insert() 
 | 
 * will allocate from when adding new keys.  Once that pool is 
 | 
 * exhausted, tracing_map_insert() is useless and will return NULL to 
 | 
 * signal that state.  There are two user-visible tracing_map 
 | 
 * variables, 'hits' and 'drops', which are updated by this function. 
 | 
 * Every time an element is either successfully inserted or retrieved, 
 | 
 * the 'hits' value is incrememented.  Every time an element insertion 
 | 
 * fails, the 'drops' value is incremented. 
 | 
 * 
 | 
 * This is a lock-free tracing map insertion function implementing a 
 | 
 * modified form of Cliff Click's basic insertion algorithm.  It 
 | 
 * requires the table size be a power of two.  To prevent any 
 | 
 * possibility of an infinite loop we always make the internal table 
 | 
 * size double the size of the requested table size (max_elts * 2). 
 | 
 * Likewise, we never reuse a slot or resize or delete elements - when 
 | 
 * we've reached max_elts entries, we simply return NULL once we've 
 | 
 * run out of entries.  Readers can at any point in time traverse the 
 | 
 * tracing map and safely access the key/val pairs. 
 | 
 * 
 | 
 * Return: the tracing_map_elt pointer val associated with the key. 
 | 
 * If this was a newly inserted key, the val will be a newly allocated 
 | 
 * and associated tracing_map_elt pointer val.  If the key wasn't 
 | 
 * found and the pool of tracing_map_elts has been exhausted, NULL is 
 | 
 * returned and no further insertions will succeed. 
 | 
 */ 
 | 
struct tracing_map_elt *tracing_map_insert(struct tracing_map *map, void *key) 
 | 
{ 
 | 
    return __tracing_map_insert(map, key, false); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_lookup - Retrieve val from a tracing_map 
 | 
 * @map: The tracing_map to perform the lookup on 
 | 
 * @key: The key to look up 
 | 
 * 
 | 
 * Looks up key in tracing_map and if found returns the matching 
 | 
 * tracing_map_elt.  This is a lock-free lookup; see 
 | 
 * tracing_map_insert() for details on tracing_map and how it works. 
 | 
 * Every time an element is retrieved, the 'hits' value is 
 | 
 * incrememented.  There is one user-visible tracing_map variable, 
 | 
 * 'hits', which is updated by this function.  Every time an element 
 | 
 * is successfully retrieved, the 'hits' value is incrememented.  The 
 | 
 * 'drops' value is never updated by this function. 
 | 
 * 
 | 
 * Return: the tracing_map_elt pointer val associated with the key. 
 | 
 * If the key wasn't found, NULL is returned. 
 | 
 */ 
 | 
struct tracing_map_elt *tracing_map_lookup(struct tracing_map *map, void *key) 
 | 
{ 
 | 
    return __tracing_map_insert(map, key, true); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_destroy - Destroy a tracing_map 
 | 
 * @map: The tracing_map to destroy 
 | 
 * 
 | 
 * Frees a tracing_map along with its associated array of 
 | 
 * tracing_map_elts. 
 | 
 * 
 | 
 * Callers should make sure there are no readers or writers actively 
 | 
 * reading or inserting into the map before calling this. 
 | 
 */ 
 | 
void tracing_map_destroy(struct tracing_map *map) 
 | 
{ 
 | 
    if (!map) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    tracing_map_free_elts(map); 
 | 
  
 | 
    tracing_map_array_free(map->map); 
 | 
    kfree(map); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_clear - Clear a tracing_map 
 | 
 * @map: The tracing_map to clear 
 | 
 * 
 | 
 * Resets the tracing map to a cleared or initial state.  The 
 | 
 * tracing_map_elts are all cleared, and the array of struct 
 | 
 * tracing_map_entry is reset to an initialized state. 
 | 
 * 
 | 
 * Callers should make sure there are no writers actively inserting 
 | 
 * into the map before calling this. 
 | 
 */ 
 | 
void tracing_map_clear(struct tracing_map *map) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    atomic_set(&map->next_elt, -1); 
 | 
    atomic64_set(&map->hits, 0); 
 | 
    atomic64_set(&map->drops, 0); 
 | 
  
 | 
    tracing_map_array_clear(map->map); 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < map->max_elts; i++) 
 | 
        tracing_map_elt_clear(*(TRACING_MAP_ELT(map->elts, i))); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void set_sort_key(struct tracing_map *map, 
 | 
             struct tracing_map_sort_key *sort_key) 
 | 
{ 
 | 
    map->sort_key = *sort_key; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_create - Create a lock-free map and element pool 
 | 
 * @map_bits: The size of the map (2 ** map_bits) 
 | 
 * @key_size: The size of the key for the map in bytes 
 | 
 * @ops: Optional client-defined tracing_map_ops instance 
 | 
 * @private_data: Client data associated with the map 
 | 
 * 
 | 
 * Creates and sets up a map to contain 2 ** map_bits number of 
 | 
 * elements (internally maintained as 'max_elts' in struct 
 | 
 * tracing_map).  Before using, map fields should be added to the map 
 | 
 * with tracing_map_add_sum_field() and tracing_map_add_key_field(). 
 | 
 * tracing_map_init() should then be called to allocate the array of 
 | 
 * tracing_map_elts, in order to avoid allocating anything in the map 
 | 
 * insertion path.  The user-specified map size reflects the maximum 
 | 
 * number of elements that can be contained in the table requested by 
 | 
 * the user - internally we double that in order to keep the table 
 | 
 * sparse and keep collisions manageable. 
 | 
 * 
 | 
 * A tracing_map is a special-purpose map designed to aggregate or 
 | 
 * 'sum' one or more values associated with a specific object of type 
 | 
 * tracing_map_elt, which is attached by the map to a given key. 
 | 
 * 
 | 
 * tracing_map_create() sets up the map itself, and provides 
 | 
 * operations for inserting tracing_map_elts, but doesn't allocate the 
 | 
 * tracing_map_elts themselves, or provide a means for describing the 
 | 
 * keys or sums associated with the tracing_map_elts.  All 
 | 
 * tracing_map_elts for a given map have the same set of sums and 
 | 
 * keys, which are defined by the client using the functions 
 | 
 * tracing_map_add_key_field() and tracing_map_add_sum_field().  Once 
 | 
 * the fields are defined, the pool of elements allocated for the map 
 | 
 * can be created, which occurs when the client code calls 
 | 
 * tracing_map_init(). 
 | 
 * 
 | 
 * When tracing_map_init() returns, tracing_map_elt elements can be 
 | 
 * inserted into the map using tracing_map_insert().  When called, 
 | 
 * tracing_map_insert() grabs a free tracing_map_elt from the pool, or 
 | 
 * finds an existing match in the map and in either case returns it. 
 | 
 * The client can then use tracing_map_update_sum() and 
 | 
 * tracing_map_read_sum() to update or read a given sum field for the 
 | 
 * tracing_map_elt. 
 | 
 * 
 | 
 * The client can at any point retrieve and traverse the current set 
 | 
 * of inserted tracing_map_elts in a tracing_map, via 
 | 
 * tracing_map_sort_entries().  Sorting can be done on any field, 
 | 
 * including keys. 
 | 
 * 
 | 
 * See tracing_map.h for a description of tracing_map_ops. 
 | 
 * 
 | 
 * Return: the tracing_map pointer if successful, ERR_PTR if not. 
 | 
 */ 
 | 
struct tracing_map *tracing_map_create(unsigned int map_bits, 
 | 
                       unsigned int key_size, 
 | 
                       const struct tracing_map_ops *ops, 
 | 
                       void *private_data) 
 | 
{ 
 | 
    struct tracing_map *map; 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    if (map_bits < TRACING_MAP_BITS_MIN || 
 | 
        map_bits > TRACING_MAP_BITS_MAX) 
 | 
        return ERR_PTR(-EINVAL); 
 | 
  
 | 
    map = kzalloc(sizeof(*map), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!map) 
 | 
        return ERR_PTR(-ENOMEM); 
 | 
  
 | 
    map->map_bits = map_bits; 
 | 
    map->max_elts = (1 << map_bits); 
 | 
    atomic_set(&map->next_elt, -1); 
 | 
  
 | 
    map->map_size = (1 << (map_bits + 1)); 
 | 
    map->ops = ops; 
 | 
  
 | 
    map->private_data = private_data; 
 | 
  
 | 
    map->map = tracing_map_array_alloc(map->map_size, 
 | 
                       sizeof(struct tracing_map_entry)); 
 | 
    if (!map->map) 
 | 
        goto free; 
 | 
  
 | 
    map->key_size = key_size; 
 | 
    for (i = 0; i < TRACING_MAP_KEYS_MAX; i++) 
 | 
        map->key_idx[i] = -1; 
 | 
 out: 
 | 
    return map; 
 | 
 free: 
 | 
    tracing_map_destroy(map); 
 | 
    map = ERR_PTR(-ENOMEM); 
 | 
  
 | 
    goto out; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_init - Allocate and clear a map's tracing_map_elts 
 | 
 * @map: The tracing_map to initialize 
 | 
 * 
 | 
 * Allocates a clears a pool of tracing_map_elts equal to the 
 | 
 * user-specified size of 2 ** map_bits (internally maintained as 
 | 
 * 'max_elts' in struct tracing_map).  Before using, the map fields 
 | 
 * should be added to the map with tracing_map_add_sum_field() and 
 | 
 * tracing_map_add_key_field().  tracing_map_init() should then be 
 | 
 * called to allocate the array of tracing_map_elts, in order to avoid 
 | 
 * allocating anything in the map insertion path.  The user-specified 
 | 
 * map size reflects the max number of elements requested by the user 
 | 
 * - internally we double that in order to keep the table sparse and 
 | 
 * keep collisions manageable. 
 | 
 * 
 | 
 * See tracing_map.h for a description of tracing_map_ops. 
 | 
 * 
 | 
 * Return: the tracing_map pointer if successful, ERR_PTR if not. 
 | 
 */ 
 | 
int tracing_map_init(struct tracing_map *map) 
 | 
{ 
 | 
    int err; 
 | 
  
 | 
    if (map->n_fields < 2) 
 | 
        return -EINVAL; /* need at least 1 key and 1 val */ 
 | 
  
 | 
    err = tracing_map_alloc_elts(map); 
 | 
    if (err) 
 | 
        return err; 
 | 
  
 | 
    tracing_map_clear(map); 
 | 
  
 | 
    return err; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int cmp_entries_dup(const void *A, const void *B) 
 | 
{ 
 | 
    const struct tracing_map_sort_entry *a, *b; 
 | 
    int ret = 0; 
 | 
  
 | 
    a = *(const struct tracing_map_sort_entry **)A; 
 | 
    b = *(const struct tracing_map_sort_entry **)B; 
 | 
  
 | 
    if (memcmp(a->key, b->key, a->elt->map->key_size)) 
 | 
        ret = 1; 
 | 
  
 | 
    return ret; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int cmp_entries_sum(const void *A, const void *B) 
 | 
{ 
 | 
    const struct tracing_map_elt *elt_a, *elt_b; 
 | 
    const struct tracing_map_sort_entry *a, *b; 
 | 
    struct tracing_map_sort_key *sort_key; 
 | 
    struct tracing_map_field *field; 
 | 
    tracing_map_cmp_fn_t cmp_fn; 
 | 
    void *val_a, *val_b; 
 | 
    int ret = 0; 
 | 
  
 | 
    a = *(const struct tracing_map_sort_entry **)A; 
 | 
    b = *(const struct tracing_map_sort_entry **)B; 
 | 
  
 | 
    elt_a = a->elt; 
 | 
    elt_b = b->elt; 
 | 
  
 | 
    sort_key = &elt_a->map->sort_key; 
 | 
  
 | 
    field = &elt_a->fields[sort_key->field_idx]; 
 | 
    cmp_fn = field->cmp_fn; 
 | 
  
 | 
    val_a = &elt_a->fields[sort_key->field_idx].sum; 
 | 
    val_b = &elt_b->fields[sort_key->field_idx].sum; 
 | 
  
 | 
    ret = cmp_fn(val_a, val_b); 
 | 
    if (sort_key->descending) 
 | 
        ret = -ret; 
 | 
  
 | 
    return ret; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int cmp_entries_key(const void *A, const void *B) 
 | 
{ 
 | 
    const struct tracing_map_elt *elt_a, *elt_b; 
 | 
    const struct tracing_map_sort_entry *a, *b; 
 | 
    struct tracing_map_sort_key *sort_key; 
 | 
    struct tracing_map_field *field; 
 | 
    tracing_map_cmp_fn_t cmp_fn; 
 | 
    void *val_a, *val_b; 
 | 
    int ret = 0; 
 | 
  
 | 
    a = *(const struct tracing_map_sort_entry **)A; 
 | 
    b = *(const struct tracing_map_sort_entry **)B; 
 | 
  
 | 
    elt_a = a->elt; 
 | 
    elt_b = b->elt; 
 | 
  
 | 
    sort_key = &elt_a->map->sort_key; 
 | 
  
 | 
    field = &elt_a->fields[sort_key->field_idx]; 
 | 
  
 | 
    cmp_fn = field->cmp_fn; 
 | 
  
 | 
    val_a = elt_a->key + field->offset; 
 | 
    val_b = elt_b->key + field->offset; 
 | 
  
 | 
    ret = cmp_fn(val_a, val_b); 
 | 
    if (sort_key->descending) 
 | 
        ret = -ret; 
 | 
  
 | 
    return ret; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void destroy_sort_entry(struct tracing_map_sort_entry *entry) 
 | 
{ 
 | 
    if (!entry) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    if (entry->elt_copied) 
 | 
        tracing_map_elt_free(entry->elt); 
 | 
  
 | 
    kfree(entry); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_destroy_sort_entries - Destroy an array of sort entries 
 | 
 * @entries: The entries to destroy 
 | 
 * @n_entries: The number of entries in the array 
 | 
 * 
 | 
 * Destroy the elements returned by a tracing_map_sort_entries() call. 
 | 
 */ 
 | 
void tracing_map_destroy_sort_entries(struct tracing_map_sort_entry **entries, 
 | 
                      unsigned int n_entries) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < n_entries; i++) 
 | 
        destroy_sort_entry(entries[i]); 
 | 
  
 | 
    vfree(entries); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static struct tracing_map_sort_entry * 
 | 
create_sort_entry(void *key, struct tracing_map_elt *elt) 
 | 
{ 
 | 
    struct tracing_map_sort_entry *sort_entry; 
 | 
  
 | 
    sort_entry = kzalloc(sizeof(*sort_entry), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!sort_entry) 
 | 
        return NULL; 
 | 
  
 | 
    sort_entry->key = key; 
 | 
    sort_entry->elt = elt; 
 | 
  
 | 
    return sort_entry; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void detect_dups(struct tracing_map_sort_entry **sort_entries, 
 | 
              int n_entries, unsigned int key_size) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int dups = 0, total_dups = 0; 
 | 
    int i; 
 | 
    void *key; 
 | 
  
 | 
    if (n_entries < 2) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    sort(sort_entries, n_entries, sizeof(struct tracing_map_sort_entry *), 
 | 
         (int (*)(const void *, const void *))cmp_entries_dup, NULL); 
 | 
  
 | 
    key = sort_entries[0]->key; 
 | 
    for (i = 1; i < n_entries; i++) { 
 | 
        if (!memcmp(sort_entries[i]->key, key, key_size)) { 
 | 
            dups++; total_dups++; 
 | 
            continue; 
 | 
        } 
 | 
        key = sort_entries[i]->key; 
 | 
        dups = 0; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    WARN_ONCE(total_dups > 0, 
 | 
          "Duplicates detected: %d\n", total_dups); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static bool is_key(struct tracing_map *map, unsigned int field_idx) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < map->n_keys; i++) 
 | 
        if (map->key_idx[i] == field_idx) 
 | 
            return true; 
 | 
    return false; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void sort_secondary(struct tracing_map *map, 
 | 
               const struct tracing_map_sort_entry **entries, 
 | 
               unsigned int n_entries, 
 | 
               struct tracing_map_sort_key *primary_key, 
 | 
               struct tracing_map_sort_key *secondary_key) 
 | 
{ 
 | 
    int (*primary_fn)(const void *, const void *); 
 | 
    int (*secondary_fn)(const void *, const void *); 
 | 
    unsigned i, start = 0, n_sub = 1; 
 | 
  
 | 
    if (is_key(map, primary_key->field_idx)) 
 | 
        primary_fn = cmp_entries_key; 
 | 
    else 
 | 
        primary_fn = cmp_entries_sum; 
 | 
  
 | 
    if (is_key(map, secondary_key->field_idx)) 
 | 
        secondary_fn = cmp_entries_key; 
 | 
    else 
 | 
        secondary_fn = cmp_entries_sum; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < n_entries - 1; i++) { 
 | 
        const struct tracing_map_sort_entry **a = &entries[i]; 
 | 
        const struct tracing_map_sort_entry **b = &entries[i + 1]; 
 | 
  
 | 
        if (primary_fn(a, b) == 0) { 
 | 
            n_sub++; 
 | 
            if (i < n_entries - 2) 
 | 
                continue; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        if (n_sub < 2) { 
 | 
            start = i + 1; 
 | 
            n_sub = 1; 
 | 
            continue; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        set_sort_key(map, secondary_key); 
 | 
        sort(&entries[start], n_sub, 
 | 
             sizeof(struct tracing_map_sort_entry *), 
 | 
             (int (*)(const void *, const void *))secondary_fn, NULL); 
 | 
        set_sort_key(map, primary_key); 
 | 
  
 | 
        start = i + 1; 
 | 
        n_sub = 1; 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * tracing_map_sort_entries - Sort the current set of tracing_map_elts in a map 
 | 
 * @map: The tracing_map 
 | 
 * @sort_key: The sort key to use for sorting 
 | 
 * @sort_entries: outval: pointer to allocated and sorted array of entries 
 | 
 * 
 | 
 * tracing_map_sort_entries() sorts the current set of entries in the 
 | 
 * map and returns the list of tracing_map_sort_entries containing 
 | 
 * them to the client in the sort_entries param.  The client can 
 | 
 * access the struct tracing_map_elt element of interest directly as 
 | 
 * the 'elt' field of a returned struct tracing_map_sort_entry object. 
 | 
 * 
 | 
 * The sort_key has only two fields: idx and descending.  'idx' refers 
 | 
 * to the index of the field added via tracing_map_add_sum_field() or 
 | 
 * tracing_map_add_key_field() when the tracing_map was initialized. 
 | 
 * 'descending' is a flag that if set reverses the sort order, which 
 | 
 * by default is ascending. 
 | 
 * 
 | 
 * The client should not hold on to the returned array but should use 
 | 
 * it and call tracing_map_destroy_sort_entries() when done. 
 | 
 * 
 | 
 * Return: the number of sort_entries in the struct tracing_map_sort_entry 
 | 
 * array, negative on error 
 | 
 */ 
 | 
int tracing_map_sort_entries(struct tracing_map *map, 
 | 
                 struct tracing_map_sort_key *sort_keys, 
 | 
                 unsigned int n_sort_keys, 
 | 
                 struct tracing_map_sort_entry ***sort_entries) 
 | 
{ 
 | 
    int (*cmp_entries_fn)(const void *, const void *); 
 | 
    struct tracing_map_sort_entry *sort_entry, **entries; 
 | 
    int i, n_entries, ret; 
 | 
  
 | 
    entries = vmalloc(array_size(sizeof(sort_entry), map->max_elts)); 
 | 
    if (!entries) 
 | 
        return -ENOMEM; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0, n_entries = 0; i < map->map_size; i++) { 
 | 
        struct tracing_map_entry *entry; 
 | 
  
 | 
        entry = TRACING_MAP_ENTRY(map->map, i); 
 | 
  
 | 
        if (!entry->key || !entry->val) 
 | 
            continue; 
 | 
  
 | 
        entries[n_entries] = create_sort_entry(entry->val->key, 
 | 
                               entry->val); 
 | 
        if (!entries[n_entries++]) { 
 | 
            ret = -ENOMEM; 
 | 
            goto free; 
 | 
        } 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (n_entries == 0) { 
 | 
        ret = 0; 
 | 
        goto free; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (n_entries == 1) { 
 | 
        *sort_entries = entries; 
 | 
        return 1; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    detect_dups(entries, n_entries, map->key_size); 
 | 
  
 | 
    if (is_key(map, sort_keys[0].field_idx)) 
 | 
        cmp_entries_fn = cmp_entries_key; 
 | 
    else 
 | 
        cmp_entries_fn = cmp_entries_sum; 
 | 
  
 | 
    set_sort_key(map, &sort_keys[0]); 
 | 
  
 | 
    sort(entries, n_entries, sizeof(struct tracing_map_sort_entry *), 
 | 
         (int (*)(const void *, const void *))cmp_entries_fn, NULL); 
 | 
  
 | 
    if (n_sort_keys > 1) 
 | 
        sort_secondary(map, 
 | 
                   (const struct tracing_map_sort_entry **)entries, 
 | 
                   n_entries, 
 | 
                   &sort_keys[0], 
 | 
                   &sort_keys[1]); 
 | 
  
 | 
    *sort_entries = entries; 
 | 
  
 | 
    return n_entries; 
 | 
 free: 
 | 
    tracing_map_destroy_sort_entries(entries, n_entries); 
 | 
  
 | 
    return ret; 
 | 
} 
 |