hc
2024-08-13 f258bb3ae540ccc311fd344a0121bba1928b85dd
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
#ifndef _LINUX_AVERAGE_H
#define _LINUX_AVERAGE_H
 
#include <linux/bug.h>
#include <linux/compiler.h>
#include <linux/log2.h>
 
/*
 * Exponentially weighted moving average (EWMA)
 *
 * This implements a fixed-precision EWMA algorithm, with both the
 * precision and fall-off coefficient determined at compile-time
 * and built into the generated helper funtions.
 *
 * The first argument to the macro is the name that will be used
 * for the struct and helper functions.
 *
 * The second argument, the precision, expresses how many bits are
 * used for the fractional part of the fixed-precision values.
 *
 * The third argument, the weight reciprocal, determines how the
 * new values will be weighed vs. the old state, new values will
 * get weight 1/weight_rcp and old values 1-1/weight_rcp. Note
 * that this parameter must be a power of two for efficiency.
 */
 
#define DECLARE_EWMA(name, _precision, _weight_rcp)            \
   struct ewma_##name {                        \
       unsigned long internal;                    \
   };                                \
   static inline void ewma_##name##_init(struct ewma_##name *e)    \
   {                                \
       BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(_precision));    \
       BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(_weight_rcp));    \
       /*                            \
        * Even if you want to feed it just 0/1 you should have    \
        * some bits for the non-fractional part...        \
        */                            \
       BUILD_BUG_ON((_precision) > 30);            \
       BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(_weight_rcp);        \
       e->internal = 0;                    \
   }                                \
   static inline unsigned long                    \
   ewma_##name##_read(struct ewma_##name *e)            \
   {                                \
       BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(_precision));    \
       BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(_weight_rcp));    \
       BUILD_BUG_ON((_precision) > 30);            \
       BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(_weight_rcp);        \
       return e->internal >> (_precision);            \
   }                                \
   static inline void ewma_##name##_add(struct ewma_##name *e,    \
                        unsigned long val)        \
   {                                \
       unsigned long internal = READ_ONCE(e->internal);    \
       unsigned long weight_rcp = ilog2(_weight_rcp);        \
       unsigned long precision = _precision;            \
                                   \
       BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(_precision));    \
       BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(_weight_rcp));    \
       BUILD_BUG_ON((_precision) > 30);            \
       BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(_weight_rcp);        \
                                   \
       WRITE_ONCE(e->internal, internal ?            \
           (((internal << weight_rcp) - internal) +    \
               (val << precision)) >> weight_rcp :    \
           (val << precision));                \
   }
 
#endif /* _LINUX_AVERAGE_H */