BLT -> MOD : CONFIG_IOSCHED_AS
[linux-2.6.git] / lib / idr.c
index 8cdc5e8..16d2143 100644 (file)
--- a/lib/idr.c
+++ b/lib/idr.c
 /*
- * linux/kernel/id.c
- *
  * 2002-10-18  written by Jim Houston jim.houston@ccur.com
  *     Copyright (C) 2002 by Concurrent Computer Corporation
  *     Distributed under the GNU GPL license version 2.
  *
- * Small id to pointer translation service.  
- *
- * It uses a radix tree like structure as a sparse array indexed 
- * by the id to obtain the pointer.  The bitmap makes allocating
- * a new id quick.  
-
  * Modified by George Anzinger to reuse immediately and to use
  * find bit instructions.  Also removed _irq on spinlocks.
-
- * So here is what this bit of code does:
-
+ *
+ * Small id to pointer translation service.
+ *
+ * It uses a radix tree like structure as a sparse array indexed
+ * by the id to obtain the pointer.  The bitmap makes allocating
+ * a new id quick.
+ *
  * You call it to allocate an id (an int) an associate with that id a
  * pointer or what ever, we treat it as a (void *).  You can pass this
  * id to a user for him to pass back at a later time.  You then pass
  * that id to this code and it returns your pointer.
 
- * You can release ids at any time. When all ids are released, most of 
+ * You can release ids at any time. When all ids are released, most of
  * the memory is returned (we keep IDR_FREE_MAX) in a local pool so we
- * don't need to go to the memory "store" during an id allocate, just 
+ * don't need to go to the memory "store" during an id allocate, just
  * so you don't need to be too concerned about locking and conflicts
  * with the slab allocator.
-
- * A word on reuse.  We reuse empty id slots as soon as we can, always
- * using the lowest one available.  But we also merge a counter in the
- * high bits of the id.  The counter is RESERVED_ID_BITS (8 at this time)
- * long.  This means that if you allocate and release the same id in a 
- * loop we will reuse an id after about 256 times around the loop.  The
- * word about is used here as we will NOT return a valid id of -1 so if
- * you loop on the largest possible id (and that is 24 bits, wow!) we
- * will kick the counter to avoid -1.  (Paranoid?  You bet!)
- *
- * What you need to do is, since we don't keep the counter as part of
- * id / ptr pair, to keep a copy of it in the pointed to structure
- * (or else where) so that when you ask for a ptr you can varify that
- * the returned ptr is correct by comparing the id it contains with the one
- * you asked for.  In other words, we only did half the reuse protection.
- * Since the code depends on your code doing this check, we ignore high
- * order bits in the id, not just the count, but bits that would, if used,
- * index outside of the allocated ids.  In other words, if the largest id
- * currently allocated is 32 a look up will only look at the low 5 bits of
- * the id.  Since you will want to keep this id in the structure anyway
- * (if for no other reason than to be able to eliminate the id when the
- * structure is found in some other way) this seems reasonable.  If you
- * really think otherwise, the code to check these bits here, it is just
- * disabled with a #if 0.
-
-
- * So here are the complete details:
-
- *  include <linux/idr.h>
-
- * void idr_init(struct idr *idp)
-
- *   This function is use to set up the handle (idp) that you will pass
- *   to the rest of the functions.  The structure is defined in the
- *   header.
-
- * int idr_pre_get(struct idr *idp, unsigned gfp_mask)
-
- *   This function should be called prior to locking and calling the
- *   following function.  It pre allocates enough memory to satisfy the
- *   worst possible allocation.  Unless gfp_mask is GFP_ATOMIC, it can
- *   sleep, so must not be called with any spinlocks held.  If the system is
- *   REALLY out of memory this function returns 0, other wise 1.
-
- * int idr_get_new(struct idr *idp, void *ptr);
- *   This is the allocate id function.  It should be called with any
- *   required locks.  In fact, in the SMP case, you MUST lock prior to
- *   calling this function to avoid possible out of memory problems.  If
- *   memory is required, it will return a -1, in which case you should
- *   unlock and go back to the idr_pre_get() call.  ptr is the pointer
- *   you want associated with the id.  In other words:
-
- * void *idr_find(struct idr *idp, int id);
- *   returns the "ptr", given the id.  A NULL return indicates that the
- *   id is not valid (or you passed NULL in the idr_get_new(), shame on
- *   you).  This function must be called with a spinlock that prevents
- *   calling either idr_get_new() or idr_remove() or idr_find() while it
- *   is working.
-
- * void idr_remove(struct idr *idp, int id);
-
- *   removes the given id, freeing that slot and any memory that may
- *   now be unused.  See idr_find() for locking restrictions.
-
  */
 
-
-
 #ifndef TEST                        // to test in user space...
 #include <linux/slab.h>
 #include <linux/init.h>
 #include <linux/module.h>
 #endif
+#include <linux/err.h>
 #include <linux/string.h>
 #include <linux/idr.h>
 
-
 static kmem_cache_t *idr_layer_cache;
 
-
-
 static struct idr_layer *alloc_layer(struct idr *idp)
 {
        struct idr_layer *p;
+       unsigned long flags;
 
-       spin_lock(&idp->lock);
-       if (!(p = idp->id_free))
-               BUG();
-       idp->id_free = p->ary[0];
-       idp->id_free_cnt--;
-       p->ary[0] = 0;
-       spin_unlock(&idp->lock);
+       spin_lock_irqsave(&idp->lock, flags);
+       if ((p = idp->id_free)) {
+               idp->id_free = p->ary[0];
+               idp->id_free_cnt--;
+               p->ary[0] = NULL;
+       }
+       spin_unlock_irqrestore(&idp->lock, flags);
        return(p);
 }
 
+/* only called when idp->lock is held */
+static void __free_layer(struct idr *idp, struct idr_layer *p)
+{
+       p->ary[0] = idp->id_free;
+       idp->id_free = p;
+       idp->id_free_cnt++;
+}
+
 static void free_layer(struct idr *idp, struct idr_layer *p)
 {
+       unsigned long flags;
+
        /*
         * Depends on the return element being zeroed.
         */
-       spin_lock(&idp->lock);
-       p->ary[0] = idp->id_free;
-       idp->id_free = p;
-       idp->id_free_cnt++;
-       spin_unlock(&idp->lock);
+       spin_lock_irqsave(&idp->lock, flags);
+       __free_layer(idp, p);
+       spin_unlock_irqrestore(&idp->lock, flags);
 }
 
-int idr_pre_get(struct idr *idp, unsigned gfp_mask)
+/**
+ * idr_pre_get - reserver resources for idr allocation
+ * @idp:       idr handle
+ * @gfp_mask:  memory allocation flags
+ *
+ * This function should be called prior to locking and calling the
+ * following function.  It preallocates enough memory to satisfy
+ * the worst possible allocation.
+ *
+ * If the system is REALLY out of memory this function returns 0,
+ * otherwise 1.
+ */
+int idr_pre_get(struct idr *idp, gfp_t gfp_mask)
 {
        while (idp->id_free_cnt < IDR_FREE_MAX) {
                struct idr_layer *new;
                new = kmem_cache_alloc(idr_layer_cache, gfp_mask);
-               if(new == NULL)
+               if (new == NULL)
                        return (0);
                free_layer(idp, new);
        }
@@ -170,7 +117,7 @@ static int sub_alloc(struct idr *idp, void *ptr, int *starting_id)
                if (m == IDR_SIZE) {
                        /* no space available go back to previous layer. */
                        l++;
-                       id = (id | ((1 << (IDR_BITS*l))-1)) + 1;
+                       id = (id | ((1 << (IDR_BITS * l)) - 1)) + 1;
                        if (!(p = pa[l])) {
                                *starting_id = id;
                                return -2;
@@ -181,8 +128,8 @@ static int sub_alloc(struct idr *idp, void *ptr, int *starting_id)
                        sh = IDR_BITS*l;
                        id = ((id >> sh) ^ n ^ m) << sh;
                }
-               if (id >= MAX_ID_BIT)
-                       return -1;
+               if ((id >= MAX_ID_BIT) || (id < 0))
+                       return -3;
                if (l == 0)
                        break;
                /*
@@ -220,11 +167,12 @@ static int sub_alloc(struct idr *idp, void *ptr, int *starting_id)
        return(id);
 }
 
-int idr_get_new_above(struct idr *idp, void *ptr, int starting_id)
+static int idr_get_new_above_int(struct idr *idp, void *ptr, int starting_id)
 {
        struct idr_layer *p, *new;
        int layers, v, id;
-       
+       unsigned long flags;
+
        id = starting_id;
 build_up:
        p = idp->top;
@@ -238,7 +186,7 @@ build_up:
         * Add a new layer to the top of the tree if the requested
         * id is larger than the currently allocated space.
         */
-       while (id >= (1 << (layers*IDR_BITS))) {
+       while ((layers < (MAX_LEVEL - 1)) && (id >= (1 << (layers*IDR_BITS)))) {
                layers++;
                if (!p->count)
                        continue;
@@ -247,12 +195,14 @@ build_up:
                         * The allocation failed.  If we built part of
                         * the structure tear it down.
                         */
+                       spin_lock_irqsave(&idp->lock, flags);
                        for (new = p; p && p != idp->top; new = p) {
                                p = p->ary[0];
-                               new->ary[0] = 0;
+                               new->ary[0] = NULL;
                                new->bitmap = new->count = 0;
-                               free_layer(idp, new);
+                               __free_layer(idp, new);
                        }
+                       spin_unlock_irqrestore(&idp->lock, flags);
                        return -1;
                }
                new->ary[0] = p;
@@ -266,59 +216,132 @@ build_up:
        v = sub_alloc(idp, ptr, &id);
        if (v == -2)
                goto build_up;
-       if ( likely(v >= 0 )) {
-               idp->count++;
-               v += (idp->count << MAX_ID_SHIFT);
-               if ( unlikely( v == -1 ))
-                    v += (1L << MAX_ID_SHIFT);
-       }
        return(v);
 }
+
+/**
+ * idr_get_new_above - allocate new idr entry above or equal to a start id
+ * @idp: idr handle
+ * @ptr: pointer you want associated with the ide
+ * @start_id: id to start search at
+ * @id: pointer to the allocated handle
+ *
+ * This is the allocate id function.  It should be called with any
+ * required locks.
+ *
+ * If memory is required, it will return -EAGAIN, you should unlock
+ * and go back to the idr_pre_get() call.  If the idr is full, it will
+ * return -ENOSPC.
+ *
+ * @id returns a value in the range 0 ... 0x7fffffff
+ */
+int idr_get_new_above(struct idr *idp, void *ptr, int starting_id, int *id)
+{
+       int rv;
+
+       rv = idr_get_new_above_int(idp, ptr, starting_id);
+       /*
+        * This is a cheap hack until the IDR code can be fixed to
+        * return proper error values.
+        */
+       if (rv < 0) {
+               if (rv == -1)
+                       return -EAGAIN;
+               else /* Will be -3 */
+                       return -ENOSPC;
+       }
+       *id = rv;
+       return 0;
+}
 EXPORT_SYMBOL(idr_get_new_above);
 
-int idr_get_new(struct idr *idp, void *ptr)
+/**
+ * idr_get_new - allocate new idr entry
+ * @idp: idr handle
+ * @ptr: pointer you want associated with the ide
+ * @id: pointer to the allocated handle
+ *
+ * This is the allocate id function.  It should be called with any
+ * required locks.
+ *
+ * If memory is required, it will return -EAGAIN, you should unlock
+ * and go back to the idr_pre_get() call.  If the idr is full, it will
+ * return -ENOSPC.
+ *
+ * @id returns a value in the range 0 ... 0x7fffffff
+ */
+int idr_get_new(struct idr *idp, void *ptr, int *id)
 {
-       return idr_get_new_above(idp, ptr, 0);
+       int rv;
+
+       rv = idr_get_new_above_int(idp, ptr, 0);
+       /*
+        * This is a cheap hack until the IDR code can be fixed to
+        * return proper error values.
+        */
+       if (rv < 0) {
+               if (rv == -1)
+                       return -EAGAIN;
+               else /* Will be -3 */
+                       return -ENOSPC;
+       }
+       *id = rv;
+       return 0;
 }
 EXPORT_SYMBOL(idr_get_new);
 
+static void idr_remove_warning(int id)
+{
+       printk("idr_remove called for id=%d which is not allocated.\n", id);
+       dump_stack();
+}
 
 static void sub_remove(struct idr *idp, int shift, int id)
 {
        struct idr_layer *p = idp->top;
        struct idr_layer **pa[MAX_LEVEL];
        struct idr_layer ***paa = &pa[0];
+       int n;
 
        *paa = NULL;
        *++paa = &idp->top;
 
        while ((shift > 0) && p) {
-               int n = (id >> shift) & IDR_MASK;
+               n = (id >> shift) & IDR_MASK;
                __clear_bit(n, &p->bitmap);
                *++paa = &p->ary[n];
                p = p->ary[n];
                shift -= IDR_BITS;
        }
-       if (likely(p != NULL)){
-               int n = id & IDR_MASK;
+       n = id & IDR_MASK;
+       if (likely(p != NULL && test_bit(n, &p->bitmap))){
                __clear_bit(n, &p->bitmap);
                p->ary[n] = NULL;
                while(*paa && ! --((**paa)->count)){
                        free_layer(idp, **paa);
                        **paa-- = NULL;
                }
-               if ( ! *paa )
+               if (!*paa)
                        idp->layers = 0;
-       }
+       } else
+               idr_remove_warning(id);
 }
+
+/**
+ * idr_remove - remove the given id and free it's slot
+ * idp: idr handle
+ * id: uniqueue key
+ */
 void idr_remove(struct idr *idp, int id)
 {
        struct idr_layer *p;
 
+       /* Mask off upper bits we don't use for the search. */
+       id &= MAX_ID_MASK;
+
        sub_remove(idp, (idp->layers - 1) * IDR_BITS, id);
-       if ( idp->top && idp->top->count == 1 && 
-            (idp->layers > 1) &&
-            idp->top->ary[0]){  // We can drop a layer
+       if (idp->top && idp->top->count == 1 && (idp->layers > 1) &&
+           idp->top->ary[0]) {  // We can drop a layer
 
                p = idp->top->ary[0];
                idp->top->bitmap = idp->top->count = 0;
@@ -327,7 +350,6 @@ void idr_remove(struct idr *idp, int id)
                --idp->layers;
        }
        while (idp->id_free_cnt >= IDR_FREE_MAX) {
-               
                p = alloc_layer(idp);
                kmem_cache_free(idr_layer_cache, p);
                return;
@@ -335,6 +357,30 @@ void idr_remove(struct idr *idp, int id)
 }
 EXPORT_SYMBOL(idr_remove);
 
+/**
+ * idr_destroy - release all cached layers within an idr tree
+ * idp: idr handle
+ */
+void idr_destroy(struct idr *idp)
+{
+       while (idp->id_free_cnt) {
+               struct idr_layer *p = alloc_layer(idp);
+               kmem_cache_free(idr_layer_cache, p);
+       }
+}
+EXPORT_SYMBOL(idr_destroy);
+
+/**
+ * idr_find - return pointer for given id
+ * @idp: idr handle
+ * @id: lookup key
+ *
+ * Return the pointer given the id it has been registered with.  A %NULL
+ * return indicates that @id is not valid or you passed %NULL in
+ * idr_get_new().
+ *
+ * The caller must serialize idr_find() vs idr_get_new() and idr_remove().
+ */
 void *idr_find(struct idr *idp, int id)
 {
        int n;
@@ -342,14 +388,13 @@ void *idr_find(struct idr *idp, int id)
 
        n = idp->layers * IDR_BITS;
        p = idp->top;
-#if 0
-       /*
-        * This tests to see if bits outside the current tree are
-        * present.  If so, tain't one of ours!
-        */
-       if ( unlikely( (id & ~(~0 << MAX_ID_SHIFT)) >> (n + IDR_BITS)))
-            return NULL;
-#endif
+
+       /* Mask off upper bits we don't use for the search. */
+       id &= MAX_ID_MASK;
+
+       if (id >= (1 << n))
+               return NULL;
+
        while (n > 0 && p) {
                n -= IDR_BITS;
                p = p->ary[(id >> n) & IDR_MASK];
@@ -358,8 +403,50 @@ void *idr_find(struct idr *idp, int id)
 }
 EXPORT_SYMBOL(idr_find);
 
-static void idr_cache_ctor(void * idr_layer, 
-                          kmem_cache_t *idr_layer_cache, unsigned long flags)
+/**
+ * idr_replace - replace pointer for given id
+ * @idp: idr handle
+ * @ptr: pointer you want associated with the id
+ * @id: lookup key
+ *
+ * Replace the pointer registered with an id and return the old value.
+ * A -ENOENT return indicates that @id was not found.
+ * A -EINVAL return indicates that @id was not within valid constraints.
+ *
+ * The caller must serialize vs idr_find(), idr_get_new(), and idr_remove().
+ */
+void *idr_replace(struct idr *idp, void *ptr, int id)
+{
+       int n;
+       struct idr_layer *p, *old_p;
+
+       n = idp->layers * IDR_BITS;
+       p = idp->top;
+
+       id &= MAX_ID_MASK;
+
+       if (id >= (1 << n))
+               return ERR_PTR(-EINVAL);
+
+       n -= IDR_BITS;
+       while ((n > 0) && p) {
+               p = p->ary[(id >> n) & IDR_MASK];
+               n -= IDR_BITS;
+       }
+
+       n = id & IDR_MASK;
+       if (unlikely(p == NULL || !test_bit(n, &p->bitmap)))
+               return ERR_PTR(-ENOENT);
+
+       old_p = p->ary[n];
+       p->ary[n] = ptr;
+
+       return old_p;
+}
+EXPORT_SYMBOL(idr_replace);
+
+static void idr_cache_ctor(void * idr_layer, kmem_cache_t *idr_layer_cache,
+               unsigned long flags)
 {
        memset(idr_layer, 0, sizeof(struct idr_layer));
 }
@@ -367,11 +454,18 @@ static void idr_cache_ctor(void * idr_layer,
 static  int init_id_cache(void)
 {
        if (!idr_layer_cache)
-               idr_layer_cache = kmem_cache_create("idr_layer_cache", 
-                       sizeof(struct idr_layer), 0, 0, idr_cache_ctor, 0);
+               idr_layer_cache = kmem_cache_create("idr_layer_cache",
+                       sizeof(struct idr_layer), 0, 0, idr_cache_ctor, NULL);
        return 0;
 }
 
+/**
+ * idr_init - initialize idr handle
+ * @idp:       idr handle
+ *
+ * This function is use to set up the handle (@idp) that you will pass
+ * to the rest of the functions.
+ */
 void idr_init(struct idr *idp)
 {
        init_id_cache();
@@ -379,4 +473,3 @@ void idr_init(struct idr *idp)
        spin_lock_init(&idp->lock);
 }
 EXPORT_SYMBOL(idr_init);
-