test_xarray.c 35 KB

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001011021031041051061071081091101111121131141151161171181191201211221231241251261271281291301311321331341351361371381391401411421431441451461471481491501511521531541551561571581591601611621631641651661671681691701711721731741751761771781791801811821831841851861871881891901911921931941951961971981992002012022032042052062072082092102112122132142152162172182192202212222232242252262272282292302312322332342352362372382392402412422432442452462472482492502512522532542552562572582592602612622632642652662672682692702712722732742752762772782792802812822832842852862872882892902912922932942952962972982993003013023033043053063073083093103113123133143153163173183193203213223233243253263273283293303313323333343353363373383393403413423433443453463473483493503513523533543553563573583593603613623633643653663673683693703713723733743753763773783793803813823833843853863873883893903913923933943953963973983994004014024034044054064074084094104114124134144154164174184194204214224234244254264274284294304314324334344354364374384394404414424434444454464474484494504514524534544554564574584594604614624634644654664674684694704714724734744754764774784794804814824834844854864874884894904914924934944954964974984995005015025035045055065075085095105115125135145155165175185195205215225235245255265275285295305315325335345355365375385395405415425435445455465475485495505515525535545555565575585595605615625635645655665675685695705715725735745755765775785795805815825835845855865875885895905915925935945955965975985996006016026036046056066076086096106116126136146156166176186196206216226236246256266276286296306316326336346356366376386396406416426436446456466476486496506516526536546556566576586596606616626636646656666676686696706716726736746756766776786796806816826836846856866876886896906916926936946956966976986997007017027037047057067077087097107117127137147157167177187197207217227237247257267277287297307317327337347357367377387397407417427437447457467477487497507517527537547557567577587597607617627637647657667677687697707717727737747757767777787797807817827837847857867877887897907917927937947957967977987998008018028038048058068078088098108118128138148158168178188198208218228238248258268278288298308318328338348358368378388398408418428438448458468478488498508518528538548558568578588598608618628638648658668678688698708718728738748758768778788798808818828838848858868878888898908918928938948958968978988999009019029039049059069079089099109119129139149159169179189199209219229239249259269279289299309319329339349359369379389399409419429439449459469479489499509519529539549559569579589599609619629639649659669679689699709719729739749759769779789799809819829839849859869879889899909919929939949959969979989991000100110021003100410051006100710081009101010111012101310141015101610171018101910201021102210231024102510261027102810291030103110321033103410351036103710381039104010411042104310441045104610471048104910501051105210531054105510561057105810591060106110621063106410651066106710681069107010711072107310741075107610771078107910801081108210831084108510861087108810891090109110921093109410951096109710981099110011011102110311041105110611071108110911101111111211131114111511161117111811191120112111221123112411251126112711281129113011311132113311341135113611371138113911401141114211431144114511461147114811491150115111521153115411551156115711581159116011611162116311641165116611671168116911701171117211731174117511761177117811791180118111821183118411851186118711881189119011911192119311941195119611971198119912001201120212031204120512061207120812091210121112121213121412151216121712181219122012211222122312241225122612271228122912301231123212331234123512361237123812391240124112421243124412451246124712481249125012511252125312541255125612571258125912601261126212631264126512661267126812691270127112721273127412751276127712781279128012811282128312841285128612871288128912901291129212931294129512961297129812991300130113021303130413051306130713081309131013111312131313141315131613171318131913201321132213231324132513261327132813291330133113321333133413351336133713381339134013411342134313441345134613471348134913501351
  1. // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
  2. /*
  3. * test_xarray.c: Test the XArray API
  4. * Copyright (c) 2017-2018 Microsoft Corporation
  5. * Author: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
  6. */
  7. #include <linux/xarray.h>
  8. #include <linux/module.h>
  9. static unsigned int tests_run;
  10. static unsigned int tests_passed;
  11. #ifndef XA_DEBUG
  12. # ifdef __KERNEL__
  13. void xa_dump(const struct xarray *xa) { }
  14. # endif
  15. #undef XA_BUG_ON
  16. #define XA_BUG_ON(xa, x) do { \
  17. tests_run++; \
  18. if (x) { \
  19. printk("BUG at %s:%d\n", __func__, __LINE__); \
  20. xa_dump(xa); \
  21. dump_stack(); \
  22. } else { \
  23. tests_passed++; \
  24. } \
  25. } while (0)
  26. #endif
  27. static void *xa_mk_index(unsigned long index)
  28. {
  29. return xa_mk_value(index & LONG_MAX);
  30. }
  31. static void *xa_store_index(struct xarray *xa, unsigned long index, gfp_t gfp)
  32. {
  33. return xa_store(xa, index, xa_mk_index(index), gfp);
  34. }
  35. static void xa_alloc_index(struct xarray *xa, unsigned long index, gfp_t gfp)
  36. {
  37. u32 id = 0;
  38. XA_BUG_ON(xa, xa_alloc(xa, &id, UINT_MAX, xa_mk_index(index),
  39. gfp) != 0);
  40. XA_BUG_ON(xa, id != index);
  41. }
  42. static void xa_erase_index(struct xarray *xa, unsigned long index)
  43. {
  44. XA_BUG_ON(xa, xa_erase(xa, index) != xa_mk_index(index));
  45. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, index) != NULL);
  46. }
  47. /*
  48. * If anyone needs this, please move it to xarray.c. We have no current
  49. * users outside the test suite because all current multislot users want
  50. * to use the advanced API.
  51. */
  52. static void *xa_store_order(struct xarray *xa, unsigned long index,
  53. unsigned order, void *entry, gfp_t gfp)
  54. {
  55. XA_STATE_ORDER(xas, xa, index, order);
  56. void *curr;
  57. do {
  58. xas_lock(&xas);
  59. curr = xas_store(&xas, entry);
  60. xas_unlock(&xas);
  61. } while (xas_nomem(&xas, gfp));
  62. return curr;
  63. }
  64. static noinline void check_xa_err(struct xarray *xa)
  65. {
  66. XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store_index(xa, 0, GFP_NOWAIT)) != 0);
  67. XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_erase(xa, 0)) != 0);
  68. #ifndef __KERNEL__
  69. /* The kernel does not fail GFP_NOWAIT allocations */
  70. XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store_index(xa, 1, GFP_NOWAIT)) != -ENOMEM);
  71. XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store_index(xa, 1, GFP_NOWAIT)) != -ENOMEM);
  72. #endif
  73. XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL)) != 0);
  74. XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store(xa, 1, xa_mk_value(0), GFP_KERNEL)) != 0);
  75. XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_erase(xa, 1)) != 0);
  76. // kills the test-suite :-(
  77. // XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store(xa, 0, xa_mk_internal(0), 0)) != -EINVAL);
  78. }
  79. static noinline void check_xas_retry(struct xarray *xa)
  80. {
  81. XA_STATE(xas, xa, 0);
  82. void *entry;
  83. xa_store_index(xa, 0, GFP_KERNEL);
  84. xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL);
  85. rcu_read_lock();
  86. XA_BUG_ON(xa, xas_find(&xas, ULONG_MAX) != xa_mk_value(0));
  87. xa_erase_index(xa, 1);
  88. XA_BUG_ON(xa, !xa_is_retry(xas_reload(&xas)));
  89. XA_BUG_ON(xa, xas_retry(&xas, NULL));
  90. XA_BUG_ON(xa, xas_retry(&xas, xa_mk_value(0)));
  91. xas_reset(&xas);
  92. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node != XAS_RESTART);
  93. XA_BUG_ON(xa, xas_next_entry(&xas, ULONG_MAX) != xa_mk_value(0));
  94. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node != NULL);
  95. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL) != NULL);
  96. XA_BUG_ON(xa, !xa_is_internal(xas_reload(&xas)));
  97. xas.xa_node = XAS_RESTART;
  98. XA_BUG_ON(xa, xas_next_entry(&xas, ULONG_MAX) != xa_mk_value(0));
  99. rcu_read_unlock();
  100. /* Make sure we can iterate through retry entries */
  101. xas_lock(&xas);
  102. xas_set(&xas, 0);
  103. xas_store(&xas, XA_RETRY_ENTRY);
  104. xas_set(&xas, 1);
  105. xas_store(&xas, XA_RETRY_ENTRY);
  106. xas_set(&xas, 0);
  107. xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
  108. xas_store(&xas, xa_mk_index(xas.xa_index));
  109. }
  110. xas_unlock(&xas);
  111. xa_erase_index(xa, 0);
  112. xa_erase_index(xa, 1);
  113. }
  114. static noinline void check_xa_load(struct xarray *xa)
  115. {
  116. unsigned long i, j;
  117. for (i = 0; i < 1024; i++) {
  118. for (j = 0; j < 1024; j++) {
  119. void *entry = xa_load(xa, j);
  120. if (j < i)
  121. XA_BUG_ON(xa, xa_to_value(entry) != j);
  122. else
  123. XA_BUG_ON(xa, entry);
  124. }
  125. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, i, GFP_KERNEL) != NULL);
  126. }
  127. for (i = 0; i < 1024; i++) {
  128. for (j = 0; j < 1024; j++) {
  129. void *entry = xa_load(xa, j);
  130. if (j >= i)
  131. XA_BUG_ON(xa, xa_to_value(entry) != j);
  132. else
  133. XA_BUG_ON(xa, entry);
  134. }
  135. xa_erase_index(xa, i);
  136. }
  137. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  138. }
  139. static noinline void check_xa_mark_1(struct xarray *xa, unsigned long index)
  140. {
  141. unsigned int order;
  142. unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 8 : 1;
  143. /* NULL elements have no marks set */
  144. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
  145. xa_set_mark(xa, index, XA_MARK_0);
  146. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
  147. /* Storing a pointer will not make a mark appear */
  148. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, index, GFP_KERNEL) != NULL);
  149. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
  150. xa_set_mark(xa, index, XA_MARK_0);
  151. XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
  152. /* Setting one mark will not set another mark */
  153. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index + 1, XA_MARK_0));
  154. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_1));
  155. /* Storing NULL clears marks, and they can't be set again */
  156. xa_erase_index(xa, index);
  157. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  158. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
  159. xa_set_mark(xa, index, XA_MARK_0);
  160. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
  161. /*
  162. * Storing a multi-index entry over entries with marks gives the
  163. * entire entry the union of the marks
  164. */
  165. BUG_ON((index % 4) != 0);
  166. for (order = 2; order < max_order; order++) {
  167. unsigned long base = round_down(index, 1UL << order);
  168. unsigned long next = base + (1UL << order);
  169. unsigned long i;
  170. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, index + 1, GFP_KERNEL));
  171. xa_set_mark(xa, index + 1, XA_MARK_0);
  172. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, index + 2, GFP_KERNEL));
  173. xa_set_mark(xa, index + 2, XA_MARK_1);
  174. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, next, GFP_KERNEL));
  175. xa_store_order(xa, index, order, xa_mk_index(index),
  176. GFP_KERNEL);
  177. for (i = base; i < next; i++) {
  178. XA_STATE(xas, xa, i);
  179. unsigned int seen = 0;
  180. void *entry;
  181. XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_0));
  182. XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_1));
  183. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_2));
  184. /* We should see two elements in the array */
  185. rcu_read_lock();
  186. xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX)
  187. seen++;
  188. rcu_read_unlock();
  189. XA_BUG_ON(xa, seen != 2);
  190. /* One of which is marked */
  191. xas_set(&xas, 0);
  192. seen = 0;
  193. rcu_read_lock();
  194. xas_for_each_marked(&xas, entry, ULONG_MAX, XA_MARK_0)
  195. seen++;
  196. rcu_read_unlock();
  197. XA_BUG_ON(xa, seen != 1);
  198. }
  199. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, next, XA_MARK_0));
  200. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, next, XA_MARK_1));
  201. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, next, XA_MARK_2));
  202. xa_erase_index(xa, index);
  203. xa_erase_index(xa, next);
  204. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  205. }
  206. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  207. }
  208. static noinline void check_xa_mark_2(struct xarray *xa)
  209. {
  210. XA_STATE(xas, xa, 0);
  211. unsigned long index;
  212. unsigned int count = 0;
  213. void *entry;
  214. xa_store_index(xa, 0, GFP_KERNEL);
  215. xa_set_mark(xa, 0, XA_MARK_0);
  216. xas_lock(&xas);
  217. xas_load(&xas);
  218. xas_init_marks(&xas);
  219. xas_unlock(&xas);
  220. XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, 0, XA_MARK_0) == 0);
  221. for (index = 3500; index < 4500; index++) {
  222. xa_store_index(xa, index, GFP_KERNEL);
  223. xa_set_mark(xa, index, XA_MARK_0);
  224. }
  225. xas_reset(&xas);
  226. rcu_read_lock();
  227. xas_for_each_marked(&xas, entry, ULONG_MAX, XA_MARK_0)
  228. count++;
  229. rcu_read_unlock();
  230. XA_BUG_ON(xa, count != 1000);
  231. xas_lock(&xas);
  232. xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
  233. xas_init_marks(&xas);
  234. XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, xas.xa_index, XA_MARK_0));
  235. XA_BUG_ON(xa, !xas_get_mark(&xas, XA_MARK_0));
  236. }
  237. xas_unlock(&xas);
  238. xa_destroy(xa);
  239. }
  240. static noinline void check_xa_mark(struct xarray *xa)
  241. {
  242. unsigned long index;
  243. for (index = 0; index < 16384; index += 4)
  244. check_xa_mark_1(xa, index);
  245. check_xa_mark_2(xa);
  246. }
  247. static noinline void check_xa_shrink(struct xarray *xa)
  248. {
  249. XA_STATE(xas, xa, 1);
  250. struct xa_node *node;
  251. unsigned int order;
  252. unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 15 : 1;
  253. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  254. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 0, GFP_KERNEL) != NULL);
  255. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL) != NULL);
  256. /*
  257. * Check that erasing the entry at 1 shrinks the tree and properly
  258. * marks the node as being deleted.
  259. */
  260. xas_lock(&xas);
  261. XA_BUG_ON(xa, xas_load(&xas) != xa_mk_value(1));
  262. node = xas.xa_node;
  263. XA_BUG_ON(xa, xa_entry_locked(xa, node, 0) != xa_mk_value(0));
  264. XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, NULL) != xa_mk_value(1));
  265. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 1) != NULL);
  266. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node != XAS_BOUNDS);
  267. XA_BUG_ON(xa, xa_entry_locked(xa, node, 0) != XA_RETRY_ENTRY);
  268. XA_BUG_ON(xa, xas_load(&xas) != NULL);
  269. xas_unlock(&xas);
  270. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 0) != xa_mk_value(0));
  271. xa_erase_index(xa, 0);
  272. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  273. for (order = 0; order < max_order; order++) {
  274. unsigned long max = (1UL << order) - 1;
  275. xa_store_order(xa, 0, order, xa_mk_value(0), GFP_KERNEL);
  276. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max) != xa_mk_value(0));
  277. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max + 1) != NULL);
  278. rcu_read_lock();
  279. node = xa_head(xa);
  280. rcu_read_unlock();
  281. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, ULONG_MAX, GFP_KERNEL) !=
  282. NULL);
  283. rcu_read_lock();
  284. XA_BUG_ON(xa, xa_head(xa) == node);
  285. rcu_read_unlock();
  286. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max + 1) != NULL);
  287. xa_erase_index(xa, ULONG_MAX);
  288. XA_BUG_ON(xa, xa->xa_head != node);
  289. xa_erase_index(xa, 0);
  290. }
  291. }
  292. static noinline void check_cmpxchg(struct xarray *xa)
  293. {
  294. void *FIVE = xa_mk_value(5);
  295. void *SIX = xa_mk_value(6);
  296. void *LOTS = xa_mk_value(12345678);
  297. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  298. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 12345678, GFP_KERNEL) != NULL);
  299. XA_BUG_ON(xa, xa_insert(xa, 12345678, xa, GFP_KERNEL) != -EEXIST);
  300. XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 12345678, SIX, FIVE, GFP_KERNEL) != LOTS);
  301. XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 12345678, LOTS, FIVE, GFP_KERNEL) != LOTS);
  302. XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 12345678, FIVE, LOTS, GFP_KERNEL) != FIVE);
  303. XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 5, FIVE, NULL, GFP_KERNEL) != NULL);
  304. XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 5, NULL, FIVE, GFP_KERNEL) != NULL);
  305. xa_erase_index(xa, 12345678);
  306. xa_erase_index(xa, 5);
  307. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  308. }
  309. static noinline void check_reserve(struct xarray *xa)
  310. {
  311. void *entry;
  312. unsigned long index = 0;
  313. /* An array with a reserved entry is not empty */
  314. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  315. xa_reserve(xa, 12345678, GFP_KERNEL);
  316. XA_BUG_ON(xa, xa_empty(xa));
  317. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 12345678));
  318. xa_release(xa, 12345678);
  319. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  320. /* Releasing a used entry does nothing */
  321. xa_reserve(xa, 12345678, GFP_KERNEL);
  322. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 12345678, GFP_NOWAIT) != NULL);
  323. xa_release(xa, 12345678);
  324. xa_erase_index(xa, 12345678);
  325. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  326. /* cmpxchg sees a reserved entry as NULL */
  327. xa_reserve(xa, 12345678, GFP_KERNEL);
  328. XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 12345678, NULL, xa_mk_value(12345678),
  329. GFP_NOWAIT) != NULL);
  330. xa_release(xa, 12345678);
  331. xa_erase_index(xa, 12345678);
  332. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  333. /* And so does xa_insert */
  334. xa_reserve(xa, 12345678, GFP_KERNEL);
  335. XA_BUG_ON(xa, xa_insert(xa, 12345678, xa_mk_value(12345678), 0) != 0);
  336. xa_erase_index(xa, 12345678);
  337. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  338. /* Can iterate through a reserved entry */
  339. xa_store_index(xa, 5, GFP_KERNEL);
  340. xa_reserve(xa, 6, GFP_KERNEL);
  341. xa_store_index(xa, 7, GFP_KERNEL);
  342. xa_for_each(xa, entry, index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) {
  343. XA_BUG_ON(xa, index != 5 && index != 7);
  344. }
  345. xa_destroy(xa);
  346. }
  347. static noinline void check_xas_erase(struct xarray *xa)
  348. {
  349. XA_STATE(xas, xa, 0);
  350. void *entry;
  351. unsigned long i, j;
  352. for (i = 0; i < 200; i++) {
  353. for (j = i; j < 2 * i + 17; j++) {
  354. xas_set(&xas, j);
  355. do {
  356. xas_lock(&xas);
  357. xas_store(&xas, xa_mk_index(j));
  358. xas_unlock(&xas);
  359. } while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
  360. }
  361. xas_set(&xas, ULONG_MAX);
  362. do {
  363. xas_lock(&xas);
  364. xas_store(&xas, xa_mk_value(0));
  365. xas_unlock(&xas);
  366. } while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
  367. xas_lock(&xas);
  368. xas_store(&xas, NULL);
  369. xas_set(&xas, 0);
  370. j = i;
  371. xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
  372. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(j));
  373. xas_store(&xas, NULL);
  374. j++;
  375. }
  376. xas_unlock(&xas);
  377. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  378. }
  379. }
  380. #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
  381. static noinline void check_multi_store_1(struct xarray *xa, unsigned long index,
  382. unsigned int order)
  383. {
  384. XA_STATE(xas, xa, index);
  385. unsigned long min = index & ~((1UL << order) - 1);
  386. unsigned long max = min + (1UL << order);
  387. xa_store_order(xa, index, order, xa_mk_index(index), GFP_KERNEL);
  388. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, min) != xa_mk_index(index));
  389. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max - 1) != xa_mk_index(index));
  390. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max) != NULL);
  391. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, min - 1) != NULL);
  392. xas_lock(&xas);
  393. XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, xa_mk_index(min)) != xa_mk_index(index));
  394. xas_unlock(&xas);
  395. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, min) != xa_mk_index(min));
  396. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max - 1) != xa_mk_index(min));
  397. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max) != NULL);
  398. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, min - 1) != NULL);
  399. xa_erase_index(xa, min);
  400. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  401. }
  402. static noinline void check_multi_store_2(struct xarray *xa, unsigned long index,
  403. unsigned int order)
  404. {
  405. XA_STATE(xas, xa, index);
  406. xa_store_order(xa, index, order, xa_mk_value(0), GFP_KERNEL);
  407. xas_lock(&xas);
  408. XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, xa_mk_value(1)) != xa_mk_value(0));
  409. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != index);
  410. XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, NULL) != xa_mk_value(1));
  411. xas_unlock(&xas);
  412. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  413. }
  414. static noinline void check_multi_store_3(struct xarray *xa, unsigned long index,
  415. unsigned int order)
  416. {
  417. XA_STATE(xas, xa, 0);
  418. void *entry;
  419. int n = 0;
  420. xa_store_order(xa, index, order, xa_mk_index(index), GFP_KERNEL);
  421. xas_lock(&xas);
  422. xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
  423. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(index));
  424. n++;
  425. }
  426. XA_BUG_ON(xa, n != 1);
  427. xas_set(&xas, index + 1);
  428. xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
  429. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(index));
  430. n++;
  431. }
  432. XA_BUG_ON(xa, n != 2);
  433. xas_unlock(&xas);
  434. xa_destroy(xa);
  435. }
  436. #endif
  437. static noinline void check_multi_store(struct xarray *xa)
  438. {
  439. #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
  440. unsigned long i, j, k;
  441. unsigned int max_order = (sizeof(long) == 4) ? 30 : 60;
  442. /* Loading from any position returns the same value */
  443. xa_store_order(xa, 0, 1, xa_mk_value(0), GFP_KERNEL);
  444. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 0) != xa_mk_value(0));
  445. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 1) != xa_mk_value(0));
  446. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 2) != NULL);
  447. rcu_read_lock();
  448. XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->count != 2);
  449. XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->nr_values != 2);
  450. rcu_read_unlock();
  451. /* Storing adjacent to the value does not alter the value */
  452. xa_store(xa, 3, xa, GFP_KERNEL);
  453. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 0) != xa_mk_value(0));
  454. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 1) != xa_mk_value(0));
  455. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 2) != NULL);
  456. rcu_read_lock();
  457. XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->count != 3);
  458. XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->nr_values != 2);
  459. rcu_read_unlock();
  460. /* Overwriting multiple indexes works */
  461. xa_store_order(xa, 0, 2, xa_mk_value(1), GFP_KERNEL);
  462. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 0) != xa_mk_value(1));
  463. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 1) != xa_mk_value(1));
  464. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 2) != xa_mk_value(1));
  465. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 3) != xa_mk_value(1));
  466. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 4) != NULL);
  467. rcu_read_lock();
  468. XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->count != 4);
  469. XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->nr_values != 4);
  470. rcu_read_unlock();
  471. /* We can erase multiple values with a single store */
  472. xa_store_order(xa, 0, BITS_PER_LONG - 1, NULL, GFP_KERNEL);
  473. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  474. /* Even when the first slot is empty but the others aren't */
  475. xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL);
  476. xa_store_index(xa, 2, GFP_KERNEL);
  477. xa_store_order(xa, 0, 2, NULL, GFP_KERNEL);
  478. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  479. for (i = 0; i < max_order; i++) {
  480. for (j = 0; j < max_order; j++) {
  481. xa_store_order(xa, 0, i, xa_mk_index(i), GFP_KERNEL);
  482. xa_store_order(xa, 0, j, xa_mk_index(j), GFP_KERNEL);
  483. for (k = 0; k < max_order; k++) {
  484. void *entry = xa_load(xa, (1UL << k) - 1);
  485. if ((i < k) && (j < k))
  486. XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
  487. else
  488. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(j));
  489. }
  490. xa_erase(xa, 0);
  491. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  492. }
  493. }
  494. for (i = 0; i < 20; i++) {
  495. check_multi_store_1(xa, 200, i);
  496. check_multi_store_1(xa, 0, i);
  497. check_multi_store_1(xa, (1UL << i) + 1, i);
  498. }
  499. check_multi_store_2(xa, 4095, 9);
  500. for (i = 1; i < 20; i++) {
  501. check_multi_store_3(xa, 0, i);
  502. check_multi_store_3(xa, 1UL << i, i);
  503. }
  504. #endif
  505. }
  506. static DEFINE_XARRAY_ALLOC(xa0);
  507. static noinline void check_xa_alloc(void)
  508. {
  509. int i;
  510. u32 id;
  511. /* An empty array should assign 0 to the first alloc */
  512. xa_alloc_index(&xa0, 0, GFP_KERNEL);
  513. /* Erasing it should make the array empty again */
  514. xa_erase_index(&xa0, 0);
  515. XA_BUG_ON(&xa0, !xa_empty(&xa0));
  516. /* And it should assign 0 again */
  517. xa_alloc_index(&xa0, 0, GFP_KERNEL);
  518. /* The next assigned ID should be 1 */
  519. xa_alloc_index(&xa0, 1, GFP_KERNEL);
  520. xa_erase_index(&xa0, 1);
  521. /* Storing a value should mark it used */
  522. xa_store_index(&xa0, 1, GFP_KERNEL);
  523. xa_alloc_index(&xa0, 2, GFP_KERNEL);
  524. /* If we then erase 0, it should be free */
  525. xa_erase_index(&xa0, 0);
  526. xa_alloc_index(&xa0, 0, GFP_KERNEL);
  527. xa_erase_index(&xa0, 1);
  528. xa_erase_index(&xa0, 2);
  529. for (i = 1; i < 5000; i++) {
  530. xa_alloc_index(&xa0, i, GFP_KERNEL);
  531. }
  532. xa_destroy(&xa0);
  533. id = 0xfffffffeU;
  534. XA_BUG_ON(&xa0, xa_alloc(&xa0, &id, UINT_MAX, xa_mk_index(id),
  535. GFP_KERNEL) != 0);
  536. XA_BUG_ON(&xa0, id != 0xfffffffeU);
  537. XA_BUG_ON(&xa0, xa_alloc(&xa0, &id, UINT_MAX, xa_mk_index(id),
  538. GFP_KERNEL) != 0);
  539. XA_BUG_ON(&xa0, id != 0xffffffffU);
  540. XA_BUG_ON(&xa0, xa_alloc(&xa0, &id, UINT_MAX, xa_mk_index(id),
  541. GFP_KERNEL) != -ENOSPC);
  542. XA_BUG_ON(&xa0, id != 0xffffffffU);
  543. xa_destroy(&xa0);
  544. id = 10;
  545. XA_BUG_ON(&xa0, xa_alloc(&xa0, &id, 5, xa_mk_index(id),
  546. GFP_KERNEL) != -ENOSPC);
  547. XA_BUG_ON(&xa0, xa_store_index(&xa0, 3, GFP_KERNEL) != 0);
  548. XA_BUG_ON(&xa0, xa_alloc(&xa0, &id, 5, xa_mk_index(id),
  549. GFP_KERNEL) != -ENOSPC);
  550. xa_erase_index(&xa0, 3);
  551. XA_BUG_ON(&xa0, !xa_empty(&xa0));
  552. }
  553. static noinline void __check_store_iter(struct xarray *xa, unsigned long start,
  554. unsigned int order, unsigned int present)
  555. {
  556. XA_STATE_ORDER(xas, xa, start, order);
  557. void *entry;
  558. unsigned int count = 0;
  559. retry:
  560. xas_lock(&xas);
  561. xas_for_each_conflict(&xas, entry) {
  562. XA_BUG_ON(xa, !xa_is_value(entry));
  563. XA_BUG_ON(xa, entry < xa_mk_index(start));
  564. XA_BUG_ON(xa, entry > xa_mk_index(start + (1UL << order) - 1));
  565. count++;
  566. }
  567. xas_store(&xas, xa_mk_index(start));
  568. xas_unlock(&xas);
  569. if (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL)) {
  570. count = 0;
  571. goto retry;
  572. }
  573. XA_BUG_ON(xa, xas_error(&xas));
  574. XA_BUG_ON(xa, count != present);
  575. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, start) != xa_mk_index(start));
  576. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, start + (1UL << order) - 1) !=
  577. xa_mk_index(start));
  578. xa_erase_index(xa, start);
  579. }
  580. static noinline void check_store_iter(struct xarray *xa)
  581. {
  582. unsigned int i, j;
  583. unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 20 : 1;
  584. for (i = 0; i < max_order; i++) {
  585. unsigned int min = 1 << i;
  586. unsigned int max = (2 << i) - 1;
  587. __check_store_iter(xa, 0, i, 0);
  588. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  589. __check_store_iter(xa, min, i, 0);
  590. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  591. xa_store_index(xa, min, GFP_KERNEL);
  592. __check_store_iter(xa, min, i, 1);
  593. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  594. xa_store_index(xa, max, GFP_KERNEL);
  595. __check_store_iter(xa, min, i, 1);
  596. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  597. for (j = 0; j < min; j++)
  598. xa_store_index(xa, j, GFP_KERNEL);
  599. __check_store_iter(xa, 0, i, min);
  600. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  601. for (j = 0; j < min; j++)
  602. xa_store_index(xa, min + j, GFP_KERNEL);
  603. __check_store_iter(xa, min, i, min);
  604. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  605. }
  606. #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
  607. xa_store_index(xa, 63, GFP_KERNEL);
  608. xa_store_index(xa, 65, GFP_KERNEL);
  609. __check_store_iter(xa, 64, 2, 1);
  610. xa_erase_index(xa, 63);
  611. #endif
  612. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  613. }
  614. static noinline void check_multi_find(struct xarray *xa)
  615. {
  616. #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
  617. unsigned long index;
  618. xa_store_order(xa, 12, 2, xa_mk_value(12), GFP_KERNEL);
  619. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 16, GFP_KERNEL) != NULL);
  620. index = 0;
  621. XA_BUG_ON(xa, xa_find(xa, &index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) !=
  622. xa_mk_value(12));
  623. XA_BUG_ON(xa, index != 12);
  624. index = 13;
  625. XA_BUG_ON(xa, xa_find(xa, &index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) !=
  626. xa_mk_value(12));
  627. XA_BUG_ON(xa, (index < 12) || (index >= 16));
  628. XA_BUG_ON(xa, xa_find_after(xa, &index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) !=
  629. xa_mk_value(16));
  630. XA_BUG_ON(xa, index != 16);
  631. xa_erase_index(xa, 12);
  632. xa_erase_index(xa, 16);
  633. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  634. #endif
  635. }
  636. static noinline void check_multi_find_2(struct xarray *xa)
  637. {
  638. unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 10 : 1;
  639. unsigned int i, j;
  640. void *entry;
  641. for (i = 0; i < max_order; i++) {
  642. unsigned long index = 1UL << i;
  643. for (j = 0; j < index; j++) {
  644. XA_STATE(xas, xa, j + index);
  645. xa_store_index(xa, index - 1, GFP_KERNEL);
  646. xa_store_order(xa, index, i, xa_mk_index(index),
  647. GFP_KERNEL);
  648. rcu_read_lock();
  649. xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
  650. xa_erase_index(xa, index);
  651. }
  652. rcu_read_unlock();
  653. xa_erase_index(xa, index - 1);
  654. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  655. }
  656. }
  657. }
  658. static noinline void check_find_1(struct xarray *xa)
  659. {
  660. unsigned long i, j, k;
  661. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  662. /*
  663. * Check xa_find with all pairs between 0 and 99 inclusive,
  664. * starting at every index between 0 and 99
  665. */
  666. for (i = 0; i < 100; i++) {
  667. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, i, GFP_KERNEL) != NULL);
  668. xa_set_mark(xa, i, XA_MARK_0);
  669. for (j = 0; j < i; j++) {
  670. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, j, GFP_KERNEL) !=
  671. NULL);
  672. xa_set_mark(xa, j, XA_MARK_0);
  673. for (k = 0; k < 100; k++) {
  674. unsigned long index = k;
  675. void *entry = xa_find(xa, &index, ULONG_MAX,
  676. XA_PRESENT);
  677. if (k <= j)
  678. XA_BUG_ON(xa, index != j);
  679. else if (k <= i)
  680. XA_BUG_ON(xa, index != i);
  681. else
  682. XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
  683. index = k;
  684. entry = xa_find(xa, &index, ULONG_MAX,
  685. XA_MARK_0);
  686. if (k <= j)
  687. XA_BUG_ON(xa, index != j);
  688. else if (k <= i)
  689. XA_BUG_ON(xa, index != i);
  690. else
  691. XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
  692. }
  693. xa_erase_index(xa, j);
  694. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, j, XA_MARK_0));
  695. XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_0));
  696. }
  697. xa_erase_index(xa, i);
  698. XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_0));
  699. }
  700. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  701. }
  702. static noinline void check_find_2(struct xarray *xa)
  703. {
  704. void *entry;
  705. unsigned long i, j, index = 0;
  706. xa_for_each(xa, entry, index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) {
  707. XA_BUG_ON(xa, true);
  708. }
  709. for (i = 0; i < 1024; i++) {
  710. xa_store_index(xa, index, GFP_KERNEL);
  711. j = 0;
  712. index = 0;
  713. xa_for_each(xa, entry, index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) {
  714. XA_BUG_ON(xa, xa_mk_index(index) != entry);
  715. XA_BUG_ON(xa, index != j++);
  716. }
  717. }
  718. xa_destroy(xa);
  719. }
  720. static noinline void check_find_3(struct xarray *xa)
  721. {
  722. XA_STATE(xas, xa, 0);
  723. unsigned long i, j, k;
  724. void *entry;
  725. for (i = 0; i < 100; i++) {
  726. for (j = 0; j < 100; j++) {
  727. for (k = 0; k < 100; k++) {
  728. xas_set(&xas, j);
  729. xas_for_each_marked(&xas, entry, k, XA_MARK_0)
  730. ;
  731. if (j > k)
  732. XA_BUG_ON(xa,
  733. xas.xa_node != XAS_RESTART);
  734. }
  735. }
  736. xa_store_index(xa, i, GFP_KERNEL);
  737. xa_set_mark(xa, i, XA_MARK_0);
  738. }
  739. xa_destroy(xa);
  740. }
  741. static noinline void check_find(struct xarray *xa)
  742. {
  743. check_find_1(xa);
  744. check_find_2(xa);
  745. check_find_3(xa);
  746. check_multi_find(xa);
  747. check_multi_find_2(xa);
  748. }
  749. /* See find_swap_entry() in mm/shmem.c */
  750. static noinline unsigned long xa_find_entry(struct xarray *xa, void *item)
  751. {
  752. XA_STATE(xas, xa, 0);
  753. unsigned int checked = 0;
  754. void *entry;
  755. rcu_read_lock();
  756. xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
  757. if (xas_retry(&xas, entry))
  758. continue;
  759. if (entry == item)
  760. break;
  761. checked++;
  762. if ((checked % 4) != 0)
  763. continue;
  764. xas_pause(&xas);
  765. }
  766. rcu_read_unlock();
  767. return entry ? xas.xa_index : -1;
  768. }
  769. static noinline void check_find_entry(struct xarray *xa)
  770. {
  771. #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
  772. unsigned int order;
  773. unsigned long offset, index;
  774. for (order = 0; order < 20; order++) {
  775. for (offset = 0; offset < (1UL << (order + 3));
  776. offset += (1UL << order)) {
  777. for (index = 0; index < (1UL << (order + 5));
  778. index += (1UL << order)) {
  779. xa_store_order(xa, index, order,
  780. xa_mk_index(index), GFP_KERNEL);
  781. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, index) !=
  782. xa_mk_index(index));
  783. XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa,
  784. xa_mk_index(index)) != index);
  785. }
  786. XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa, xa) != -1);
  787. xa_destroy(xa);
  788. }
  789. }
  790. #endif
  791. XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa, xa) != -1);
  792. xa_store_index(xa, ULONG_MAX, GFP_KERNEL);
  793. XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa, xa) != -1);
  794. XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa, xa_mk_index(ULONG_MAX)) != -1);
  795. xa_erase_index(xa, ULONG_MAX);
  796. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  797. }
  798. static noinline void check_move_small(struct xarray *xa, unsigned long idx)
  799. {
  800. XA_STATE(xas, xa, 0);
  801. unsigned long i;
  802. xa_store_index(xa, 0, GFP_KERNEL);
  803. xa_store_index(xa, idx, GFP_KERNEL);
  804. rcu_read_lock();
  805. for (i = 0; i < idx * 4; i++) {
  806. void *entry = xas_next(&xas);
  807. if (i <= idx)
  808. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node == XAS_RESTART);
  809. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != i);
  810. if (i == 0 || i == idx)
  811. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(i));
  812. else
  813. XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
  814. }
  815. xas_next(&xas);
  816. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != i);
  817. do {
  818. void *entry = xas_prev(&xas);
  819. i--;
  820. if (i <= idx)
  821. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node == XAS_RESTART);
  822. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != i);
  823. if (i == 0 || i == idx)
  824. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(i));
  825. else
  826. XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
  827. } while (i > 0);
  828. xas_set(&xas, ULONG_MAX);
  829. XA_BUG_ON(xa, xas_next(&xas) != NULL);
  830. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != ULONG_MAX);
  831. XA_BUG_ON(xa, xas_next(&xas) != xa_mk_value(0));
  832. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != 0);
  833. XA_BUG_ON(xa, xas_prev(&xas) != NULL);
  834. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != ULONG_MAX);
  835. rcu_read_unlock();
  836. xa_erase_index(xa, 0);
  837. xa_erase_index(xa, idx);
  838. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  839. }
  840. static noinline void check_move(struct xarray *xa)
  841. {
  842. XA_STATE(xas, xa, (1 << 16) - 1);
  843. unsigned long i;
  844. for (i = 0; i < (1 << 16); i++)
  845. XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, i, GFP_KERNEL) != NULL);
  846. rcu_read_lock();
  847. do {
  848. void *entry = xas_prev(&xas);
  849. i--;
  850. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(i));
  851. XA_BUG_ON(xa, i != xas.xa_index);
  852. } while (i != 0);
  853. XA_BUG_ON(xa, xas_prev(&xas) != NULL);
  854. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != ULONG_MAX);
  855. do {
  856. void *entry = xas_next(&xas);
  857. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(i));
  858. XA_BUG_ON(xa, i != xas.xa_index);
  859. i++;
  860. } while (i < (1 << 16));
  861. rcu_read_unlock();
  862. for (i = (1 << 8); i < (1 << 15); i++)
  863. xa_erase_index(xa, i);
  864. i = xas.xa_index;
  865. rcu_read_lock();
  866. do {
  867. void *entry = xas_prev(&xas);
  868. i--;
  869. if ((i < (1 << 8)) || (i >= (1 << 15)))
  870. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(i));
  871. else
  872. XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
  873. XA_BUG_ON(xa, i != xas.xa_index);
  874. } while (i != 0);
  875. XA_BUG_ON(xa, xas_prev(&xas) != NULL);
  876. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != ULONG_MAX);
  877. do {
  878. void *entry = xas_next(&xas);
  879. if ((i < (1 << 8)) || (i >= (1 << 15)))
  880. XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_index(i));
  881. else
  882. XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
  883. XA_BUG_ON(xa, i != xas.xa_index);
  884. i++;
  885. } while (i < (1 << 16));
  886. rcu_read_unlock();
  887. xa_destroy(xa);
  888. for (i = 0; i < 16; i++)
  889. check_move_small(xa, 1UL << i);
  890. for (i = 2; i < 16; i++)
  891. check_move_small(xa, (1UL << i) - 1);
  892. }
  893. static noinline void xa_store_many_order(struct xarray *xa,
  894. unsigned long index, unsigned order)
  895. {
  896. XA_STATE_ORDER(xas, xa, index, order);
  897. unsigned int i = 0;
  898. do {
  899. xas_lock(&xas);
  900. XA_BUG_ON(xa, xas_find_conflict(&xas));
  901. xas_create_range(&xas);
  902. if (xas_error(&xas))
  903. goto unlock;
  904. for (i = 0; i < (1U << order); i++) {
  905. XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, xa_mk_index(index + i)));
  906. xas_next(&xas);
  907. }
  908. unlock:
  909. xas_unlock(&xas);
  910. } while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
  911. XA_BUG_ON(xa, xas_error(&xas));
  912. }
  913. static noinline void check_create_range_1(struct xarray *xa,
  914. unsigned long index, unsigned order)
  915. {
  916. unsigned long i;
  917. xa_store_many_order(xa, index, order);
  918. for (i = index; i < index + (1UL << order); i++)
  919. xa_erase_index(xa, i);
  920. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  921. }
  922. static noinline void check_create_range_2(struct xarray *xa, unsigned order)
  923. {
  924. unsigned long i;
  925. unsigned long nr = 1UL << order;
  926. for (i = 0; i < nr * nr; i += nr)
  927. xa_store_many_order(xa, i, order);
  928. for (i = 0; i < nr * nr; i++)
  929. xa_erase_index(xa, i);
  930. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  931. }
  932. static noinline void check_create_range_3(void)
  933. {
  934. XA_STATE(xas, NULL, 0);
  935. xas_set_err(&xas, -EEXIST);
  936. xas_create_range(&xas);
  937. XA_BUG_ON(NULL, xas_error(&xas) != -EEXIST);
  938. }
  939. static noinline void check_create_range_4(struct xarray *xa,
  940. unsigned long index, unsigned order)
  941. {
  942. XA_STATE_ORDER(xas, xa, index, order);
  943. unsigned long base = xas.xa_index;
  944. unsigned long i = 0;
  945. xa_store_index(xa, index, GFP_KERNEL);
  946. do {
  947. xas_lock(&xas);
  948. xas_create_range(&xas);
  949. if (xas_error(&xas))
  950. goto unlock;
  951. for (i = 0; i < (1UL << order); i++) {
  952. void *old = xas_store(&xas, xa_mk_index(base + i));
  953. if (xas.xa_index == index)
  954. XA_BUG_ON(xa, old != xa_mk_index(base + i));
  955. else
  956. XA_BUG_ON(xa, old != NULL);
  957. xas_next(&xas);
  958. }
  959. unlock:
  960. xas_unlock(&xas);
  961. } while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
  962. XA_BUG_ON(xa, xas_error(&xas));
  963. for (i = base; i < base + (1UL << order); i++)
  964. xa_erase_index(xa, i);
  965. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  966. }
  967. static noinline void check_create_range(struct xarray *xa)
  968. {
  969. unsigned int order;
  970. unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 12 : 1;
  971. for (order = 0; order < max_order; order++) {
  972. check_create_range_1(xa, 0, order);
  973. check_create_range_1(xa, 1U << order, order);
  974. check_create_range_1(xa, 2U << order, order);
  975. check_create_range_1(xa, 3U << order, order);
  976. check_create_range_1(xa, 1U << 24, order);
  977. if (order < 10)
  978. check_create_range_2(xa, order);
  979. check_create_range_4(xa, 0, order);
  980. check_create_range_4(xa, 1U << order, order);
  981. check_create_range_4(xa, 2U << order, order);
  982. check_create_range_4(xa, 3U << order, order);
  983. check_create_range_4(xa, 1U << 24, order);
  984. check_create_range_4(xa, 1, order);
  985. check_create_range_4(xa, (1U << order) + 1, order);
  986. check_create_range_4(xa, (2U << order) + 1, order);
  987. check_create_range_4(xa, (2U << order) - 1, order);
  988. check_create_range_4(xa, (3U << order) + 1, order);
  989. check_create_range_4(xa, (3U << order) - 1, order);
  990. check_create_range_4(xa, (1U << 24) + 1, order);
  991. }
  992. check_create_range_3();
  993. }
  994. static noinline void __check_store_range(struct xarray *xa, unsigned long first,
  995. unsigned long last)
  996. {
  997. #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
  998. xa_store_range(xa, first, last, xa_mk_index(first), GFP_KERNEL);
  999. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, first) != xa_mk_index(first));
  1000. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, last) != xa_mk_index(first));
  1001. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, first - 1) != NULL);
  1002. XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, last + 1) != NULL);
  1003. xa_store_range(xa, first, last, NULL, GFP_KERNEL);
  1004. #endif
  1005. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  1006. }
  1007. static noinline void check_store_range(struct xarray *xa)
  1008. {
  1009. unsigned long i, j;
  1010. for (i = 0; i < 128; i++) {
  1011. for (j = i; j < 128; j++) {
  1012. __check_store_range(xa, i, j);
  1013. __check_store_range(xa, 128 + i, 128 + j);
  1014. __check_store_range(xa, 4095 + i, 4095 + j);
  1015. __check_store_range(xa, 4096 + i, 4096 + j);
  1016. __check_store_range(xa, 123456 + i, 123456 + j);
  1017. __check_store_range(xa, (1 << 24) + i, (1 << 24) + j);
  1018. }
  1019. }
  1020. }
  1021. static LIST_HEAD(shadow_nodes);
  1022. static void test_update_node(struct xa_node *node)
  1023. {
  1024. if (node->count && node->count == node->nr_values) {
  1025. if (list_empty(&node->private_list))
  1026. list_add(&shadow_nodes, &node->private_list);
  1027. } else {
  1028. if (!list_empty(&node->private_list))
  1029. list_del_init(&node->private_list);
  1030. }
  1031. }
  1032. static noinline void shadow_remove(struct xarray *xa)
  1033. {
  1034. struct xa_node *node;
  1035. xa_lock(xa);
  1036. while ((node = list_first_entry_or_null(&shadow_nodes,
  1037. struct xa_node, private_list))) {
  1038. XA_STATE(xas, node->array, 0);
  1039. XA_BUG_ON(xa, node->array != xa);
  1040. list_del_init(&node->private_list);
  1041. xas.xa_node = xa_parent_locked(node->array, node);
  1042. xas.xa_offset = node->offset;
  1043. xas.xa_shift = node->shift + XA_CHUNK_SHIFT;
  1044. xas_set_update(&xas, test_update_node);
  1045. xas_store(&xas, NULL);
  1046. }
  1047. xa_unlock(xa);
  1048. }
  1049. static noinline void check_workingset(struct xarray *xa, unsigned long index)
  1050. {
  1051. XA_STATE(xas, xa, index);
  1052. xas_set_update(&xas, test_update_node);
  1053. do {
  1054. xas_lock(&xas);
  1055. xas_store(&xas, xa_mk_value(0));
  1056. xas_next(&xas);
  1057. xas_store(&xas, xa_mk_value(1));
  1058. xas_unlock(&xas);
  1059. } while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
  1060. XA_BUG_ON(xa, list_empty(&shadow_nodes));
  1061. xas_lock(&xas);
  1062. xas_next(&xas);
  1063. xas_store(&xas, &xas);
  1064. XA_BUG_ON(xa, !list_empty(&shadow_nodes));
  1065. xas_store(&xas, xa_mk_value(2));
  1066. xas_unlock(&xas);
  1067. XA_BUG_ON(xa, list_empty(&shadow_nodes));
  1068. shadow_remove(xa);
  1069. XA_BUG_ON(xa, !list_empty(&shadow_nodes));
  1070. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  1071. }
  1072. /*
  1073. * Check that the pointer / value / sibling entries are accounted the
  1074. * way we expect them to be.
  1075. */
  1076. static noinline void check_account(struct xarray *xa)
  1077. {
  1078. #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
  1079. unsigned int order;
  1080. for (order = 1; order < 12; order++) {
  1081. XA_STATE(xas, xa, 1 << order);
  1082. xa_store_order(xa, 0, order, xa, GFP_KERNEL);
  1083. rcu_read_lock();
  1084. xas_load(&xas);
  1085. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->count == 0);
  1086. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->count > (1 << order));
  1087. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->nr_values != 0);
  1088. rcu_read_unlock();
  1089. xa_store_order(xa, 1 << order, order, xa_mk_index(1UL << order),
  1090. GFP_KERNEL);
  1091. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->count != xas.xa_node->nr_values * 2);
  1092. xa_erase(xa, 1 << order);
  1093. XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->nr_values != 0);
  1094. xa_erase(xa, 0);
  1095. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  1096. }
  1097. #endif
  1098. }
  1099. static noinline void check_destroy(struct xarray *xa)
  1100. {
  1101. unsigned long index;
  1102. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  1103. /* Destroying an empty array is a no-op */
  1104. xa_destroy(xa);
  1105. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  1106. /* Destroying an array with a single entry */
  1107. for (index = 0; index < 1000; index++) {
  1108. xa_store_index(xa, index, GFP_KERNEL);
  1109. XA_BUG_ON(xa, xa_empty(xa));
  1110. xa_destroy(xa);
  1111. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  1112. }
  1113. /* Destroying an array with a single entry at ULONG_MAX */
  1114. xa_store(xa, ULONG_MAX, xa, GFP_KERNEL);
  1115. XA_BUG_ON(xa, xa_empty(xa));
  1116. xa_destroy(xa);
  1117. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  1118. #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
  1119. /* Destroying an array with a multi-index entry */
  1120. xa_store_order(xa, 1 << 11, 11, xa, GFP_KERNEL);
  1121. XA_BUG_ON(xa, xa_empty(xa));
  1122. xa_destroy(xa);
  1123. XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
  1124. #endif
  1125. }
  1126. static DEFINE_XARRAY(array);
  1127. static int xarray_checks(void)
  1128. {
  1129. check_xa_err(&array);
  1130. check_xas_retry(&array);
  1131. check_xa_load(&array);
  1132. check_xa_mark(&array);
  1133. check_xa_shrink(&array);
  1134. check_xas_erase(&array);
  1135. check_cmpxchg(&array);
  1136. check_reserve(&array);
  1137. check_multi_store(&array);
  1138. check_xa_alloc();
  1139. check_find(&array);
  1140. check_find_entry(&array);
  1141. check_account(&array);
  1142. check_destroy(&array);
  1143. check_move(&array);
  1144. check_create_range(&array);
  1145. check_store_range(&array);
  1146. check_store_iter(&array);
  1147. check_workingset(&array, 0);
  1148. check_workingset(&array, 64);
  1149. check_workingset(&array, 4096);
  1150. printk("XArray: %u of %u tests passed\n", tests_passed, tests_run);
  1151. return (tests_run == tests_passed) ? 0 : -EINVAL;
  1152. }
  1153. static void xarray_exit(void)
  1154. {
  1155. }
  1156. module_init(xarray_checks);
  1157. module_exit(xarray_exit);
  1158. MODULE_AUTHOR("Matthew Wilcox <willy@infradead.org>");
  1159. MODULE_LICENSE("GPL");