Quelle  mapping.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR Linux-OpenIB
/* Copyright (c) 2018 Mellanox Technologies */

#include <linux/jhash.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/xarray.h>
#include <linux/hashtable.h>
#include <linux/refcount.h>

#include "mapping.h"

#define MAPPING_GRACE_PERIOD 2000

static LIST_HEAD(shared_ctx_list);
static DEFINE_MUTEX(shared_ctx_lock);

struct mapping_ctx {
 struct xarray xarray;
 DECLARE_HASHTABLE(ht, 8);
 struct mutex lock; /* Guards hashtable and xarray */
 unsigned long max_id;
 size_t data_size;
 bool delayed_removal;
 struct delayed_work dwork;
 struct list_head pending_list;
 spinlock_t pending_list_lock; /* Guards pending list */
 u64 id;
 u8 type;
 struct list_head list;
 refcount_t refcount;
};

struct mapping_item {
 struct rcu_head rcu;
 struct list_head list;
 unsigned long timeout;
 struct hlist_node node;
 int cnt;
 u32 id;
 char data[];
};

int mapping_add(struct mapping_ctx *ctx, void *data, u32 *id)
{
 struct mapping_item *mi;
 int err = -ENOMEM;
 u32 hash_key;

 mutex_lock(&ctx->lock);

 hash_key = jhash(data, ctx->data_size, 0);
 hash_for_each_possible(ctx->ht, mi, node, hash_key) {
  if (!memcmp(data, mi->data, ctx->data_size))
   goto attach;
 }

 mi = kzalloc(sizeof(*mi) + ctx->data_size, GFP_KERNEL);
 if (!mi)
  goto err_alloc;

 memcpy(mi->data, data, ctx->data_size);
 hash_add(ctx->ht, &mi->node, hash_key);

 err = xa_alloc(&ctx->xarray, &mi->id, mi, XA_LIMIT(1, ctx->max_id),
         GFP_KERNEL);
 if (err)
  goto err_assign;
attach:
 ++mi->cnt;
 *id = mi->id;

 mutex_unlock(&ctx->lock);

 return 0;

err_assign:
 hash_del(&mi->node);
 kfree(mi);
err_alloc:
 mutex_unlock(&ctx->lock);

 return err;
}

static void mapping_remove_and_free(struct mapping_ctx *ctx,
        struct mapping_item *mi)
{
 xa_erase(&ctx->xarray, mi->id);
 kfree_rcu(mi, rcu);
}

static void mapping_free_item(struct mapping_ctx *ctx,
         struct mapping_item *mi)
{
 if (!ctx->delayed_removal) {
  mapping_remove_and_free(ctx, mi);
  return;
 }

 mi->timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(MAPPING_GRACE_PERIOD);

 spin_lock(&ctx->pending_list_lock);
 list_add_tail(&mi->list, &ctx->pending_list);
 spin_unlock(&ctx->pending_list_lock);

 schedule_delayed_work(&ctx->dwork, MAPPING_GRACE_PERIOD);
}

int mapping_remove(struct mapping_ctx *ctx, u32 id)
{
 unsigned long index = id;
 struct mapping_item *mi;
 int err = -ENOENT;

 mutex_lock(&ctx->lock);
 mi = xa_load(&ctx->xarray, index);
 if (!mi)
  goto out;
 err = 0;

 if (--mi->cnt > 0)
  goto out;

 hash_del(&mi->node);
 mapping_free_item(ctx, mi);
out:
 mutex_unlock(&ctx->lock);

 return err;
}

int mapping_find(struct mapping_ctx *ctx, u32 id, void *data)
{
 unsigned long index = id;
 struct mapping_item *mi;
 int err = -ENOENT;

 rcu_read_lock();
 mi = xa_load(&ctx->xarray, index);
 if (!mi)
  goto err_find;

 memcpy(data, mi->data, ctx->data_size);
 err = 0;

err_find:
 rcu_read_unlock();
 return err;
}

static void
mapping_remove_and_free_list(struct mapping_ctx *ctx, struct list_head *list)
{
 struct mapping_item *mi;

 list_for_each_entry(mi, list, list)
  mapping_remove_and_free(ctx, mi);
}

static void mapping_work_handler(struct work_struct *work)
{
 unsigned long min_timeout = 0, now = jiffies;
 struct mapping_item *mi, *next;
 LIST_HEAD(pending_items);
 struct mapping_ctx *ctx;

 ctx = container_of(work, struct mapping_ctx, dwork.work);

 spin_lock(&ctx->pending_list_lock);
 list_for_each_entry_safe(mi, next, &ctx->pending_list, list) {
  if (time_after(now, mi->timeout))
   list_move(&mi->list, &pending_items);
  else if (!min_timeout ||
    time_before(mi->timeout, min_timeout))
   min_timeout = mi->timeout;
 }
 spin_unlock(&ctx->pending_list_lock);

 mapping_remove_and_free_list(ctx, &pending_items);

 if (min_timeout)
  schedule_delayed_work(&ctx->dwork, abs(min_timeout - now));
}

static void mapping_flush_work(struct mapping_ctx *ctx)
{
 if (!ctx->delayed_removal)
  return;

 cancel_delayed_work_sync(&ctx->dwork);
 mapping_remove_and_free_list(ctx, &ctx->pending_list);
}

struct mapping_ctx *
mapping_create(size_t data_size, u32 max_id, bool delayed_removal)
{
 struct mapping_ctx *ctx;

 ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 if (!ctx)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 ctx->max_id = max_id ? max_id : UINT_MAX;
 ctx->data_size = data_size;

 if (delayed_removal) {
  INIT_DELAYED_WORK(&ctx->dwork, mapping_work_handler);
  INIT_LIST_HEAD(&ctx->pending_list);
  spin_lock_init(&ctx->pending_list_lock);
  ctx->delayed_removal = true;
 }

 mutex_init(&ctx->lock);
 xa_init_flags(&ctx->xarray, XA_FLAGS_ALLOC1);

 refcount_set(&ctx->refcount, 1);
 INIT_LIST_HEAD(&ctx->list);

 return ctx;
}

struct mapping_ctx *
mapping_create_for_id(u64 id, u8 type, size_t data_size, u32 max_id, bool delayed_removal)
{
 struct mapping_ctx *ctx;

 mutex_lock(&shared_ctx_lock);
 list_for_each_entry(ctx, &shared_ctx_list, list) {
  if (ctx->id == id && ctx->type == type) {
   if (refcount_inc_not_zero(&ctx->refcount))
    goto unlock;
   break;
  }
 }

 ctx = mapping_create(data_size, max_id, delayed_removal);
 if (IS_ERR(ctx))
  goto unlock;

 ctx->id = id;
 ctx->type = type;
 list_add(&ctx->list, &shared_ctx_list);

unlock:
 mutex_unlock(&shared_ctx_lock);
 return ctx;
}

void mapping_destroy(struct mapping_ctx *ctx)
{
 if (!refcount_dec_and_test(&ctx->refcount))
  return;

 mutex_lock(&shared_ctx_lock);
 list_del(&ctx->list);
 mutex_unlock(&shared_ctx_lock);

 mapping_flush_work(ctx);
 xa_destroy(&ctx->xarray);
 mutex_destroy(&ctx->lock);

 kfree(ctx);
}