Merge tag 'ecryptfs-3.9-rc2-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / lib / idr.c
index 2d016f5..73f4d53 100644 (file)
--- a/lib/idr.c
+++ b/lib/idr.c
 #include <linux/percpu.h>
 #include <linux/hardirq.h>
 
+#define MAX_IDR_SHIFT          (sizeof(int) * 8 - 1)
+#define MAX_IDR_BIT            (1U << MAX_IDR_SHIFT)
+
+/* Leave the possibility of an incomplete final layer */
+#define MAX_IDR_LEVEL ((MAX_IDR_SHIFT + IDR_BITS - 1) / IDR_BITS)
+
+/* Number of id_layer structs to leave in free list */
+#define MAX_IDR_FREE (MAX_IDR_LEVEL * 2)
+
 static struct kmem_cache *idr_layer_cache;
 static DEFINE_PER_CPU(struct idr_layer *, idr_preload_head);
 static DEFINE_PER_CPU(int, idr_preload_cnt);
 static DEFINE_SPINLOCK(simple_ida_lock);
 
+/* the maximum ID which can be allocated given idr->layers */
+static int idr_max(int layers)
+{
+       int bits = min_t(int, layers * IDR_BITS, MAX_IDR_SHIFT);
+
+       return (1 << bits) - 1;
+}
+
+/*
+ * Prefix mask for an idr_layer at @layer.  For layer 0, the prefix mask is
+ * all bits except for the lower IDR_BITS.  For layer 1, 2 * IDR_BITS, and
+ * so on.
+ */
+static int idr_layer_prefix_mask(int layer)
+{
+       return ~idr_max(layer + 1);
+}
+
 static struct idr_layer *get_from_free_list(struct idr *idp)
 {
        struct idr_layer *p;
@@ -110,8 +137,10 @@ static void idr_layer_rcu_free(struct rcu_head *head)
        kmem_cache_free(idr_layer_cache, layer);
 }
 
-static inline void free_layer(struct idr_layer *p)
+static inline void free_layer(struct idr *idr, struct idr_layer *p)
 {
+       if (idr->hint && idr->hint == p)
+               RCU_INIT_POINTER(idr->hint, NULL);
        call_rcu(&p->rcu_head, idr_layer_rcu_free);
 }
 
@@ -140,18 +169,18 @@ static void idr_mark_full(struct idr_layer **pa, int id)
        struct idr_layer *p = pa[0];
        int l = 0;
 
-       __set_bit(id & IDR_MASK, &p->bitmap);
+       __set_bit(id & IDR_MASK, p->bitmap);
        /*
         * If this layer is full mark the bit in the layer above to
         * show that this part of the radix tree is full.  This may
         * complete the layer above and require walking up the radix
         * tree.
         */
-       while (p->bitmap == IDR_FULL) {
+       while (bitmap_full(p->bitmap, IDR_SIZE)) {
                if (!(p = pa[++l]))
                        break;
                id = id >> IDR_BITS;
-               __set_bit((id & IDR_MASK), &p->bitmap);
+               __set_bit((id & IDR_MASK), p->bitmap);
        }
 }
 
@@ -204,7 +233,6 @@ static int sub_alloc(struct idr *idp, int *starting_id, struct idr_layer **pa,
        int n, m, sh;
        struct idr_layer *p, *new;
        int l, id, oid;
-       unsigned long bm;
 
        id = *starting_id;
  restart:
@@ -216,8 +244,7 @@ static int sub_alloc(struct idr *idp, int *starting_id, struct idr_layer **pa,
                 * We run around this while until we reach the leaf node...
                 */
                n = (id >> (IDR_BITS*l)) & IDR_MASK;
-               bm = ~p->bitmap;
-               m = find_next_bit(&bm, IDR_SIZE, n);
+               m = find_next_zero_bit(p->bitmap, IDR_SIZE, n);
                if (m == IDR_SIZE) {
                        /* no space available go back to previous layer. */
                        l++;
@@ -257,6 +284,7 @@ static int sub_alloc(struct idr *idp, int *starting_id, struct idr_layer **pa,
                        if (!new)
                                return -ENOMEM;
                        new->layer = l-1;
+                       new->prefix = id & idr_layer_prefix_mask(new->layer);
                        rcu_assign_pointer(p->ary[m], new);
                        p->count++;
                }
@@ -290,7 +318,7 @@ build_up:
         * Add a new layer to the top of the tree if the requested
         * id is larger than the currently allocated space.
         */
-       while ((layers < (MAX_IDR_LEVEL - 1)) && (id >= (1 << (layers*IDR_BITS)))) {
+       while (id > idr_max(layers)) {
                layers++;
                if (!p->count) {
                        /* special case: if the tree is currently empty,
@@ -298,6 +326,7 @@ build_up:
                         * upwards.
                         */
                        p->layer++;
+                       WARN_ON_ONCE(p->prefix);
                        continue;
                }
                if (!(new = idr_layer_alloc(gfp_mask, layer_idr))) {
@@ -309,7 +338,8 @@ build_up:
                        for (new = p; p && p != idp->top; new = p) {
                                p = p->ary[0];
                                new->ary[0] = NULL;
-                               new->bitmap = new->count = 0;
+                               new->count = 0;
+                               bitmap_clear(new->bitmap, 0, IDR_SIZE);
                                __move_to_free_list(idp, new);
                        }
                        spin_unlock_irqrestore(&idp->lock, flags);
@@ -318,8 +348,9 @@ build_up:
                new->ary[0] = p;
                new->count = 1;
                new->layer = layers-1;
-               if (p->bitmap == IDR_FULL)
-                       __set_bit(0, &new->bitmap);
+               new->prefix = id & idr_layer_prefix_mask(new->layer);
+               if (bitmap_full(p->bitmap, IDR_SIZE))
+                       __set_bit(0, new->bitmap);
                p = new;
        }
        rcu_assign_pointer(idp->top, p);
@@ -334,8 +365,12 @@ build_up:
  * @id and @pa are from a successful allocation from idr_get_empty_slot().
  * Install the user pointer @ptr and mark the slot full.
  */
-static void idr_fill_slot(void *ptr, int id, struct idr_layer **pa)
+static void idr_fill_slot(struct idr *idr, void *ptr, int id,
+                         struct idr_layer **pa)
 {
+       /* update hint used for lookup, cleared from free_layer() */
+       rcu_assign_pointer(idr->hint, pa[0]);
+
        rcu_assign_pointer(pa[0]->ary[id & IDR_MASK], (struct idr_layer *)ptr);
        pa[0]->count++;
        idr_mark_full(pa, id);
@@ -361,14 +396,14 @@ static void idr_fill_slot(void *ptr, int id, struct idr_layer **pa)
  */
 int idr_get_new_above(struct idr *idp, void *ptr, int starting_id, int *id)
 {
-       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL];
+       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL + 1];
        int rv;
 
        rv = idr_get_empty_slot(idp, starting_id, pa, 0, idp);
        if (rv < 0)
                return rv == -ENOMEM ? -EAGAIN : rv;
 
-       idr_fill_slot(ptr, rv, pa);
+       idr_fill_slot(idp, ptr, rv, pa);
        *id = rv;
        return 0;
 }
@@ -457,7 +492,7 @@ EXPORT_SYMBOL(idr_preload);
 int idr_alloc(struct idr *idr, void *ptr, int start, int end, gfp_t gfp_mask)
 {
        int max = end > 0 ? end - 1 : INT_MAX;  /* inclusive upper limit */
-       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL];
+       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL + 1];
        int id;
 
        might_sleep_if(gfp_mask & __GFP_WAIT);
@@ -475,7 +510,7 @@ int idr_alloc(struct idr *idr, void *ptr, int start, int end, gfp_t gfp_mask)
        if (unlikely(id > max))
                return -ENOSPC;
 
-       idr_fill_slot(ptr, id, pa);
+       idr_fill_slot(idr, ptr, id, pa);
        return id;
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(idr_alloc);
@@ -490,7 +525,7 @@ static void idr_remove_warning(int id)
 static void sub_remove(struct idr *idp, int shift, int id)
 {
        struct idr_layer *p = idp->top;
-       struct idr_layer **pa[MAX_IDR_LEVEL];
+       struct idr_layer **pa[MAX_IDR_LEVEL + 1];
        struct idr_layer ***paa = &pa[0];
        struct idr_layer *to_free;
        int n;
@@ -500,26 +535,26 @@ static void sub_remove(struct idr *idp, int shift, int id)
 
        while ((shift > 0) && p) {
                n = (id >> shift) & IDR_MASK;
-               __clear_bit(n, &p->bitmap);
+               __clear_bit(n, p->bitmap);
                *++paa = &p->ary[n];
                p = p->ary[n];
                shift -= IDR_BITS;
        }
        n = id & IDR_MASK;
-       if (likely(p != NULL && test_bit(n, &p->bitmap))){
-               __clear_bit(n, &p->bitmap);
+       if (likely(p != NULL && test_bit(n, p->bitmap))) {
+               __clear_bit(n, p->bitmap);
                rcu_assign_pointer(p->ary[n], NULL);
                to_free = NULL;
                while(*paa && ! --((**paa)->count)){
                        if (to_free)
-                               free_layer(to_free);
+                               free_layer(idp, to_free);
                        to_free = **paa;
                        **paa-- = NULL;
                }
                if (!*paa)
                        idp->layers = 0;
                if (to_free)
-                       free_layer(to_free);
+                       free_layer(idp, to_free);
        } else
                idr_remove_warning(id);
 }
@@ -534,8 +569,9 @@ void idr_remove(struct idr *idp, int id)
        struct idr_layer *p;
        struct idr_layer *to_free;
 
-       /* Mask off upper bits we don't use for the search. */
-       id &= MAX_IDR_MASK;
+       /* see comment in idr_find_slowpath() */
+       if (WARN_ON_ONCE(id < 0))
+               return;
 
        sub_remove(idp, (idp->layers - 1) * IDR_BITS, id);
        if (idp->top && idp->top->count == 1 && (idp->layers > 1) &&
@@ -550,8 +586,9 @@ void idr_remove(struct idr *idp, int id)
                p = idp->top->ary[0];
                rcu_assign_pointer(idp->top, p);
                --idp->layers;
-               to_free->bitmap = to_free->count = 0;
-               free_layer(to_free);
+               to_free->count = 0;
+               bitmap_clear(to_free->bitmap, 0, IDR_SIZE);
+               free_layer(idp, to_free);
        }
        while (idp->id_free_cnt >= MAX_IDR_FREE) {
                p = get_from_free_list(idp);
@@ -571,16 +608,16 @@ void __idr_remove_all(struct idr *idp)
        int n, id, max;
        int bt_mask;
        struct idr_layer *p;
-       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL];
+       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL + 1];
        struct idr_layer **paa = &pa[0];
 
        n = idp->layers * IDR_BITS;
        p = idp->top;
        rcu_assign_pointer(idp->top, NULL);
-       max = 1 << n;
+       max = idr_max(idp->layers);
 
        id = 0;
-       while (id < max) {
+       while (id >= 0 && id <= max) {
                while (n > IDR_BITS && p) {
                        n -= IDR_BITS;
                        *paa++ = p;
@@ -592,7 +629,7 @@ void __idr_remove_all(struct idr *idp)
                /* Get the highest bit that the above add changed from 0->1. */
                while (n < fls(id ^ bt_mask)) {
                        if (p)
-                               free_layer(p);
+                               free_layer(idp, p);
                        n += IDR_BITS;
                        p = *--paa;
                }
@@ -625,32 +662,28 @@ void idr_destroy(struct idr *idp)
 }
 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().
- *
- * This function can be called under rcu_read_lock(), given that the leaf
- * pointers lifetimes are correctly managed.
- */
-void *idr_find(struct idr *idp, int id)
+void *idr_find_slowpath(struct idr *idp, int id)
 {
        int n;
        struct idr_layer *p;
 
+       /*
+        * If @id is negative, idr_find() used to ignore the sign bit and
+        * performed lookup with the rest of bits, which is weird and can
+        * lead to very obscure bugs.  We're now returning NULL for all
+        * negative IDs but just in case somebody was depending on the sign
+        * bit being ignored, let's trigger WARN_ON_ONCE() so that they can
+        * be detected and fixed.  WARN_ON_ONCE() can later be removed.
+        */
+       if (WARN_ON_ONCE(id < 0))
+               return NULL;
+
        p = rcu_dereference_raw(idp->top);
        if (!p)
                return NULL;
        n = (p->layer+1) * IDR_BITS;
 
-       /* Mask off upper bits we don't use for the search. */
-       id &= MAX_IDR_MASK;
-
-       if (id >= (1 << n))
+       if (id > idr_max(p->layer + 1))
                return NULL;
        BUG_ON(n == 0);
 
@@ -661,7 +694,7 @@ void *idr_find(struct idr *idp, int id)
        }
        return((void *)p);
 }
-EXPORT_SYMBOL(idr_find);
+EXPORT_SYMBOL(idr_find_slowpath);
 
 /**
  * idr_for_each - iterate through all stored pointers
@@ -686,15 +719,15 @@ int idr_for_each(struct idr *idp,
 {
        int n, id, max, error = 0;
        struct idr_layer *p;
-       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL];
+       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL + 1];
        struct idr_layer **paa = &pa[0];
 
        n = idp->layers * IDR_BITS;
        p = rcu_dereference_raw(idp->top);
-       max = 1 << n;
+       max = idr_max(idp->layers);
 
        id = 0;
-       while (id < max) {
+       while (id >= 0 && id <= max) {
                while (n > 0 && p) {
                        n -= IDR_BITS;
                        *paa++ = p;
@@ -732,7 +765,7 @@ EXPORT_SYMBOL(idr_for_each);
  */
 void *idr_get_next(struct idr *idp, int *nextidp)
 {
-       struct idr_layer *p, *pa[MAX_IDR_LEVEL];
+       struct idr_layer *p, *pa[MAX_IDR_LEVEL + 1];
        struct idr_layer **paa = &pa[0];
        int id = *nextidp;
        int n, max;
@@ -742,9 +775,9 @@ void *idr_get_next(struct idr *idp, int *nextidp)
        if (!p)
                return NULL;
        n = (p->layer + 1) * IDR_BITS;
-       max = 1 << n;
+       max = idr_max(p->layer + 1);
 
-       while (id < max) {
+       while (id >= 0 && id <= max) {
                while (n > 0 && p) {
                        n -= IDR_BITS;
                        *paa++ = p;
@@ -791,14 +824,16 @@ void *idr_replace(struct idr *idp, void *ptr, int id)
        int n;
        struct idr_layer *p, *old_p;
 
+       /* see comment in idr_find_slowpath() */
+       if (WARN_ON_ONCE(id < 0))
+               return ERR_PTR(-EINVAL);
+
        p = idp->top;
        if (!p)
                return ERR_PTR(-EINVAL);
 
        n = (p->layer+1) * IDR_BITS;
 
-       id &= MAX_IDR_MASK;
-
        if (id >= (1 << n))
                return ERR_PTR(-EINVAL);
 
@@ -809,7 +844,7 @@ void *idr_replace(struct idr *idp, void *ptr, int id)
        }
 
        n = id & IDR_MASK;
-       if (unlikely(p == NULL || !test_bit(n, &p->bitmap)))
+       if (unlikely(p == NULL || !test_bit(n, p->bitmap)))
                return ERR_PTR(-ENOENT);
 
        old_p = p->ary[n];
@@ -918,7 +953,7 @@ EXPORT_SYMBOL(ida_pre_get);
  */
 int ida_get_new_above(struct ida *ida, int starting_id, int *p_id)
 {
-       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL];
+       struct idr_layer *pa[MAX_IDR_LEVEL + 1];
        struct ida_bitmap *bitmap;
        unsigned long flags;
        int idr_id = starting_id / IDA_BITMAP_BITS;
@@ -1006,7 +1041,7 @@ void ida_remove(struct ida *ida, int id)
        /* clear full bits while looking up the leaf idr_layer */
        while ((shift > 0) && p) {
                n = (idr_id >> shift) & IDR_MASK;
-               __clear_bit(n, &p->bitmap);
+               __clear_bit(n, p->bitmap);
                p = p->ary[n];
                shift -= IDR_BITS;
        }
@@ -1015,7 +1050,7 @@ void ida_remove(struct ida *ida, int id)
                goto err;
 
        n = idr_id & IDR_MASK;
-       __clear_bit(n, &p->bitmap);
+       __clear_bit(n, p->bitmap);
 
        bitmap = (void *)p->ary[n];
        if (!test_bit(offset, bitmap->bitmap))
@@ -1024,7 +1059,7 @@ void ida_remove(struct ida *ida, int id)
        /* update bitmap and remove it if empty */
        __clear_bit(offset, bitmap->bitmap);
        if (--bitmap->nr_busy == 0) {
-               __set_bit(n, &p->bitmap);       /* to please idr_remove() */
+               __set_bit(n, p->bitmap);        /* to please idr_remove() */
                idr_remove(&ida->idr, idr_id);
                free_bitmap(ida, bitmap);
        }