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https://github.com/DragonOS-Community/DragonOS.git
synced 2025-06-09 19:36:47 +00:00
* 增加了idr模块 * 增加了IDR模块,并尝试覆盖上一个错误版本. * 增加了IDR模块 * 完善了注释内容 * 修改了test-idr.c文件 * 进一步完善函数注释 Signed-off-by: guanjinquan <1666320330@qq.com> Co-authored-by: fslongjin <longjin@RinGoTek.cn>
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C
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C
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#include <common/errno.h>
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#include <common/spinlock.h>
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/**
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* idr: 基于radix-tree的ID-pointer的数据结构
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* 主要功能:
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* 1. 获取一个ID, 并且将该ID与一个指针绑定 - 需要外部加锁
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* 2. 删除一个已分配的ID - 需要外部加锁
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* 3. 根据ID查找对应的指针 (读操作,看情况加锁)
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* 4. 根据ID使用新的ptr替换旧的ptr - 需要外部加锁
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*
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* 附加功能:
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* 1. 给定starting_id, 查询下一个已分配的next_id (即:next_id>starting_id)
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* 2. 销毁整个idr
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*
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*
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* .... 待实现
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*/
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// 默认64位机器
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#define IDR_BITS 6
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#define IDR_FULL 0xfffffffffffffffful
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// size = 64
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#define IDR_SIZE (1 << IDR_BITS)
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#define IDR_MASK ((1 << IDR_BITS) - 1)
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// 能管理的ID范围[0:1<<31]
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#define MAX_ID_SHIFT (sizeof(int) * 8 - 1)
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#define MAX_ID_BIT (1U << MAX_ID_SHIFT)
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#define MAX_ID_MASK (MAX_ID_BIT - 1)
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// IDR可能最大的层次 以及 IDR预分配空间的最大限制
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#define MAX_LEVEL (MAX_ID_SHIFT + IDR_BITS - 1) / IDR_BITS
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#define IDR_FREE_MAX (MAX_LEVEL << 1)
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// 给定layer, 计算完全64叉树的大小
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#define TREE_SIZE(layer) ((layer >= 0) ? (1ull << ((layer + 1) * IDR_BITS)) : 1)
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// 计算最后(最低位)一个1的位置 (注意使用64位的版本)
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#define __lowbit_id(x) ((x) ? (__builtin_ctzll(x)) : -1)
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// 计算最前(最高位)一个1的位置 (注意使用64位的版本)
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#define __mostbit_id(x) ((x) ? (__builtin_clzll(x)) : -1)
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// radix-tree 节点定义
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struct idr_layer
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{
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struct idr_layer *ary[IDR_SIZE]; // IDR_SIZE叉树
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unsigned long bitmap; // 每一位表示这个子树是否被使用
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unsigned long full; // 64个儿子子树, 每一位代表一个子树是否满了
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int layer; // 层数(从底向上)
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};
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// idr: 将id与pointer绑定的数据结构
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struct idr
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{
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struct idr_layer *top;
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struct idr_layer *free_list;
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int id_free_cnt;
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spinlock_t lock;
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};
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#define DECLARE_IDR(name) \
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struct idr name = {0}; \
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name.top = (NULL); \
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name.free_list = (NULL); \
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name.id_free_cnt = (0); \
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spin_init(&name.lock);
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#define DECLARE_IDR_LAYER(name) \
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struct idr_layer name = {0}; \
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memset(name, 0, sizeof(struct idr_layer));
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/**
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* 对外函数声明
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**/
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int idr_pre_get(struct idr *idp, gfp_t gfp_mask);
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int idr_get_new(struct idr *idp, void *ptr, int *id);
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void idr_remove(struct idr *idp, int id);
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void idr_remove_all(struct idr *idp);
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void idr_destroy(struct idr *idp);
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void *idr_find(struct idr *idp, int id);
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void *idr_find_next(struct idr *idp, int start_id);
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|
void *idr_find_next_getid(struct idr *idp, int start_id, int *nextid);
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|
int idr_replace_get_old(struct idr *idp, void *ptr, int id, void **oldptr);
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int idr_replace(struct idr *idp, void *ptr, int id);
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void idr_init(struct idr *idp);
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/**
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* ida: 基于IDR实现的ID分配器
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* 主要功能:
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* 1. 获取一个未分配的ID
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* 2. 询问一个ID是否被分配
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* 3. 删除一个已分配ID
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*
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* 附加功能:
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* 1. 暂定
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*/
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// 一个块的大小 - 即 sizeof(struct ida_bitmap)
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#define IDA_CHUNK_SIZE 128
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// ida_bitmap的长度
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#define IDA_BITMAP_LONGS (IDA_CHUNK_SIZE / sizeof(long) - 1)
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// 对应linux的IDA_BITMAP_BITS = 960 = 15 * 64
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#define IDA_FULL (IDA_BITMAP_LONGS * sizeof(long) * 8)
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#define IDA_BITMAP_BITS IDA_FULL
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#define IDA_BMP_SIZE (8 * sizeof(long))
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// 自定义bitmap
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struct ida_bitmap
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{
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unsigned long count; // bitmap中已经分配的id数量
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unsigned long bitmap[IDA_BITMAP_LONGS]; // bitmap本身, 每一个bit代表一个ID
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};
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// id-allocater 管理+分配ID的数据结构
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struct ida
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{
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struct idr idr;
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struct ida_bitmap *free_list; // 预分配的数据块
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|
};
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#define DECLARE_IDA(name) \
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struct ida name = {0}; \
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idr_init(&name.idr); \
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name.free_list = (NULL);
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/**
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* 对外函数声明
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*/
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void ida_init(struct ida *ida_p);
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int ida_pre_get(struct ida *ida_p, gfp_t gfp_mask);
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int ida_get_new(struct ida *ida_p, int *p_id);
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|
bool ida_count(struct ida *ida_p, int id);
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void ida_remove(struct ida *ida_p, int id);
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|
void ida_destroy(struct ida *ida_p); |