|  | // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ | 
|  | /* | 
|  | * test_ida.c: Test the IDA API | 
|  | * Copyright (c) 2016-2018 Microsoft Corporation | 
|  | * Copyright (c) 2018 Oracle Corporation | 
|  | * Author: Matthew Wilcox <willy@infradead.org> | 
|  | */ | 
|  |  | 
|  | #include <linux/idr.h> | 
|  | #include <linux/module.h> | 
|  |  | 
|  | static unsigned int tests_run; | 
|  | static unsigned int tests_passed; | 
|  |  | 
|  | #ifdef __KERNEL__ | 
|  | static void ida_dump(struct ida *ida) { } | 
|  | #endif | 
|  | #define IDA_BUG_ON(ida, x) do {						\ | 
|  | tests_run++;							\ | 
|  | if (x) {							\ | 
|  | ida_dump(ida);						\ | 
|  | dump_stack();						\ | 
|  | } else {							\ | 
|  | tests_passed++;						\ | 
|  | }								\ | 
|  | } while (0) | 
|  |  | 
|  | /* | 
|  | * Straightforward checks that allocating and freeing IDs work. | 
|  | */ | 
|  | static void ida_check_alloc(struct ida *ida) | 
|  | { | 
|  | int i, id; | 
|  |  | 
|  | for (i = 0; i < 10000; i++) | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc(ida, GFP_KERNEL) != i); | 
|  |  | 
|  | ida_free(ida, 20); | 
|  | ida_free(ida, 21); | 
|  | for (i = 0; i < 3; i++) { | 
|  | id = ida_alloc(ida, GFP_KERNEL); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, id < 0); | 
|  | if (i == 2) | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, id != 10000); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | for (i = 0; i < 5000; i++) | 
|  | ida_free(ida, i); | 
|  |  | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, 5000, GFP_KERNEL) != 10001); | 
|  | ida_destroy(ida); | 
|  |  | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | /* Destroy an IDA with a single entry at @base */ | 
|  | static void ida_check_destroy_1(struct ida *ida, unsigned int base) | 
|  | { | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, base, GFP_KERNEL) != base); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_is_empty(ida)); | 
|  | ida_destroy(ida); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | /* Check that ida_destroy and ida_is_empty work */ | 
|  | static void ida_check_destroy(struct ida *ida) | 
|  | { | 
|  | /* Destroy an already-empty IDA */ | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  | ida_destroy(ida); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  |  | 
|  | ida_check_destroy_1(ida, 0); | 
|  | ida_check_destroy_1(ida, 1); | 
|  | ida_check_destroy_1(ida, 1023); | 
|  | ida_check_destroy_1(ida, 1024); | 
|  | ida_check_destroy_1(ida, 12345678); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | /* | 
|  | * Check what happens when we fill a leaf and then delete it.  This may | 
|  | * discover mishandling of IDR_FREE. | 
|  | */ | 
|  | static void ida_check_leaf(struct ida *ida, unsigned int base) | 
|  | { | 
|  | unsigned long i; | 
|  |  | 
|  | for (i = 0; i < IDA_BITMAP_BITS; i++) { | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, base, GFP_KERNEL) != | 
|  | base + i); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | ida_destroy(ida); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  |  | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc(ida, GFP_KERNEL) != 0); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_is_empty(ida)); | 
|  | ida_free(ida, 0); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | /* | 
|  | * Check allocations up to and slightly above the maximum allowed (2^31-1) ID. | 
|  | * Allocating up to 2^31-1 should succeed, and then allocating the next one | 
|  | * should fail. | 
|  | */ | 
|  | static void ida_check_max(struct ida *ida) | 
|  | { | 
|  | unsigned long i, j; | 
|  |  | 
|  | for (j = 1; j < 65537; j *= 2) { | 
|  | unsigned long base = (1UL << 31) - j; | 
|  | for (i = 0; i < j; i++) { | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, base, GFP_KERNEL) != | 
|  | base + i); | 
|  | } | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, base, GFP_KERNEL) != | 
|  | -ENOSPC); | 
|  | ida_destroy(ida); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  | } | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | /* | 
|  | * Check handling of conversions between exceptional entries and full bitmaps. | 
|  | */ | 
|  | static void ida_check_conv(struct ida *ida) | 
|  | { | 
|  | unsigned long i; | 
|  |  | 
|  | for (i = 0; i < IDA_BITMAP_BITS * 2; i += IDA_BITMAP_BITS) { | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, i + 1, GFP_KERNEL) != i + 1); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, i + BITS_PER_LONG, | 
|  | GFP_KERNEL) != i + BITS_PER_LONG); | 
|  | ida_free(ida, i + 1); | 
|  | ida_free(ida, i + BITS_PER_LONG); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | for (i = 0; i < IDA_BITMAP_BITS * 2; i++) | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc(ida, GFP_KERNEL) != i); | 
|  | for (i = IDA_BITMAP_BITS * 2; i > 0; i--) | 
|  | ida_free(ida, i - 1); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  |  | 
|  | for (i = 0; i < IDA_BITMAP_BITS + BITS_PER_LONG - 4; i++) | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc(ida, GFP_KERNEL) != i); | 
|  | for (i = IDA_BITMAP_BITS + BITS_PER_LONG - 4; i > 0; i--) | 
|  | ida_free(ida, i - 1); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | /* | 
|  | * Check various situations where we attempt to free an ID we don't own. | 
|  | */ | 
|  | static void ida_check_bad_free(struct ida *ida) | 
|  | { | 
|  | unsigned long i; | 
|  |  | 
|  | printk("vvv Ignore \"not allocated\" warnings\n"); | 
|  | /* IDA is empty; all of these will fail */ | 
|  | ida_free(ida, 0); | 
|  | for (i = 0; i < 31; i++) | 
|  | ida_free(ida, 1 << i); | 
|  |  | 
|  | /* IDA contains a single value entry */ | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, 3, GFP_KERNEL) != 3); | 
|  | ida_free(ida, 0); | 
|  | for (i = 0; i < 31; i++) | 
|  | ida_free(ida, 1 << i); | 
|  |  | 
|  | /* IDA contains a single bitmap */ | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, 1023, GFP_KERNEL) != 1023); | 
|  | ida_free(ida, 0); | 
|  | for (i = 0; i < 31; i++) | 
|  | ida_free(ida, 1 << i); | 
|  |  | 
|  | /* IDA contains a tree */ | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, (1 << 20) - 1, GFP_KERNEL) != (1 << 20) - 1); | 
|  | ida_free(ida, 0); | 
|  | for (i = 0; i < 31; i++) | 
|  | ida_free(ida, 1 << i); | 
|  | printk("^^^ \"not allocated\" warnings over\n"); | 
|  |  | 
|  | ida_free(ida, 3); | 
|  | ida_free(ida, 1023); | 
|  | ida_free(ida, (1 << 20) - 1); | 
|  |  | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | /* | 
|  | * Check ida_find_first_range() and varriants. | 
|  | */ | 
|  | static void ida_check_find_first(struct ida *ida) | 
|  | { | 
|  | /* IDA is empty; all of the below should be not exist */ | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 0)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 3)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 63)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 1023)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, (1 << 20) - 1)); | 
|  |  | 
|  | /* IDA contains a single value entry */ | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, 3, GFP_KERNEL) != 3); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 0)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, 3)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 63)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 1023)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, (1 << 20) - 1)); | 
|  |  | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, 63, GFP_KERNEL) != 63); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 0)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, 3)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, 63)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 1023)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, (1 << 20) - 1)); | 
|  |  | 
|  | /* IDA contains a single bitmap */ | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, 1023, GFP_KERNEL) != 1023); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 0)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, 3)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, 63)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, 1023)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, (1 << 20) - 1)); | 
|  |  | 
|  | /* IDA contains a tree */ | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_alloc_min(ida, (1 << 20) - 1, GFP_KERNEL) != (1 << 20) - 1); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_exists(ida, 0)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, 3)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, 63)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, 1023)); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_exists(ida, (1 << 20) - 1)); | 
|  |  | 
|  | /* Now try to find first */ | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first(ida) != 3); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, -1, 2) != -EINVAL); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 0, 2) != -ENOENT); // no used ID | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 0, 3) != 3); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 1, 3) != 3); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 3, 3) != 3); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 2, 4) != 3); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 4, 3) != -ENOENT); // min > max, fail | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 4, 60) != -ENOENT); // no used ID | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 4, 64) != 63); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 63, 63) != 63); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 64, 1026) != 1023); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 1023, 1023) != 1023); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 1023, (1 << 20) - 1) != 1023); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, 1024, (1 << 20) - 1) != (1 << 20) - 1); | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, ida_find_first_range(ida, (1 << 20), INT_MAX) != -ENOENT); | 
|  |  | 
|  | ida_free(ida, 3); | 
|  | ida_free(ida, 63); | 
|  | ida_free(ida, 1023); | 
|  | ida_free(ida, (1 << 20) - 1); | 
|  |  | 
|  | IDA_BUG_ON(ida, !ida_is_empty(ida)); | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | static DEFINE_IDA(ida); | 
|  |  | 
|  | static int ida_checks(void) | 
|  | { | 
|  | IDA_BUG_ON(&ida, !ida_is_empty(&ida)); | 
|  | ida_check_alloc(&ida); | 
|  | ida_check_destroy(&ida); | 
|  | ida_check_leaf(&ida, 0); | 
|  | ida_check_leaf(&ida, 1024); | 
|  | ida_check_leaf(&ida, 1024 * 64); | 
|  | ida_check_max(&ida); | 
|  | ida_check_conv(&ida); | 
|  | ida_check_bad_free(&ida); | 
|  | ida_check_find_first(&ida); | 
|  |  | 
|  | printk("IDA: %u of %u tests passed\n", tests_passed, tests_run); | 
|  | return (tests_run != tests_passed) ? 0 : -EINVAL; | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | static void ida_exit(void) | 
|  | { | 
|  | } | 
|  |  | 
|  | module_init(ida_checks); | 
|  | module_exit(ida_exit); | 
|  | MODULE_AUTHOR("Matthew Wilcox <willy@infradead.org>"); | 
|  | MODULE_DESCRIPTION("Test the IDA API"); | 
|  | MODULE_LICENSE("GPL"); |