lib/rhashtable.c

   1 /*
   2  * Resizable, Scalable, Concurrent Hash Table
   3  *
   4  * Copyright (c) 2014 Thomas Graf <tgraf@suug.ch>
   5  * Copyright (c) 2008-2014 Patrick McHardy <kaber@trash.net>
   6  *
   7  * Based on the following paper:
   8  * https://www.usenix.org/legacy/event/atc11/tech/final_files/Triplett.pdf
   9  *
  10  * Code partially derived from nft_hash
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  14  * published by the Free Software Foundation.
  15  */
  16
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <linux/log2.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/vmalloc.h>
  22 #include <linux/mm.h>
  23 #include <linux/jhash.h>
  24 #include <linux/random.h>
  25 #include <linux/rhashtable.h>
  26
  27 #define HASH_DEFAULT_SIZE       64UL
  28 #define HASH_MIN_SIZE           4UL
  29
  30 #define ASSERT_RHT_MUTEX(HT) BUG_ON(!lockdep_rht_mutex_is_held(HT))
  31
  32 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
  33 int lockdep_rht_mutex_is_held(const struct rhashtable *ht)
  34 {
  35         return ht->p.mutex_is_held(ht->p.parent);
  36 }
  37 EXPORT_SYMBOL_GPL(lockdep_rht_mutex_is_held);
  38
  39 int lockdep_rht_bucket_is_held(const struct bucket_table *tbl, u32 hash)
  40 {
  41         return 1;
  42 }
  43 EXPORT_SYMBOL_GPL(lockdep_rht_bucket_is_held);
  44 #endif
  45
  46 static void *rht_obj(const struct rhashtable *ht, const struct rhash_head *he)
  47 {
  48         return (void *) he - ht->p.head_offset;
  49 }
  50
  51 static u32 rht_bucket_index(const struct bucket_table *tbl, u32 hash)
  52 {
  53         return hash & (tbl->size - 1);
  54 }
  55
  56 static u32 obj_raw_hashfn(const struct rhashtable *ht, const void *ptr)
  57 {
  58         u32 hash;
  59
  60         if (unlikely(!ht->p.key_len))
  61                 hash = ht->p.obj_hashfn(ptr, ht->p.hash_rnd);
  62         else
  63                 hash = ht->p.hashfn(ptr + ht->p.key_offset, ht->p.key_len,
  64                                     ht->p.hash_rnd);
  65
  66         return hash;
  67 }
  68
  69 static u32 key_hashfn(const struct rhashtable *ht, const void *key, u32 len)
  70 {
  71         struct bucket_table *tbl = rht_dereference_rcu(ht->tbl, ht);
  72         u32 hash;
  73
  74         hash = ht->p.hashfn(key, len, ht->p.hash_rnd);
  75
  76         return rht_bucket_index(tbl, hash);
  77 }
  78
  79 static u32 head_hashfn(const struct rhashtable *ht,
  80                        const struct bucket_table *tbl,
  81                        const struct rhash_head *he)
  82 {
  83         return rht_bucket_index(tbl, obj_raw_hashfn(ht, rht_obj(ht, he)));
  84 }
  85
  86 static struct rhash_head __rcu **bucket_tail(struct bucket_table *tbl, u32 n)
  87 {
  88         struct rhash_head __rcu **pprev;
  89
  90         for (pprev = &tbl->buckets[n];
  91              rht_dereference_bucket(*pprev, tbl, n);
  92              pprev = &rht_dereference_bucket(*pprev, tbl, n)->next)
  93                 ;
  94
  95         return pprev;
  96 }
  97
  98 static struct bucket_table *bucket_table_alloc(size_t nbuckets)
  99 {
 100         struct bucket_table *tbl;
 101         size_t size;
 102
 103         size = sizeof(*tbl) + nbuckets * sizeof(tbl->buckets[0]);
 104         tbl = kzalloc(size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 105         if (tbl == NULL)
 106                 tbl = vzalloc(size);
 107
 108         if (tbl == NULL)
 109                 return NULL;
 110
 111         tbl->size = nbuckets;
 112
 113         return tbl;
 114 }
 115
 116 static void bucket_table_free(const struct bucket_table *tbl)
 117 {
 118         kvfree(tbl);
 119 }
 120
 121 /**
 122  * rht_grow_above_75 - returns true if nelems > 0.75 * table-size
 123  * @ht:         hash table
 124  * @new_size:   new table size
 125  */
 126 bool rht_grow_above_75(const struct rhashtable *ht, size_t new_size)
 127 {
 128         /* Expand table when exceeding 75% load */
 129         return ht->nelems > (new_size / 4 * 3);
 130 }
 131 EXPORT_SYMBOL_GPL(rht_grow_above_75);
 132
 133 /**
 134  * rht_shrink_below_30 - returns true if nelems < 0.3 * table-size
 135  * @ht:         hash table
 136  * @new_size:   new table size
 137  */
 138 bool rht_shrink_below_30(const struct rhashtable *ht, size_t new_size)
 139 {
 140         /* Shrink table beneath 30% load */
 141         return ht->nelems < (new_size * 3 / 10);
 142 }
 143 EXPORT_SYMBOL_GPL(rht_shrink_below_30);
 144
 145 static void hashtable_chain_unzip(const struct rhashtable *ht,
 146                                   const struct bucket_table *new_tbl,
 147                                   struct bucket_table *old_tbl, size_t n)
 148 {
 149         struct rhash_head *he, *p, *next;
 150         unsigned int h;
 151
 152         /* Old bucket empty, no work needed. */
 153         p = rht_dereference(old_tbl->buckets[n], ht);
 154         if (!p)
 155                 return;
 156
 157         /* Advance the old bucket pointer one or more times until it
 158          * reaches a node that doesn't hash to the same bucket as the
 159          * previous node p. Call the previous node p;
 160          */
 161         h = head_hashfn(ht, new_tbl, p);
 162         rht_for_each_continue(he, p->next, old_tbl, n) {
 163                 if (head_hashfn(ht, new_tbl, he) != h)
 164                         break;
 165                 p = he;
 166         }
 167         RCU_INIT_POINTER(old_tbl->buckets[n], p->next);
 168
 169         /* Find the subsequent node which does hash to the same
 170          * bucket as node P, or NULL if no such node exists.
 171          */
 172         next = NULL;
 173         if (he) {
 174                 rht_for_each_continue(he, he->next, old_tbl, n) {
 175                         if (head_hashfn(ht, new_tbl, he) == h) {
 176                                 next = he;
 177                                 break;
 178                         }
 179                 }
 180         }
 181
 182         /* Set p's next pointer to that subsequent node pointer,
 183          * bypassing the nodes which do not hash to p's bucket
 184          */
 185         RCU_INIT_POINTER(p->next, next);
 186 }
 187
 188 /**
 189  * rhashtable_expand - Expand hash table while allowing concurrent lookups
 190  * @ht:         the hash table to expand
 191  *
 192  * A secondary bucket array is allocated and the hash entries are migrated
 193  * while keeping them on both lists until the end of the RCU grace period.
 194  *
 195  * This function may only be called in a context where it is safe to call
 196  * synchronize_rcu(), e.g. not within a rcu_read_lock() section.
 197  *
 198  * The caller must ensure that no concurrent table mutations take place.
 199  * It is however valid to have concurrent lookups if they are RCU protected.
 200  */
 201 int rhashtable_expand(struct rhashtable *ht)
 202 {
 203         struct bucket_table *new_tbl, *old_tbl = rht_dereference(ht->tbl, ht);
 204         struct rhash_head *he;
 205         unsigned int i, h;
 206         bool complete;
 207
 208         ASSERT_RHT_MUTEX(ht);
 209
 210         if (ht->p.max_shift && ht->shift >= ht->p.max_shift)
 211                 return 0;
 212
 213         new_tbl = bucket_table_alloc(old_tbl->size * 2);
 214         if (new_tbl == NULL)
 215                 return -ENOMEM;
 216
 217         ht->shift++;
 218
 219         /* For each new bucket, search the corresponding old bucket
 220          * for the first entry that hashes to the new bucket, and
 221          * link the new bucket to that entry. Since all the entries
 222          * which will end up in the new bucket appear in the same
 223          * old bucket, this constructs an entirely valid new hash
 224          * table, but with multiple buckets "zipped" together into a
 225          * single imprecise chain.
 226          */
 227         for (i = 0; i < new_tbl->size; i++) {
 228                 h = rht_bucket_index(old_tbl, i);
 229                 rht_for_each(he, old_tbl, h) {
 230                         if (head_hashfn(ht, new_tbl, he) == i) {
 231                                 RCU_INIT_POINTER(new_tbl->buckets[i], he);
 232                                 break;
 233                         }
 234                 }
 235         }
 236
 237         /* Publish the new table pointer. Lookups may now traverse
 238          * the new table, but they will not benefit from any
 239          * additional efficiency until later steps unzip the buckets.
 240          */
 241         rcu_assign_pointer(ht->tbl, new_tbl);
 242
 243         /* Unzip interleaved hash chains */
 244         do {
 245                 /* Wait for readers. All new readers will see the new
 246                  * table, and thus no references to the old table will
 247                  * remain.
 248                  */
 249                 synchronize_rcu();
 250
 251                 /* For each bucket in the old table (each of which
 252                  * contains items from multiple buckets of the new
 253                  * table): ...
 254                  */
 255                 complete = true;
 256                 for (i = 0; i < old_tbl->size; i++) {
 257                         hashtable_chain_unzip(ht, new_tbl, old_tbl, i);
 258                         if (old_tbl->buckets[i] != NULL)
 259                                 complete = false;
 260                 }
 261         } while (!complete);
 262
 263         bucket_table_free(old_tbl);
 264         return 0;
 265 }
 266 EXPORT_SYMBOL_GPL(rhashtable_expand);
 267
 268 /**
 269  * rhashtable_shrink - Shrink hash table while allowing concurrent lookups
 270  * @ht:         the hash table to shrink
 271  *
 272  * This function may only be called in a context where it is safe to call
 273  * synchronize_rcu(), e.g. not within a rcu_read_lock() section.
 274  *
 275  * The caller must ensure that no concurrent table mutations take place.
 276  * It is however valid to have concurrent lookups if they are RCU protected.
 277  */
 278 int rhashtable_shrink(struct rhashtable *ht)
 279 {
 280         struct bucket_table *ntbl, *tbl = rht_dereference(ht->tbl, ht);
 281         unsigned int i;
 282
 283         ASSERT_RHT_MUTEX(ht);
 284
 285         if (ht->shift <= ht->p.min_shift)
 286                 return 0;
 287
 288         ntbl = bucket_table_alloc(tbl->size / 2);
 289         if (ntbl == NULL)
 290                 return -ENOMEM;
 291
 292         ht->shift--;
 293
 294         /* Link each bucket in the new table to the first bucket
 295          * in the old table that contains entries which will hash
 296          * to the new bucket.
 297          */
 298         for (i = 0; i < ntbl->size; i++) {
 299                 ntbl->buckets[i] = tbl->buckets[i];
 300                 RCU_INIT_POINTER(*bucket_tail(ntbl, i),
 301                                  tbl->buckets[i + ntbl->size]);
 302
 303         }
 304
 305         /* Publish the new, valid hash table */
 306         rcu_assign_pointer(ht->tbl, ntbl);
 307
 308         /* Wait for readers. No new readers will have references to the
 309          * old hash table.
 310          */
 311         synchronize_rcu();
 312
 313         bucket_table_free(tbl);
 314
 315         return 0;
 316 }
 317 EXPORT_SYMBOL_GPL(rhashtable_shrink);
 318
 319 /**
 320  * rhashtable_insert - insert object into hash hash table
 321  * @ht:         hash table
 322  * @obj:        pointer to hash head inside object
 323  *
 324  * Will automatically grow the table via rhashtable_expand() if the the
 325  * grow_decision function specified at rhashtable_init() returns true.
 326  *
 327  * The caller must ensure that no concurrent table mutations occur. It is
 328  * however valid to have concurrent lookups if they are RCU protected.
 329  */
 330 void rhashtable_insert(struct rhashtable *ht, struct rhash_head *obj)
 331 {
 332         struct bucket_table *tbl = rht_dereference(ht->tbl, ht);
 333         u32 hash;
 334
 335         ASSERT_RHT_MUTEX(ht);
 336
 337         hash = head_hashfn(ht, tbl, obj);
 338         RCU_INIT_POINTER(obj->next, tbl->buckets[hash]);
 339         rcu_assign_pointer(tbl->buckets[hash], obj);
 340         ht->nelems++;
 341
 342         if (ht->p.grow_decision && ht->p.grow_decision(ht, tbl->size))
 343                 rhashtable_expand(ht);
 344 }
 345 EXPORT_SYMBOL_GPL(rhashtable_insert);
 346
 347 /**
 348  * rhashtable_remove - remove object from hash table
 349  * @ht:         hash table
 350  * @obj:        pointer to hash head inside object
 351  *
 352  * Since the hash chain is single linked, the removal operation needs to
 353  * walk the bucket chain upon removal. The removal operation is thus
 354  * considerable slow if the hash table is not correctly sized.
 355  *
 356  * Will automatically shrink the table via rhashtable_expand() if the the
 357  * shrink_decision function specified at rhashtable_init() returns true.
 358  *
 359  * The caller must ensure that no concurrent table mutations occur. It is
 360  * however valid to have concurrent lookups if they are RCU protected.
 361  */
 362 bool rhashtable_remove(struct rhashtable *ht, struct rhash_head *obj)
 363 {
 364         struct bucket_table *tbl = rht_dereference(ht->tbl, ht);
 365         struct rhash_head __rcu **pprev;
 366         struct rhash_head *he;
 367         u32 h;
 368
 369         ASSERT_RHT_MUTEX(ht);
 370
 371         h = head_hashfn(ht, tbl, obj);
 372
 373         pprev = &tbl->buckets[h];
 374         rht_for_each(he, tbl, h) {
 375                 if (he != obj) {
 376                         pprev = &he->next;
 377                         continue;
 378                 }
 379
 380                 RCU_INIT_POINTER(*pprev, he->next);
 381                 ht->nelems--;
 382
 383                 if (ht->p.shrink_decision &&
 384                     ht->p.shrink_decision(ht, tbl->size))
 385                         rhashtable_shrink(ht);
 386
 387                 return true;
 388         }
 389
 390         return false;
 391 }
 392 EXPORT_SYMBOL_GPL(rhashtable_remove);
 393
 394 /**
 395  * rhashtable_lookup - lookup key in hash table
 396  * @ht:         hash table
 397  * @key:        pointer to key
 398  *
 399  * Computes the hash value for the key and traverses the bucket chain looking
 400  * for a entry with an identical key. The first matching entry is returned.
 401  *
 402  * This lookup function may only be used for fixed key hash table (key_len
 403  * paramter set). It will BUG() if used inappropriately.
 404  *
 405  * Lookups may occur in parallel with hash mutations as long as the lookup is
 406  * guarded by rcu_read_lock(). The caller must take care of this.
 407  */
 408 void *rhashtable_lookup(const struct rhashtable *ht, const void *key)
 409 {
 410         const struct bucket_table *tbl = rht_dereference_rcu(ht->tbl, ht);
 411         struct rhash_head *he;
 412         u32 h;
 413
 414         BUG_ON(!ht->p.key_len);
 415
 416         h = key_hashfn(ht, key, ht->p.key_len);
 417         rht_for_each_rcu(he, tbl, h) {
 418                 if (memcmp(rht_obj(ht, he) + ht->p.key_offset, key,
 419                            ht->p.key_len))
 420                         continue;
 421                 return rht_obj(ht, he);
 422         }
 423
 424         return NULL;
 425 }
 426 EXPORT_SYMBOL_GPL(rhashtable_lookup);
 427
 428 /**
 429  * rhashtable_lookup_compare - search hash table with compare function
 430  * @ht:         hash table
 431  * @key:        the pointer to the key
 432  * @compare:    compare function, must return true on match
 433  * @arg:        argument passed on to compare function
 434  *
 435  * Traverses the bucket chain behind the provided hash value and calls the
 436  * specified compare function for each entry.
 437  *
 438  * Lookups may occur in parallel with hash mutations as long as the lookup is
 439  * guarded by rcu_read_lock(). The caller must take care of this.
 440  *
 441  * Returns the first entry on which the compare function returned true.
 442  */
 443 void *rhashtable_lookup_compare(const struct rhashtable *ht, const void *key,
 444                                 bool (*compare)(void *, void *), void *arg)
 445 {
 446         const struct bucket_table *tbl = rht_dereference_rcu(ht->tbl, ht);
 447         struct rhash_head *he;
 448         u32 hash;
 449
 450         hash = key_hashfn(ht, key, ht->p.key_len);
 451         rht_for_each_rcu(he, tbl, hash) {
 452                 if (!compare(rht_obj(ht, he), arg))
 453                         continue;
 454                 return rht_obj(ht, he);
 455         }
 456
 457         return NULL;
 458 }
 459 EXPORT_SYMBOL_GPL(rhashtable_lookup_compare);
 460
 461 static size_t rounded_hashtable_size(struct rhashtable_params *params)
 462 {
 463         return max(roundup_pow_of_two(params->nelem_hint * 4 / 3),
 464                    1UL << params->min_shift);
 465 }
 466
 467 /**
 468  * rhashtable_init - initialize a new hash table
 469  * @ht:         hash table to be initialized
 470  * @params:     configuration parameters
 471  *
 472  * Initializes a new hash table based on the provided configuration
 473  * parameters. A table can be configured either with a variable or
 474  * fixed length key:
 475  *
 476  * Configuration Example 1: Fixed length keys
 477  * struct test_obj {
 478  *      int                     key;
 479  *      void *                  my_member;
 480  *      struct rhash_head       node;
 481  * };
 482  *
 483  * struct rhashtable_params params = {
 484  *      .head_offset = offsetof(struct test_obj, node),
 485  *      .key_offset = offsetof(struct test_obj, key),
 486  *      .key_len = sizeof(int),
 487  *      .hashfn = jhash,
 488  * #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
 489  *      .mutex_is_held = &my_mutex_is_held,
 490  * #endif
 491  * };
 492  *
 493  * Configuration Example 2: Variable length keys
 494  * struct test_obj {
 495  *      [...]
 496  *      struct rhash_head       node;
 497  * };
 498  *
 499  * u32 my_hash_fn(const void *data, u32 seed)
 500  * {
 501  *      struct test_obj *obj = data;
 502  *
 503  *      return [... hash ...];
 504  * }
 505  *
 506  * struct rhashtable_params params = {
 507  *      .head_offset = offsetof(struct test_obj, node),
 508  *      .hashfn = jhash,
 509  *      .obj_hashfn = my_hash_fn,
 510  * #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
 511  *      .mutex_is_held = &my_mutex_is_held,
 512  * #endif
 513  * };
 514  */
 515 int rhashtable_init(struct rhashtable *ht, struct rhashtable_params *params)
 516 {
 517         struct bucket_table *tbl;
 518         size_t size;
 519
 520         size = HASH_DEFAULT_SIZE;
 521
 522         if ((params->key_len && !params->hashfn) ||
 523             (!params->key_len && !params->obj_hashfn))
 524                 return -EINVAL;
 525
 526         params->min_shift = max_t(size_t, params->min_shift,
 527                                   ilog2(HASH_MIN_SIZE));
 528
 529         if (params->nelem_hint)
 530                 size = rounded_hashtable_size(params);
 531
 532         tbl = bucket_table_alloc(size);
 533         if (tbl == NULL)
 534                 return -ENOMEM;
 535
 536         memset(ht, 0, sizeof(*ht));
 537         ht->shift = ilog2(tbl->size);
 538         memcpy(&ht->p, params, sizeof(*params));
 539         RCU_INIT_POINTER(ht->tbl, tbl);
 540
 541         if (!ht->p.hash_rnd)
 542                 get_random_bytes(&ht->p.hash_rnd, sizeof(ht->p.hash_rnd));
 543
 544         return 0;
 545 }
 546 EXPORT_SYMBOL_GPL(rhashtable_init);
 547
 548 /**
 549  * rhashtable_destroy - destroy hash table
 550  * @ht:         the hash table to destroy
 551  *
 552  * Frees the bucket array. This function is not rcu safe, therefore the caller
 553  * has to make sure that no resizing may happen by unpublishing the hashtable
 554  * and waiting for the quiescent cycle before releasing the bucket array.
 555  */
 556 void rhashtable_destroy(const struct rhashtable *ht)
 557 {
 558         bucket_table_free(ht->tbl);
 559 }
 560 EXPORT_SYMBOL_GPL(rhashtable_destroy);
 561
 562 /**************************************************************************
 563  * Self Test
 564  **************************************************************************/
 565
 566 #ifdef CONFIG_TEST_RHASHTABLE
 567
 568 #define TEST_HT_SIZE    8
 569 #define TEST_ENTRIES    2048
 570 #define TEST_PTR        ((void *) 0xdeadbeef)
 571 #define TEST_NEXPANDS   4
 572
 573 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
 574 static int test_mutex_is_held(void *parent)
 575 {
 576         return 1;
 577 }
 578 #endif
 579
 580 struct test_obj {
 581         void                    *ptr;
 582         int                     value;
 583         struct rhash_head       node;
 584 };
 585
 586 static int __init test_rht_lookup(struct rhashtable *ht)
 587 {
 588         unsigned int i;
 589
 590         for (i = 0; i < TEST_ENTRIES * 2; i++) {
 591                 struct test_obj *obj;
 592                 bool expected = !(i % 2);
 593                 u32 key = i;
 594
 595                 obj = rhashtable_lookup(ht, &key);
 596
 597                 if (expected && !obj) {
 598                         pr_warn("Test failed: Could not find key %u\n", key);
 599                         return -ENOENT;
 600                 } else if (!expected && obj) {
 601                         pr_warn("Test failed: Unexpected entry found for key %u\n",
 602                                 key);
 603                         return -EEXIST;
 604                 } else if (expected && obj) {
 605                         if (obj->ptr != TEST_PTR || obj->value != i) {
 606                                 pr_warn("Test failed: Lookup value mismatch %p!=%p, %u!=%u\n",
 607                                         obj->ptr, TEST_PTR, obj->value, i);
 608                                 return -EINVAL;
 609                         }
 610                 }
 611         }
 612
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 static void test_bucket_stats(struct rhashtable *ht, bool quiet)
 617 {
 618         unsigned int cnt, rcu_cnt, i, total = 0;
 619         struct rhash_head *pos;
 620         struct test_obj *obj;
 621         struct bucket_table *tbl;
 622
 623         tbl = rht_dereference_rcu(ht->tbl, ht);
 624         for (i = 0; i < tbl->size; i++) {
 625                 rcu_cnt = cnt = 0;
 626
 627                 if (!quiet)
 628                         pr_info(" [%#4x/%zu]", i, tbl->size);
 629
 630                 rht_for_each_entry_rcu(obj, pos, tbl, i, node) {
 631                         cnt++;
 632                         total++;
 633                         if (!quiet)
 634                                 pr_cont(" [%p],", obj);
 635                 }
 636
 637                 rht_for_each_entry_rcu(obj, pos, tbl, i, node)
 638                         rcu_cnt++;
 639
 640                 if (rcu_cnt != cnt)
 641                         pr_warn("Test failed: Chain count mismach %d != %d",
 642                                 cnt, rcu_cnt);
 643
 644                 if (!quiet)
 645                         pr_cont("\n  [%#x] first element: %p, chain length: %u\n",
 646                                 i, tbl->buckets[i], cnt);
 647         }
 648
 649         pr_info("  Traversal complete: counted=%u, nelems=%zu, entries=%d\n",
 650                 total, ht->nelems, TEST_ENTRIES);
 651
 652         if (total != ht->nelems || total != TEST_ENTRIES)
 653                 pr_warn("Test failed: Total count mismatch ^^^");
 654 }
 655
 656 static int __init test_rhashtable(struct rhashtable *ht)
 657 {
 658         struct bucket_table *tbl;
 659         struct test_obj *obj;
 660         struct rhash_head *pos, *next;
 661         int err;
 662         unsigned int i;
 663
 664         /*
 665          * Insertion Test:
 666          * Insert TEST_ENTRIES into table with all keys even numbers
 667          */
 668         pr_info("  Adding %d keys\n", TEST_ENTRIES);
 669         for (i = 0; i < TEST_ENTRIES; i++) {
 670                 struct test_obj *obj;
 671
 672                 obj = kzalloc(sizeof(*obj), GFP_KERNEL);
 673                 if (!obj) {
 674                         err = -ENOMEM;
 675                         goto error;
 676                 }
 677
 678                 obj->ptr = TEST_PTR;
 679                 obj->value = i * 2;
 680
 681                 rhashtable_insert(ht, &obj->node);
 682         }
 683
 684         rcu_read_lock();
 685         test_bucket_stats(ht, true);
 686         test_rht_lookup(ht);
 687         rcu_read_unlock();
 688
 689         for (i = 0; i < TEST_NEXPANDS; i++) {
 690                 pr_info("  Table expansion iteration %u...\n", i);
 691                 rhashtable_expand(ht);
 692
 693                 rcu_read_lock();
 694                 pr_info("  Verifying lookups...\n");
 695                 test_rht_lookup(ht);
 696                 rcu_read_unlock();
 697         }
 698
 699         for (i = 0; i < TEST_NEXPANDS; i++) {
 700                 pr_info("  Table shrinkage iteration %u...\n", i);
 701                 rhashtable_shrink(ht);
 702
 703                 rcu_read_lock();
 704                 pr_info("  Verifying lookups...\n");
 705                 test_rht_lookup(ht);
 706                 rcu_read_unlock();
 707         }
 708
 709         rcu_read_lock();
 710         test_bucket_stats(ht, true);
 711         rcu_read_unlock();
 712
 713         pr_info("  Deleting %d keys\n", TEST_ENTRIES);
 714         for (i = 0; i < TEST_ENTRIES; i++) {
 715                 u32 key = i * 2;
 716
 717                 obj = rhashtable_lookup(ht, &key);
 718                 BUG_ON(!obj);
 719
 720                 rhashtable_remove(ht, &obj->node);
 721                 kfree(obj);
 722         }
 723
 724         return 0;
 725
 726 error:
 727         tbl = rht_dereference_rcu(ht->tbl, ht);
 728         for (i = 0; i < tbl->size; i++)
 729                 rht_for_each_entry_safe(obj, pos, next, tbl, i, node)
 730                         kfree(obj);
 731
 732         return err;
 733 }
 734
 735 static int __init test_rht_init(void)
 736 {
 737         struct rhashtable ht;
 738         struct rhashtable_params params = {
 739                 .nelem_hint = TEST_HT_SIZE,
 740                 .head_offset = offsetof(struct test_obj, node),
 741                 .key_offset = offsetof(struct test_obj, value),
 742                 .key_len = sizeof(int),
 743                 .hashfn = jhash,
 744 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
 745                 .mutex_is_held = &test_mutex_is_held,
 746 #endif
 747                 .grow_decision = rht_grow_above_75,
 748                 .shrink_decision = rht_shrink_below_30,
 749         };
 750         int err;
 751
 752         pr_info("Running resizable hashtable tests...\n");
 753
 754         err = rhashtable_init(&ht, &params);
 755         if (err < 0) {
 756                 pr_warn("Test failed: Unable to initialize hashtable: %d\n",
 757                         err);
 758                 return err;
 759         }
 760
 761         err = test_rhashtable(&ht);
 762
 763         rhashtable_destroy(&ht);
 764
 765         return err;
 766 }
 767
 768 subsys_initcall(test_rht_init);
 769
 770 #endif /* CONFIG_TEST_RHASHTABLE */