xref: /openbmc/linux/lib/test_xarray.c (revision 828ff2ad)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 /*
3  * test_xarray.c: Test the XArray API
4  * Copyright (c) 2017-2018 Microsoft Corporation
5  * Author: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
6  */
7 
8 #include <linux/xarray.h>
9 #include <linux/module.h>
10 
11 static unsigned int tests_run;
12 static unsigned int tests_passed;
13 
14 #ifndef XA_DEBUG
15 # ifdef __KERNEL__
16 void xa_dump(const struct xarray *xa) { }
17 # endif
18 #undef XA_BUG_ON
19 #define XA_BUG_ON(xa, x) do {					\
20 	tests_run++;						\
21 	if (x) {						\
22 		printk("BUG at %s:%d\n", __func__, __LINE__);	\
23 		xa_dump(xa);					\
24 		dump_stack();					\
25 	} else {						\
26 		tests_passed++;					\
27 	}							\
28 } while (0)
29 #endif
30 
31 static void *xa_store_index(struct xarray *xa, unsigned long index, gfp_t gfp)
32 {
33 	return xa_store(xa, index, xa_mk_value(index & LONG_MAX), gfp);
34 }
35 
36 static void xa_alloc_index(struct xarray *xa, unsigned long index, gfp_t gfp)
37 {
38 	u32 id = 0;
39 
40 	XA_BUG_ON(xa, xa_alloc(xa, &id, UINT_MAX, xa_mk_value(index & LONG_MAX),
41 				gfp) != 0);
42 	XA_BUG_ON(xa, id != index);
43 }
44 
45 static void xa_erase_index(struct xarray *xa, unsigned long index)
46 {
47 	XA_BUG_ON(xa, xa_erase(xa, index) != xa_mk_value(index & LONG_MAX));
48 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, index) != NULL);
49 }
50 
51 /*
52  * If anyone needs this, please move it to xarray.c.  We have no current
53  * users outside the test suite because all current multislot users want
54  * to use the advanced API.
55  */
56 static void *xa_store_order(struct xarray *xa, unsigned long index,
57 		unsigned order, void *entry, gfp_t gfp)
58 {
59 	XA_STATE_ORDER(xas, xa, index, order);
60 	void *curr;
61 
62 	do {
63 		xas_lock(&xas);
64 		curr = xas_store(&xas, entry);
65 		xas_unlock(&xas);
66 	} while (xas_nomem(&xas, gfp));
67 
68 	return curr;
69 }
70 
71 static noinline void check_xa_err(struct xarray *xa)
72 {
73 	XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store_index(xa, 0, GFP_NOWAIT)) != 0);
74 	XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_erase(xa, 0)) != 0);
75 #ifndef __KERNEL__
76 	/* The kernel does not fail GFP_NOWAIT allocations */
77 	XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store_index(xa, 1, GFP_NOWAIT)) != -ENOMEM);
78 	XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store_index(xa, 1, GFP_NOWAIT)) != -ENOMEM);
79 #endif
80 	XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL)) != 0);
81 	XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store(xa, 1, xa_mk_value(0), GFP_KERNEL)) != 0);
82 	XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_erase(xa, 1)) != 0);
83 // kills the test-suite :-(
84 //	XA_BUG_ON(xa, xa_err(xa_store(xa, 0, xa_mk_internal(0), 0)) != -EINVAL);
85 }
86 
87 static noinline void check_xas_retry(struct xarray *xa)
88 {
89 	XA_STATE(xas, xa, 0);
90 	void *entry;
91 
92 	xa_store_index(xa, 0, GFP_KERNEL);
93 	xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL);
94 
95 	rcu_read_lock();
96 	XA_BUG_ON(xa, xas_find(&xas, ULONG_MAX) != xa_mk_value(0));
97 	xa_erase_index(xa, 1);
98 	XA_BUG_ON(xa, !xa_is_retry(xas_reload(&xas)));
99 	XA_BUG_ON(xa, xas_retry(&xas, NULL));
100 	XA_BUG_ON(xa, xas_retry(&xas, xa_mk_value(0)));
101 	xas_reset(&xas);
102 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node != XAS_RESTART);
103 	XA_BUG_ON(xa, xas_next_entry(&xas, ULONG_MAX) != xa_mk_value(0));
104 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node != NULL);
105 
106 	XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL) != NULL);
107 	XA_BUG_ON(xa, !xa_is_internal(xas_reload(&xas)));
108 	xas.xa_node = XAS_RESTART;
109 	XA_BUG_ON(xa, xas_next_entry(&xas, ULONG_MAX) != xa_mk_value(0));
110 	rcu_read_unlock();
111 
112 	/* Make sure we can iterate through retry entries */
113 	xas_lock(&xas);
114 	xas_set(&xas, 0);
115 	xas_store(&xas, XA_RETRY_ENTRY);
116 	xas_set(&xas, 1);
117 	xas_store(&xas, XA_RETRY_ENTRY);
118 
119 	xas_set(&xas, 0);
120 	xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
121 		xas_store(&xas, xa_mk_value(xas.xa_index));
122 	}
123 	xas_unlock(&xas);
124 
125 	xa_erase_index(xa, 0);
126 	xa_erase_index(xa, 1);
127 }
128 
129 static noinline void check_xa_load(struct xarray *xa)
130 {
131 	unsigned long i, j;
132 
133 	for (i = 0; i < 1024; i++) {
134 		for (j = 0; j < 1024; j++) {
135 			void *entry = xa_load(xa, j);
136 			if (j < i)
137 				XA_BUG_ON(xa, xa_to_value(entry) != j);
138 			else
139 				XA_BUG_ON(xa, entry);
140 		}
141 		XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, i, GFP_KERNEL) != NULL);
142 	}
143 
144 	for (i = 0; i < 1024; i++) {
145 		for (j = 0; j < 1024; j++) {
146 			void *entry = xa_load(xa, j);
147 			if (j >= i)
148 				XA_BUG_ON(xa, xa_to_value(entry) != j);
149 			else
150 				XA_BUG_ON(xa, entry);
151 		}
152 		xa_erase_index(xa, i);
153 	}
154 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
155 }
156 
157 static noinline void check_xa_mark_1(struct xarray *xa, unsigned long index)
158 {
159 	unsigned int order;
160 	unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 8 : 1;
161 
162 	/* NULL elements have no marks set */
163 	XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
164 	xa_set_mark(xa, index, XA_MARK_0);
165 	XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
166 
167 	/* Storing a pointer will not make a mark appear */
168 	XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, index, GFP_KERNEL) != NULL);
169 	XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
170 	xa_set_mark(xa, index, XA_MARK_0);
171 	XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
172 
173 	/* Setting one mark will not set another mark */
174 	XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index + 1, XA_MARK_0));
175 	XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_1));
176 
177 	/* Storing NULL clears marks, and they can't be set again */
178 	xa_erase_index(xa, index);
179 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
180 	XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
181 	xa_set_mark(xa, index, XA_MARK_0);
182 	XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, index, XA_MARK_0));
183 
184 	/*
185 	 * Storing a multi-index entry over entries with marks gives the
186 	 * entire entry the union of the marks
187 	 */
188 	BUG_ON((index % 4) != 0);
189 	for (order = 2; order < max_order; order++) {
190 		unsigned long base = round_down(index, 1UL << order);
191 		unsigned long next = base + (1UL << order);
192 		unsigned long i;
193 
194 		XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, index + 1, GFP_KERNEL));
195 		xa_set_mark(xa, index + 1, XA_MARK_0);
196 		XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, index + 2, GFP_KERNEL));
197 		xa_set_mark(xa, index + 2, XA_MARK_1);
198 		XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, next, GFP_KERNEL));
199 		xa_store_order(xa, index, order, xa_mk_value(index),
200 				GFP_KERNEL);
201 		for (i = base; i < next; i++) {
202 			XA_STATE(xas, xa, i);
203 			unsigned int seen = 0;
204 			void *entry;
205 
206 			XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_0));
207 			XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_1));
208 			XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_2));
209 
210 			/* We should see two elements in the array */
211 			xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX)
212 				seen++;
213 			XA_BUG_ON(xa, seen != 2);
214 
215 			/* One of which is marked */
216 			xas_set(&xas, 0);
217 			seen = 0;
218 			xas_for_each_marked(&xas, entry, ULONG_MAX, XA_MARK_0)
219 				seen++;
220 			XA_BUG_ON(xa, seen != 1);
221 		}
222 		XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, next, XA_MARK_0));
223 		XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, next, XA_MARK_1));
224 		XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, next, XA_MARK_2));
225 		xa_erase_index(xa, index);
226 		xa_erase_index(xa, next);
227 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
228 	}
229 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
230 }
231 
232 static noinline void check_xa_mark_2(struct xarray *xa)
233 {
234 	XA_STATE(xas, xa, 0);
235 	unsigned long index;
236 	unsigned int count = 0;
237 	void *entry;
238 
239 	xa_store_index(xa, 0, GFP_KERNEL);
240 	xa_set_mark(xa, 0, XA_MARK_0);
241 	xas_lock(&xas);
242 	xas_load(&xas);
243 	xas_init_marks(&xas);
244 	xas_unlock(&xas);
245 	XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, 0, XA_MARK_0) == 0);
246 
247 	for (index = 3500; index < 4500; index++) {
248 		xa_store_index(xa, index, GFP_KERNEL);
249 		xa_set_mark(xa, index, XA_MARK_0);
250 	}
251 
252 	xas_reset(&xas);
253 	rcu_read_lock();
254 	xas_for_each_marked(&xas, entry, ULONG_MAX, XA_MARK_0)
255 		count++;
256 	rcu_read_unlock();
257 	XA_BUG_ON(xa, count != 1000);
258 
259 	xas_lock(&xas);
260 	xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
261 		xas_init_marks(&xas);
262 		XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, xas.xa_index, XA_MARK_0));
263 		XA_BUG_ON(xa, !xas_get_mark(&xas, XA_MARK_0));
264 	}
265 	xas_unlock(&xas);
266 
267 	xa_destroy(xa);
268 }
269 
270 static noinline void check_xa_mark(struct xarray *xa)
271 {
272 	unsigned long index;
273 
274 	for (index = 0; index < 16384; index += 4)
275 		check_xa_mark_1(xa, index);
276 
277 	check_xa_mark_2(xa);
278 }
279 
280 static noinline void check_xa_shrink(struct xarray *xa)
281 {
282 	XA_STATE(xas, xa, 1);
283 	struct xa_node *node;
284 	unsigned int order;
285 	unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 15 : 1;
286 
287 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
288 	XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 0, GFP_KERNEL) != NULL);
289 	XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL) != NULL);
290 
291 	/*
292 	 * Check that erasing the entry at 1 shrinks the tree and properly
293 	 * marks the node as being deleted.
294 	 */
295 	xas_lock(&xas);
296 	XA_BUG_ON(xa, xas_load(&xas) != xa_mk_value(1));
297 	node = xas.xa_node;
298 	XA_BUG_ON(xa, xa_entry_locked(xa, node, 0) != xa_mk_value(0));
299 	XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, NULL) != xa_mk_value(1));
300 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 1) != NULL);
301 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node != XAS_BOUNDS);
302 	XA_BUG_ON(xa, xa_entry_locked(xa, node, 0) != XA_RETRY_ENTRY);
303 	XA_BUG_ON(xa, xas_load(&xas) != NULL);
304 	xas_unlock(&xas);
305 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 0) != xa_mk_value(0));
306 	xa_erase_index(xa, 0);
307 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
308 
309 	for (order = 0; order < max_order; order++) {
310 		unsigned long max = (1UL << order) - 1;
311 		xa_store_order(xa, 0, order, xa_mk_value(0), GFP_KERNEL);
312 		XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max) != xa_mk_value(0));
313 		XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max + 1) != NULL);
314 		rcu_read_lock();
315 		node = xa_head(xa);
316 		rcu_read_unlock();
317 		XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, ULONG_MAX, GFP_KERNEL) !=
318 				NULL);
319 		rcu_read_lock();
320 		XA_BUG_ON(xa, xa_head(xa) == node);
321 		rcu_read_unlock();
322 		XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max + 1) != NULL);
323 		xa_erase_index(xa, ULONG_MAX);
324 		XA_BUG_ON(xa, xa->xa_head != node);
325 		xa_erase_index(xa, 0);
326 	}
327 }
328 
329 static noinline void check_cmpxchg(struct xarray *xa)
330 {
331 	void *FIVE = xa_mk_value(5);
332 	void *SIX = xa_mk_value(6);
333 	void *LOTS = xa_mk_value(12345678);
334 
335 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
336 	XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 12345678, GFP_KERNEL) != NULL);
337 	XA_BUG_ON(xa, xa_insert(xa, 12345678, xa, GFP_KERNEL) != -EEXIST);
338 	XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 12345678, SIX, FIVE, GFP_KERNEL) != LOTS);
339 	XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 12345678, LOTS, FIVE, GFP_KERNEL) != LOTS);
340 	XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 12345678, FIVE, LOTS, GFP_KERNEL) != FIVE);
341 	XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 5, FIVE, NULL, GFP_KERNEL) != NULL);
342 	XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 5, NULL, FIVE, GFP_KERNEL) != NULL);
343 	xa_erase_index(xa, 12345678);
344 	xa_erase_index(xa, 5);
345 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
346 }
347 
348 static noinline void check_reserve(struct xarray *xa)
349 {
350 	void *entry;
351 	unsigned long index = 0;
352 
353 	/* An array with a reserved entry is not empty */
354 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
355 	xa_reserve(xa, 12345678, GFP_KERNEL);
356 	XA_BUG_ON(xa, xa_empty(xa));
357 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 12345678));
358 	xa_release(xa, 12345678);
359 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
360 
361 	/* Releasing a used entry does nothing */
362 	xa_reserve(xa, 12345678, GFP_KERNEL);
363 	XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 12345678, GFP_NOWAIT) != NULL);
364 	xa_release(xa, 12345678);
365 	xa_erase_index(xa, 12345678);
366 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
367 
368 	/* cmpxchg sees a reserved entry as NULL */
369 	xa_reserve(xa, 12345678, GFP_KERNEL);
370 	XA_BUG_ON(xa, xa_cmpxchg(xa, 12345678, NULL, xa_mk_value(12345678),
371 				GFP_NOWAIT) != NULL);
372 	xa_release(xa, 12345678);
373 	xa_erase_index(xa, 12345678);
374 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
375 
376 	/* Can iterate through a reserved entry */
377 	xa_store_index(xa, 5, GFP_KERNEL);
378 	xa_reserve(xa, 6, GFP_KERNEL);
379 	xa_store_index(xa, 7, GFP_KERNEL);
380 
381 	xa_for_each(xa, entry, index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) {
382 		XA_BUG_ON(xa, index != 5 && index != 7);
383 	}
384 	xa_destroy(xa);
385 }
386 
387 static noinline void check_xas_erase(struct xarray *xa)
388 {
389 	XA_STATE(xas, xa, 0);
390 	void *entry;
391 	unsigned long i, j;
392 
393 	for (i = 0; i < 200; i++) {
394 		for (j = i; j < 2 * i + 17; j++) {
395 			xas_set(&xas, j);
396 			do {
397 				xas_lock(&xas);
398 				xas_store(&xas, xa_mk_value(j));
399 				xas_unlock(&xas);
400 			} while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
401 		}
402 
403 		xas_set(&xas, ULONG_MAX);
404 		do {
405 			xas_lock(&xas);
406 			xas_store(&xas, xa_mk_value(0));
407 			xas_unlock(&xas);
408 		} while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
409 
410 		xas_lock(&xas);
411 		xas_store(&xas, NULL);
412 
413 		xas_set(&xas, 0);
414 		j = i;
415 		xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
416 			XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_value(j));
417 			xas_store(&xas, NULL);
418 			j++;
419 		}
420 		xas_unlock(&xas);
421 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
422 	}
423 }
424 
425 #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
426 static noinline void check_multi_store_1(struct xarray *xa, unsigned long index,
427 		unsigned int order)
428 {
429 	XA_STATE(xas, xa, index);
430 	unsigned long min = index & ~((1UL << order) - 1);
431 	unsigned long max = min + (1UL << order);
432 
433 	xa_store_order(xa, index, order, xa_mk_value(index), GFP_KERNEL);
434 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, min) != xa_mk_value(index));
435 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max - 1) != xa_mk_value(index));
436 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max) != NULL);
437 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, min - 1) != NULL);
438 
439 	XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, xa_mk_value(min)) != xa_mk_value(index));
440 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, min) != xa_mk_value(min));
441 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max - 1) != xa_mk_value(min));
442 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, max) != NULL);
443 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, min - 1) != NULL);
444 
445 	xa_erase_index(xa, min);
446 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
447 }
448 
449 static noinline void check_multi_store_2(struct xarray *xa, unsigned long index,
450 		unsigned int order)
451 {
452 	XA_STATE(xas, xa, index);
453 	xa_store_order(xa, index, order, xa_mk_value(0), GFP_KERNEL);
454 
455 	XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, xa_mk_value(1)) != xa_mk_value(0));
456 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != index);
457 	XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, NULL) != xa_mk_value(1));
458 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
459 }
460 #endif
461 
462 static noinline void check_multi_store(struct xarray *xa)
463 {
464 #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
465 	unsigned long i, j, k;
466 	unsigned int max_order = (sizeof(long) == 4) ? 30 : 60;
467 
468 	/* Loading from any position returns the same value */
469 	xa_store_order(xa, 0, 1, xa_mk_value(0), GFP_KERNEL);
470 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 0) != xa_mk_value(0));
471 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 1) != xa_mk_value(0));
472 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 2) != NULL);
473 	rcu_read_lock();
474 	XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->count != 2);
475 	XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->nr_values != 2);
476 	rcu_read_unlock();
477 
478 	/* Storing adjacent to the value does not alter the value */
479 	xa_store(xa, 3, xa, GFP_KERNEL);
480 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 0) != xa_mk_value(0));
481 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 1) != xa_mk_value(0));
482 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 2) != NULL);
483 	rcu_read_lock();
484 	XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->count != 3);
485 	XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->nr_values != 2);
486 	rcu_read_unlock();
487 
488 	/* Overwriting multiple indexes works */
489 	xa_store_order(xa, 0, 2, xa_mk_value(1), GFP_KERNEL);
490 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 0) != xa_mk_value(1));
491 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 1) != xa_mk_value(1));
492 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 2) != xa_mk_value(1));
493 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 3) != xa_mk_value(1));
494 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, 4) != NULL);
495 	rcu_read_lock();
496 	XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->count != 4);
497 	XA_BUG_ON(xa, xa_to_node(xa_head(xa))->nr_values != 4);
498 	rcu_read_unlock();
499 
500 	/* We can erase multiple values with a single store */
501 	xa_store_order(xa, 0, 63, NULL, GFP_KERNEL);
502 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
503 
504 	/* Even when the first slot is empty but the others aren't */
505 	xa_store_index(xa, 1, GFP_KERNEL);
506 	xa_store_index(xa, 2, GFP_KERNEL);
507 	xa_store_order(xa, 0, 2, NULL, GFP_KERNEL);
508 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
509 
510 	for (i = 0; i < max_order; i++) {
511 		for (j = 0; j < max_order; j++) {
512 			xa_store_order(xa, 0, i, xa_mk_value(i), GFP_KERNEL);
513 			xa_store_order(xa, 0, j, xa_mk_value(j), GFP_KERNEL);
514 
515 			for (k = 0; k < max_order; k++) {
516 				void *entry = xa_load(xa, (1UL << k) - 1);
517 				if ((i < k) && (j < k))
518 					XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
519 				else
520 					XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_value(j));
521 			}
522 
523 			xa_erase(xa, 0);
524 			XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
525 		}
526 	}
527 
528 	for (i = 0; i < 20; i++) {
529 		check_multi_store_1(xa, 200, i);
530 		check_multi_store_1(xa, 0, i);
531 		check_multi_store_1(xa, (1UL << i) + 1, i);
532 	}
533 	check_multi_store_2(xa, 4095, 9);
534 #endif
535 }
536 
537 static DEFINE_XARRAY_ALLOC(xa0);
538 
539 static noinline void check_xa_alloc(void)
540 {
541 	int i;
542 	u32 id;
543 
544 	/* An empty array should assign 0 to the first alloc */
545 	xa_alloc_index(&xa0, 0, GFP_KERNEL);
546 
547 	/* Erasing it should make the array empty again */
548 	xa_erase_index(&xa0, 0);
549 	XA_BUG_ON(&xa0, !xa_empty(&xa0));
550 
551 	/* And it should assign 0 again */
552 	xa_alloc_index(&xa0, 0, GFP_KERNEL);
553 
554 	/* The next assigned ID should be 1 */
555 	xa_alloc_index(&xa0, 1, GFP_KERNEL);
556 	xa_erase_index(&xa0, 1);
557 
558 	/* Storing a value should mark it used */
559 	xa_store_index(&xa0, 1, GFP_KERNEL);
560 	xa_alloc_index(&xa0, 2, GFP_KERNEL);
561 
562 	/* If we then erase 0, it should be free */
563 	xa_erase_index(&xa0, 0);
564 	xa_alloc_index(&xa0, 0, GFP_KERNEL);
565 
566 	xa_erase_index(&xa0, 1);
567 	xa_erase_index(&xa0, 2);
568 
569 	for (i = 1; i < 5000; i++) {
570 		xa_alloc_index(&xa0, i, GFP_KERNEL);
571 	}
572 
573 	xa_destroy(&xa0);
574 
575 	id = 0xfffffffeU;
576 	XA_BUG_ON(&xa0, xa_alloc(&xa0, &id, UINT_MAX, xa_mk_value(0),
577 				GFP_KERNEL) != 0);
578 	XA_BUG_ON(&xa0, id != 0xfffffffeU);
579 	XA_BUG_ON(&xa0, xa_alloc(&xa0, &id, UINT_MAX, xa_mk_value(0),
580 				GFP_KERNEL) != 0);
581 	XA_BUG_ON(&xa0, id != 0xffffffffU);
582 	XA_BUG_ON(&xa0, xa_alloc(&xa0, &id, UINT_MAX, xa_mk_value(0),
583 				GFP_KERNEL) != -ENOSPC);
584 	XA_BUG_ON(&xa0, id != 0xffffffffU);
585 	xa_destroy(&xa0);
586 }
587 
588 static noinline void __check_store_iter(struct xarray *xa, unsigned long start,
589 			unsigned int order, unsigned int present)
590 {
591 	XA_STATE_ORDER(xas, xa, start, order);
592 	void *entry;
593 	unsigned int count = 0;
594 
595 retry:
596 	xas_lock(&xas);
597 	xas_for_each_conflict(&xas, entry) {
598 		XA_BUG_ON(xa, !xa_is_value(entry));
599 		XA_BUG_ON(xa, entry < xa_mk_value(start));
600 		XA_BUG_ON(xa, entry > xa_mk_value(start + (1UL << order) - 1));
601 		count++;
602 	}
603 	xas_store(&xas, xa_mk_value(start));
604 	xas_unlock(&xas);
605 	if (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL)) {
606 		count = 0;
607 		goto retry;
608 	}
609 	XA_BUG_ON(xa, xas_error(&xas));
610 	XA_BUG_ON(xa, count != present);
611 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, start) != xa_mk_value(start));
612 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, start + (1UL << order) - 1) !=
613 			xa_mk_value(start));
614 	xa_erase_index(xa, start);
615 }
616 
617 static noinline void check_store_iter(struct xarray *xa)
618 {
619 	unsigned int i, j;
620 	unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 20 : 1;
621 
622 	for (i = 0; i < max_order; i++) {
623 		unsigned int min = 1 << i;
624 		unsigned int max = (2 << i) - 1;
625 		__check_store_iter(xa, 0, i, 0);
626 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
627 		__check_store_iter(xa, min, i, 0);
628 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
629 
630 		xa_store_index(xa, min, GFP_KERNEL);
631 		__check_store_iter(xa, min, i, 1);
632 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
633 		xa_store_index(xa, max, GFP_KERNEL);
634 		__check_store_iter(xa, min, i, 1);
635 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
636 
637 		for (j = 0; j < min; j++)
638 			xa_store_index(xa, j, GFP_KERNEL);
639 		__check_store_iter(xa, 0, i, min);
640 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
641 		for (j = 0; j < min; j++)
642 			xa_store_index(xa, min + j, GFP_KERNEL);
643 		__check_store_iter(xa, min, i, min);
644 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
645 	}
646 #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
647 	xa_store_index(xa, 63, GFP_KERNEL);
648 	xa_store_index(xa, 65, GFP_KERNEL);
649 	__check_store_iter(xa, 64, 2, 1);
650 	xa_erase_index(xa, 63);
651 #endif
652 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
653 }
654 
655 static noinline void check_multi_find(struct xarray *xa)
656 {
657 #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
658 	unsigned long index;
659 
660 	xa_store_order(xa, 12, 2, xa_mk_value(12), GFP_KERNEL);
661 	XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, 16, GFP_KERNEL) != NULL);
662 
663 	index = 0;
664 	XA_BUG_ON(xa, xa_find(xa, &index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) !=
665 			xa_mk_value(12));
666 	XA_BUG_ON(xa, index != 12);
667 	index = 13;
668 	XA_BUG_ON(xa, xa_find(xa, &index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) !=
669 			xa_mk_value(12));
670 	XA_BUG_ON(xa, (index < 12) || (index >= 16));
671 	XA_BUG_ON(xa, xa_find_after(xa, &index, ULONG_MAX, XA_PRESENT) !=
672 			xa_mk_value(16));
673 	XA_BUG_ON(xa, index != 16);
674 
675 	xa_erase_index(xa, 12);
676 	xa_erase_index(xa, 16);
677 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
678 #endif
679 }
680 
681 static noinline void check_multi_find_2(struct xarray *xa)
682 {
683 	unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 10 : 1;
684 	unsigned int i, j;
685 	void *entry;
686 
687 	for (i = 0; i < max_order; i++) {
688 		unsigned long index = 1UL << i;
689 		for (j = 0; j < index; j++) {
690 			XA_STATE(xas, xa, j + index);
691 			xa_store_index(xa, index - 1, GFP_KERNEL);
692 			xa_store_order(xa, index, i, xa_mk_value(index),
693 					GFP_KERNEL);
694 			rcu_read_lock();
695 			xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
696 				xa_erase_index(xa, index);
697 			}
698 			rcu_read_unlock();
699 			xa_erase_index(xa, index - 1);
700 			XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
701 		}
702 	}
703 }
704 
705 static noinline void check_find(struct xarray *xa)
706 {
707 	unsigned long i, j, k;
708 
709 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
710 
711 	/*
712 	 * Check xa_find with all pairs between 0 and 99 inclusive,
713 	 * starting at every index between 0 and 99
714 	 */
715 	for (i = 0; i < 100; i++) {
716 		XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, i, GFP_KERNEL) != NULL);
717 		xa_set_mark(xa, i, XA_MARK_0);
718 		for (j = 0; j < i; j++) {
719 			XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, j, GFP_KERNEL) !=
720 					NULL);
721 			xa_set_mark(xa, j, XA_MARK_0);
722 			for (k = 0; k < 100; k++) {
723 				unsigned long index = k;
724 				void *entry = xa_find(xa, &index, ULONG_MAX,
725 								XA_PRESENT);
726 				if (k <= j)
727 					XA_BUG_ON(xa, index != j);
728 				else if (k <= i)
729 					XA_BUG_ON(xa, index != i);
730 				else
731 					XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
732 
733 				index = k;
734 				entry = xa_find(xa, &index, ULONG_MAX,
735 								XA_MARK_0);
736 				if (k <= j)
737 					XA_BUG_ON(xa, index != j);
738 				else if (k <= i)
739 					XA_BUG_ON(xa, index != i);
740 				else
741 					XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
742 			}
743 			xa_erase_index(xa, j);
744 			XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, j, XA_MARK_0));
745 			XA_BUG_ON(xa, !xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_0));
746 		}
747 		xa_erase_index(xa, i);
748 		XA_BUG_ON(xa, xa_get_mark(xa, i, XA_MARK_0));
749 	}
750 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
751 	check_multi_find(xa);
752 	check_multi_find_2(xa);
753 }
754 
755 /* See find_swap_entry() in mm/shmem.c */
756 static noinline unsigned long xa_find_entry(struct xarray *xa, void *item)
757 {
758 	XA_STATE(xas, xa, 0);
759 	unsigned int checked = 0;
760 	void *entry;
761 
762 	rcu_read_lock();
763 	xas_for_each(&xas, entry, ULONG_MAX) {
764 		if (xas_retry(&xas, entry))
765 			continue;
766 		if (entry == item)
767 			break;
768 		checked++;
769 		if ((checked % 4) != 0)
770 			continue;
771 		xas_pause(&xas);
772 	}
773 	rcu_read_unlock();
774 
775 	return entry ? xas.xa_index : -1;
776 }
777 
778 static noinline void check_find_entry(struct xarray *xa)
779 {
780 #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
781 	unsigned int order;
782 	unsigned long offset, index;
783 
784 	for (order = 0; order < 20; order++) {
785 		for (offset = 0; offset < (1UL << (order + 3));
786 		     offset += (1UL << order)) {
787 			for (index = 0; index < (1UL << (order + 5));
788 			     index += (1UL << order)) {
789 				xa_store_order(xa, index, order,
790 						xa_mk_value(index), GFP_KERNEL);
791 				XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, index) !=
792 						xa_mk_value(index));
793 				XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa,
794 						xa_mk_value(index)) != index);
795 			}
796 			XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa, xa) != -1);
797 			xa_destroy(xa);
798 		}
799 	}
800 #endif
801 
802 	XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa, xa) != -1);
803 	xa_store_index(xa, ULONG_MAX, GFP_KERNEL);
804 	XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa, xa) != -1);
805 	XA_BUG_ON(xa, xa_find_entry(xa, xa_mk_value(LONG_MAX)) != -1);
806 	xa_erase_index(xa, ULONG_MAX);
807 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
808 }
809 
810 static noinline void check_move_small(struct xarray *xa, unsigned long idx)
811 {
812 	XA_STATE(xas, xa, 0);
813 	unsigned long i;
814 
815 	xa_store_index(xa, 0, GFP_KERNEL);
816 	xa_store_index(xa, idx, GFP_KERNEL);
817 
818 	rcu_read_lock();
819 	for (i = 0; i < idx * 4; i++) {
820 		void *entry = xas_next(&xas);
821 		if (i <= idx)
822 			XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node == XAS_RESTART);
823 		XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != i);
824 		if (i == 0 || i == idx)
825 			XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_value(i));
826 		else
827 			XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
828 	}
829 	xas_next(&xas);
830 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != i);
831 
832 	do {
833 		void *entry = xas_prev(&xas);
834 		i--;
835 		if (i <= idx)
836 			XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node == XAS_RESTART);
837 		XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != i);
838 		if (i == 0 || i == idx)
839 			XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_value(i));
840 		else
841 			XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
842 	} while (i > 0);
843 
844 	xas_set(&xas, ULONG_MAX);
845 	XA_BUG_ON(xa, xas_next(&xas) != NULL);
846 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != ULONG_MAX);
847 	XA_BUG_ON(xa, xas_next(&xas) != xa_mk_value(0));
848 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != 0);
849 	XA_BUG_ON(xa, xas_prev(&xas) != NULL);
850 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != ULONG_MAX);
851 	rcu_read_unlock();
852 
853 	xa_erase_index(xa, 0);
854 	xa_erase_index(xa, idx);
855 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
856 }
857 
858 static noinline void check_move(struct xarray *xa)
859 {
860 	XA_STATE(xas, xa, (1 << 16) - 1);
861 	unsigned long i;
862 
863 	for (i = 0; i < (1 << 16); i++)
864 		XA_BUG_ON(xa, xa_store_index(xa, i, GFP_KERNEL) != NULL);
865 
866 	rcu_read_lock();
867 	do {
868 		void *entry = xas_prev(&xas);
869 		i--;
870 		XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_value(i));
871 		XA_BUG_ON(xa, i != xas.xa_index);
872 	} while (i != 0);
873 
874 	XA_BUG_ON(xa, xas_prev(&xas) != NULL);
875 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != ULONG_MAX);
876 
877 	do {
878 		void *entry = xas_next(&xas);
879 		XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_value(i));
880 		XA_BUG_ON(xa, i != xas.xa_index);
881 		i++;
882 	} while (i < (1 << 16));
883 	rcu_read_unlock();
884 
885 	for (i = (1 << 8); i < (1 << 15); i++)
886 		xa_erase_index(xa, i);
887 
888 	i = xas.xa_index;
889 
890 	rcu_read_lock();
891 	do {
892 		void *entry = xas_prev(&xas);
893 		i--;
894 		if ((i < (1 << 8)) || (i >= (1 << 15)))
895 			XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_value(i));
896 		else
897 			XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
898 		XA_BUG_ON(xa, i != xas.xa_index);
899 	} while (i != 0);
900 
901 	XA_BUG_ON(xa, xas_prev(&xas) != NULL);
902 	XA_BUG_ON(xa, xas.xa_index != ULONG_MAX);
903 
904 	do {
905 		void *entry = xas_next(&xas);
906 		if ((i < (1 << 8)) || (i >= (1 << 15)))
907 			XA_BUG_ON(xa, entry != xa_mk_value(i));
908 		else
909 			XA_BUG_ON(xa, entry != NULL);
910 		XA_BUG_ON(xa, i != xas.xa_index);
911 		i++;
912 	} while (i < (1 << 16));
913 	rcu_read_unlock();
914 
915 	xa_destroy(xa);
916 
917 	for (i = 0; i < 16; i++)
918 		check_move_small(xa, 1UL << i);
919 
920 	for (i = 2; i < 16; i++)
921 		check_move_small(xa, (1UL << i) - 1);
922 }
923 
924 static noinline void xa_store_many_order(struct xarray *xa,
925 		unsigned long index, unsigned order)
926 {
927 	XA_STATE_ORDER(xas, xa, index, order);
928 	unsigned int i = 0;
929 
930 	do {
931 		xas_lock(&xas);
932 		XA_BUG_ON(xa, xas_find_conflict(&xas));
933 		xas_create_range(&xas);
934 		if (xas_error(&xas))
935 			goto unlock;
936 		for (i = 0; i < (1U << order); i++) {
937 			XA_BUG_ON(xa, xas_store(&xas, xa_mk_value(index + i)));
938 			xas_next(&xas);
939 		}
940 unlock:
941 		xas_unlock(&xas);
942 	} while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
943 
944 	XA_BUG_ON(xa, xas_error(&xas));
945 }
946 
947 static noinline void check_create_range_1(struct xarray *xa,
948 		unsigned long index, unsigned order)
949 {
950 	unsigned long i;
951 
952 	xa_store_many_order(xa, index, order);
953 	for (i = index; i < index + (1UL << order); i++)
954 		xa_erase_index(xa, i);
955 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
956 }
957 
958 static noinline void check_create_range_2(struct xarray *xa, unsigned order)
959 {
960 	unsigned long i;
961 	unsigned long nr = 1UL << order;
962 
963 	for (i = 0; i < nr * nr; i += nr)
964 		xa_store_many_order(xa, i, order);
965 	for (i = 0; i < nr * nr; i++)
966 		xa_erase_index(xa, i);
967 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
968 }
969 
970 static noinline void check_create_range_3(void)
971 {
972 	XA_STATE(xas, NULL, 0);
973 	xas_set_err(&xas, -EEXIST);
974 	xas_create_range(&xas);
975 	XA_BUG_ON(NULL, xas_error(&xas) != -EEXIST);
976 }
977 
978 static noinline void check_create_range_4(struct xarray *xa,
979 		unsigned long index, unsigned order)
980 {
981 	XA_STATE_ORDER(xas, xa, index, order);
982 	unsigned long base = xas.xa_index;
983 	unsigned long i = 0;
984 
985 	xa_store_index(xa, index, GFP_KERNEL);
986 	do {
987 		xas_lock(&xas);
988 		xas_create_range(&xas);
989 		if (xas_error(&xas))
990 			goto unlock;
991 		for (i = 0; i < (1UL << order); i++) {
992 			void *old = xas_store(&xas, xa_mk_value(base + i));
993 			if (xas.xa_index == index)
994 				XA_BUG_ON(xa, old != xa_mk_value(base + i));
995 			else
996 				XA_BUG_ON(xa, old != NULL);
997 			xas_next(&xas);
998 		}
999 unlock:
1000 		xas_unlock(&xas);
1001 	} while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
1002 
1003 	XA_BUG_ON(xa, xas_error(&xas));
1004 
1005 	for (i = base; i < base + (1UL << order); i++)
1006 		xa_erase_index(xa, i);
1007 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
1008 }
1009 
1010 static noinline void check_create_range(struct xarray *xa)
1011 {
1012 	unsigned int order;
1013 	unsigned int max_order = IS_ENABLED(CONFIG_XARRAY_MULTI) ? 12 : 1;
1014 
1015 	for (order = 0; order < max_order; order++) {
1016 		check_create_range_1(xa, 0, order);
1017 		check_create_range_1(xa, 1U << order, order);
1018 		check_create_range_1(xa, 2U << order, order);
1019 		check_create_range_1(xa, 3U << order, order);
1020 		check_create_range_1(xa, 1U << 24, order);
1021 		if (order < 10)
1022 			check_create_range_2(xa, order);
1023 
1024 		check_create_range_4(xa, 0, order);
1025 		check_create_range_4(xa, 1U << order, order);
1026 		check_create_range_4(xa, 2U << order, order);
1027 		check_create_range_4(xa, 3U << order, order);
1028 		check_create_range_4(xa, 1U << 24, order);
1029 
1030 		check_create_range_4(xa, 1, order);
1031 		check_create_range_4(xa, (1U << order) + 1, order);
1032 		check_create_range_4(xa, (2U << order) + 1, order);
1033 		check_create_range_4(xa, (2U << order) - 1, order);
1034 		check_create_range_4(xa, (3U << order) + 1, order);
1035 		check_create_range_4(xa, (3U << order) - 1, order);
1036 		check_create_range_4(xa, (1U << 24) + 1, order);
1037 	}
1038 
1039 	check_create_range_3();
1040 }
1041 
1042 static noinline void __check_store_range(struct xarray *xa, unsigned long first,
1043 		unsigned long last)
1044 {
1045 #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
1046 	xa_store_range(xa, first, last, xa_mk_value(first), GFP_KERNEL);
1047 
1048 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, first) != xa_mk_value(first));
1049 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, last) != xa_mk_value(first));
1050 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, first - 1) != NULL);
1051 	XA_BUG_ON(xa, xa_load(xa, last + 1) != NULL);
1052 
1053 	xa_store_range(xa, first, last, NULL, GFP_KERNEL);
1054 #endif
1055 
1056 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
1057 }
1058 
1059 static noinline void check_store_range(struct xarray *xa)
1060 {
1061 	unsigned long i, j;
1062 
1063 	for (i = 0; i < 128; i++) {
1064 		for (j = i; j < 128; j++) {
1065 			__check_store_range(xa, i, j);
1066 			__check_store_range(xa, 128 + i, 128 + j);
1067 			__check_store_range(xa, 4095 + i, 4095 + j);
1068 			__check_store_range(xa, 4096 + i, 4096 + j);
1069 			__check_store_range(xa, 123456 + i, 123456 + j);
1070 			__check_store_range(xa, UINT_MAX + i, UINT_MAX + j);
1071 		}
1072 	}
1073 }
1074 
1075 static LIST_HEAD(shadow_nodes);
1076 
1077 static void test_update_node(struct xa_node *node)
1078 {
1079 	if (node->count && node->count == node->nr_values) {
1080 		if (list_empty(&node->private_list))
1081 			list_add(&shadow_nodes, &node->private_list);
1082 	} else {
1083 		if (!list_empty(&node->private_list))
1084 			list_del_init(&node->private_list);
1085 	}
1086 }
1087 
1088 static noinline void shadow_remove(struct xarray *xa)
1089 {
1090 	struct xa_node *node;
1091 
1092 	xa_lock(xa);
1093 	while ((node = list_first_entry_or_null(&shadow_nodes,
1094 					struct xa_node, private_list))) {
1095 		XA_STATE(xas, node->array, 0);
1096 		XA_BUG_ON(xa, node->array != xa);
1097 		list_del_init(&node->private_list);
1098 		xas.xa_node = xa_parent_locked(node->array, node);
1099 		xas.xa_offset = node->offset;
1100 		xas.xa_shift = node->shift + XA_CHUNK_SHIFT;
1101 		xas_set_update(&xas, test_update_node);
1102 		xas_store(&xas, NULL);
1103 	}
1104 	xa_unlock(xa);
1105 }
1106 
1107 static noinline void check_workingset(struct xarray *xa, unsigned long index)
1108 {
1109 	XA_STATE(xas, xa, index);
1110 	xas_set_update(&xas, test_update_node);
1111 
1112 	do {
1113 		xas_lock(&xas);
1114 		xas_store(&xas, xa_mk_value(0));
1115 		xas_next(&xas);
1116 		xas_store(&xas, xa_mk_value(1));
1117 		xas_unlock(&xas);
1118 	} while (xas_nomem(&xas, GFP_KERNEL));
1119 
1120 	XA_BUG_ON(xa, list_empty(&shadow_nodes));
1121 
1122 	xas_lock(&xas);
1123 	xas_next(&xas);
1124 	xas_store(&xas, &xas);
1125 	XA_BUG_ON(xa, !list_empty(&shadow_nodes));
1126 
1127 	xas_store(&xas, xa_mk_value(2));
1128 	xas_unlock(&xas);
1129 	XA_BUG_ON(xa, list_empty(&shadow_nodes));
1130 
1131 	shadow_remove(xa);
1132 	XA_BUG_ON(xa, !list_empty(&shadow_nodes));
1133 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
1134 }
1135 
1136 /*
1137  * Check that the pointer / value / sibling entries are accounted the
1138  * way we expect them to be.
1139  */
1140 static noinline void check_account(struct xarray *xa)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
1143 	unsigned int order;
1144 
1145 	for (order = 1; order < 12; order++) {
1146 		XA_STATE(xas, xa, 1 << order);
1147 
1148 		xa_store_order(xa, 0, order, xa, GFP_KERNEL);
1149 		xas_load(&xas);
1150 		XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->count == 0);
1151 		XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->count > (1 << order));
1152 		XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->nr_values != 0);
1153 
1154 		xa_store_order(xa, 1 << order, order, xa_mk_value(1 << order),
1155 				GFP_KERNEL);
1156 		XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->count != xas.xa_node->nr_values * 2);
1157 
1158 		xa_erase(xa, 1 << order);
1159 		XA_BUG_ON(xa, xas.xa_node->nr_values != 0);
1160 
1161 		xa_erase(xa, 0);
1162 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
1163 	}
1164 #endif
1165 }
1166 
1167 static noinline void check_destroy(struct xarray *xa)
1168 {
1169 	unsigned long index;
1170 
1171 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
1172 
1173 	/* Destroying an empty array is a no-op */
1174 	xa_destroy(xa);
1175 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
1176 
1177 	/* Destroying an array with a single entry */
1178 	for (index = 0; index < 1000; index++) {
1179 		xa_store_index(xa, index, GFP_KERNEL);
1180 		XA_BUG_ON(xa, xa_empty(xa));
1181 		xa_destroy(xa);
1182 		XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
1183 	}
1184 
1185 	/* Destroying an array with a single entry at ULONG_MAX */
1186 	xa_store(xa, ULONG_MAX, xa, GFP_KERNEL);
1187 	XA_BUG_ON(xa, xa_empty(xa));
1188 	xa_destroy(xa);
1189 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
1190 
1191 #ifdef CONFIG_XARRAY_MULTI
1192 	/* Destroying an array with a multi-index entry */
1193 	xa_store_order(xa, 1 << 11, 11, xa, GFP_KERNEL);
1194 	XA_BUG_ON(xa, xa_empty(xa));
1195 	xa_destroy(xa);
1196 	XA_BUG_ON(xa, !xa_empty(xa));
1197 #endif
1198 }
1199 
1200 static DEFINE_XARRAY(array);
1201 
1202 static int xarray_checks(void)
1203 {
1204 	check_xa_err(&array);
1205 	check_xas_retry(&array);
1206 	check_xa_load(&array);
1207 	check_xa_mark(&array);
1208 	check_xa_shrink(&array);
1209 	check_xas_erase(&array);
1210 	check_cmpxchg(&array);
1211 	check_reserve(&array);
1212 	check_multi_store(&array);
1213 	check_xa_alloc();
1214 	check_find(&array);
1215 	check_find_entry(&array);
1216 	check_account(&array);
1217 	check_destroy(&array);
1218 	check_move(&array);
1219 	check_create_range(&array);
1220 	check_store_range(&array);
1221 	check_store_iter(&array);
1222 
1223 	check_workingset(&array, 0);
1224 	check_workingset(&array, 64);
1225 	check_workingset(&array, 4096);
1226 
1227 	printk("XArray: %u of %u tests passed\n", tests_passed, tests_run);
1228 	return (tests_run == tests_passed) ? 0 : -EINVAL;
1229 }
1230 
1231 static void xarray_exit(void)
1232 {
1233 }
1234 
1235 module_init(xarray_checks);
1236 module_exit(xarray_exit);
1237 MODULE_AUTHOR("Matthew Wilcox <willy@infradead.org>");
1238 MODULE_LICENSE("GPL");
1239