Whamcloud - gitweb
LU-17504 build: fix gcc-13 [-Werror=stringop-overread] error
[fs/lustre-release.git] / libcfs / include / libcfs / libcfs_hash.h
index c016055..6fe31a6 100644 (file)
@@ -1,6 +1,4 @@
-/* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
- * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
- *
+/*
  * GPL HEADER START
  *
  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  *
  * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * version 2 along with this program; If not, see [sun.com URL with a
- * copy of GPLv2].
- *
- * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
- * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
- * have any questions.
+ * version 2 along with this program; If not, see
+ * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
  *
  * GPL HEADER END
  */
 /*
- * Copyright  2008 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved
+ * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  * Use is subject to license terms.
+ *
+ * Copyright (c) 2012, 2015, Intel Corporation.
  */
 /*
  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
- * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  *
  * libcfs/include/libcfs/libcfs_hash.h
  *
 #ifndef __LIBCFS_HASH_H__
 #define __LIBCFS_HASH_H__
 
-/*
- * Ideally we would use HAVE_HASH_LONG for this, but on linux we configure
- * the linux kernel and user space at the same time, so we need to differentiate
- * between them explicitely. If this is not needed on other architectures, then
- * we'll need to move the functions to archi specific headers.
+#include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/workqueue.h>
+#include <linux/refcount.h>
+#include <libcfs/linux/linux-hash.h>
+
+/** disable debug */
+#define CFS_HASH_DEBUG_NONE    0
+/** record hash depth and output to console when it's too deep,
+ *  computing overhead is low but consume more memory */
+#define CFS_HASH_DEBUG_1       1
+/** expensive, check key validation */
+#define CFS_HASH_DEBUG_2       2
+
+#define CFS_HASH_DEBUG_LEVEL   CFS_HASH_DEBUG_NONE
+
+struct cfs_hash_ops;
+struct cfs_hash_lock_ops;
+struct cfs_hash_hlist_ops;
+
+union cfs_hash_lock {
+       rwlock_t                rw;             /**< rwlock */
+       spinlock_t              spin;           /**< spinlock */
+       struct rw_semaphore     rw_sem;         /**< rwsem */
+};
+
+/**
+ * cfs_hash_bucket is a container of:
+ * - lock, counter ...
+ * - array of hash-head starting from hsb_head[0], hash-head can be one of
+ *   . struct cfs_hash_head
+ *   . struct cfs_hash_head_dep
+ *   . struct cfs_hash_dhead
+ *   . struct cfs_hash_dhead_dep
+ *   which depends on requirement of user
+ * - some extra bytes (caller can require it while creating hash)
  */
+struct cfs_hash_bucket {
+       union cfs_hash_lock     hsb_lock;       /**< bucket lock */
+       __u32                   hsb_count;      /**< current entries */
+       __u32                   hsb_version;    /**< change version */
+       unsigned int            hsb_index;      /**< index of bucket */
+       int                     hsb_depmax;     /**< max depth on bucket */
+       long                    hsb_head[0];    /**< hash-head array */
+};
 
-#if (defined __linux__ && defined __KERNEL__)
-#include <linux/hash.h>
-#else
-/* Fast hashing routine for a long.
-   (C) 2002 William Lee Irwin III, IBM */
+/**
+ * cfs_hash bucket descriptor, it's normally in stack of caller
+ */
+struct cfs_hash_bd {
+       /**< address of bucket */
+       struct cfs_hash_bucket  *bd_bucket;
+       /**< offset in bucket */
+       unsigned int             bd_offset;
+};
 
-/*
- * Knuth recommends primes in approximately golden ratio to the maximum
- * integer representable by a machine word for multiplicative hashing.
- * Chuck Lever verified the effectiveness of this technique:
- * http://www.citi.umich.edu/techreports/reports/citi-tr-00-1.pdf
+#define CFS_HASH_NAME_LEN           16      /**< default name length */
+#define CFS_HASH_BIGNAME_LEN        64      /**< bigname for param tree */
+
+#define CFS_HASH_BKT_BITS           3       /**< default bits of bucket */
+#define CFS_HASH_BITS_MAX           30      /**< max bits of bucket */
+#define CFS_HASH_BITS_MIN           CFS_HASH_BKT_BITS
+
+/**
+ * common hash attributes.
+ */
+enum cfs_hash_tag {
+       /**
+        * don't need any lock, caller will protect operations with it's
+        * own lock. With this flag:
+        *  . CFS_HASH_NO_BKTLOCK, CFS_HASH_RW_BKTLOCK, CFS_HASH_SPIN_BKTLOCK
+        *    will be ignored.
+        *  . Some functions will be disabled with this flag, i.e:
+        *    cfs_hash_for_each_empty, cfs_hash_rehash
+        */
+       CFS_HASH_NO_LOCK        = BIT(0),
+       /** no bucket lock, use one spinlock to protect the whole hash */
+       CFS_HASH_NO_BKTLOCK     = BIT(1),
+       /** rwlock to protect bucket */
+       CFS_HASH_RW_BKTLOCK     = BIT(2),
+       /** spinlock to protect bucket */
+       CFS_HASH_SPIN_BKTLOCK   = BIT(3),
+       /** always add new item to tail */
+       CFS_HASH_ADD_TAIL       = BIT(4),
+       /** hash-table doesn't have refcount on item */
+       CFS_HASH_NO_ITEMREF     = BIT(5),
+       /** big name for param-tree */
+       CFS_HASH_BIGNAME        = BIT(6),
+       /** track global count */
+       CFS_HASH_COUNTER        = BIT(7),
+       /** rehash item by new key */
+       CFS_HASH_REHASH_KEY     = BIT(8),
+       /** Enable dynamic hash resizing */
+       CFS_HASH_REHASH         = BIT(9),
+       /** can shrink hash-size */
+       CFS_HASH_SHRINK         = BIT(10),
+       /** assert hash is empty on exit */
+       CFS_HASH_ASSERT_EMPTY   = BIT(11),
+       /** record hlist depth */
+       CFS_HASH_DEPTH          = BIT(12),
+       /**
+        * rehash is always scheduled in a different thread, so current
+        * change on hash table is non-blocking
+        */
+       CFS_HASH_NBLK_CHANGE    = BIT(13),
+       /** rw semaphore lock to protect bucket */
+       CFS_HASH_RW_SEM_BKTLOCK = BIT(14),
+       /** NB, we typed hs_flags as  __u16, please change it
+        * if you need to extend >=16 flags
+        */
+};
+
+/** most used attributes */
+#define CFS_HASH_DEFAULT       (CFS_HASH_RW_BKTLOCK | \
+                                CFS_HASH_COUNTER | CFS_HASH_REHASH)
+
+/**
+ * cfs_hash is a hash-table implementation for general purpose, it can support:
+ *    . two refcount modes
+ *      hash-table with & without refcount
+ *    . four lock modes
+ *      nolock, one-spinlock, rw-bucket-lock, spin-bucket-lock
+ *    . general operations
+ *      lookup, add(add_tail or add_head), delete
+ *    . rehash
+ *      grows or shrink
+ *    . iteration
+ *      locked iteration and unlocked iteration
+ *    . bigname
+ *      support long name hash
+ *    . debug
+ *      trace max searching depth
+ *
+ * Rehash:
+ * When the htable grows or shrinks, a separate task (cfs_hash_rehash_worker)
+ * is spawned to handle the rehash in the background, it's possible that other
+ * processes can concurrently perform additions, deletions, and lookups
+ * without being blocked on rehash completion, because rehash will release
+ * the global wrlock for each bucket.
  *
- * These primes are chosen to be bit-sparse, that is operations on
- * them can use shifts and additions instead of multiplications for
- * machines where multiplications are slow.
+ * rehash and iteration can't run at the same time because it's too tricky
+ * to keep both of them safe and correct.
+ * As they are relatively rare operations, so:
+ *   . if iteration is in progress while we try to launch rehash, then
+ *     it just giveup, iterator will launch rehash at the end.
+ *   . if rehash is in progress while we try to iterate the hash table,
+ *     then we just wait (shouldn't be very long time), anyway, nobody
+ *     should expect iteration of whole hash-table to be non-blocking.
+ *
+ * During rehashing, a (key,object) pair may be in one of two buckets,
+ * depending on whether the worker task has yet to transfer the object
+ * to its new location in the table. Lookups and deletions need to search both
+ * locations; additions must take care to only insert into the new bucket.
  */
-#if BITS_PER_LONG == 32
-/* 2^31 + 2^29 - 2^25 + 2^22 - 2^19 - 2^16 + 1 */
-#define GOLDEN_RATIO_PRIME 0x9e370001UL
-#elif BITS_PER_LONG == 64
-/*  2^63 + 2^61 - 2^57 + 2^54 - 2^51 - 2^18 + 1 */
-#define GOLDEN_RATIO_PRIME 0x9e37fffffffc0001UL
-#else
-#error Define GOLDEN_RATIO_PRIME for your wordsize.
-#endif
 
-static inline unsigned long hash_long(unsigned long val, unsigned int bits)
-{
-       unsigned long hash = val;
-
-#if BITS_PER_LONG == 64
-       /*  Sigh, gcc can't optimise this alone like it does for 32 bits. */
-       unsigned long n = hash;
-       n <<= 18;
-       hash -= n;
-       n <<= 33;
-       hash -= n;
-       n <<= 3;
-       hash += n;
-       n <<= 3;
-       hash -= n;
-       n <<= 4;
-       hash += n;
-       n <<= 2;
-       hash += n;
-#else
-       /* On some cpus multiply is faster, on others gcc will do shifts */
-       hash *= GOLDEN_RATIO_PRIME;
+struct cfs_hash {
+       /** serialize with rehash, or serialize all operations if
+        * the hash-table has CFS_HASH_NO_BKTLOCK */
+       union cfs_hash_lock             hs_lock;
+       /** hash operations */
+       struct cfs_hash_ops             *hs_ops;
+       /** hash lock operations */
+       struct cfs_hash_lock_ops        *hs_lops;
+       /** hash list operations */
+       struct cfs_hash_hlist_ops       *hs_hops;
+       /** hash buckets-table */
+       struct cfs_hash_bucket          **hs_buckets;
+       /** total number of items on this hash-table */
+       atomic_t                        hs_count;
+       /** hash flags, see cfs_hash_tag for detail */
+       __u16                       hs_flags;
+       /** # of extra-bytes for bucket, for user saving extended attributes */
+        __u16                       hs_extra_bytes;
+        /** wants to iterate */
+        __u8                        hs_iterating;
+        /** hash-table is dying */
+        __u8                        hs_exiting;
+        /** current hash bits */
+        __u8                        hs_cur_bits;
+        /** min hash bits */
+        __u8                        hs_min_bits;
+        /** max hash bits */
+        __u8                        hs_max_bits;
+        /** bits for rehash */
+        __u8                        hs_rehash_bits;
+        /** bits for each bucket */
+        __u8                        hs_bkt_bits;
+        /** resize min threshold */
+        __u16                       hs_min_theta;
+        /** resize max threshold */
+        __u16                       hs_max_theta;
+        /** resize count */
+        __u32                       hs_rehash_count;
+        /** # of iterators (caller of cfs_hash_for_each_*) */
+        __u32                       hs_iterators;
+       /** rehash workitem */
+       struct work_struct              hs_rehash_work;
+       /** refcount on this hash table */
+       struct kref                     hs_refcount;
+       /** rehash buckets-table */
+       struct cfs_hash_bucket          **hs_rehash_buckets;
+#if CFS_HASH_DEBUG_LEVEL >= CFS_HASH_DEBUG_1
+        /** serialize debug members */
+       spinlock_t                  hs_dep_lock;
+        /** max depth */
+        unsigned int                hs_dep_max;
+        /** id of the deepest bucket */
+        unsigned int                hs_dep_bkt;
+        /** offset in the deepest bucket */
+        unsigned int                hs_dep_off;
+        /** bits when we found the max depth */
+        unsigned int                hs_dep_bits;
+        /** workitem to output max depth */
+       struct work_struct              hs_dep_work;
 #endif
+       /** name of htable */
+       char                        hs_name[];
+};
+
+struct cfs_hash_lock_ops {
+        /** lock the hash table */
+       void    (*hs_lock)(union cfs_hash_lock *lock, int exclusive);
+        /** unlock the hash table */
+       void    (*hs_unlock)(union cfs_hash_lock *lock, int exclusive);
+        /** lock the hash bucket */
+       void    (*hs_bkt_lock)(union cfs_hash_lock *lock, int exclusive);
+        /** unlock the hash bucket */
+       void    (*hs_bkt_unlock)(union cfs_hash_lock *lock, int exclusive);
+};
+
+struct cfs_hash_hlist_ops {
+       /** return hlist_head of hash-head of @bd */
+       struct hlist_head *(*hop_hhead)(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd);
+       /** return hash-head size */
+       int (*hop_hhead_size)(struct cfs_hash *hs);
+       /** add @hnode to hash-head of @bd */
+       int (*hop_hnode_add)(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                               struct hlist_node *hnode);
+       /** remove @hnode from hash-head of @bd */
+       int (*hop_hnode_del)(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                               struct hlist_node *hnode);
+};
+
+struct cfs_hash_ops {
+       /** return hashed value from @key */
+       unsigned int (*hs_hash)(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                               const unsigned int bits);
+       /** return key address of @hnode */
+       void *   (*hs_key)(struct hlist_node *hnode);
+       /** copy key from @hnode to @key */
+       void     (*hs_keycpy)(struct hlist_node *hnode, void *key);
+       /**
+        *  compare @key with key of @hnode
+        *  returns 1 on a match
+        */
+       int      (*hs_keycmp)(const void *key, struct hlist_node *hnode);
+       /** return object address of @hnode, i.e: container_of(...hnode) */
+       void *   (*hs_object)(struct hlist_node *hnode);
+       /** get refcount of item, always called with holding bucket-lock */
+       void     (*hs_get)(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode);
+       /** release refcount of item */
+       void     (*hs_put)(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode);
+       /** release refcount of item, always called with holding bucket-lock */
+       void     (*hs_put_locked)(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode);
+       /** it's called before removing of @hnode */
+       void     (*hs_exit)(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode);
+};
+
+/** total number of buckets in @hs */
+#define CFS_HASH_NBKT(hs)       \
+        (1U << ((hs)->hs_cur_bits - (hs)->hs_bkt_bits))
+
+/** total number of buckets in @hs while rehashing */
+#define CFS_HASH_RH_NBKT(hs)    \
+        (1U << ((hs)->hs_rehash_bits - (hs)->hs_bkt_bits))
+
+/** number of hlist for in bucket */
+#define CFS_HASH_BKT_NHLIST(hs) (1U << (hs)->hs_bkt_bits)
+
+/** total number of hlist in @hs */
+#define CFS_HASH_NHLIST(hs)     (1U << (hs)->hs_cur_bits)
 
-       /* High bits are more random, so use them. */
-       return hash >> (BITS_PER_LONG - bits);
+/** total number of hlist in @hs while rehashing */
+#define CFS_HASH_RH_NHLIST(hs)  (1U << (hs)->hs_rehash_bits)
+
+static inline int
+cfs_hash_with_no_lock(struct cfs_hash *hs)
+{
+        /* caller will serialize all operations for this hash-table */
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_NO_LOCK) != 0;
 }
-#if 0
-static inline unsigned long hash_ptr(void *ptr, unsigned int bits)
+
+static inline int
+cfs_hash_with_no_bktlock(struct cfs_hash *hs)
 {
-       return hash_long((unsigned long)ptr, bits);
+        /* no bucket lock, one single lock to protect the hash-table */
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_NO_BKTLOCK) != 0;
 }
-#endif
 
-/* !(__linux__ && __KERNEL__) */
-#endif
+static inline int
+cfs_hash_with_rw_bktlock(struct cfs_hash *hs)
+{
+        /* rwlock to protect hash bucket */
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_RW_BKTLOCK) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_spin_bktlock(struct cfs_hash *hs)
+{
+        /* spinlock to protect hash bucket */
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_SPIN_BKTLOCK) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_rw_sem_bktlock(struct cfs_hash *hs)
+{
+       /* rw sem lock to protect hash bucket */
+       return (hs->hs_flags & CFS_HASH_RW_SEM_BKTLOCK) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_add_tail(struct cfs_hash *hs)
+{
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_ADD_TAIL) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_no_itemref(struct cfs_hash *hs)
+{
+        /* hash-table doesn't keep refcount on item,
+         * item can't be removed from hash unless it's
+         * ZERO refcount */
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_NO_ITEMREF) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_bigname(struct cfs_hash *hs)
+{
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_BIGNAME) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_counter(struct cfs_hash *hs)
+{
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_COUNTER) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_rehash(struct cfs_hash *hs)
+{
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_REHASH) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_rehash_key(struct cfs_hash *hs)
+{
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_REHASH_KEY) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_shrink(struct cfs_hash *hs)
+{
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_SHRINK) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_assert_empty(struct cfs_hash *hs)
+{
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_ASSERT_EMPTY) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_depth(struct cfs_hash *hs)
+{
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_DEPTH) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_with_nblk_change(struct cfs_hash *hs)
+{
+        return (hs->hs_flags & CFS_HASH_NBLK_CHANGE) != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_is_exiting(struct cfs_hash *hs)
+{       /* cfs_hash_destroy is called */
+        return hs->hs_exiting;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_is_rehashing(struct cfs_hash *hs)
+{       /* rehash is launched */
+        return hs->hs_rehash_bits != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_is_iterating(struct cfs_hash *hs)
+{       /* someone is calling cfs_hash_for_each_* */
+        return hs->hs_iterating || hs->hs_iterators != 0;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_bkt_size(struct cfs_hash *hs)
+{
+       return offsetof(struct cfs_hash_bucket, hsb_head[0]) +
+               hs->hs_hops->hop_hhead_size(hs) * CFS_HASH_BKT_NHLIST(hs) +
+               hs->hs_extra_bytes;
+}
+
+static inline unsigned int
+cfs_hash_id(struct cfs_hash *hs, const void *key, const unsigned int bits)
+{
+       return hs->hs_ops->hs_hash(hs, key, bits);
+}
+
+static inline void *
+cfs_hash_key(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode)
+{
+       return hs->hs_ops->hs_key(hnode);
+}
+
+static inline void
+cfs_hash_keycpy(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode, void *key)
+{
+       if (hs->hs_ops->hs_keycpy != NULL)
+               hs->hs_ops->hs_keycpy(hnode, key);
+}
+
+/**
+ * Returns 1 on a match,
+ */
+static inline int
+cfs_hash_keycmp(struct cfs_hash *hs, const void *key, struct hlist_node *hnode)
+{
+       return hs->hs_ops->hs_keycmp(key, hnode);
+}
+
+static inline void *
+cfs_hash_object(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode)
+{
+       return hs->hs_ops->hs_object(hnode);
+}
+
+static inline void
+cfs_hash_get(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode)
+{
+       return hs->hs_ops->hs_get(hs, hnode);
+}
+
+static inline void
+cfs_hash_put_locked(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode)
+{
+       return hs->hs_ops->hs_put_locked(hs, hnode);
+}
+
+static inline void
+cfs_hash_put(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode)
+{
+       return hs->hs_ops->hs_put(hs, hnode);
+}
+
+static inline void
+cfs_hash_exit(struct cfs_hash *hs, struct hlist_node *hnode)
+{
+       if (hs->hs_ops->hs_exit)
+               hs->hs_ops->hs_exit(hs, hnode);
+}
+
+static inline void cfs_hash_lock(struct cfs_hash *hs, int excl)
+{
+        hs->hs_lops->hs_lock(&hs->hs_lock, excl);
+}
+
+static inline void cfs_hash_unlock(struct cfs_hash *hs, int excl)
+{
+        hs->hs_lops->hs_unlock(&hs->hs_lock, excl);
+}
+
+static inline int cfs_hash_dec_and_lock(struct cfs_hash *hs,
+                                       atomic_t *condition)
+{
+       LASSERT(cfs_hash_with_no_bktlock(hs));
+       return atomic_dec_and_lock(condition, &hs->hs_lock.spin);
+}
+
+static inline void cfs_hash_bd_lock(struct cfs_hash *hs,
+                                   struct cfs_hash_bd *bd, int excl)
+{
+        hs->hs_lops->hs_bkt_lock(&bd->bd_bucket->hsb_lock, excl);
+}
+
+static inline void cfs_hash_bd_unlock(struct cfs_hash *hs,
+                                     struct cfs_hash_bd *bd, int excl)
+{
+        hs->hs_lops->hs_bkt_unlock(&bd->bd_bucket->hsb_lock, excl);
+}
+
+/**
+ * operations on cfs_hash bucket (bd: bucket descriptor),
+ * they are normally for hash-table without rehash
+ */
+void cfs_hash_bd_get(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                    struct cfs_hash_bd *bd);
+
+static inline void
+cfs_hash_bd_get_and_lock(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                        struct cfs_hash_bd *bd, int excl)
+{
+        cfs_hash_bd_get(hs, key, bd);
+        cfs_hash_bd_lock(hs, bd, excl);
+}
+
+static inline unsigned
+cfs_hash_bd_index_get(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd)
+{
+        return bd->bd_offset | (bd->bd_bucket->hsb_index << hs->hs_bkt_bits);
+}
+
+static inline void
+cfs_hash_bd_index_set(struct cfs_hash *hs, unsigned index,
+                     struct cfs_hash_bd *bd)
+{
+        bd->bd_bucket = hs->hs_buckets[index >> hs->hs_bkt_bits];
+        bd->bd_offset = index & (CFS_HASH_BKT_NHLIST(hs) - 1U);
+}
+
+static inline void *
+cfs_hash_bd_extra_get(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd)
+{
+        return (void *)bd->bd_bucket +
+               cfs_hash_bkt_size(hs) - hs->hs_extra_bytes;
+}
+
+static inline __u32
+cfs_hash_bd_version_get(struct cfs_hash_bd *bd)
+{
+        /* need hold cfs_hash_bd_lock */
+        return bd->bd_bucket->hsb_version;
+}
+
+static inline __u32
+cfs_hash_bd_count_get(struct cfs_hash_bd *bd)
+{
+        /* need hold cfs_hash_bd_lock */
+        return bd->bd_bucket->hsb_count;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_bd_depmax_get(struct cfs_hash_bd *bd)
+{
+        return bd->bd_bucket->hsb_depmax;
+}
+
+static inline int
+cfs_hash_bd_compare(struct cfs_hash_bd *bd1, struct cfs_hash_bd *bd2)
+{
+        if (bd1->bd_bucket->hsb_index != bd2->bd_bucket->hsb_index)
+                return bd1->bd_bucket->hsb_index - bd2->bd_bucket->hsb_index;
+
+        if (bd1->bd_offset != bd2->bd_offset)
+                return bd1->bd_offset - bd2->bd_offset;
+
+        return 0;
+}
+
+void cfs_hash_bd_add_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                           struct hlist_node *hnode);
+void cfs_hash_bd_del_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                           struct hlist_node *hnode);
+void cfs_hash_bd_move_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd_old,
+                            struct cfs_hash_bd *bd_new,
+                            struct hlist_node *hnode);
+
+static inline int
+cfs_hash_bd_dec_and_lock(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                        refcount_t *condition)
+{
+       LASSERT(cfs_hash_with_spin_bktlock(hs));
+       return refcount_dec_and_lock(condition, &bd->bd_bucket->hsb_lock.spin);
+}
+
+static inline struct hlist_head *
+cfs_hash_bd_hhead(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd)
+{
+       return hs->hs_hops->hop_hhead(hs, bd);
+}
+
+struct hlist_node *
+cfs_hash_bd_lookup_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                         const void *key);
+struct hlist_node *
+cfs_hash_bd_peek_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                       const void *key);
+struct hlist_node *
+cfs_hash_bd_findadd_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                          const void *key, struct hlist_node *hnode,
+                          int insist_add);
+struct hlist_node *
+cfs_hash_bd_finddel_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                          const void *key, struct hlist_node *hnode);
+
+/**
+ * operations on cfs_hash bucket (bd: bucket descriptor),
+ * they are safe for hash-table with rehash
+ */
+void cfs_hash_dual_bd_get(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                         struct cfs_hash_bd *bds);
+void cfs_hash_dual_bd_lock(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bds,
+                          int excl);
+void cfs_hash_dual_bd_unlock(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bds,
+                            int excl);
+
+static inline void
+cfs_hash_dual_bd_get_and_lock(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                             struct cfs_hash_bd *bds, int excl)
+{
+       cfs_hash_dual_bd_get(hs, key, bds);
+       cfs_hash_dual_bd_lock(hs, bds, excl);
+}
+
+struct hlist_node *
+cfs_hash_dual_bd_lookup_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bds,
+                               const void *key);
+struct hlist_node *
+cfs_hash_dual_bd_findadd_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bds,
+                               const void *key, struct hlist_node *hnode,
+                               int insist_add);
+struct hlist_node *
+cfs_hash_dual_bd_finddel_locked(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bds,
+                               const void *key, struct hlist_node *hnode);
+
+/* Hash init/cleanup functions */
+struct cfs_hash *
+cfs_hash_create(char *name, unsigned cur_bits, unsigned max_bits,
+               unsigned bkt_bits, unsigned extra_bytes,
+               unsigned min_theta, unsigned max_theta,
+               struct cfs_hash_ops *ops, unsigned flags);
+
+struct cfs_hash *cfs_hash_getref(struct cfs_hash *hs);
+void cfs_hash_putref(struct cfs_hash *hs);
+
+/* Hash addition functions */
+void cfs_hash_add(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                       struct hlist_node *hnode);
+int cfs_hash_add_unique(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                       struct hlist_node *hnode);
+void *cfs_hash_findadd_unique(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                             struct hlist_node *hnode);
+
+/* Hash deletion functions */
+void *cfs_hash_del(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                  struct hlist_node *hnode);
+void *cfs_hash_del_key(struct cfs_hash *hs, const void *key);
+
+/* Hash lookup/for_each functions */
+#define CFS_HASH_LOOP_HOG       1024
+
+typedef int (*cfs_hash_for_each_cb_t)(struct cfs_hash *hs,
+                                     struct cfs_hash_bd *bd,
+                                     struct hlist_node *node,
+                                     void *data);
+void *
+cfs_hash_lookup(struct cfs_hash *hs, const void *key);
+void
+cfs_hash_for_each(struct cfs_hash *hs, cfs_hash_for_each_cb_t, void *data);
+void
+cfs_hash_for_each_safe(struct cfs_hash *hs, cfs_hash_for_each_cb_t, void *data);
+int
+cfs_hash_for_each_nolock(struct cfs_hash *hs, cfs_hash_for_each_cb_t,
+                        void *data, int start);
+int
+cfs_hash_for_each_empty(struct cfs_hash *hs, cfs_hash_for_each_cb_t,
+                       void *data);
+void
+cfs_hash_for_each_key(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                     cfs_hash_for_each_cb_t, void *data);
+typedef int (*cfs_hash_cond_opt_cb_t)(void *obj, void *data);
+void
+cfs_hash_cond_del(struct cfs_hash *hs, cfs_hash_cond_opt_cb_t, void *data);
+
+void
+cfs_hash_hlist_for_each(struct cfs_hash *hs, unsigned hindex,
+                       cfs_hash_for_each_cb_t, void *data);
+int  cfs_hash_is_empty(struct cfs_hash *hs);
+__u64 cfs_hash_size_get(struct cfs_hash *hs);
+
+/*
+ * Rehash - Theta is calculated to be the average chained
+ * hash depth assuming a perfectly uniform hash function.
+ */
+void cfs_hash_rehash_cancel_locked(struct cfs_hash *hs);
+void cfs_hash_rehash_cancel(struct cfs_hash *hs);
+void cfs_hash_rehash(struct cfs_hash *hs, int do_rehash);
+void cfs_hash_rehash_key(struct cfs_hash *hs, const void *old_key,
+                       void *new_key, struct hlist_node *hnode);
+
+#if CFS_HASH_DEBUG_LEVEL > CFS_HASH_DEBUG_1
+/* Validate hnode references the correct key */
+static inline void
+cfs_hash_key_validate(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                     struct hlist_node *hnode)
+{
+       LASSERT(cfs_hash_keycmp(hs, key, hnode));
+}
+
+/* Validate hnode is in the correct bucket */
+static inline void
+cfs_hash_bucket_validate(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                       struct hlist_node *hnode)
+{
+       struct cfs_hash_bd bds[2];
+
+       cfs_hash_dual_bd_get(hs, cfs_hash_key(hs, hnode), bds);
+       LASSERT(bds[0].bd_bucket == bd->bd_bucket ||
+               bds[1].bd_bucket == bd->bd_bucket);
+}
+
+#else /* CFS_HASH_DEBUG_LEVEL > CFS_HASH_DEBUG_1 */
+
+static inline void
+cfs_hash_key_validate(struct cfs_hash *hs, const void *key,
+                       struct hlist_node *hnode) {}
+
+static inline void
+cfs_hash_bucket_validate(struct cfs_hash *hs, struct cfs_hash_bd *bd,
+                       struct hlist_node *hnode) {}
+
+#endif /* CFS_HASH_DEBUG_LEVEL */
+
+#define CFS_HASH_THETA_BITS  10
+#define CFS_HASH_MIN_THETA  (1U << (CFS_HASH_THETA_BITS - 1))
+#define CFS_HASH_MAX_THETA  (1U << (CFS_HASH_THETA_BITS + 1))
+
+/* Return integer component of theta */
+static inline int __cfs_hash_theta_int(int theta)
+{
+        return (theta >> CFS_HASH_THETA_BITS);
+}
+
+/* Return a fractional value between 0 and 999 */
+static inline int __cfs_hash_theta_frac(int theta)
+{
+        return ((theta * 1000) >> CFS_HASH_THETA_BITS) -
+               (__cfs_hash_theta_int(theta) * 1000);
+}
+
+static inline int __cfs_hash_theta(struct cfs_hash *hs)
+{
+       return (atomic_read(&hs->hs_count) <<
+               CFS_HASH_THETA_BITS) >> hs->hs_cur_bits;
+}
+
+static inline void
+__cfs_hash_set_theta(struct cfs_hash *hs, int min, int max)
+{
+        LASSERT(min < max);
+        hs->hs_min_theta = (__u16)min;
+        hs->hs_max_theta = (__u16)max;
+}
+
+/* Generic debug formatting routines mainly for proc handler */
+struct seq_file;
+void cfs_hash_debug_header(struct seq_file *m);
+void cfs_hash_debug_str(struct cfs_hash *hs, struct seq_file *m);
+
+/*
+ * Generic djb2 hash algorithm for character arrays.
+ */
+static inline unsigned
+cfs_hash_djb2_hash(const void *key, size_t size, const unsigned int bits)
+{
+       unsigned int i, hash = 5381;
+
+       LASSERT(key != NULL);
+
+       for (i = 0; i < size; i++)
+               hash = hash * 33 + ((char *)key)[i];
+
+       return (hash & ((1U << bits) - 1));
+}
+
+/** iterate over all buckets in @bds (array of struct cfs_hash_bd) */
+#define cfs_hash_for_each_bd(bds, n, i) \
+        for (i = 0; i < n && (bds)[i].bd_bucket != NULL; i++)
+
+/** iterate over all buckets of @hs */
+#define cfs_hash_for_each_bucket(hs, bd, pos)                   \
+        for (pos = 0;                                           \
+             pos < CFS_HASH_NBKT(hs) &&                         \
+             ((bd)->bd_bucket = (hs)->hs_buckets[pos]) != NULL; pos++)
+
+/** iterate over all hlist of bucket @bd */
+#define cfs_hash_bd_for_each_hlist(hs, bd, hlist)               \
+        for ((bd)->bd_offset = 0;                               \
+             (bd)->bd_offset < CFS_HASH_BKT_NHLIST(hs) &&       \
+             (hlist = cfs_hash_bd_hhead(hs, bd)) != NULL;       \
+             (bd)->bd_offset++)
 
 /* !__LIBCFS__HASH_H__ */
 #endif