Whamcloud - gitweb
LU-14289 ptlrpc: move heap.c from libcfs to ptlrpc
[fs/lustre-release.git] / lustre / ptlrpc / heap.h
diff --git a/lustre/ptlrpc/heap.h b/lustre/ptlrpc/heap.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..36899a8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,188 @@
+/*
+ * GPL HEADER START
+ *
+ * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
+ * as published by the Free Software Foundation.
+
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License version 2 for more details.  A copy is
+ * included in the COPYING file that accompanied this code.
+
+ * GPL HEADER END
+ */
+/*
+ * Copyright (c) 2011 Intel Corporation
+ */
+/*
+ * libcfs/include/libcfs/heap.h
+ *
+ * Author: Eric Barton <eeb@whamcloud.com>
+ *        Liang Zhen   <liang@whamcloud.com>
+ */
+
+#ifndef __LIBCFS_HEAP_H__
+#define __LIBCFS_HEAP_H__
+
+/** \defgroup heap Binary heap
+ *
+ * The binary heap is a scalable data structure created using a binary tree. It
+ * is capable of maintaining large sets of elements sorted usually by one or
+ * more element properties, but really based on anything that can be used as a
+ * binary predicate in order to determine the relevant ordering of any two nodes
+ * that belong to the set. There is no search operation, rather the intention is
+ * for the element of the lowest priority which will always be at the root of
+ * the tree (as this is an implementation of a min-heap) to be removed by users
+ * for consumption.
+ *
+ * Users of the heap should embed a \e struct cfs_binheap_node object instance
+ * on every object of the set that they wish the binary heap instance to handle,
+ * and (at a minimum) provide a struct cfs_binheap_ops::hop_compare()
+ * implementation which is used by the heap as the binary predicate during its
+ * internal sorting operations.
+ *
+ * The current implementation enforces no locking scheme, and so assumes the
+ * user caters for locking between calls to insert, delete and lookup
+ * operations. Since the only consumer for the data structure at this point
+ * are NRS policies, and these operate on a per-CPT basis, binary heap instances
+ * are tied to a specific CPT.
+ * @{
+ */
+
+#define CBH_SHIFT      9
+#define CBH_SIZE       (1 << CBH_SHIFT)                    /* # ptrs per level */
+#define CBH_MASK       (CBH_SIZE - 1)
+#define CBH_NOB        (CBH_SIZE * sizeof(struct cfs_binheap_node *))
+
+#define CBH_POISON     0xdeadbeef
+
+/**
+ * Binary heap flags.
+ */
+enum {
+       CBH_FLAG_ATOMIC_GROW    = 1,
+};
+
+struct cfs_binheap;
+
+/**
+ * Binary heap operations.
+ */
+struct cfs_binheap_ops {
+       /**
+        * Called right before inserting a node into the binary heap.
+        *
+        * Implementing this operation is optional.
+        *
+        * \param[in] h The heap
+        * \param[in] e The node
+        *
+        * \retval 0 success
+        * \retval != 0 error
+        */
+       int             (*hop_enter)(struct cfs_binheap *h,
+                                    struct cfs_binheap_node *e);
+       /**
+        * Called right after removing a node from the binary heap.
+        *
+        * Implementing this operation is optional.
+        *
+        * \param[in] h The heap
+        * \param[in] e The node
+        */
+       void            (*hop_exit)(struct cfs_binheap *h,
+                                   struct cfs_binheap_node *e);
+       /**
+        * A binary predicate which is called during internal heap sorting
+        * operations, and used in order to determine the relevant ordering of
+        * two heap nodes.
+        *
+        * Implementing this operation is mandatory.
+        *
+        * \param[in] a The first heap node
+        * \param[in] b The second heap node
+        *
+        * \retval 0 Node a > node b
+        * \retval 1 Node a < node b
+        *
+        * \see cfs_binheap_bubble()
+        * \see cfs_biheap_sink()
+        */
+       int             (*hop_compare)(struct cfs_binheap_node *a,
+                                      struct cfs_binheap_node *b);
+};
+
+/**
+ * Binary heap object.
+ *
+ * Sorts elements of type \e struct cfs_binheap_node
+ */
+struct cfs_binheap {
+       /** Triple indirect */
+       struct cfs_binheap_node  ****cbh_elements3;
+       /** double indirect */
+       struct cfs_binheap_node   ***cbh_elements2;
+       /** single indirect */
+       struct cfs_binheap_node    **cbh_elements1;
+       /** # elements referenced */
+       unsigned int            cbh_nelements;
+       /** high water mark */
+       unsigned int            cbh_hwm;
+       /** user flags */
+       unsigned int            cbh_flags;
+       /** operations table */
+       struct cfs_binheap_ops *cbh_ops;
+       /** private data */
+       void                   *cbh_private;
+       /** associated CPT table */
+       struct cfs_cpt_table   *cbh_cptab;
+       /** associated CPT id of this struct cfs_binheap::cbh_cptab */
+       int                     cbh_cptid;
+};
+
+void cfs_binheap_destroy(struct cfs_binheap *h);
+struct cfs_binheap *
+cfs_binheap_create(struct cfs_binheap_ops *ops, unsigned int flags,
+                  unsigned int count, void *arg, struct cfs_cpt_table *cptab,
+                  int cptid);
+struct cfs_binheap_node *
+cfs_binheap_find(struct cfs_binheap *h, unsigned int idx);
+int cfs_binheap_insert(struct cfs_binheap *h, struct cfs_binheap_node *e);
+void cfs_binheap_remove(struct cfs_binheap *h, struct cfs_binheap_node *e);
+void cfs_binheap_relocate(struct cfs_binheap *h, struct cfs_binheap_node *e);
+
+static inline int
+cfs_binheap_size(struct cfs_binheap *h)
+{
+       return h->cbh_nelements;
+}
+
+static inline int
+cfs_binheap_is_empty(struct cfs_binheap *h)
+{
+       return h->cbh_nelements == 0;
+}
+
+static inline struct cfs_binheap_node *
+cfs_binheap_root(struct cfs_binheap *h)
+{
+       return cfs_binheap_find(h, 0);
+}
+
+static inline struct cfs_binheap_node *
+cfs_binheap_remove_root(struct cfs_binheap *h)
+{
+       struct cfs_binheap_node *e = cfs_binheap_find(h, 0);
+
+       if (e != NULL)
+               cfs_binheap_remove(h, e);
+       return e;
+}
+
+/** @} heap */
+
+#endif /* __LIBCFS_HEAP_H__ */