drm/i915: buddy allocator
Simple buddy allocator. We want to allocate properly aligned power-of-two blocks to promote usage of huge-pages for the GTT, so 64K, 2M and possibly even 1G. While we do support allocating stuff at a specific offset, it is more intended for preallocating portions of the address space, say for an initial framebuffer, for other uses drm_mm is probably a much better fit. Anyway, hopefully this can all be thrown away if we eventually move to having the core MM manage device memory. Signed-off-by: Matthew Auld <matthew.auld@intel.com> Cc: Chris Wilson <chris@chris-wilson.co.uk> Reviewed-by: Chris Wilson <chris@chris-wilson.co.uk> Signed-off-by: Chris Wilson <chris@chris-wilson.co.uk> Link: https://patchwork.freedesktop.org/patch/msgid/20190809202926.14545-2-matthew.auld@intel.com
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Chris Wilson
parent
05f219d709
commit
14d1b9a624
@ -127,6 +127,7 @@ gem-y += \
|
||||
i915-y += \
|
||||
$(gem-y) \
|
||||
i915_active.o \
|
||||
i915_buddy.o \
|
||||
i915_cmd_parser.o \
|
||||
i915_gem_evict.o \
|
||||
i915_gem_fence_reg.o \
|
||||
|
||||
431
drivers/gpu/drm/i915/i915_buddy.c
Normal file
431
drivers/gpu/drm/i915/i915_buddy.c
Normal file
@ -0,0 +1,431 @@
|
||||
// SPDX-License-Identifier: MIT
|
||||
/*
|
||||
* Copyright © 2019 Intel Corporation
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include <linux/slab.h>
|
||||
|
||||
#include "i915_buddy.h"
|
||||
|
||||
#include "i915_gem.h"
|
||||
#include "i915_globals.h"
|
||||
#include "i915_utils.h"
|
||||
|
||||
static struct i915_global_block {
|
||||
struct i915_global base;
|
||||
struct kmem_cache *slab_blocks;
|
||||
} global;
|
||||
|
||||
static void i915_global_buddy_shrink(void)
|
||||
{
|
||||
kmem_cache_shrink(global.slab_blocks);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void i915_global_buddy_exit(void)
|
||||
{
|
||||
kmem_cache_destroy(global.slab_blocks);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static struct i915_global_block global = { {
|
||||
.shrink = i915_global_buddy_shrink,
|
||||
.exit = i915_global_buddy_exit,
|
||||
} };
|
||||
|
||||
int __init i915_global_buddy_init(void)
|
||||
{
|
||||
global.slab_blocks = KMEM_CACHE(i915_buddy_block, SLAB_HWCACHE_ALIGN);
|
||||
if (!global.slab_blocks)
|
||||
return -ENOMEM;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static struct i915_buddy_block *i915_block_alloc(struct i915_buddy_block *parent,
|
||||
unsigned int order,
|
||||
u64 offset)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *block;
|
||||
|
||||
block = kmem_cache_zalloc(global.slab_blocks, GFP_KERNEL);
|
||||
if (!block)
|
||||
return NULL;
|
||||
|
||||
block->header = offset;
|
||||
block->header |= order;
|
||||
block->parent = parent;
|
||||
|
||||
return block;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void i915_block_free(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
kmem_cache_free(global.slab_blocks, block);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void mark_allocated(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
block->header &= ~I915_BUDDY_HEADER_STATE;
|
||||
block->header |= I915_BUDDY_ALLOCATED;
|
||||
|
||||
list_del(&block->link);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void mark_free(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
block->header &= ~I915_BUDDY_HEADER_STATE;
|
||||
block->header |= I915_BUDDY_FREE;
|
||||
|
||||
list_add(&block->link,
|
||||
&mm->free_list[i915_buddy_block_order(block)]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void mark_split(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
block->header &= ~I915_BUDDY_HEADER_STATE;
|
||||
block->header |= I915_BUDDY_SPLIT;
|
||||
|
||||
list_del(&block->link);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int i915_buddy_init(struct i915_buddy_mm *mm, u64 size, u64 chunk_size)
|
||||
{
|
||||
unsigned int i;
|
||||
u64 offset;
|
||||
|
||||
if (size < chunk_size)
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
|
||||
if (chunk_size < PAGE_SIZE)
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
|
||||
if (!is_power_of_2(chunk_size))
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
|
||||
size = round_down(size, chunk_size);
|
||||
|
||||
mm->size = size;
|
||||
mm->chunk_size = chunk_size;
|
||||
mm->max_order = ilog2(size) - ilog2(chunk_size);
|
||||
|
||||
GEM_BUG_ON(mm->max_order > I915_BUDDY_MAX_ORDER);
|
||||
|
||||
mm->free_list = kmalloc_array(mm->max_order + 1,
|
||||
sizeof(struct list_head),
|
||||
GFP_KERNEL);
|
||||
if (!mm->free_list)
|
||||
return -ENOMEM;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i <= mm->max_order; ++i)
|
||||
INIT_LIST_HEAD(&mm->free_list[i]);
|
||||
|
||||
mm->n_roots = hweight64(size);
|
||||
|
||||
mm->roots = kmalloc_array(mm->n_roots,
|
||||
sizeof(struct i915_buddy_block *),
|
||||
GFP_KERNEL);
|
||||
if (!mm->roots)
|
||||
goto out_free_list;
|
||||
|
||||
offset = 0;
|
||||
i = 0;
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Split into power-of-two blocks, in case we are given a size that is
|
||||
* not itself a power-of-two.
|
||||
*/
|
||||
do {
|
||||
struct i915_buddy_block *root;
|
||||
unsigned int order;
|
||||
u64 root_size;
|
||||
|
||||
root_size = rounddown_pow_of_two(size);
|
||||
order = ilog2(root_size) - ilog2(chunk_size);
|
||||
|
||||
root = i915_block_alloc(NULL, order, offset);
|
||||
if (!root)
|
||||
goto out_free_roots;
|
||||
|
||||
mark_free(mm, root);
|
||||
|
||||
GEM_BUG_ON(i > mm->max_order);
|
||||
GEM_BUG_ON(i915_buddy_block_size(mm, root) < chunk_size);
|
||||
|
||||
mm->roots[i] = root;
|
||||
|
||||
offset += root_size;
|
||||
size -= root_size;
|
||||
i++;
|
||||
} while (size);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
out_free_roots:
|
||||
while (i--)
|
||||
i915_block_free(mm->roots[i]);
|
||||
kfree(mm->roots);
|
||||
out_free_list:
|
||||
kfree(mm->free_list);
|
||||
return -ENOMEM;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i915_buddy_fini(struct i915_buddy_mm *mm)
|
||||
{
|
||||
int err = 0;
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < mm->n_roots; ++i) {
|
||||
if (!i915_buddy_block_is_free(mm->roots[i])) {
|
||||
err = -EBUSY;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
i915_block_free(mm->roots[i]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
kfree(mm->roots);
|
||||
kfree(mm->free_list);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int split_block(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
unsigned int block_order = i915_buddy_block_order(block) - 1;
|
||||
u64 offset = i915_buddy_block_offset(block);
|
||||
|
||||
GEM_BUG_ON(!i915_buddy_block_is_free(block));
|
||||
GEM_BUG_ON(!i915_buddy_block_order(block));
|
||||
|
||||
block->left = i915_block_alloc(block, block_order, offset);
|
||||
if (!block->left)
|
||||
return -ENOMEM;
|
||||
|
||||
block->right = i915_block_alloc(block, block_order,
|
||||
offset + (mm->chunk_size << block_order));
|
||||
if (!block->right) {
|
||||
i915_block_free(block->left);
|
||||
return -ENOMEM;
|
||||
}
|
||||
|
||||
mark_free(mm, block->left);
|
||||
mark_free(mm, block->right);
|
||||
|
||||
mark_split(block);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static struct i915_buddy_block *
|
||||
get_buddy(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *parent;
|
||||
|
||||
parent = block->parent;
|
||||
if (!parent)
|
||||
return NULL;
|
||||
|
||||
if (parent->left == block)
|
||||
return parent->right;
|
||||
|
||||
return parent->left;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void __i915_buddy_free(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *parent;
|
||||
|
||||
while ((parent = block->parent)) {
|
||||
struct i915_buddy_block *buddy;
|
||||
|
||||
buddy = get_buddy(block);
|
||||
|
||||
if (!i915_buddy_block_is_free(buddy))
|
||||
break;
|
||||
|
||||
list_del(&buddy->link);
|
||||
|
||||
i915_block_free(block);
|
||||
i915_block_free(buddy);
|
||||
|
||||
block = parent;
|
||||
}
|
||||
|
||||
mark_free(mm, block);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i915_buddy_free(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
GEM_BUG_ON(!i915_buddy_block_is_allocated(block));
|
||||
__i915_buddy_free(mm, block);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i915_buddy_free_list(struct i915_buddy_mm *mm, struct list_head *objects)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *block, *on;
|
||||
|
||||
list_for_each_entry_safe(block, on, objects, link)
|
||||
i915_buddy_free(mm, block);
|
||||
INIT_LIST_HEAD(objects);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Allocate power-of-two block. The order value here translates to:
|
||||
*
|
||||
* 0 = 2^0 * mm->chunk_size
|
||||
* 1 = 2^1 * mm->chunk_size
|
||||
* 2 = 2^2 * mm->chunk_size
|
||||
* ...
|
||||
*/
|
||||
struct i915_buddy_block *
|
||||
i915_buddy_alloc(struct i915_buddy_mm *mm, unsigned int order)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *block = NULL;
|
||||
unsigned int i;
|
||||
int err;
|
||||
|
||||
for (i = order; i <= mm->max_order; ++i) {
|
||||
block = list_first_entry_or_null(&mm->free_list[i],
|
||||
struct i915_buddy_block,
|
||||
link);
|
||||
if (block)
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!block)
|
||||
return ERR_PTR(-ENOSPC);
|
||||
|
||||
GEM_BUG_ON(!i915_buddy_block_is_free(block));
|
||||
|
||||
while (i != order) {
|
||||
err = split_block(mm, block);
|
||||
if (unlikely(err))
|
||||
goto out_free;
|
||||
|
||||
/* Go low */
|
||||
block = block->left;
|
||||
i--;
|
||||
}
|
||||
|
||||
mark_allocated(block);
|
||||
return block;
|
||||
|
||||
out_free:
|
||||
__i915_buddy_free(mm, block);
|
||||
return ERR_PTR(err);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static inline bool overlaps(u64 s1, u64 e1, u64 s2, u64 e2)
|
||||
{
|
||||
return s1 <= e2 && e1 >= s2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static inline bool contains(u64 s1, u64 e1, u64 s2, u64 e2)
|
||||
{
|
||||
return s1 <= s2 && e1 >= e2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Allocate range. Note that it's safe to chain together multiple alloc_ranges
|
||||
* with the same blocks list.
|
||||
*
|
||||
* Intended for pre-allocating portions of the address space, for example to
|
||||
* reserve a block for the initial framebuffer or similar, hence the expectation
|
||||
* here is that i915_buddy_alloc() is still the main vehicle for
|
||||
* allocations, so if that's not the case then the drm_mm range allocator is
|
||||
* probably a much better fit, and so you should probably go use that instead.
|
||||
*/
|
||||
int i915_buddy_alloc_range(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct list_head *blocks,
|
||||
u64 start, u64 size)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *block;
|
||||
struct i915_buddy_block *buddy;
|
||||
LIST_HEAD(allocated);
|
||||
LIST_HEAD(dfs);
|
||||
u64 end;
|
||||
int err;
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
if (size < mm->chunk_size)
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
|
||||
if (!IS_ALIGNED(size | start, mm->chunk_size))
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
|
||||
if (range_overflows(start, size, mm->size))
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < mm->n_roots; ++i)
|
||||
list_add_tail(&mm->roots[i]->tmp_link, &dfs);
|
||||
|
||||
end = start + size - 1;
|
||||
|
||||
do {
|
||||
u64 block_start;
|
||||
u64 block_end;
|
||||
|
||||
block = list_first_entry_or_null(&dfs,
|
||||
struct i915_buddy_block,
|
||||
tmp_link);
|
||||
if (!block)
|
||||
break;
|
||||
|
||||
list_del(&block->tmp_link);
|
||||
|
||||
block_start = i915_buddy_block_offset(block);
|
||||
block_end = block_start + i915_buddy_block_size(mm, block) - 1;
|
||||
|
||||
if (!overlaps(start, end, block_start, block_end))
|
||||
continue;
|
||||
|
||||
if (i915_buddy_block_is_allocated(block)) {
|
||||
err = -ENOSPC;
|
||||
goto err_free;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (contains(start, end, block_start, block_end)) {
|
||||
if (!i915_buddy_block_is_free(block)) {
|
||||
err = -ENOSPC;
|
||||
goto err_free;
|
||||
}
|
||||
|
||||
mark_allocated(block);
|
||||
list_add_tail(&block->link, &allocated);
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!i915_buddy_block_is_split(block)) {
|
||||
err = split_block(mm, block);
|
||||
if (unlikely(err))
|
||||
goto err_undo;
|
||||
}
|
||||
|
||||
list_add(&block->right->tmp_link, &dfs);
|
||||
list_add(&block->left->tmp_link, &dfs);
|
||||
} while (1);
|
||||
|
||||
list_splice_tail(&allocated, blocks);
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
err_undo:
|
||||
/*
|
||||
* We really don't want to leave around a bunch of split blocks, since
|
||||
* bigger is better, so make sure we merge everything back before we
|
||||
* free the allocated blocks.
|
||||
*/
|
||||
buddy = get_buddy(block);
|
||||
if (buddy &&
|
||||
(i915_buddy_block_is_free(block) &&
|
||||
i915_buddy_block_is_free(buddy)))
|
||||
__i915_buddy_free(mm, block);
|
||||
|
||||
err_free:
|
||||
i915_buddy_free_list(mm, &allocated);
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#if IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_SELFTEST)
|
||||
#include "selftests/i915_buddy.c"
|
||||
#endif
|
||||
128
drivers/gpu/drm/i915/i915_buddy.h
Normal file
128
drivers/gpu/drm/i915/i915_buddy.h
Normal file
@ -0,0 +1,128 @@
|
||||
/* SPDX-License-Identifier: MIT */
|
||||
/*
|
||||
* Copyright © 2019 Intel Corporation
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#ifndef __I915_BUDDY_H__
|
||||
#define __I915_BUDDY_H__
|
||||
|
||||
#include <linux/bitops.h>
|
||||
#include <linux/list.h>
|
||||
|
||||
struct i915_buddy_block {
|
||||
#define I915_BUDDY_HEADER_OFFSET GENMASK_ULL(63, 12)
|
||||
#define I915_BUDDY_HEADER_STATE GENMASK_ULL(11, 10)
|
||||
#define I915_BUDDY_ALLOCATED (1 << 10)
|
||||
#define I915_BUDDY_FREE (2 << 10)
|
||||
#define I915_BUDDY_SPLIT (3 << 10)
|
||||
#define I915_BUDDY_HEADER_ORDER GENMASK_ULL(9, 0)
|
||||
u64 header;
|
||||
|
||||
struct i915_buddy_block *left;
|
||||
struct i915_buddy_block *right;
|
||||
struct i915_buddy_block *parent;
|
||||
|
||||
void *private; /* owned by creator */
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* While the block is allocated by the user through i915_buddy_alloc*,
|
||||
* the user has ownership of the link, for example to maintain within
|
||||
* a list, if so desired. As soon as the block is freed with
|
||||
* i915_buddy_free* ownership is given back to the mm.
|
||||
*/
|
||||
struct list_head link;
|
||||
struct list_head tmp_link;
|
||||
};
|
||||
|
||||
#define I915_BUDDY_MAX_ORDER I915_BUDDY_HEADER_ORDER
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Binary Buddy System.
|
||||
*
|
||||
* Locking should be handled by the user, a simple mutex around
|
||||
* i915_buddy_alloc* and i915_buddy_free* should suffice.
|
||||
*/
|
||||
struct i915_buddy_mm {
|
||||
/* Maintain a free list for each order. */
|
||||
struct list_head *free_list;
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Maintain explicit binary tree(s) to track the allocation of the
|
||||
* address space. This gives us a simple way of finding a buddy block
|
||||
* and performing the potentially recursive merge step when freeing a
|
||||
* block. Nodes are either allocated or free, in which case they will
|
||||
* also exist on the respective free list.
|
||||
*/
|
||||
struct i915_buddy_block **roots;
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Anything from here is public, and remains static for the lifetime of
|
||||
* the mm. Everything above is considered do-not-touch.
|
||||
*/
|
||||
unsigned int n_roots;
|
||||
unsigned int max_order;
|
||||
|
||||
/* Must be at least PAGE_SIZE */
|
||||
u64 chunk_size;
|
||||
u64 size;
|
||||
};
|
||||
|
||||
static inline u64
|
||||
i915_buddy_block_offset(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
return block->header & I915_BUDDY_HEADER_OFFSET;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static inline unsigned int
|
||||
i915_buddy_block_order(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
return block->header & I915_BUDDY_HEADER_ORDER;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static inline unsigned int
|
||||
i915_buddy_block_state(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
return block->header & I915_BUDDY_HEADER_STATE;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static inline bool
|
||||
i915_buddy_block_is_allocated(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
return i915_buddy_block_state(block) == I915_BUDDY_ALLOCATED;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static inline bool
|
||||
i915_buddy_block_is_free(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
return i915_buddy_block_state(block) == I915_BUDDY_FREE;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static inline bool
|
||||
i915_buddy_block_is_split(struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
return i915_buddy_block_state(block) == I915_BUDDY_SPLIT;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static inline u64
|
||||
i915_buddy_block_size(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
return mm->chunk_size << i915_buddy_block_order(block);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int i915_buddy_init(struct i915_buddy_mm *mm, u64 size, u64 chunk_size);
|
||||
|
||||
void i915_buddy_fini(struct i915_buddy_mm *mm);
|
||||
|
||||
struct i915_buddy_block *
|
||||
i915_buddy_alloc(struct i915_buddy_mm *mm, unsigned int order);
|
||||
|
||||
int i915_buddy_alloc_range(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct list_head *blocks,
|
||||
u64 start, u64 size);
|
||||
|
||||
void i915_buddy_free(struct i915_buddy_mm *mm, struct i915_buddy_block *block);
|
||||
|
||||
void i915_buddy_free_list(struct i915_buddy_mm *mm, struct list_head *objects);
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
@ -62,6 +62,7 @@ static void __i915_globals_cleanup(void)
|
||||
|
||||
static __initconst int (* const initfn[])(void) = {
|
||||
i915_global_active_init,
|
||||
i915_global_buddy_init,
|
||||
i915_global_context_init,
|
||||
i915_global_gem_context_init,
|
||||
i915_global_objects_init,
|
||||
|
||||
@ -27,6 +27,7 @@ void i915_globals_exit(void);
|
||||
|
||||
/* constructors */
|
||||
int i915_global_active_init(void);
|
||||
int i915_global_buddy_init(void);
|
||||
int i915_global_context_init(void);
|
||||
int i915_global_gem_context_init(void);
|
||||
int i915_global_objects_init(void);
|
||||
|
||||
719
drivers/gpu/drm/i915/selftests/i915_buddy.c
Normal file
719
drivers/gpu/drm/i915/selftests/i915_buddy.c
Normal file
@ -0,0 +1,719 @@
|
||||
// SPDX-License-Identifier: MIT
|
||||
/*
|
||||
* Copyright © 2019 Intel Corporation
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include <linux/prime_numbers.h>
|
||||
|
||||
#include "../i915_selftest.h"
|
||||
#include "i915_random.h"
|
||||
|
||||
#define SZ_8G (1ULL << 33)
|
||||
|
||||
static void __igt_dump_block(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct i915_buddy_block *block,
|
||||
bool buddy)
|
||||
{
|
||||
pr_err("block info: header=%llx, state=%u, order=%d, offset=%llx size=%llx root=%s buddy=%s\n",
|
||||
block->header,
|
||||
i915_buddy_block_state(block),
|
||||
i915_buddy_block_order(block),
|
||||
i915_buddy_block_offset(block),
|
||||
i915_buddy_block_size(mm, block),
|
||||
yesno(!block->parent),
|
||||
yesno(buddy));
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void igt_dump_block(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *buddy;
|
||||
|
||||
__igt_dump_block(mm, block, false);
|
||||
|
||||
buddy = get_buddy(block);
|
||||
if (buddy)
|
||||
__igt_dump_block(mm, buddy, true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int igt_check_block(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct i915_buddy_block *block)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *buddy;
|
||||
unsigned int block_state;
|
||||
u64 block_size;
|
||||
u64 offset;
|
||||
int err = 0;
|
||||
|
||||
block_state = i915_buddy_block_state(block);
|
||||
|
||||
if (block_state != I915_BUDDY_ALLOCATED &&
|
||||
block_state != I915_BUDDY_FREE &&
|
||||
block_state != I915_BUDDY_SPLIT) {
|
||||
pr_err("block state mismatch\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
block_size = i915_buddy_block_size(mm, block);
|
||||
offset = i915_buddy_block_offset(block);
|
||||
|
||||
if (block_size < mm->chunk_size) {
|
||||
pr_err("block size smaller than min size\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!is_power_of_2(block_size)) {
|
||||
pr_err("block size not power of two\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!IS_ALIGNED(block_size, mm->chunk_size)) {
|
||||
pr_err("block size not aligned to min size\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!IS_ALIGNED(offset, mm->chunk_size)) {
|
||||
pr_err("block offset not aligned to min size\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!IS_ALIGNED(offset, block_size)) {
|
||||
pr_err("block offset not aligned to block size\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
buddy = get_buddy(block);
|
||||
|
||||
if (!buddy && block->parent) {
|
||||
pr_err("buddy has gone fishing\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (buddy) {
|
||||
if (i915_buddy_block_offset(buddy) != (offset ^ block_size)) {
|
||||
pr_err("buddy has wrong offset\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (i915_buddy_block_size(mm, buddy) != block_size) {
|
||||
pr_err("buddy size mismatch\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (i915_buddy_block_state(buddy) == block_state &&
|
||||
block_state == I915_BUDDY_FREE) {
|
||||
pr_err("block and its buddy are free\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int igt_check_blocks(struct i915_buddy_mm *mm,
|
||||
struct list_head *blocks,
|
||||
u64 expected_size,
|
||||
bool is_contiguous)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *block;
|
||||
struct i915_buddy_block *prev;
|
||||
u64 total;
|
||||
int err = 0;
|
||||
|
||||
block = NULL;
|
||||
prev = NULL;
|
||||
total = 0;
|
||||
|
||||
list_for_each_entry(block, blocks, link) {
|
||||
err = igt_check_block(mm, block);
|
||||
|
||||
if (!i915_buddy_block_is_allocated(block)) {
|
||||
pr_err("block not allocated\n"),
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (is_contiguous && prev) {
|
||||
u64 prev_block_size;
|
||||
u64 prev_offset;
|
||||
u64 offset;
|
||||
|
||||
prev_offset = i915_buddy_block_offset(prev);
|
||||
prev_block_size = i915_buddy_block_size(mm, prev);
|
||||
offset = i915_buddy_block_offset(block);
|
||||
|
||||
if (offset != (prev_offset + prev_block_size)) {
|
||||
pr_err("block offset mismatch\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (err)
|
||||
break;
|
||||
|
||||
total += i915_buddy_block_size(mm, block);
|
||||
prev = block;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!err) {
|
||||
if (total != expected_size) {
|
||||
pr_err("size mismatch, expected=%llx, found=%llx\n",
|
||||
expected_size, total);
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (prev) {
|
||||
pr_err("prev block, dump:\n");
|
||||
igt_dump_block(mm, prev);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (block) {
|
||||
pr_err("bad block, dump:\n");
|
||||
igt_dump_block(mm, block);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int igt_check_mm(struct i915_buddy_mm *mm)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_block *root;
|
||||
struct i915_buddy_block *prev;
|
||||
unsigned int i;
|
||||
u64 total;
|
||||
int err = 0;
|
||||
|
||||
if (!mm->n_roots) {
|
||||
pr_err("n_roots is zero\n");
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (mm->n_roots != hweight64(mm->size)) {
|
||||
pr_err("n_roots mismatch, n_roots=%u, expected=%lu\n",
|
||||
mm->n_roots, hweight64(mm->size));
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
root = NULL;
|
||||
prev = NULL;
|
||||
total = 0;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < mm->n_roots; ++i) {
|
||||
struct i915_buddy_block *block;
|
||||
unsigned int order;
|
||||
|
||||
root = mm->roots[i];
|
||||
if (!root) {
|
||||
pr_err("root(%u) is NULL\n", i);
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
err = igt_check_block(mm, root);
|
||||
|
||||
if (!i915_buddy_block_is_free(root)) {
|
||||
pr_err("root not free\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
order = i915_buddy_block_order(root);
|
||||
|
||||
if (!i) {
|
||||
if (order != mm->max_order) {
|
||||
pr_err("max order root missing\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (prev) {
|
||||
u64 prev_block_size;
|
||||
u64 prev_offset;
|
||||
u64 offset;
|
||||
|
||||
prev_offset = i915_buddy_block_offset(prev);
|
||||
prev_block_size = i915_buddy_block_size(mm, prev);
|
||||
offset = i915_buddy_block_offset(root);
|
||||
|
||||
if (offset != (prev_offset + prev_block_size)) {
|
||||
pr_err("root offset mismatch\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
block = list_first_entry_or_null(&mm->free_list[order],
|
||||
struct i915_buddy_block,
|
||||
link);
|
||||
if (block != root) {
|
||||
pr_err("root mismatch at order=%u\n", order);
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (err)
|
||||
break;
|
||||
|
||||
prev = root;
|
||||
total += i915_buddy_block_size(mm, root);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!err) {
|
||||
if (total != mm->size) {
|
||||
pr_err("expected mm size=%llx, found=%llx\n", mm->size,
|
||||
total);
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (prev) {
|
||||
pr_err("prev root(%u), dump:\n", i - 1);
|
||||
igt_dump_block(mm, prev);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (root) {
|
||||
pr_err("bad root(%u), dump:\n", i);
|
||||
igt_dump_block(mm, root);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void igt_mm_config(u64 *size, u64 *chunk_size)
|
||||
{
|
||||
I915_RND_STATE(prng);
|
||||
u64 s, ms;
|
||||
|
||||
/* Nothing fancy, just try to get an interesting bit pattern */
|
||||
|
||||
prandom_seed_state(&prng, i915_selftest.random_seed);
|
||||
|
||||
s = i915_prandom_u64_state(&prng) & (SZ_8G - 1);
|
||||
ms = BIT_ULL(12 + (prandom_u32_state(&prng) % ilog2(s >> 12)));
|
||||
s = max(s & -ms, ms);
|
||||
|
||||
*chunk_size = ms;
|
||||
*size = s;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int igt_buddy_alloc_smoke(void *arg)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_mm mm;
|
||||
int max_order;
|
||||
u64 chunk_size;
|
||||
u64 mm_size;
|
||||
int err;
|
||||
|
||||
igt_mm_config(&mm_size, &chunk_size);
|
||||
|
||||
pr_info("buddy_init with size=%llx, chunk_size=%llx\n", mm_size, chunk_size);
|
||||
|
||||
err = i915_buddy_init(&mm, mm_size, chunk_size);
|
||||
if (err) {
|
||||
pr_err("buddy_init failed(%d)\n", err);
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (max_order = mm.max_order; max_order >= 0; max_order--) {
|
||||
struct i915_buddy_block *block;
|
||||
int order;
|
||||
LIST_HEAD(blocks);
|
||||
u64 total;
|
||||
|
||||
err = igt_check_mm(&mm);
|
||||
if (err) {
|
||||
pr_err("pre-mm check failed, abort\n");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
pr_info("filling from max_order=%u\n", max_order);
|
||||
|
||||
order = max_order;
|
||||
total = 0;
|
||||
|
||||
do {
|
||||
retry:
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, order);
|
||||
if (IS_ERR(block)) {
|
||||
err = PTR_ERR(block);
|
||||
if (err == -ENOMEM) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc hit -ENOMEM with order=%d\n",
|
||||
order);
|
||||
} else {
|
||||
if (order--) {
|
||||
err = 0;
|
||||
goto retry;
|
||||
}
|
||||
|
||||
pr_err("buddy_alloc with order=%d failed(%d)\n",
|
||||
order, err);
|
||||
}
|
||||
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
list_add_tail(&block->link, &blocks);
|
||||
|
||||
if (i915_buddy_block_order(block) != order) {
|
||||
pr_err("buddy_alloc order mismatch\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
total += i915_buddy_block_size(&mm, block);
|
||||
} while (total < mm.size);
|
||||
|
||||
if (!err)
|
||||
err = igt_check_blocks(&mm, &blocks, total, false);
|
||||
|
||||
i915_buddy_free_list(&mm, &blocks);
|
||||
|
||||
if (!err) {
|
||||
err = igt_check_mm(&mm);
|
||||
if (err)
|
||||
pr_err("post-mm check failed\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (err)
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (err == -ENOMEM)
|
||||
err = 0;
|
||||
|
||||
i915_buddy_fini(&mm);
|
||||
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int igt_buddy_alloc_pessimistic(void *arg)
|
||||
{
|
||||
const unsigned int max_order = 16;
|
||||
struct i915_buddy_block *block, *bn;
|
||||
struct i915_buddy_mm mm;
|
||||
unsigned int order;
|
||||
LIST_HEAD(blocks);
|
||||
int err;
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Create a pot-sized mm, then allocate one of each possible
|
||||
* order within. This should leave the mm with exactly one
|
||||
* page left.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
err = i915_buddy_init(&mm, PAGE_SIZE << max_order, PAGE_SIZE);
|
||||
if (err) {
|
||||
pr_err("buddy_init failed(%d)\n", err);
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
GEM_BUG_ON(mm.max_order != max_order);
|
||||
|
||||
for (order = 0; order < max_order; order++) {
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, order);
|
||||
if (IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc hit -ENOMEM with order=%d\n",
|
||||
order);
|
||||
err = PTR_ERR(block);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
list_add_tail(&block->link, &blocks);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* And now the last remaining block available */
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, 0);
|
||||
if (IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc hit -ENOMEM on final alloc\n");
|
||||
err = PTR_ERR(block);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
list_add_tail(&block->link, &blocks);
|
||||
|
||||
/* Should be completely full! */
|
||||
for (order = max_order; order--; ) {
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, order);
|
||||
if (!IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc unexpectedly succeeded at order %d, it should be full!",
|
||||
order);
|
||||
list_add_tail(&block->link, &blocks);
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
block = list_last_entry(&blocks, typeof(*block), link);
|
||||
list_del(&block->link);
|
||||
i915_buddy_free(&mm, block);
|
||||
|
||||
/* As we free in increasing size, we make available larger blocks */
|
||||
order = 1;
|
||||
list_for_each_entry_safe(block, bn, &blocks, link) {
|
||||
list_del(&block->link);
|
||||
i915_buddy_free(&mm, block);
|
||||
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, order);
|
||||
if (IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc (realloc) hit -ENOMEM with order=%d\n",
|
||||
order);
|
||||
err = PTR_ERR(block);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
i915_buddy_free(&mm, block);
|
||||
order++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* To confirm, now the whole mm should be available */
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, max_order);
|
||||
if (IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc (realloc) hit -ENOMEM with order=%d\n",
|
||||
max_order);
|
||||
err = PTR_ERR(block);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
i915_buddy_free(&mm, block);
|
||||
|
||||
err:
|
||||
i915_buddy_free_list(&mm, &blocks);
|
||||
i915_buddy_fini(&mm);
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int igt_buddy_alloc_optimistic(void *arg)
|
||||
{
|
||||
const int max_order = 16;
|
||||
struct i915_buddy_block *block;
|
||||
struct i915_buddy_mm mm;
|
||||
LIST_HEAD(blocks);
|
||||
int order;
|
||||
int err;
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Create a mm with one block of each order available, and
|
||||
* try to allocate them all.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
err = i915_buddy_init(&mm,
|
||||
PAGE_SIZE * ((1 << (max_order + 1)) - 1),
|
||||
PAGE_SIZE);
|
||||
if (err) {
|
||||
pr_err("buddy_init failed(%d)\n", err);
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
GEM_BUG_ON(mm.max_order != max_order);
|
||||
|
||||
for (order = 0; order <= max_order; order++) {
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, order);
|
||||
if (IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc hit -ENOMEM with order=%d\n",
|
||||
order);
|
||||
err = PTR_ERR(block);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
list_add_tail(&block->link, &blocks);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Should be completely full! */
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, 0);
|
||||
if (!IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc unexpectedly succeeded, it should be full!");
|
||||
list_add_tail(&block->link, &blocks);
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
err:
|
||||
i915_buddy_free_list(&mm, &blocks);
|
||||
i915_buddy_fini(&mm);
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int igt_buddy_alloc_pathological(void *arg)
|
||||
{
|
||||
const int max_order = 16;
|
||||
struct i915_buddy_block *block;
|
||||
struct i915_buddy_mm mm;
|
||||
LIST_HEAD(blocks);
|
||||
LIST_HEAD(holes);
|
||||
int order, top;
|
||||
int err;
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Create a pot-sized mm, then allocate one of each possible
|
||||
* order within. This should leave the mm with exactly one
|
||||
* page left. Free the largest block, then whittle down again.
|
||||
* Eventually we will have a fully 50% fragmented mm.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
err = i915_buddy_init(&mm, PAGE_SIZE << max_order, PAGE_SIZE);
|
||||
if (err) {
|
||||
pr_err("buddy_init failed(%d)\n", err);
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
GEM_BUG_ON(mm.max_order != max_order);
|
||||
|
||||
for (top = max_order; top; top--) {
|
||||
/* Make room by freeing the largest allocated block */
|
||||
block = list_first_entry_or_null(&blocks, typeof(*block), link);
|
||||
if (block) {
|
||||
list_del(&block->link);
|
||||
i915_buddy_free(&mm, block);
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (order = top; order--; ) {
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, order);
|
||||
if (IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc hit -ENOMEM with order=%d, top=%d\n",
|
||||
order, top);
|
||||
err = PTR_ERR(block);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
list_add_tail(&block->link, &blocks);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* There should be one final page for this sub-allocation */
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, 0);
|
||||
if (IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc hit -ENOMEM for hole\n");
|
||||
err = PTR_ERR(block);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
list_add_tail(&block->link, &holes);
|
||||
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, top);
|
||||
if (!IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc unexpectedly succeeded at top-order %d/%d, it should be full!",
|
||||
top, max_order);
|
||||
list_add_tail(&block->link, &blocks);
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
i915_buddy_free_list(&mm, &holes);
|
||||
|
||||
/* Nothing larger than blocks of chunk_size now available */
|
||||
for (order = 1; order <= max_order; order++) {
|
||||
block = i915_buddy_alloc(&mm, order);
|
||||
if (!IS_ERR(block)) {
|
||||
pr_info("buddy_alloc unexpectedly succeeded at order %d, it should be full!",
|
||||
order);
|
||||
list_add_tail(&block->link, &blocks);
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
err:
|
||||
list_splice_tail(&holes, &blocks);
|
||||
i915_buddy_free_list(&mm, &blocks);
|
||||
i915_buddy_fini(&mm);
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int igt_buddy_alloc_range(void *arg)
|
||||
{
|
||||
struct i915_buddy_mm mm;
|
||||
unsigned long page_num;
|
||||
LIST_HEAD(blocks);
|
||||
u64 chunk_size;
|
||||
u64 offset;
|
||||
u64 size;
|
||||
u64 rem;
|
||||
int err;
|
||||
|
||||
igt_mm_config(&size, &chunk_size);
|
||||
|
||||
pr_info("buddy_init with size=%llx, chunk_size=%llx\n", size, chunk_size);
|
||||
|
||||
err = i915_buddy_init(&mm, size, chunk_size);
|
||||
if (err) {
|
||||
pr_err("buddy_init failed(%d)\n", err);
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
err = igt_check_mm(&mm);
|
||||
if (err) {
|
||||
pr_err("pre-mm check failed, abort, abort, abort!\n");
|
||||
goto err_fini;
|
||||
}
|
||||
|
||||
rem = mm.size;
|
||||
offset = 0;
|
||||
|
||||
for_each_prime_number_from(page_num, 1, ULONG_MAX - 1) {
|
||||
struct i915_buddy_block *block;
|
||||
LIST_HEAD(tmp);
|
||||
|
||||
size = min(page_num * mm.chunk_size, rem);
|
||||
|
||||
err = i915_buddy_alloc_range(&mm, &tmp, offset, size);
|
||||
if (err) {
|
||||
if (err == -ENOMEM) {
|
||||
pr_info("alloc_range hit -ENOMEM with size=%llx\n",
|
||||
size);
|
||||
} else {
|
||||
pr_err("alloc_range with offset=%llx, size=%llx failed(%d)\n",
|
||||
offset, size, err);
|
||||
}
|
||||
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
block = list_first_entry_or_null(&tmp,
|
||||
struct i915_buddy_block,
|
||||
link);
|
||||
if (!block) {
|
||||
pr_err("alloc_range has no blocks\n");
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (i915_buddy_block_offset(block) != offset) {
|
||||
pr_err("alloc_range start offset mismatch, found=%llx, expected=%llx\n",
|
||||
i915_buddy_block_offset(block), offset);
|
||||
err = -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!err)
|
||||
err = igt_check_blocks(&mm, &tmp, size, true);
|
||||
|
||||
list_splice_tail(&tmp, &blocks);
|
||||
|
||||
if (err)
|
||||
break;
|
||||
|
||||
offset += size;
|
||||
|
||||
rem -= size;
|
||||
if (!rem)
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (err == -ENOMEM)
|
||||
err = 0;
|
||||
|
||||
i915_buddy_free_list(&mm, &blocks);
|
||||
|
||||
if (!err) {
|
||||
err = igt_check_mm(&mm);
|
||||
if (err)
|
||||
pr_err("post-mm check failed\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
err_fini:
|
||||
i915_buddy_fini(&mm);
|
||||
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int i915_buddy_mock_selftests(void)
|
||||
{
|
||||
static const struct i915_subtest tests[] = {
|
||||
SUBTEST(igt_buddy_alloc_pessimistic),
|
||||
SUBTEST(igt_buddy_alloc_optimistic),
|
||||
SUBTEST(igt_buddy_alloc_pathological),
|
||||
SUBTEST(igt_buddy_alloc_smoke),
|
||||
SUBTEST(igt_buddy_alloc_range),
|
||||
};
|
||||
|
||||
return i915_subtests(tests, NULL);
|
||||
}
|
||||
@ -25,3 +25,4 @@ selftest(evict, i915_gem_evict_mock_selftests)
|
||||
selftest(gtt, i915_gem_gtt_mock_selftests)
|
||||
selftest(hugepages, i915_gem_huge_page_mock_selftests)
|
||||
selftest(contexts, i915_gem_context_mock_selftests)
|
||||
selftest(buddy, i915_buddy_mock_selftests)
|
||||
|
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