Quelle  test_min_heap.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
#define pr_fmt(fmt) "min_heap_test: " fmt

/*
 * Test cases for the min max heap.
 */

#include <linux/log2.h>
#include <linux/min_heap.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/printk.h>
#include <linux/random.h>

DEFINE_MIN_HEAP(int, min_heap_test);

static __init bool less_than(const void *lhs, const void *rhs, void __always_unused *args)
{
 return *(int *)lhs < *(int *)rhs;
}

static __init bool greater_than(const void *lhs, const void *rhs, void __always_unused *args)
{
 return *(int *)lhs > *(int *)rhs;
}

static __init int pop_verify_heap(bool min_heap,
    struct min_heap_test *heap,
    const struct min_heap_callbacks *funcs)
{
 int *values = heap->data;
 int err = 0;
 int last;

 last = values[0];
 min_heap_pop_inline(heap, funcs, NULL);
 while (heap->nr > 0) {
  if (min_heap) {
   if (last > values[0]) {
    pr_err("error: expected %d <= %d\n", last,
     values[0]);
    err++;
   }
  } else {
   if (last < values[0]) {
    pr_err("error: expected %d >= %d\n", last,
     values[0]);
    err++;
   }
  }
  last = values[0];
  min_heap_pop_inline(heap, funcs, NULL);
 }
 return err;
}

static __init int test_heapify_all(bool min_heap)
{
 int values[] = { 3, 1, 2, 4, 0x8000000, 0x7FFFFFF, 0,
    -3, -1, -2, -4, 0x8000000, 0x7FFFFFF };
 struct min_heap_test heap = {
  .data = values,
  .nr = ARRAY_SIZE(values),
  .size =  ARRAY_SIZE(values),
 };
 struct min_heap_callbacks funcs = {
  .less = min_heap ? less_than : greater_than,
  .swp = NULL,
 };
 int i, err;

 /* Test with known set of values. */
 min_heapify_all_inline(&heap, &funcs, NULL);
 err = pop_verify_heap(min_heap, &heap, &funcs);


 /* Test with randomly generated values. */
 heap.nr = ARRAY_SIZE(values);
 for (i = 0; i < heap.nr; i++)
  values[i] = get_random_u32();

 min_heapify_all_inline(&heap, &funcs, NULL);
 err += pop_verify_heap(min_heap, &heap, &funcs);

 return err;
}

static __init int test_heap_push(bool min_heap)
{
 const int data[] = { 3, 1, 2, 4, 0x80000000, 0x7FFFFFFF, 0,
        -3, -1, -2, -4, 0x80000000, 0x7FFFFFFF };
 int values[ARRAY_SIZE(data)];
 struct min_heap_test heap = {
  .data = values,
  .nr = 0,
  .size =  ARRAY_SIZE(values),
 };
 struct min_heap_callbacks funcs = {
  .less = min_heap ? less_than : greater_than,
  .swp = NULL,
 };
 int i, temp, err;

 /* Test with known set of values copied from data. */
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(data); i++)
  min_heap_push_inline(&heap, &data[i], &funcs, NULL);

 err = pop_verify_heap(min_heap, &heap, &funcs);

 /* Test with randomly generated values. */
 while (heap.nr < heap.size) {
  temp = get_random_u32();
  min_heap_push_inline(&heap, &temp, &funcs, NULL);
 }
 err += pop_verify_heap(min_heap, &heap, &funcs);

 return err;
}

static __init int test_heap_pop_push(bool min_heap)
{
 const int data[] = { 3, 1, 2, 4, 0x80000000, 0x7FFFFFFF, 0,
        -3, -1, -2, -4, 0x80000000, 0x7FFFFFFF };
 int values[ARRAY_SIZE(data)];
 struct min_heap_test heap = {
  .data = values,
  .nr = 0,
  .size =  ARRAY_SIZE(values),
 };
 struct min_heap_callbacks funcs = {
  .less = min_heap ? less_than : greater_than,
  .swp = NULL,
 };
 int i, temp, err;

 /* Fill values with data to pop and replace. */
 temp = min_heap ? 0x80000000 : 0x7FFFFFFF;
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(data); i++)
  min_heap_push_inline(&heap, &temp, &funcs, NULL);

 /* Test with known set of values copied from data. */
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(data); i++)
  min_heap_pop_push_inline(&heap, &data[i], &funcs, NULL);

 err = pop_verify_heap(min_heap, &heap, &funcs);

 heap.nr = 0;
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(data); i++)
  min_heap_push_inline(&heap, &temp, &funcs, NULL);

 /* Test with randomly generated values. */
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(data); i++) {
  temp = get_random_u32();
  min_heap_pop_push_inline(&heap, &temp, &funcs, NULL);
 }
 err += pop_verify_heap(min_heap, &heap, &funcs);

 return err;
}

static __init int test_heap_del(bool min_heap)
{
 int values[] = { 3, 1, 2, 4, 0x8000000, 0x7FFFFFF, 0,
    -3, -1, -2, -4, 0x8000000, 0x7FFFFFF };
 struct min_heap_test heap;

 min_heap_init_inline(&heap, values, ARRAY_SIZE(values));
 heap.nr = ARRAY_SIZE(values);
 struct min_heap_callbacks funcs = {
  .less = min_heap ? less_than : greater_than,
  .swp = NULL,
 };
 int i, err;

 /* Test with known set of values. */
 min_heapify_all_inline(&heap, &funcs, NULL);
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(values) / 2; i++)
  min_heap_del_inline(&heap, get_random_u32() % heap.nr, &funcs, NULL);
 err = pop_verify_heap(min_heap, &heap, &funcs);


 /* Test with randomly generated values. */
 heap.nr = ARRAY_SIZE(values);
 for (i = 0; i < heap.nr; i++)
  values[i] = get_random_u32();
 min_heapify_all_inline(&heap, &funcs, NULL);

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(values) / 2; i++)
  min_heap_del_inline(&heap, get_random_u32() % heap.nr, &funcs, NULL);
 err += pop_verify_heap(min_heap, &heap, &funcs);

 return err;
}

static int __init test_min_heap_init(void)
{
 int err = 0;

 err += test_heapify_all(true);
 err += test_heapify_all(false);
 err += test_heap_push(true);
 err += test_heap_push(false);
 err += test_heap_pop_push(true);
 err += test_heap_pop_push(false);
 err += test_heap_del(true);
 err += test_heap_del(false);
 if (err) {
  pr_err("test failed with %d errors\n", err);
  return -EINVAL;
 }
 pr_info("test passed\n");
 return 0;
}
module_init(test_min_heap_init);

static void __exit test_min_heap_exit(void)
{
 /* do nothing */
}
module_exit(test_min_heap_exit);

MODULE_DESCRIPTION("Test cases for the min max heap");
MODULE_LICENSE("GPL");