jhash.h

   1 #ifndef _LINUX_JHASH_H
   2 #define _LINUX_JHASH_H
   3
   4 /* jhash.h: Jenkins hash support.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2006. Bob Jenkins (bob_jenkins@burtleburtle.net)
   7  *
   8  * http://burtleburtle.net/bob/hash/
   9  *
  10  * These are the credits from Bob's sources:
  11  *
  12  * lookup3.c, by Bob Jenkins, May 2006, Public Domain.
  13  *
  14  * These are functions for producing 32-bit hashes for hash table lookup.
  15  * hashword(), hashlittle(), hashlittle2(), hashbig(), mix(), and final()
  16  * are externally useful functions.  Routines to test the hash are included
  17  * if SELF_TEST is defined.  You can use this free for any purpose.  It's in
  18  * the public domain.  It has no warranty.
  19  *
  20  * Copyright (C) 2009 Jozsef Kadlecsik (kadlec@blackhole.kfki.hu)
  21  *
  22  * I've modified Bob's hash to be useful in the Linux kernel, and
  23  * any bugs present are my fault.  Jozsef
  24  */
  25
  26 #define __rot(x,k) (((x)<<(k)) | ((x)>>(32-(k))))
  27
  28 /* __jhash_mix - mix 3 32-bit values reversibly. */
  29 #define __jhash_mix(a,b,c) \
  30 { \
  31   a -= c;  a ^= __rot(c, 4);  c += b; \
  32   b -= a;  b ^= __rot(a, 6);  a += c; \
  33   c -= b;  c ^= __rot(b, 8);  b += a; \
  34   a -= c;  a ^= __rot(c,16);  c += b; \
  35   b -= a;  b ^= __rot(a,19);  a += c; \
  36   c -= b;  c ^= __rot(b, 4);  b += a; \
  37 }
  38
  39 /* __jhash_final - final mixing of 3 32-bit values (a,b,c) into c */
  40 #define __jhash_final(a,b,c) \
  41 { \
  42   c ^= b; c -= __rot(b,14); \
  43   a ^= c; a -= __rot(c,11); \
  44   b ^= a; b -= __rot(a,25); \
  45   c ^= b; c -= __rot(b,16); \
  46   a ^= c; a -= __rot(c,4);  \
  47   b ^= a; b -= __rot(a,14); \
  48   c ^= b; c -= __rot(b,24); \
  49 }
  50
  51 /* The golden ration: an arbitrary value */
  52 #define JHASH_GOLDEN_RATIO      0xdeadbeef
  53
  54 /* The most generic version, hashes an arbitrary sequence
  55  * of bytes.  No alignment or length assumptions are made about
  56  * the input key. The result depends on endianness.
  57  */
  58 static inline u32 jhash(const void *key, u32 length, u32 initval)
  59 {
  60         u32 a,b,c;
  61         const u8 *k = key;
  62
  63         /* Set up the internal state */
  64         a = b = c = JHASH_GOLDEN_RATIO + length + initval;
  65
  66         /* all but the last block: affect some 32 bits of (a,b,c) */
  67         while (length > 12) {
  68                 a += (k[0] + ((u32)k[1]<<8) + ((u32)k[2]<<16) + ((u32)k[3]<<24));
  69                 b += (k[4] + ((u32)k[5]<<8) + ((u32)k[6]<<16) + ((u32)k[7]<<24));
  70                 c += (k[8] + ((u32)k[9]<<8) + ((u32)k[10]<<16) + ((u32)k[11]<<24));
  71                 __jhash_mix(a, b, c);
  72                 length -= 12;
  73                 k += 12;
  74         }
  75
  76         /* Last block: affect all 32 bits of (c) */
  77         switch (length) {
  78         case 12: c += (u32)k[11]<<24;   /* fall through */
  79         case 11: c += (u32)k[10]<<16;   /* fall through */
  80         case 10: c += (u32)k[9]<<8;     /* fall through */
  81         case 9:  c += k[8];             /* fall through */
  82         case 8:  b += (u32)k[7]<<24;    /* fall through */
  83         case 7:  b += (u32)k[6]<<16;    /* fall through */
  84         case 6:  b += (u32)k[5]<<8;     /* fall through */
  85         case 5:  b += k[4];             /* fall through */
  86         case 4:  a += (u32)k[3]<<24;    /* fall through */
  87         case 3:  a += (u32)k[2]<<16;    /* fall through */
  88         case 2:  a += (u32)k[1]<<8;     /* fall through */
  89         case 1:  a += k[0];
  90                  __jhash_final(a, b, c);
  91         case 0 :
  92                 break;
  93         }
  94
  95         return c;
  96 }
  97
  98 /* A special optimized version that handles 1 or more of u32s.
  99  * The length parameter here is the number of u32s in the key.
 100  */
 101 static inline u32 jhash2(u32 *k, u32 length, u32 initval)
 102 {
 103         u32 a, b, c;
 104
 105         /* Set up the internal state */
 106         a = b = c = JHASH_GOLDEN_RATIO + (length<<2) + initval;
 107
 108         /* handle most of the key */
 109         while (length > 3) {
 110                 a += k[0];
 111                 b += k[1];
 112                 c += k[2];
 113                 __jhash_mix(a, b, c);
 114                 length -= 3;
 115                 k += 3;
 116         }
 117
 118         /* handle the last 3 u32's */
 119         switch (length) {
 120         case 3: c += k[2];      /* fall through */
 121         case 2: b += k[1];      /* fall through */
 122         case 1: a += k[0];
 123                 __jhash_final(a, b, c);
 124         case 0:     /* case 0: nothing left to add */
 125                 break;
 126         }
 127
 128         return c;
 129 }
 130
 131 /* A special ultra-optimized versions that knows they are hashing exactly
 132  * 3, 2 or 1 word(s).
 133  */
 134 static inline u32 jhash_3words(u32 a, u32 b, u32 c, u32 initval)
 135 {
 136         a += JHASH_GOLDEN_RATIO + initval;
 137         b += JHASH_GOLDEN_RATIO + initval;
 138         c += JHASH_GOLDEN_RATIO + initval;
 139
 140         __jhash_final(a, b, c);
 141
 142         return c;
 143 }
 144
 145 static inline u32 jhash_2words(u32 a, u32 b, u32 initval)
 146 {
 147         return jhash_3words(0, a, b, initval);
 148 }
 149
 150 static inline u32 jhash_1word(u32 a, u32 initval)
 151 {
 152         return jhash_3words(0, 0, a, initval);
 153 }
 154
 155 #endif /* _LINUX_JHASH_H */