1 #ifndef _LINUX_HASH_H
2 #define _LINUX_HASH_H
4 #include <inttypes.h>
5 #include "arch/arch.h"
7 /* Fast hashing routine for a long.
8    (C) 2002 William Lee Irwin III, IBM */
10 /*
11  * Knuth recommends primes in approximately golden ratio to the maximum
12  * integer representable by a machine word for multiplicative hashing.
13  * Chuck Lever verified the effectiveness of this technique:
14  * http://www.citi.umich.edu/techreports/reports/citi-tr-00-1.pdf
15  *
16  * These primes are chosen to be bit-sparse, that is operations on
17  * them can use shifts and additions instead of multiplications for
18  * machines where multiplications are slow.
19  */
21 #if BITS_PER_LONG == 32
22 /* 2^31 + 2^29 - 2^25 + 2^22 - 2^19 - 2^16 + 1 */
23 #define GOLDEN_RATIO_PRIME 0x9e370001UL
24 #elif BITS_PER_LONG == 64
25 /*  2^63 + 2^61 - 2^57 + 2^54 - 2^51 - 2^18 + 1 */
26 #define GOLDEN_RATIO_PRIME 0x9e37fffffffc0001UL
27 #else
28 #error Define GOLDEN_RATIO_PRIME for your wordsize.
29 #endif
31 static inline unsigned long __hash_long(unsigned long val)
32 {
33         unsigned long hash = val;
35 #if BITS_PER_LONG == 64
36         /*  Sigh, gcc can't optimise this alone like it does for 32 bits. */
37         unsigned long n = hash;
38         n <<= 18;
39         hash -= n;
40         n <<= 33;
41         hash -= n;
42         n <<= 3;
43         hash += n;
44         n <<= 3;
45         hash -= n;
46         n <<= 4;
47         hash += n;
48         n <<= 2;
49         hash += n;
50 #else
51         /* On some cpus multiply is faster, on others gcc will do shifts */
52         hash *= GOLDEN_RATIO_PRIME;
53 #endif
55         return hash;
56 }
58 static inline unsigned long hash_long(unsigned long val, unsigned int bits)
59 {
60         /* High bits are more random, so use them. */
61         return __hash_long(val) >> (BITS_PER_LONG - bits);
62 }
64 static inline unsigned long hash_ptr(void *ptr, unsigned int bits)
65 {
66         return hash_long((uintptr_t)ptr, bits);
67 }
69 /*
70  * Bob Jenkins jhash
71  */
73 #define JHASH_INITVAL   GOLDEN_RATIO_PRIME
75 static inline uint32_t rol32(uint32_t word, uint32_t shift)
76 {
77         return (word << shift) | (word >> (32 - shift));
78 }
80 /* __jhash_mix -- mix 3 32-bit values reversibly. */
81 #define __jhash_mix(a, b, c)                    \
82 {                                               \
83         a -= c;  a ^= rol32(c, 4);  c += b;     \
84         b -= a;  b ^= rol32(a, 6);  a += c;     \
85         c -= b;  c ^= rol32(b, 8);  b += a;     \
86         a -= c;  a ^= rol32(c, 16); c += b;     \
87         b -= a;  b ^= rol32(a, 19); a += c;     \
88         c -= b;  c ^= rol32(b, 4);  b += a;     \
89 }
91 /* __jhash_final - final mixing of 3 32-bit values (a,b,c) into c */
92 #define __jhash_final(a, b, c)                  \
93 {                                               \
94         c ^= b; c -= rol32(b, 14);              \
95         a ^= c; a -= rol32(c, 11);              \
96         b ^= a; b -= rol32(a, 25);              \
97         c ^= b; c -= rol32(b, 16);              \
98         a ^= c; a -= rol32(c, 4);               \
99         b ^= a; b -= rol32(a, 14);              \
100         c ^= b; c -= rol32(b, 24);              \
101 }
103 static inline uint32_t jhash(const void *key, uint32_t length, uint32_t initval)
104 {
105         const uint8_t *k = key;
106         uint32_t a, b, c;
108         /* Set up the internal state */
109         a = b = c = JHASH_INITVAL + length + initval;
111         /* All but the last block: affect some 32 bits of (a,b,c) */
112         while (length > 12) {
113                 a += *k;
114                 b += *(k + 4);
115                 c += *(k + 8);
116                 __jhash_mix(a, b, c);
117                 length -= 12;
118                 k += 12;
119         }
121         /* Last block: affect all 32 bits of (c) */
122         /* All the case statements fall through */
123         switch (length) {
124         case 12: c += (uint32_t) k << 24;
125         case 11: c += (uint32_t) k << 16;
126         case 10: c += (uint32_t) k << 8;
127         case 9:  c += k;
128         case 8:  b += (uint32_t) k << 24;
129         case 7:  b += (uint32_t) k << 16;
130         case 6:  b += (uint32_t) k << 8;
131         case 5:  b += k;
132         case 4:  a += (uint32_t) k << 24;
133         case 3:  a += (uint32_t) k << 16;
134         case 2:  a += (uint32_t) k << 8;
135         case 1:  a += k;
136                  __jhash_final(a, b, c);
137         case 0: /* Nothing left to add */
138                 break;
139         }
141         return c;
142 }
144 #endif /* _LINUX_HASH_H */