OSDN Git Service

74bdf3601245f8469f55bfd19f1aa3cab7eeceb8
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / lib / bitmap.c
1 /*
2  * lib/bitmap.c
3  * Helper functions for bitmap.h.
4  *
5  * This source code is licensed under the GNU General Public License,
6  * Version 2.  See the file COPYING for more details.
7  */
8 #include <linux/export.h>
9 #include <linux/thread_info.h>
10 #include <linux/ctype.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/bitmap.h>
13 #include <linux/bitops.h>
14 #include <linux/bug.h>
15
16 #include <asm/page.h>
17 #include <asm/uaccess.h>
18
19 /*
20  * bitmaps provide an array of bits, implemented using an an
21  * array of unsigned longs.  The number of valid bits in a
22  * given bitmap does _not_ need to be an exact multiple of
23  * BITS_PER_LONG.
24  *
25  * The possible unused bits in the last, partially used word
26  * of a bitmap are 'don't care'.  The implementation makes
27  * no particular effort to keep them zero.  It ensures that
28  * their value will not affect the results of any operation.
29  * The bitmap operations that return Boolean (bitmap_empty,
30  * for example) or scalar (bitmap_weight, for example) results
31  * carefully filter out these unused bits from impacting their
32  * results.
33  *
34  * These operations actually hold to a slightly stronger rule:
35  * if you don't input any bitmaps to these ops that have some
36  * unused bits set, then they won't output any set unused bits
37  * in output bitmaps.
38  *
39  * The byte ordering of bitmaps is more natural on little
40  * endian architectures.  See the big-endian headers
41  * include/asm-ppc64/bitops.h and include/asm-s390/bitops.h
42  * for the best explanations of this ordering.
43  */
44
45 int __bitmap_empty(const unsigned long *bitmap, unsigned int bits)
46 {
47         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
48         for (k = 0; k < lim; ++k)
49                 if (bitmap[k])
50                         return 0;
51
52         if (bits % BITS_PER_LONG)
53                 if (bitmap[k] & BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits))
54                         return 0;
55
56         return 1;
57 }
58 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_empty);
59
60 int __bitmap_full(const unsigned long *bitmap, unsigned int bits)
61 {
62         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
63         for (k = 0; k < lim; ++k)
64                 if (~bitmap[k])
65                         return 0;
66
67         if (bits % BITS_PER_LONG)
68                 if (~bitmap[k] & BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits))
69                         return 0;
70
71         return 1;
72 }
73 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_full);
74
75 int __bitmap_equal(const unsigned long *bitmap1,
76                 const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
77 {
78         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
79         for (k = 0; k < lim; ++k)
80                 if (bitmap1[k] != bitmap2[k])
81                         return 0;
82
83         if (bits % BITS_PER_LONG)
84                 if ((bitmap1[k] ^ bitmap2[k]) & BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits))
85                         return 0;
86
87         return 1;
88 }
89 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_equal);
90
91 void __bitmap_complement(unsigned long *dst, const unsigned long *src, unsigned int bits)
92 {
93         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
94         for (k = 0; k < lim; ++k)
95                 dst[k] = ~src[k];
96
97         if (bits % BITS_PER_LONG)
98                 dst[k] = ~src[k];
99 }
100 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_complement);
101
102 /**
103  * __bitmap_shift_right - logical right shift of the bits in a bitmap
104  *   @dst : destination bitmap
105  *   @src : source bitmap
106  *   @shift : shift by this many bits
107  *   @nbits : bitmap size, in bits
108  *
109  * Shifting right (dividing) means moving bits in the MS -> LS bit
110  * direction.  Zeros are fed into the vacated MS positions and the
111  * LS bits shifted off the bottom are lost.
112  */
113 void __bitmap_shift_right(unsigned long *dst, const unsigned long *src,
114                         unsigned shift, unsigned nbits)
115 {
116         unsigned k, lim = BITS_TO_LONGS(nbits);
117         unsigned off = shift/BITS_PER_LONG, rem = shift % BITS_PER_LONG;
118         unsigned long mask = BITMAP_LAST_WORD_MASK(nbits);
119         for (k = 0; off + k < lim; ++k) {
120                 unsigned long upper, lower;
121
122                 /*
123                  * If shift is not word aligned, take lower rem bits of
124                  * word above and make them the top rem bits of result.
125                  */
126                 if (!rem || off + k + 1 >= lim)
127                         upper = 0;
128                 else {
129                         upper = src[off + k + 1];
130                         if (off + k + 1 == lim - 1)
131                                 upper &= mask;
132                         upper <<= (BITS_PER_LONG - rem);
133                 }
134                 lower = src[off + k];
135                 if (off + k == lim - 1)
136                         lower &= mask;
137                 lower >>= rem;
138                 dst[k] = lower | upper;
139         }
140         if (off)
141                 memset(&dst[lim - off], 0, off*sizeof(unsigned long));
142 }
143 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_shift_right);
144
145
146 /**
147  * __bitmap_shift_left - logical left shift of the bits in a bitmap
148  *   @dst : destination bitmap
149  *   @src : source bitmap
150  *   @shift : shift by this many bits
151  *   @nbits : bitmap size, in bits
152  *
153  * Shifting left (multiplying) means moving bits in the LS -> MS
154  * direction.  Zeros are fed into the vacated LS bit positions
155  * and those MS bits shifted off the top are lost.
156  */
157
158 void __bitmap_shift_left(unsigned long *dst, const unsigned long *src,
159                         unsigned int shift, unsigned int nbits)
160 {
161         int k;
162         unsigned int lim = BITS_TO_LONGS(nbits), left = nbits % BITS_PER_LONG;
163         unsigned int off = shift/BITS_PER_LONG, rem = shift % BITS_PER_LONG;
164         for (k = lim - off - 1; k >= 0; --k) {
165                 unsigned long upper, lower;
166
167                 /*
168                  * If shift is not word aligned, take upper rem bits of
169                  * word below and make them the bottom rem bits of result.
170                  */
171                 if (rem && k > 0)
172                         lower = src[k - 1];
173                 else
174                         lower = 0;
175                 upper = src[k];
176                 if (left && k == lim - 1)
177                         upper &= (1UL << left) - 1;
178                 dst[k + off] = upper << rem;
179                 if (rem)
180                         dst[k + off] |= lower >> (BITS_PER_LONG - rem);
181                 if (left && k + off == lim - 1)
182                         dst[k + off] &= (1UL << left) - 1;
183         }
184         if (off)
185                 memset(dst, 0, off*sizeof(unsigned long));
186 }
187 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_shift_left);
188
189 int __bitmap_and(unsigned long *dst, const unsigned long *bitmap1,
190                                 const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
191 {
192         unsigned int k;
193         unsigned int lim = bits/BITS_PER_LONG;
194         unsigned long result = 0;
195
196         for (k = 0; k < lim; k++)
197                 result |= (dst[k] = bitmap1[k] & bitmap2[k]);
198         if (bits % BITS_PER_LONG)
199                 result |= (dst[k] = bitmap1[k] & bitmap2[k] &
200                            BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits));
201         return result != 0;
202 }
203 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_and);
204
205 void __bitmap_or(unsigned long *dst, const unsigned long *bitmap1,
206                                 const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
207 {
208         unsigned int k;
209         unsigned int nr = BITS_TO_LONGS(bits);
210
211         for (k = 0; k < nr; k++)
212                 dst[k] = bitmap1[k] | bitmap2[k];
213 }
214 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_or);
215
216 void __bitmap_xor(unsigned long *dst, const unsigned long *bitmap1,
217                                 const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
218 {
219         unsigned int k;
220         unsigned int nr = BITS_TO_LONGS(bits);
221
222         for (k = 0; k < nr; k++)
223                 dst[k] = bitmap1[k] ^ bitmap2[k];
224 }
225 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_xor);
226
227 int __bitmap_andnot(unsigned long *dst, const unsigned long *bitmap1,
228                                 const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
229 {
230         unsigned int k;
231         unsigned int lim = bits/BITS_PER_LONG;
232         unsigned long result = 0;
233
234         for (k = 0; k < lim; k++)
235                 result |= (dst[k] = bitmap1[k] & ~bitmap2[k]);
236         if (bits % BITS_PER_LONG)
237                 result |= (dst[k] = bitmap1[k] & ~bitmap2[k] &
238                            BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits));
239         return result != 0;
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_andnot);
242
243 int __bitmap_intersects(const unsigned long *bitmap1,
244                         const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
245 {
246         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
247         for (k = 0; k < lim; ++k)
248                 if (bitmap1[k] & bitmap2[k])
249                         return 1;
250
251         if (bits % BITS_PER_LONG)
252                 if ((bitmap1[k] & bitmap2[k]) & BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits))
253                         return 1;
254         return 0;
255 }
256 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_intersects);
257
258 int __bitmap_subset(const unsigned long *bitmap1,
259                     const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
260 {
261         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
262         for (k = 0; k < lim; ++k)
263                 if (bitmap1[k] & ~bitmap2[k])
264                         return 0;
265
266         if (bits % BITS_PER_LONG)
267                 if ((bitmap1[k] & ~bitmap2[k]) & BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits))
268                         return 0;
269         return 1;
270 }
271 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_subset);
272
273 int __bitmap_weight(const unsigned long *bitmap, unsigned int bits)
274 {
275         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
276         int w = 0;
277
278         for (k = 0; k < lim; k++)
279                 w += hweight_long(bitmap[k]);
280
281         if (bits % BITS_PER_LONG)
282                 w += hweight_long(bitmap[k] & BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits));
283
284         return w;
285 }
286 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_weight);
287
288 void bitmap_set(unsigned long *map, unsigned int start, int len)
289 {
290         unsigned long *p = map + BIT_WORD(start);
291         const unsigned int size = start + len;
292         int bits_to_set = BITS_PER_LONG - (start % BITS_PER_LONG);
293         unsigned long mask_to_set = BITMAP_FIRST_WORD_MASK(start);
294
295         while (len - bits_to_set >= 0) {
296                 *p |= mask_to_set;
297                 len -= bits_to_set;
298                 bits_to_set = BITS_PER_LONG;
299                 mask_to_set = ~0UL;
300                 p++;
301         }
302         if (len) {
303                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_WORD_MASK(size);
304                 *p |= mask_to_set;
305         }
306 }
307 EXPORT_SYMBOL(bitmap_set);
308
309 void bitmap_clear(unsigned long *map, unsigned int start, int len)
310 {
311         unsigned long *p = map + BIT_WORD(start);
312         const unsigned int size = start + len;
313         int bits_to_clear = BITS_PER_LONG - (start % BITS_PER_LONG);
314         unsigned long mask_to_clear = BITMAP_FIRST_WORD_MASK(start);
315
316         while (len - bits_to_clear >= 0) {
317                 *p &= ~mask_to_clear;
318                 len -= bits_to_clear;
319                 bits_to_clear = BITS_PER_LONG;
320                 mask_to_clear = ~0UL;
321                 p++;
322         }
323         if (len) {
324                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_WORD_MASK(size);
325                 *p &= ~mask_to_clear;
326         }
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(bitmap_clear);
329
330 /**
331  * bitmap_find_next_zero_area_off - find a contiguous aligned zero area
332  * @map: The address to base the search on
333  * @size: The bitmap size in bits
334  * @start: The bitnumber to start searching at
335  * @nr: The number of zeroed bits we're looking for
336  * @align_mask: Alignment mask for zero area
337  * @align_offset: Alignment offset for zero area.
338  *
339  * The @align_mask should be one less than a power of 2; the effect is that
340  * the bit offset of all zero areas this function finds plus @align_offset
341  * is multiple of that power of 2.
342  */
343 unsigned long bitmap_find_next_zero_area_off(unsigned long *map,
344                                              unsigned long size,
345                                              unsigned long start,
346                                              unsigned int nr,
347                                              unsigned long align_mask,
348                                              unsigned long align_offset)
349 {
350         unsigned long index, end, i;
351 again:
352         index = find_next_zero_bit(map, size, start);
353
354         /* Align allocation */
355         index = __ALIGN_MASK(index + align_offset, align_mask) - align_offset;
356
357         end = index + nr;
358         if (end > size)
359                 return end;
360         i = find_next_bit(map, end, index);
361         if (i < end) {
362                 start = i + 1;
363                 goto again;
364         }
365         return index;
366 }
367 EXPORT_SYMBOL(bitmap_find_next_zero_area_off);
368
369 /*
370  * Bitmap printing & parsing functions: first version by Nadia Yvette Chambers,
371  * second version by Paul Jackson, third by Joe Korty.
372  */
373
374 #define CHUNKSZ                         32
375 #define nbits_to_hold_value(val)        fls(val)
376 #define BASEDEC 10              /* fancier cpuset lists input in decimal */
377
378 /**
379  * bitmap_scnprintf - convert bitmap to an ASCII hex string.
380  * @buf: byte buffer into which string is placed
381  * @buflen: reserved size of @buf, in bytes
382  * @maskp: pointer to bitmap to convert
383  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits
384  *
385  * Exactly @nmaskbits bits are displayed.  Hex digits are grouped into
386  * comma-separated sets of eight digits per set.  Returns the number of
387  * characters which were written to *buf, excluding the trailing \0.
388  */
389 int bitmap_scnprintf(char *buf, unsigned int buflen,
390         const unsigned long *maskp, int nmaskbits)
391 {
392         int i, word, bit, len = 0;
393         unsigned long val;
394         const char *sep = "";
395         int chunksz;
396         u32 chunkmask;
397
398         chunksz = nmaskbits & (CHUNKSZ - 1);
399         if (chunksz == 0)
400                 chunksz = CHUNKSZ;
401
402         i = ALIGN(nmaskbits, CHUNKSZ) - CHUNKSZ;
403         for (; i >= 0; i -= CHUNKSZ) {
404                 chunkmask = ((1ULL << chunksz) - 1);
405                 word = i / BITS_PER_LONG;
406                 bit = i % BITS_PER_LONG;
407                 val = (maskp[word] >> bit) & chunkmask;
408                 len += scnprintf(buf+len, buflen-len, "%s%0*lx", sep,
409                         (chunksz+3)/4, val);
410                 chunksz = CHUNKSZ;
411                 sep = ",";
412         }
413         return len;
414 }
415 EXPORT_SYMBOL(bitmap_scnprintf);
416
417 /**
418  * __bitmap_parse - convert an ASCII hex string into a bitmap.
419  * @buf: pointer to buffer containing string.
420  * @buflen: buffer size in bytes.  If string is smaller than this
421  *    then it must be terminated with a \0.
422  * @is_user: location of buffer, 0 indicates kernel space
423  * @maskp: pointer to bitmap array that will contain result.
424  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits.
425  *
426  * Commas group hex digits into chunks.  Each chunk defines exactly 32
427  * bits of the resultant bitmask.  No chunk may specify a value larger
428  * than 32 bits (%-EOVERFLOW), and if a chunk specifies a smaller value
429  * then leading 0-bits are prepended.  %-EINVAL is returned for illegal
430  * characters and for grouping errors such as "1,,5", ",44", "," and "".
431  * Leading and trailing whitespace accepted, but not embedded whitespace.
432  */
433 int __bitmap_parse(const char *buf, unsigned int buflen,
434                 int is_user, unsigned long *maskp,
435                 int nmaskbits)
436 {
437         int c, old_c, totaldigits, ndigits, nchunks, nbits;
438         u32 chunk;
439         const char __user __force *ubuf = (const char __user __force *)buf;
440
441         bitmap_zero(maskp, nmaskbits);
442
443         nchunks = nbits = totaldigits = c = 0;
444         do {
445                 chunk = ndigits = 0;
446
447                 /* Get the next chunk of the bitmap */
448                 while (buflen) {
449                         old_c = c;
450                         if (is_user) {
451                                 if (__get_user(c, ubuf++))
452                                         return -EFAULT;
453                         }
454                         else
455                                 c = *buf++;
456                         buflen--;
457                         if (isspace(c))
458                                 continue;
459
460                         /*
461                          * If the last character was a space and the current
462                          * character isn't '\0', we've got embedded whitespace.
463                          * This is a no-no, so throw an error.
464                          */
465                         if (totaldigits && c && isspace(old_c))
466                                 return -EINVAL;
467
468                         /* A '\0' or a ',' signal the end of the chunk */
469                         if (c == '\0' || c == ',')
470                                 break;
471
472                         if (!isxdigit(c))
473                                 return -EINVAL;
474
475                         /*
476                          * Make sure there are at least 4 free bits in 'chunk'.
477                          * If not, this hexdigit will overflow 'chunk', so
478                          * throw an error.
479                          */
480                         if (chunk & ~((1UL << (CHUNKSZ - 4)) - 1))
481                                 return -EOVERFLOW;
482
483                         chunk = (chunk << 4) | hex_to_bin(c);
484                         ndigits++; totaldigits++;
485                 }
486                 if (ndigits == 0)
487                         return -EINVAL;
488                 if (nchunks == 0 && chunk == 0)
489                         continue;
490
491                 __bitmap_shift_left(maskp, maskp, CHUNKSZ, nmaskbits);
492                 *maskp |= chunk;
493                 nchunks++;
494                 nbits += (nchunks == 1) ? nbits_to_hold_value(chunk) : CHUNKSZ;
495                 if (nbits > nmaskbits)
496                         return -EOVERFLOW;
497         } while (buflen && c == ',');
498
499         return 0;
500 }
501 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_parse);
502
503 /**
504  * bitmap_parse_user - convert an ASCII hex string in a user buffer into a bitmap
505  *
506  * @ubuf: pointer to user buffer containing string.
507  * @ulen: buffer size in bytes.  If string is smaller than this
508  *    then it must be terminated with a \0.
509  * @maskp: pointer to bitmap array that will contain result.
510  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits.
511  *
512  * Wrapper for __bitmap_parse(), providing it with user buffer.
513  *
514  * We cannot have this as an inline function in bitmap.h because it needs
515  * linux/uaccess.h to get the access_ok() declaration and this causes
516  * cyclic dependencies.
517  */
518 int bitmap_parse_user(const char __user *ubuf,
519                         unsigned int ulen, unsigned long *maskp,
520                         int nmaskbits)
521 {
522         if (!access_ok(VERIFY_READ, ubuf, ulen))
523                 return -EFAULT;
524         return __bitmap_parse((const char __force *)ubuf,
525                                 ulen, 1, maskp, nmaskbits);
526
527 }
528 EXPORT_SYMBOL(bitmap_parse_user);
529
530 /*
531  * bscnl_emit(buf, buflen, rbot, rtop, bp)
532  *
533  * Helper routine for bitmap_scnlistprintf().  Write decimal number
534  * or range to buf, suppressing output past buf+buflen, with optional
535  * comma-prefix.  Return len of what was written to *buf, excluding the
536  * trailing \0.
537  */
538 static inline int bscnl_emit(char *buf, int buflen, int rbot, int rtop, int len)
539 {
540         if (len > 0)
541                 len += scnprintf(buf + len, buflen - len, ",");
542         if (rbot == rtop)
543                 len += scnprintf(buf + len, buflen - len, "%d", rbot);
544         else
545                 len += scnprintf(buf + len, buflen - len, "%d-%d", rbot, rtop);
546         return len;
547 }
548
549 /**
550  * bitmap_scnlistprintf - convert bitmap to list format ASCII string
551  * @buf: byte buffer into which string is placed
552  * @buflen: reserved size of @buf, in bytes
553  * @maskp: pointer to bitmap to convert
554  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits
555  *
556  * Output format is a comma-separated list of decimal numbers and
557  * ranges.  Consecutively set bits are shown as two hyphen-separated
558  * decimal numbers, the smallest and largest bit numbers set in
559  * the range.  Output format is compatible with the format
560  * accepted as input by bitmap_parselist().
561  *
562  * The return value is the number of characters which were written to *buf
563  * excluding the trailing '\0', as per ISO C99's scnprintf.
564  */
565 int bitmap_scnlistprintf(char *buf, unsigned int buflen,
566         const unsigned long *maskp, int nmaskbits)
567 {
568         int len = 0;
569         /* current bit is 'cur', most recently seen range is [rbot, rtop] */
570         int cur, rbot, rtop;
571
572         if (buflen == 0)
573                 return 0;
574         buf[0] = 0;
575
576         rbot = cur = find_first_bit(maskp, nmaskbits);
577         while (cur < nmaskbits) {
578                 rtop = cur;
579                 cur = find_next_bit(maskp, nmaskbits, cur+1);
580                 if (cur >= nmaskbits || cur > rtop + 1) {
581                         len = bscnl_emit(buf, buflen, rbot, rtop, len);
582                         rbot = cur;
583                 }
584         }
585         return len;
586 }
587 EXPORT_SYMBOL(bitmap_scnlistprintf);
588
589 /**
590  * bitmap_print_to_pagebuf - convert bitmap to list or hex format ASCII string
591  * @list: indicates whether the bitmap must be list
592  * @buf: page aligned buffer into which string is placed
593  * @maskp: pointer to bitmap to convert
594  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits
595  *
596  * Output format is a comma-separated list of decimal numbers and
597  * ranges if list is specified or hex digits grouped into comma-separated
598  * sets of 8 digits/set. Returns the number of characters written to buf.
599  */
600 int bitmap_print_to_pagebuf(bool list, char *buf, const unsigned long *maskp,
601                             int nmaskbits)
602 {
603         ptrdiff_t len = PTR_ALIGN(buf + PAGE_SIZE - 1, PAGE_SIZE) - buf - 2;
604         int n = 0;
605
606         if (len > 1) {
607                 n = list ? bitmap_scnlistprintf(buf, len, maskp, nmaskbits) :
608                            bitmap_scnprintf(buf, len, maskp, nmaskbits);
609                 buf[n++] = '\n';
610                 buf[n] = '\0';
611         }
612         return n;
613 }
614 EXPORT_SYMBOL(bitmap_print_to_pagebuf);
615
616 /**
617  * __bitmap_parselist - convert list format ASCII string to bitmap
618  * @buf: read nul-terminated user string from this buffer
619  * @buflen: buffer size in bytes.  If string is smaller than this
620  *    then it must be terminated with a \0.
621  * @is_user: location of buffer, 0 indicates kernel space
622  * @maskp: write resulting mask here
623  * @nmaskbits: number of bits in mask to be written
624  *
625  * Input format is a comma-separated list of decimal numbers and
626  * ranges.  Consecutively set bits are shown as two hyphen-separated
627  * decimal numbers, the smallest and largest bit numbers set in
628  * the range.
629  *
630  * Returns 0 on success, -errno on invalid input strings.
631  * Error values:
632  *    %-EINVAL: second number in range smaller than first
633  *    %-EINVAL: invalid character in string
634  *    %-ERANGE: bit number specified too large for mask
635  */
636 static int __bitmap_parselist(const char *buf, unsigned int buflen,
637                 int is_user, unsigned long *maskp,
638                 int nmaskbits)
639 {
640         unsigned a, b;
641         int c, old_c, totaldigits;
642         const char __user __force *ubuf = (const char __user __force *)buf;
643         int exp_digit, in_range;
644
645         totaldigits = c = 0;
646         bitmap_zero(maskp, nmaskbits);
647         do {
648                 exp_digit = 1;
649                 in_range = 0;
650                 a = b = 0;
651
652                 /* Get the next cpu# or a range of cpu#'s */
653                 while (buflen) {
654                         old_c = c;
655                         if (is_user) {
656                                 if (__get_user(c, ubuf++))
657                                         return -EFAULT;
658                         } else
659                                 c = *buf++;
660                         buflen--;
661                         if (isspace(c))
662                                 continue;
663
664                         /*
665                          * If the last character was a space and the current
666                          * character isn't '\0', we've got embedded whitespace.
667                          * This is a no-no, so throw an error.
668                          */
669                         if (totaldigits && c && isspace(old_c))
670                                 return -EINVAL;
671
672                         /* A '\0' or a ',' signal the end of a cpu# or range */
673                         if (c == '\0' || c == ',')
674                                 break;
675
676                         if (c == '-') {
677                                 if (exp_digit || in_range)
678                                         return -EINVAL;
679                                 b = 0;
680                                 in_range = 1;
681                                 exp_digit = 1;
682                                 continue;
683                         }
684
685                         if (!isdigit(c))
686                                 return -EINVAL;
687
688                         b = b * 10 + (c - '0');
689                         if (!in_range)
690                                 a = b;
691                         exp_digit = 0;
692                         totaldigits++;
693                 }
694                 if (!(a <= b))
695                         return -EINVAL;
696                 if (b >= nmaskbits)
697                         return -ERANGE;
698                 while (a <= b) {
699                         set_bit(a, maskp);
700                         a++;
701                 }
702         } while (buflen && c == ',');
703         return 0;
704 }
705
706 int bitmap_parselist(const char *bp, unsigned long *maskp, int nmaskbits)
707 {
708         char *nl  = strchrnul(bp, '\n');
709         int len = nl - bp;
710
711         return __bitmap_parselist(bp, len, 0, maskp, nmaskbits);
712 }
713 EXPORT_SYMBOL(bitmap_parselist);
714
715
716 /**
717  * bitmap_parselist_user()
718  *
719  * @ubuf: pointer to user buffer containing string.
720  * @ulen: buffer size in bytes.  If string is smaller than this
721  *    then it must be terminated with a \0.
722  * @maskp: pointer to bitmap array that will contain result.
723  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits.
724  *
725  * Wrapper for bitmap_parselist(), providing it with user buffer.
726  *
727  * We cannot have this as an inline function in bitmap.h because it needs
728  * linux/uaccess.h to get the access_ok() declaration and this causes
729  * cyclic dependencies.
730  */
731 int bitmap_parselist_user(const char __user *ubuf,
732                         unsigned int ulen, unsigned long *maskp,
733                         int nmaskbits)
734 {
735         if (!access_ok(VERIFY_READ, ubuf, ulen))
736                 return -EFAULT;
737         return __bitmap_parselist((const char __force *)ubuf,
738                                         ulen, 1, maskp, nmaskbits);
739 }
740 EXPORT_SYMBOL(bitmap_parselist_user);
741
742
743 /**
744  * bitmap_pos_to_ord - find ordinal of set bit at given position in bitmap
745  *      @buf: pointer to a bitmap
746  *      @pos: a bit position in @buf (0 <= @pos < @nbits)
747  *      @nbits: number of valid bit positions in @buf
748  *
749  * Map the bit at position @pos in @buf (of length @nbits) to the
750  * ordinal of which set bit it is.  If it is not set or if @pos
751  * is not a valid bit position, map to -1.
752  *
753  * If for example, just bits 4 through 7 are set in @buf, then @pos
754  * values 4 through 7 will get mapped to 0 through 3, respectively,
755  * and other @pos values will get mapped to -1.  When @pos value 7
756  * gets mapped to (returns) @ord value 3 in this example, that means
757  * that bit 7 is the 3rd (starting with 0th) set bit in @buf.
758  *
759  * The bit positions 0 through @bits are valid positions in @buf.
760  */
761 static int bitmap_pos_to_ord(const unsigned long *buf, unsigned int pos, unsigned int nbits)
762 {
763         if (pos >= nbits || !test_bit(pos, buf))
764                 return -1;
765
766         return __bitmap_weight(buf, pos);
767 }
768
769 /**
770  * bitmap_ord_to_pos - find position of n-th set bit in bitmap
771  *      @buf: pointer to bitmap
772  *      @ord: ordinal bit position (n-th set bit, n >= 0)
773  *      @nbits: number of valid bit positions in @buf
774  *
775  * Map the ordinal offset of bit @ord in @buf to its position in @buf.
776  * Value of @ord should be in range 0 <= @ord < weight(buf). If @ord
777  * >= weight(buf), returns @nbits.
778  *
779  * If for example, just bits 4 through 7 are set in @buf, then @ord
780  * values 0 through 3 will get mapped to 4 through 7, respectively,
781  * and all other @ord values returns @nbits.  When @ord value 3
782  * gets mapped to (returns) @pos value 7 in this example, that means
783  * that the 3rd set bit (starting with 0th) is at position 7 in @buf.
784  *
785  * The bit positions 0 through @nbits-1 are valid positions in @buf.
786  */
787 unsigned int bitmap_ord_to_pos(const unsigned long *buf, unsigned int ord, unsigned int nbits)
788 {
789         unsigned int pos;
790
791         for (pos = find_first_bit(buf, nbits);
792              pos < nbits && ord;
793              pos = find_next_bit(buf, nbits, pos + 1))
794                 ord--;
795
796         return pos;
797 }
798
799 /**
800  * bitmap_remap - Apply map defined by a pair of bitmaps to another bitmap
801  *      @dst: remapped result
802  *      @src: subset to be remapped
803  *      @old: defines domain of map
804  *      @new: defines range of map
805  *      @nbits: number of bits in each of these bitmaps
806  *
807  * Let @old and @new define a mapping of bit positions, such that
808  * whatever position is held by the n-th set bit in @old is mapped
809  * to the n-th set bit in @new.  In the more general case, allowing
810  * for the possibility that the weight 'w' of @new is less than the
811  * weight of @old, map the position of the n-th set bit in @old to
812  * the position of the m-th set bit in @new, where m == n % w.
813  *
814  * If either of the @old and @new bitmaps are empty, or if @src and
815  * @dst point to the same location, then this routine copies @src
816  * to @dst.
817  *
818  * The positions of unset bits in @old are mapped to themselves
819  * (the identify map).
820  *
821  * Apply the above specified mapping to @src, placing the result in
822  * @dst, clearing any bits previously set in @dst.
823  *
824  * For example, lets say that @old has bits 4 through 7 set, and
825  * @new has bits 12 through 15 set.  This defines the mapping of bit
826  * position 4 to 12, 5 to 13, 6 to 14 and 7 to 15, and of all other
827  * bit positions unchanged.  So if say @src comes into this routine
828  * with bits 1, 5 and 7 set, then @dst should leave with bits 1,
829  * 13 and 15 set.
830  */
831 void bitmap_remap(unsigned long *dst, const unsigned long *src,
832                 const unsigned long *old, const unsigned long *new,
833                 unsigned int nbits)
834 {
835         unsigned int oldbit, w;
836
837         if (dst == src)         /* following doesn't handle inplace remaps */
838                 return;
839         bitmap_zero(dst, nbits);
840
841         w = bitmap_weight(new, nbits);
842         for_each_set_bit(oldbit, src, nbits) {
843                 int n = bitmap_pos_to_ord(old, oldbit, nbits);
844
845                 if (n < 0 || w == 0)
846                         set_bit(oldbit, dst);   /* identity map */
847                 else
848                         set_bit(bitmap_ord_to_pos(new, n % w, nbits), dst);
849         }
850 }
851 EXPORT_SYMBOL(bitmap_remap);
852
853 /**
854  * bitmap_bitremap - Apply map defined by a pair of bitmaps to a single bit
855  *      @oldbit: bit position to be mapped
856  *      @old: defines domain of map
857  *      @new: defines range of map
858  *      @bits: number of bits in each of these bitmaps
859  *
860  * Let @old and @new define a mapping of bit positions, such that
861  * whatever position is held by the n-th set bit in @old is mapped
862  * to the n-th set bit in @new.  In the more general case, allowing
863  * for the possibility that the weight 'w' of @new is less than the
864  * weight of @old, map the position of the n-th set bit in @old to
865  * the position of the m-th set bit in @new, where m == n % w.
866  *
867  * The positions of unset bits in @old are mapped to themselves
868  * (the identify map).
869  *
870  * Apply the above specified mapping to bit position @oldbit, returning
871  * the new bit position.
872  *
873  * For example, lets say that @old has bits 4 through 7 set, and
874  * @new has bits 12 through 15 set.  This defines the mapping of bit
875  * position 4 to 12, 5 to 13, 6 to 14 and 7 to 15, and of all other
876  * bit positions unchanged.  So if say @oldbit is 5, then this routine
877  * returns 13.
878  */
879 int bitmap_bitremap(int oldbit, const unsigned long *old,
880                                 const unsigned long *new, int bits)
881 {
882         int w = bitmap_weight(new, bits);
883         int n = bitmap_pos_to_ord(old, oldbit, bits);
884         if (n < 0 || w == 0)
885                 return oldbit;
886         else
887                 return bitmap_ord_to_pos(new, n % w, bits);
888 }
889 EXPORT_SYMBOL(bitmap_bitremap);
890
891 /**
892  * bitmap_onto - translate one bitmap relative to another
893  *      @dst: resulting translated bitmap
894  *      @orig: original untranslated bitmap
895  *      @relmap: bitmap relative to which translated
896  *      @bits: number of bits in each of these bitmaps
897  *
898  * Set the n-th bit of @dst iff there exists some m such that the
899  * n-th bit of @relmap is set, the m-th bit of @orig is set, and
900  * the n-th bit of @relmap is also the m-th _set_ bit of @relmap.
901  * (If you understood the previous sentence the first time your
902  * read it, you're overqualified for your current job.)
903  *
904  * In other words, @orig is mapped onto (surjectively) @dst,
905  * using the map { <n, m> | the n-th bit of @relmap is the
906  * m-th set bit of @relmap }.
907  *
908  * Any set bits in @orig above bit number W, where W is the
909  * weight of (number of set bits in) @relmap are mapped nowhere.
910  * In particular, if for all bits m set in @orig, m >= W, then
911  * @dst will end up empty.  In situations where the possibility
912  * of such an empty result is not desired, one way to avoid it is
913  * to use the bitmap_fold() operator, below, to first fold the
914  * @orig bitmap over itself so that all its set bits x are in the
915  * range 0 <= x < W.  The bitmap_fold() operator does this by
916  * setting the bit (m % W) in @dst, for each bit (m) set in @orig.
917  *
918  * Example [1] for bitmap_onto():
919  *  Let's say @relmap has bits 30-39 set, and @orig has bits
920  *  1, 3, 5, 7, 9 and 11 set.  Then on return from this routine,
921  *  @dst will have bits 31, 33, 35, 37 and 39 set.
922  *
923  *  When bit 0 is set in @orig, it means turn on the bit in
924  *  @dst corresponding to whatever is the first bit (if any)
925  *  that is turned on in @relmap.  Since bit 0 was off in the
926  *  above example, we leave off that bit (bit 30) in @dst.
927  *
928  *  When bit 1 is set in @orig (as in the above example), it
929  *  means turn on the bit in @dst corresponding to whatever
930  *  is the second bit that is turned on in @relmap.  The second
931  *  bit in @relmap that was turned on in the above example was
932  *  bit 31, so we turned on bit 31 in @dst.
933  *
934  *  Similarly, we turned on bits 33, 35, 37 and 39 in @dst,
935  *  because they were the 4th, 6th, 8th and 10th set bits
936  *  set in @relmap, and the 4th, 6th, 8th and 10th bits of
937  *  @orig (i.e. bits 3, 5, 7 and 9) were also set.
938  *
939  *  When bit 11 is set in @orig, it means turn on the bit in
940  *  @dst corresponding to whatever is the twelfth bit that is
941  *  turned on in @relmap.  In the above example, there were
942  *  only ten bits turned on in @relmap (30..39), so that bit
943  *  11 was set in @orig had no affect on @dst.
944  *
945  * Example [2] for bitmap_fold() + bitmap_onto():
946  *  Let's say @relmap has these ten bits set:
947  *              40 41 42 43 45 48 53 61 74 95
948  *  (for the curious, that's 40 plus the first ten terms of the
949  *  Fibonacci sequence.)
950  *
951  *  Further lets say we use the following code, invoking
952  *  bitmap_fold() then bitmap_onto, as suggested above to
953  *  avoid the possibility of an empty @dst result:
954  *
955  *      unsigned long *tmp;     // a temporary bitmap's bits
956  *
957  *      bitmap_fold(tmp, orig, bitmap_weight(relmap, bits), bits);
958  *      bitmap_onto(dst, tmp, relmap, bits);
959  *
960  *  Then this table shows what various values of @dst would be, for
961  *  various @orig's.  I list the zero-based positions of each set bit.
962  *  The tmp column shows the intermediate result, as computed by
963  *  using bitmap_fold() to fold the @orig bitmap modulo ten
964  *  (the weight of @relmap).
965  *
966  *      @orig           tmp            @dst
967  *      0                0             40
968  *      1                1             41
969  *      9                9             95
970  *      10               0             40 (*)
971  *      1 3 5 7          1 3 5 7       41 43 48 61
972  *      0 1 2 3 4        0 1 2 3 4     40 41 42 43 45
973  *      0 9 18 27        0 9 8 7       40 61 74 95
974  *      0 10 20 30       0             40
975  *      0 11 22 33       0 1 2 3       40 41 42 43
976  *      0 12 24 36       0 2 4 6       40 42 45 53
977  *      78 102 211       1 2 8         41 42 74 (*)
978  *
979  * (*) For these marked lines, if we hadn't first done bitmap_fold()
980  *     into tmp, then the @dst result would have been empty.
981  *
982  * If either of @orig or @relmap is empty (no set bits), then @dst
983  * will be returned empty.
984  *
985  * If (as explained above) the only set bits in @orig are in positions
986  * m where m >= W, (where W is the weight of @relmap) then @dst will
987  * once again be returned empty.
988  *
989  * All bits in @dst not set by the above rule are cleared.
990  */
991 void bitmap_onto(unsigned long *dst, const unsigned long *orig,
992                         const unsigned long *relmap, unsigned int bits)
993 {
994         unsigned int n, m;      /* same meaning as in above comment */
995
996         if (dst == orig)        /* following doesn't handle inplace mappings */
997                 return;
998         bitmap_zero(dst, bits);
999
1000         /*
1001          * The following code is a more efficient, but less
1002          * obvious, equivalent to the loop:
1003          *      for (m = 0; m < bitmap_weight(relmap, bits); m++) {
1004          *              n = bitmap_ord_to_pos(orig, m, bits);
1005          *              if (test_bit(m, orig))
1006          *                      set_bit(n, dst);
1007          *      }
1008          */
1009
1010         m = 0;
1011         for_each_set_bit(n, relmap, bits) {
1012                 /* m == bitmap_pos_to_ord(relmap, n, bits) */
1013                 if (test_bit(m, orig))
1014                         set_bit(n, dst);
1015                 m++;
1016         }
1017 }
1018 EXPORT_SYMBOL(bitmap_onto);
1019
1020 /**
1021  * bitmap_fold - fold larger bitmap into smaller, modulo specified size
1022  *      @dst: resulting smaller bitmap
1023  *      @orig: original larger bitmap
1024  *      @sz: specified size
1025  *      @nbits: number of bits in each of these bitmaps
1026  *
1027  * For each bit oldbit in @orig, set bit oldbit mod @sz in @dst.
1028  * Clear all other bits in @dst.  See further the comment and
1029  * Example [2] for bitmap_onto() for why and how to use this.
1030  */
1031 void bitmap_fold(unsigned long *dst, const unsigned long *orig,
1032                         unsigned int sz, unsigned int nbits)
1033 {
1034         unsigned int oldbit;
1035
1036         if (dst == orig)        /* following doesn't handle inplace mappings */
1037                 return;
1038         bitmap_zero(dst, nbits);
1039
1040         for_each_set_bit(oldbit, orig, nbits)
1041                 set_bit(oldbit % sz, dst);
1042 }
1043 EXPORT_SYMBOL(bitmap_fold);
1044
1045 /*
1046  * Common code for bitmap_*_region() routines.
1047  *      bitmap: array of unsigned longs corresponding to the bitmap
1048  *      pos: the beginning of the region
1049  *      order: region size (log base 2 of number of bits)
1050  *      reg_op: operation(s) to perform on that region of bitmap
1051  *
1052  * Can set, verify and/or release a region of bits in a bitmap,
1053  * depending on which combination of REG_OP_* flag bits is set.
1054  *
1055  * A region of a bitmap is a sequence of bits in the bitmap, of
1056  * some size '1 << order' (a power of two), aligned to that same
1057  * '1 << order' power of two.
1058  *
1059  * Returns 1 if REG_OP_ISFREE succeeds (region is all zero bits).
1060  * Returns 0 in all other cases and reg_ops.
1061  */
1062
1063 enum {
1064         REG_OP_ISFREE,          /* true if region is all zero bits */
1065         REG_OP_ALLOC,           /* set all bits in region */
1066         REG_OP_RELEASE,         /* clear all bits in region */
1067 };
1068
1069 static int __reg_op(unsigned long *bitmap, unsigned int pos, int order, int reg_op)
1070 {
1071         int nbits_reg;          /* number of bits in region */
1072         int index;              /* index first long of region in bitmap */
1073         int offset;             /* bit offset region in bitmap[index] */
1074         int nlongs_reg;         /* num longs spanned by region in bitmap */
1075         int nbitsinlong;        /* num bits of region in each spanned long */
1076         unsigned long mask;     /* bitmask for one long of region */
1077         int i;                  /* scans bitmap by longs */
1078         int ret = 0;            /* return value */
1079
1080         /*
1081          * Either nlongs_reg == 1 (for small orders that fit in one long)
1082          * or (offset == 0 && mask == ~0UL) (for larger multiword orders.)
1083          */
1084         nbits_reg = 1 << order;
1085         index = pos / BITS_PER_LONG;
1086         offset = pos - (index * BITS_PER_LONG);
1087         nlongs_reg = BITS_TO_LONGS(nbits_reg);
1088         nbitsinlong = min(nbits_reg,  BITS_PER_LONG);
1089
1090         /*
1091          * Can't do "mask = (1UL << nbitsinlong) - 1", as that
1092          * overflows if nbitsinlong == BITS_PER_LONG.
1093          */
1094         mask = (1UL << (nbitsinlong - 1));
1095         mask += mask - 1;
1096         mask <<= offset;
1097
1098         switch (reg_op) {
1099         case REG_OP_ISFREE:
1100                 for (i = 0; i < nlongs_reg; i++) {
1101                         if (bitmap[index + i] & mask)
1102                                 goto done;
1103                 }
1104                 ret = 1;        /* all bits in region free (zero) */
1105                 break;
1106
1107         case REG_OP_ALLOC:
1108                 for (i = 0; i < nlongs_reg; i++)
1109                         bitmap[index + i] |= mask;
1110                 break;
1111
1112         case REG_OP_RELEASE:
1113                 for (i = 0; i < nlongs_reg; i++)
1114                         bitmap[index + i] &= ~mask;
1115                 break;
1116         }
1117 done:
1118         return ret;
1119 }
1120
1121 /**
1122  * bitmap_find_free_region - find a contiguous aligned mem region
1123  *      @bitmap: array of unsigned longs corresponding to the bitmap
1124  *      @bits: number of bits in the bitmap
1125  *      @order: region size (log base 2 of number of bits) to find
1126  *
1127  * Find a region of free (zero) bits in a @bitmap of @bits bits and
1128  * allocate them (set them to one).  Only consider regions of length
1129  * a power (@order) of two, aligned to that power of two, which
1130  * makes the search algorithm much faster.
1131  *
1132  * Return the bit offset in bitmap of the allocated region,
1133  * or -errno on failure.
1134  */
1135 int bitmap_find_free_region(unsigned long *bitmap, unsigned int bits, int order)
1136 {
1137         unsigned int pos, end;          /* scans bitmap by regions of size order */
1138
1139         for (pos = 0 ; (end = pos + (1U << order)) <= bits; pos = end) {
1140                 if (!__reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_ISFREE))
1141                         continue;
1142                 __reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_ALLOC);
1143                 return pos;
1144         }
1145         return -ENOMEM;
1146 }
1147 EXPORT_SYMBOL(bitmap_find_free_region);
1148
1149 /**
1150  * bitmap_release_region - release allocated bitmap region
1151  *      @bitmap: array of unsigned longs corresponding to the bitmap
1152  *      @pos: beginning of bit region to release
1153  *      @order: region size (log base 2 of number of bits) to release
1154  *
1155  * This is the complement to __bitmap_find_free_region() and releases
1156  * the found region (by clearing it in the bitmap).
1157  *
1158  * No return value.
1159  */
1160 void bitmap_release_region(unsigned long *bitmap, unsigned int pos, int order)
1161 {
1162         __reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_RELEASE);
1163 }
1164 EXPORT_SYMBOL(bitmap_release_region);
1165
1166 /**
1167  * bitmap_allocate_region - allocate bitmap region
1168  *      @bitmap: array of unsigned longs corresponding to the bitmap
1169  *      @pos: beginning of bit region to allocate
1170  *      @order: region size (log base 2 of number of bits) to allocate
1171  *
1172  * Allocate (set bits in) a specified region of a bitmap.
1173  *
1174  * Return 0 on success, or %-EBUSY if specified region wasn't
1175  * free (not all bits were zero).
1176  */
1177 int bitmap_allocate_region(unsigned long *bitmap, unsigned int pos, int order)
1178 {
1179         if (!__reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_ISFREE))
1180                 return -EBUSY;
1181         return __reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_ALLOC);
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL(bitmap_allocate_region);
1184
1185 /**
1186  * bitmap_copy_le - copy a bitmap, putting the bits into little-endian order.
1187  * @dst:   destination buffer
1188  * @src:   bitmap to copy
1189  * @nbits: number of bits in the bitmap
1190  *
1191  * Require nbits % BITS_PER_LONG == 0.
1192  */
1193 #ifdef __BIG_ENDIAN
1194 void bitmap_copy_le(unsigned long *dst, const unsigned long *src, unsigned int nbits)
1195 {
1196         unsigned int i;
1197
1198         for (i = 0; i < nbits/BITS_PER_LONG; i++) {
1199                 if (BITS_PER_LONG == 64)
1200                         dst[i] = cpu_to_le64(src[i]);
1201                 else
1202                         dst[i] = cpu_to_le32(src[i]);
1203         }
1204 }
1205 EXPORT_SYMBOL(bitmap_copy_le);
1206 #endif