include/asm-ia64/bitops.h

   1 #ifndef _ASM_IA64_BITOPS_H
   2 #define _ASM_IA64_BITOPS_H
   3
   4 /*
   5  * Copyright (C) 1998-2001 Hewlett-Packard Co
   6  * Copyright (C) 1998-2001 David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
   7  */
   8
   9 #include <asm/system.h>
  10
  11 /**
  12  * set_bit - Atomically set a bit in memory
  13  * @nr: the bit to set
  14  * @addr: the address to start counting from
  15  *
  16  * This function is atomic and may not be reordered.  See __set_bit()
  17  * if you do not require the atomic guarantees.
  18  * Note that @nr may be almost arbitrarily large; this function is not
  19  * restricted to acting on a single-word quantity.
  20  *
  21  * The address must be (at least) "long" aligned.
  22  * Note that there are driver (e.g., eepro100) which use these operations to operate on
  23  * hw-defined data-structures, so we can't easily change these operations to force a
  24  * bigger alignment.
  25  *
  26  * bit 0 is the LSB of addr; bit 32 is the LSB of (addr+1).
  27  */
  28 static __inline__ void
  29 set_bit (int nr, volatile void *addr)
  30 {
  31         __u32 bit, old, new;
  32         volatile __u32 *m;
  33         CMPXCHG_BUGCHECK_DECL
  34
  35         m = (volatile __u32 *) addr + (nr >> 5);
  36         bit = 1 << (nr & 31);
  37         do {
  38                 CMPXCHG_BUGCHECK(m);
  39                 old = *m;
  40                 new = old | bit;
  41         } while (cmpxchg_acq(m, old, new) != old);
  42 }
  43
  44 /**
  45  * __set_bit - Set a bit in memory
  46  * @nr: the bit to set
  47  * @addr: the address to start counting from
  48  *
  49  * Unlike set_bit(), this function is non-atomic and may be reordered.
  50  * If it's called on the same region of memory simultaneously, the effect
  51  * may be that only one operation succeeds.
  52  */
  53 static __inline__ void
  54 __set_bit (int nr, volatile void *addr)
  55 {
  56         *((__u32 *) addr + (nr >> 5)) |= (1 << (nr & 31));
  57 }
  58
  59 /*
  60  * clear_bit() has "acquire" semantics.
  61  */
  62 #define smp_mb__before_clear_bit()      smp_mb()
  63 #define smp_mb__after_clear_bit()       do { /* skip */; } while (0)
  64
  65 /**
  66  * clear_bit - Clears a bit in memory
  67  * @nr: Bit to clear
  68  * @addr: Address to start counting from
  69  *
  70  * clear_bit() is atomic and may not be reordered.  However, it does
  71  * not contain a memory barrier, so if it is used for locking purposes,
  72  * you should call smp_mb__before_clear_bit() and/or smp_mb__after_clear_bit()
  73  * in order to ensure changes are visible on other processors.
  74  */
  75 static __inline__ void
  76 clear_bit (int nr, volatile void *addr)
  77 {
  78         __u32 mask, old, new;
  79         volatile __u32 *m;
  80         CMPXCHG_BUGCHECK_DECL
  81
  82         m = (volatile __u32 *) addr + (nr >> 5);
  83         mask = ~(1 << (nr & 31));
  84         do {
  85                 CMPXCHG_BUGCHECK(m);
  86                 old = *m;
  87                 new = old & mask;
  88         } while (cmpxchg_acq(m, old, new) != old);
  89 }
  90
  91 /**
  92  * change_bit - Toggle a bit in memory
  93  * @nr: Bit to clear
  94  * @addr: Address to start counting from
  95  *
  96  * change_bit() is atomic and may not be reordered.
  97  * Note that @nr may be almost arbitrarily large; this function is not
  98  * restricted to acting on a single-word quantity.
  99  */
 100 static __inline__ void
 101 change_bit (int nr, volatile void *addr)
 102 {
 103         __u32 bit, old, new;
 104         volatile __u32 *m;
 105         CMPXCHG_BUGCHECK_DECL
 106
 107         m = (volatile __u32 *) addr + (nr >> 5);
 108         bit = (1 << (nr & 31));
 109         do {
 110                 CMPXCHG_BUGCHECK(m);
 111                 old = *m;
 112                 new = old ^ bit;
 113         } while (cmpxchg_acq(m, old, new) != old);
 114 }
 115
 116 /**
 117  * __change_bit - Toggle a bit in memory
 118  * @nr: the bit to set
 119  * @addr: the address to start counting from
 120  *
 121  * Unlike change_bit(), this function is non-atomic and may be reordered.
 122  * If it's called on the same region of memory simultaneously, the effect
 123  * may be that only one operation succeeds.
 124  */
 125 static __inline__ void
 126 __change_bit (int nr, volatile void *addr)
 127 {
 128         *((__u32 *) addr + (nr >> 5)) ^= (1 << (nr & 31));
 129 }
 130
 131 /**
 132  * test_and_set_bit - Set a bit and return its old value
 133  * @nr: Bit to set
 134  * @addr: Address to count from
 135  *
 136  * This operation is atomic and cannot be reordered.
 137  * It also implies a memory barrier.
 138  */
 139 static __inline__ int
 140 test_and_set_bit (int nr, volatile void *addr)
 141 {
 142         __u32 bit, old, new;
 143         volatile __u32 *m;
 144         CMPXCHG_BUGCHECK_DECL
 145
 146         m = (volatile __u32 *) addr + (nr >> 5);
 147         bit = 1 << (nr & 31);
 148         do {
 149                 CMPXCHG_BUGCHECK(m);
 150                 old = *m;
 151                 new = old | bit;
 152         } while (cmpxchg_acq(m, old, new) != old);
 153         return (old & bit) != 0;
 154 }
 155
 156 /**
 157  * __test_and_set_bit - Set a bit and return its old value
 158  * @nr: Bit to set
 159  * @addr: Address to count from
 160  *
 161  * This operation is non-atomic and can be reordered.
 162  * If two examples of this operation race, one can appear to succeed
 163  * but actually fail.  You must protect multiple accesses with a lock.
 164  */
 165 static __inline__ int
 166 __test_and_set_bit (int nr, volatile void *addr)
 167 {
 168         __u32 *p = (__u32 *) addr + (nr >> 5);
 169         __u32 m = 1 << (nr & 31);
 170         int oldbitset = (*p & m) != 0;
 171
 172         *p |= m;
 173         return oldbitset;
 174 }
 175
 176 /**
 177  * test_and_clear_bit - Clear a bit and return its old value
 178  * @nr: Bit to set
 179  * @addr: Address to count from
 180  *
 181  * This operation is atomic and cannot be reordered.
 182  * It also implies a memory barrier.
 183  */
 184 static __inline__ int
 185 test_and_clear_bit (int nr, volatile void *addr)
 186 {
 187         __u32 mask, old, new;
 188         volatile __u32 *m;
 189         CMPXCHG_BUGCHECK_DECL
 190
 191         m = (volatile __u32 *) addr + (nr >> 5);
 192         mask = ~(1 << (nr & 31));
 193         do {
 194                 CMPXCHG_BUGCHECK(m);
 195                 old = *m;
 196                 new = old & mask;
 197         } while (cmpxchg_acq(m, old, new) != old);
 198         return (old & ~mask) != 0;
 199 }
 200
 201 /**
 202  * __test_and_clear_bit - Clear a bit and return its old value
 203  * @nr: Bit to set
 204  * @addr: Address to count from
 205  *
 206  * This operation is non-atomic and can be reordered.
 207  * If two examples of this operation race, one can appear to succeed
 208  * but actually fail.  You must protect multiple accesses with a lock.
 209  */
 210 static __inline__ int
 211 __test_and_clear_bit(int nr, volatile void * addr)
 212 {
 213         __u32 *p = (__u32 *) addr + (nr >> 5);
 214         __u32 m = 1 << (nr & 31);
 215         int oldbitset = *p & m;
 216
 217         *p &= ~m;
 218         return oldbitset;
 219 }
 220
 221 /**
 222  * test_and_change_bit - Change a bit and return its new value
 223  * @nr: Bit to set
 224  * @addr: Address to count from
 225  *
 226  * This operation is atomic and cannot be reordered.
 227  * It also implies a memory barrier.
 228  */
 229 static __inline__ int
 230 test_and_change_bit (int nr, volatile void *addr)
 231 {
 232         __u32 bit, old, new;
 233         volatile __u32 *m;
 234         CMPXCHG_BUGCHECK_DECL
 235
 236         m = (volatile __u32 *) addr + (nr >> 5);
 237         bit = (1 << (nr & 31));
 238         do {
 239                 CMPXCHG_BUGCHECK(m);
 240                 old = *m;
 241                 new = old ^ bit;
 242         } while (cmpxchg_acq(m, old, new) != old);
 243         return (old & bit) != 0;
 244 }
 245
 246 /*
 247  * WARNING: non atomic version.
 248  */
 249 static __inline__ int
 250 __test_and_change_bit (int nr, void *addr)
 251 {
 252         __u32 old, bit = (1 << (nr & 31));
 253         __u32 *m = (__u32 *) addr + (nr >> 5);
 254
 255         old = *m;
 256         *m = old ^ bit;
 257         return (old & bit) != 0;
 258 }
 259
 260 static __inline__ int
 261 test_bit (int nr, volatile void *addr)
 262 {
 263         return 1 & (((const volatile __u32 *) addr)[nr >> 5] >> (nr & 31));
 264 }
 265
 266 /**
 267  * ffz - find the first zero bit in a memory region
 268  * @x: The address to start the search at
 269  *
 270  * Returns the bit-number (0..63) of the first (least significant) zero bit, not
 271  * the number of the byte containing a bit.  Undefined if no zero exists, so
 272  * code should check against ~0UL first...
 273  */
 274 static inline unsigned long
 275 ffz (unsigned long x)
 276 {
 277         unsigned long result;
 278
 279         __asm__ ("popcnt %0=%1" : "=r" (result) : "r" (x & (~x - 1)));
 280         return result;
 281 }
 282
 283 #ifdef __KERNEL__
 284
 285 /*
 286  * find_last_zero_bit - find the last zero bit in a 64 bit quantity
 287  * @x: The value to search
 288  */
 289 static inline unsigned long
 290 ia64_fls (unsigned long x)
 291 {
 292         double d = x;
 293         long exp;
 294
 295         __asm__ ("getf.exp %0=%1" : "=r"(exp) : "f"(d));
 296         return exp - 0xffff;
 297 }
 298
 299 /*
 300  * ffs: find first bit set. This is defined the same way as the libc and compiler builtin
 301  * ffs routines, therefore differs in spirit from the above ffz (man ffs): it operates on
 302  * "int" values only and the result value is the bit number + 1.  ffs(0) is defined to
 303  * return zero.
 304  */
 305 #define ffs(x)  __builtin_ffs(x)
 306
 307 /*
 308  * hweightN: returns the hamming weight (i.e. the number
 309  * of bits set) of a N-bit word
 310  */
 311 static __inline__ unsigned long
 312 hweight64 (unsigned long x)
 313 {
 314         unsigned long result;
 315         __asm__ ("popcnt %0=%1" : "=r" (result) : "r" (x));
 316         return result;
 317 }
 318
 319 #define hweight32(x) hweight64 ((x) & 0xfffffffful)
 320 #define hweight16(x) hweight64 ((x) & 0xfffful)
 321 #define hweight8(x)  hweight64 ((x) & 0xfful)
 322
 323 #endif /* __KERNEL__ */
 324
 325 /*
 326  * Find next zero bit in a bitmap reasonably efficiently..
 327  */
 328 static inline unsigned long
 329 find_next_zero_bit (void *addr, unsigned long size, unsigned long offset)
 330 {
 331         unsigned long *p = ((unsigned long *) addr) + (offset >> 6);
 332         unsigned long result = offset & ~63UL;
 333         unsigned long tmp;
 334
 335         if (offset >= size)
 336                 return size;
 337         size -= result;
 338         offset &= 63UL;
 339         if (offset) {
 340                 tmp = *(p++);
 341                 tmp |= ~0UL >> (64-offset);
 342                 if (size < 64)
 343                         goto found_first;
 344                 if (~tmp)
 345                         goto found_middle;
 346                 size -= 64;
 347                 result += 64;
 348         }
 349         while (size & ~63UL) {
 350                 if (~(tmp = *(p++)))
 351                         goto found_middle;
 352                 result += 64;
 353                 size -= 64;
 354         }
 355         if (!size)
 356                 return result;
 357         tmp = *p;
 358 found_first:
 359         tmp |= ~0UL << size;
 360         if (tmp == ~0UL)                /* any bits zero? */
 361                 return result + size;   /* nope */
 362 found_middle:
 363         return result + ffz(tmp);
 364 }
 365
 366 /*
 367  * The optimizer actually does good code for this case..
 368  */
 369 #define find_first_zero_bit(addr, size) find_next_zero_bit((addr), (size), 0)
 370
 371 #ifdef __KERNEL__
 372
 373 #define ext2_set_bit                 test_and_set_bit
 374 #define ext2_clear_bit               test_and_clear_bit
 375 #define ext2_test_bit                test_bit
 376 #define ext2_find_first_zero_bit     find_first_zero_bit
 377 #define ext2_find_next_zero_bit      find_next_zero_bit
 378
 379 /* Bitmap functions for the minix filesystem.  */
 380 #define minix_test_and_set_bit(nr,addr)         test_and_set_bit(nr,addr)
 381 #define minix_set_bit(nr,addr)                  set_bit(nr,addr)
 382 #define minix_test_and_clear_bit(nr,addr)       test_and_clear_bit(nr,addr)
 383 #define minix_test_bit(nr,addr)                 test_bit(nr,addr)
 384 #define minix_find_first_zero_bit(addr,size)    find_first_zero_bit(addr,size)
 385
 386 #endif /* __KERNEL__ */
 387
 388 #endif /* _ASM_IA64_BITOPS_H */