arch/powerpc/include/asm/bitops.h

   1 /*
   2  * bitops.h: Bit string operations on the ppc
   3  */
   4
   5 #ifndef _PPC_BITOPS_H
   6 #define _PPC_BITOPS_H
   7
   8 #include <asm/byteorder.h>
   9
  10 extern void set_bit(int nr, volatile void *addr);
  11 extern void clear_bit(int nr, volatile void *addr);
  12 extern void change_bit(int nr, volatile void *addr);
  13 extern int test_and_set_bit(int nr, volatile void *addr);
  14 extern int test_and_clear_bit(int nr, volatile void *addr);
  15 extern int test_and_change_bit(int nr, volatile void *addr);
  16
  17 /*
  18  * Arguably these bit operations don't imply any memory barrier or
  19  * SMP ordering, but in fact a lot of drivers expect them to imply
  20  * both, since they do on x86 cpus.
  21  */
  22 #ifdef CONFIG_SMP
  23 #define SMP_WMB         "eieio\n"
  24 #define SMP_MB          "\nsync"
  25 #else
  26 #define SMP_WMB
  27 #define SMP_MB
  28 #endif /* CONFIG_SMP */
  29
  30 #define __INLINE_BITOPS 1
  31
  32 #if __INLINE_BITOPS
  33 /*
  34  * These used to be if'd out here because using : "cc" as a constraint
  35  * resulted in errors from egcs.  Things may be OK with gcc-2.95.
  36  */
  37 extern __inline__ void set_bit(int nr, volatile void * addr)
  38 {
  39         unsigned long old;
  40         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
  41         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
  42
  43         __asm__ __volatile__(SMP_WMB "\
  44 1:      lwarx   %0,0,%3\n\
  45         or      %0,%0,%2\n\
  46         stwcx.  %0,0,%3\n\
  47         bne     1b"
  48         SMP_MB
  49         : "=&r" (old), "=m" (*p)
  50         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
  51         : "cc" );
  52 }
  53
  54 extern __inline__ void clear_bit(int nr, volatile void *addr)
  55 {
  56         unsigned long old;
  57         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
  58         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
  59
  60         __asm__ __volatile__(SMP_WMB "\
  61 1:      lwarx   %0,0,%3\n\
  62         andc    %0,%0,%2\n\
  63         stwcx.  %0,0,%3\n\
  64         bne     1b"
  65         SMP_MB
  66         : "=&r" (old), "=m" (*p)
  67         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
  68         : "cc");
  69 }
  70
  71 extern __inline__ void change_bit(int nr, volatile void *addr)
  72 {
  73         unsigned long old;
  74         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
  75         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
  76
  77         __asm__ __volatile__(SMP_WMB "\
  78 1:      lwarx   %0,0,%3\n\
  79         xor     %0,%0,%2\n\
  80         stwcx.  %0,0,%3\n\
  81         bne     1b"
  82         SMP_MB
  83         : "=&r" (old), "=m" (*p)
  84         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
  85         : "cc");
  86 }
  87
  88 extern __inline__ int test_and_set_bit(int nr, volatile void *addr)
  89 {
  90         unsigned int old, t;
  91         unsigned int mask = 1 << (nr & 0x1f);
  92         volatile unsigned int *p = ((volatile unsigned int *)addr) + (nr >> 5);
  93
  94         __asm__ __volatile__(SMP_WMB "\
  95 1:      lwarx   %0,0,%4\n\
  96         or      %1,%0,%3\n\
  97         stwcx.  %1,0,%4\n\
  98         bne     1b"
  99         SMP_MB
 100         : "=&r" (old), "=&r" (t), "=m" (*p)
 101         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
 102         : "cc");
 103
 104         return (old & mask) != 0;
 105 }
 106
 107 extern __inline__ int test_and_clear_bit(int nr, volatile void *addr)
 108 {
 109         unsigned int old, t;
 110         unsigned int mask = 1 << (nr & 0x1f);
 111         volatile unsigned int *p = ((volatile unsigned int *)addr) + (nr >> 5);
 112
 113         __asm__ __volatile__(SMP_WMB "\
 114 1:      lwarx   %0,0,%4\n\
 115         andc    %1,%0,%3\n\
 116         stwcx.  %1,0,%4\n\
 117         bne     1b"
 118         SMP_MB
 119         : "=&r" (old), "=&r" (t), "=m" (*p)
 120         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
 121         : "cc");
 122
 123         return (old & mask) != 0;
 124 }
 125
 126 extern __inline__ int test_and_change_bit(int nr, volatile void *addr)
 127 {
 128         unsigned int old, t;
 129         unsigned int mask = 1 << (nr & 0x1f);
 130         volatile unsigned int *p = ((volatile unsigned int *)addr) + (nr >> 5);
 131
 132         __asm__ __volatile__(SMP_WMB "\
 133 1:      lwarx   %0,0,%4\n\
 134         xor     %1,%0,%3\n\
 135         stwcx.  %1,0,%4\n\
 136         bne     1b"
 137         SMP_MB
 138         : "=&r" (old), "=&r" (t), "=m" (*p)
 139         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
 140         : "cc");
 141
 142         return (old & mask) != 0;
 143 }
 144 #endif /* __INLINE_BITOPS */
 145
 146 extern __inline__ int test_bit(int nr, __const__ volatile void *addr)
 147 {
 148         __const__ unsigned int *p = (__const__ unsigned int *) addr;
 149
 150         return ((p[nr >> 5] >> (nr & 0x1f)) & 1) != 0;
 151 }
 152
 153 /* Return the bit position of the most significant 1 bit in a word */
 154 /* - the result is undefined when x == 0 */
 155 extern __inline__ int __ilog2(unsigned int x)
 156 {
 157         int lz;
 158
 159         asm ("cntlzw %0,%1" : "=r" (lz) : "r" (x));
 160         return 31 - lz;
 161 }
 162
 163 extern __inline__ int ffz(unsigned int x)
 164 {
 165         if ((x = ~x) == 0)
 166                 return 32;
 167         return __ilog2(x & -x);
 168 }
 169
 170 /*
 171  * fls: find last (most-significant) bit set.
 172  * Note fls(0) = 0, fls(1) = 1, fls(0x80000000) = 32.
 173  *
 174  * On powerpc, __ilog2(0) returns -1, but this is not safe in general
 175  */
 176 static __inline__ int fls(unsigned int x)
 177 {
 178         return __ilog2(x) + 1;
 179 }
 180 #define PLATFORM_FLS
 181
 182 /**
 183  * fls64 - find last set bit in a 64-bit word
 184  * @x: the word to search
 185  *
 186  * This is defined in a similar way as the libc and compiler builtin
 187  * ffsll, but returns the position of the most significant set bit.
 188  *
 189  * fls64(value) returns 0 if value is 0 or the position of the last
 190  * set bit if value is nonzero. The last (most significant) bit is
 191  * at position 64.
 192  */
 193 #if BITS_PER_LONG == 32
 194 static inline int fls64(__u64 x)
 195 {
 196         __u32 h = x >> 32;
 197         if (h)
 198                 return fls(h) + 32;
 199         return fls(x);
 200 }
 201 #elif BITS_PER_LONG == 64
 202 static inline int fls64(__u64 x)
 203 {
 204         if (x == 0)
 205                 return 0;
 206         return __ilog2(x) + 1;
 207 }
 208 #else
 209 #error BITS_PER_LONG not 32 or 64
 210 #endif
 211
 212 static inline int __ilog2_u64(u64 n)
 213 {
 214         return fls64(n) - 1;
 215 }
 216
 217 static inline int ffs64(u64 x)
 218 {
 219         return __ilog2_u64(x & -x) + 1ull;
 220 }
 221
 222 #ifdef __KERNEL__
 223
 224 /*
 225  * ffs: find first bit set. This is defined the same way as
 226  * the libc and compiler builtin ffs routines, therefore
 227  * differs in spirit from the above ffz (man ffs).
 228  */
 229 extern __inline__ int ffs(int x)
 230 {
 231         return __ilog2(x & -x) + 1;
 232 }
 233 #define PLATFORM_FFS
 234
 235 /*
 236  * hweightN: returns the hamming weight (i.e. the number
 237  * of bits set) of a N-bit word
 238  */
 239
 240 #define hweight32(x) generic_hweight32(x)
 241 #define hweight16(x) generic_hweight16(x)
 242 #define hweight8(x) generic_hweight8(x)
 243
 244 #endif /* __KERNEL__ */
 245
 246 /*
 247  * This implementation of find_{first,next}_zero_bit was stolen from
 248  * Linus' asm-alpha/bitops.h.
 249  */
 250 #define find_first_zero_bit(addr, size) \
 251         find_next_zero_bit((addr), (size), 0)
 252
 253 extern __inline__ unsigned long find_next_zero_bit(void * addr,
 254         unsigned long size, unsigned long offset)
 255 {
 256         unsigned int * p = ((unsigned int *) addr) + (offset >> 5);
 257         unsigned int result = offset & ~31UL;
 258         unsigned int tmp;
 259
 260         if (offset >= size)
 261                 return size;
 262         size -= result;
 263         offset &= 31UL;
 264         if (offset) {
 265                 tmp = *p++;
 266                 tmp |= ~0UL >> (32-offset);
 267                 if (size < 32)
 268                         goto found_first;
 269                 if (tmp != ~0U)
 270                         goto found_middle;
 271                 size -= 32;
 272                 result += 32;
 273         }
 274         while (size >= 32) {
 275                 if ((tmp = *p++) != ~0U)
 276                         goto found_middle;
 277                 result += 32;
 278                 size -= 32;
 279         }
 280         if (!size)
 281                 return result;
 282         tmp = *p;
 283 found_first:
 284         tmp |= ~0UL << size;
 285 found_middle:
 286         return result + ffz(tmp);
 287 }
 288
 289
 290 #define _EXT2_HAVE_ASM_BITOPS_
 291
 292 #ifdef __KERNEL__
 293 /*
 294  * test_and_{set,clear}_bit guarantee atomicity without
 295  * disabling interrupts.
 296  */
 297 #define ext2_set_bit(nr, addr)          test_and_set_bit((nr) ^ 0x18, addr)
 298 #define ext2_clear_bit(nr, addr)        test_and_clear_bit((nr) ^ 0x18, addr)
 299
 300 #else
 301 extern __inline__ int ext2_set_bit(int nr, void * addr)
 302 {
 303         int             mask;
 304         unsigned char   *ADDR = (unsigned char *) addr;
 305         int oldbit;
 306
 307         ADDR += nr >> 3;
 308         mask = 1 << (nr & 0x07);
 309         oldbit = (*ADDR & mask) ? 1 : 0;
 310         *ADDR |= mask;
 311         return oldbit;
 312 }
 313
 314 extern __inline__ int ext2_clear_bit(int nr, void * addr)
 315 {
 316         int             mask;
 317         unsigned char   *ADDR = (unsigned char *) addr;
 318         int oldbit;
 319
 320         ADDR += nr >> 3;
 321         mask = 1 << (nr & 0x07);
 322         oldbit = (*ADDR & mask) ? 1 : 0;
 323         *ADDR = *ADDR & ~mask;
 324         return oldbit;
 325 }
 326 #endif  /* __KERNEL__ */
 327
 328 extern __inline__ int ext2_test_bit(int nr, __const__ void * addr)
 329 {
 330         __const__ unsigned char *ADDR = (__const__ unsigned char *) addr;
 331
 332         return (ADDR[nr >> 3] >> (nr & 7)) & 1;
 333 }
 334
 335 /*
 336  * This implementation of ext2_find_{first,next}_zero_bit was stolen from
 337  * Linus' asm-alpha/bitops.h and modified for a big-endian machine.
 338  */
 339
 340 #define ext2_find_first_zero_bit(addr, size) \
 341         ext2_find_next_zero_bit((addr), (size), 0)
 342
 343 static __inline__ unsigned long ext2_find_next_zero_bit(void *addr,
 344         unsigned long size, unsigned long offset)
 345 {
 346         unsigned int *p = ((unsigned int *) addr) + (offset >> 5);
 347         unsigned int result = offset & ~31UL;
 348         unsigned int tmp;
 349
 350         if (offset >= size)
 351                 return size;
 352         size -= result;
 353         offset &= 31UL;
 354         if (offset) {
 355                 tmp = cpu_to_le32p(p++);
 356                 tmp |= ~0UL >> (32-offset);
 357                 if (size < 32)
 358                         goto found_first;
 359                 if (tmp != ~0U)
 360                         goto found_middle;
 361                 size -= 32;
 362                 result += 32;
 363         }
 364         while (size >= 32) {
 365                 if ((tmp = cpu_to_le32p(p++)) != ~0U)
 366                         goto found_middle;
 367                 result += 32;
 368                 size -= 32;
 369         }
 370         if (!size)
 371                 return result;
 372         tmp = cpu_to_le32p(p);
 373 found_first:
 374         tmp |= ~0U << size;
 375 found_middle:
 376         return result + ffz(tmp);
 377 }
 378
 379 /* Bitmap functions for the minix filesystem.  */
 380 #define minix_test_and_set_bit(nr,addr) ext2_set_bit(nr,addr)
 381 #define minix_set_bit(nr,addr) ((void)ext2_set_bit(nr,addr))
 382 #define minix_test_and_clear_bit(nr,addr) ext2_clear_bit(nr,addr)
 383 #define minix_test_bit(nr,addr) ext2_test_bit(nr,addr)
 384 #define minix_find_first_zero_bit(addr,size) ext2_find_first_zero_bit(addr,size)
 385
 386 #endif /* _PPC_BITOPS_H */