Pull bugzilla-7200 into release branch
[linux-2.6] / fs / xfs / xfs_bit.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_bit.h"
20 #include "xfs_log.h"
21 #include "xfs_trans.h"
22 #include "xfs_buf_item.h"
23
24 /*
25  * XFS bit manipulation routines, used in non-realtime code.
26  */
27
28 #ifndef HAVE_ARCH_HIGHBIT
29 /*
30  * Index of high bit number in byte, -1 for none set, 0..7 otherwise.
31  */
32 static const char xfs_highbit[256] = {
33        -1, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 2,                 /* 00 .. 07 */
34         3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3,                 /* 08 .. 0f */
35         4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,                 /* 10 .. 17 */
36         4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,                 /* 18 .. 1f */
37         5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,                 /* 20 .. 27 */
38         5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,                 /* 28 .. 2f */
39         5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,                 /* 30 .. 37 */
40         5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,                 /* 38 .. 3f */
41         6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,                 /* 40 .. 47 */
42         6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,                 /* 48 .. 4f */
43         6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,                 /* 50 .. 57 */
44         6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,                 /* 58 .. 5f */
45         6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,                 /* 60 .. 67 */
46         6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,                 /* 68 .. 6f */
47         6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,                 /* 70 .. 77 */
48         6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,                 /* 78 .. 7f */
49         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* 80 .. 87 */
50         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* 88 .. 8f */
51         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* 90 .. 97 */
52         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* 98 .. 9f */
53         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* a0 .. a7 */
54         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* a8 .. af */
55         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* b0 .. b7 */
56         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* b8 .. bf */
57         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* c0 .. c7 */
58         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* c8 .. cf */
59         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* d0 .. d7 */
60         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* d8 .. df */
61         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* e0 .. e7 */
62         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* e8 .. ef */
63         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* f0 .. f7 */
64         7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,                 /* f8 .. ff */
65 };
66 #endif
67
68 /*
69  * Count of bits set in byte, 0..8.
70  */
71 static const char xfs_countbit[256] = {
72         0, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 3,                 /* 00 .. 07 */
73         1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4,                 /* 08 .. 0f */
74         1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4,                 /* 10 .. 17 */
75         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* 18 .. 1f */
76         1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4,                 /* 20 .. 27 */
77         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* 28 .. 2f */
78         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* 30 .. 37 */
79         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* 38 .. 3f */
80         1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4,                 /* 40 .. 47 */
81         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* 48 .. 4f */
82         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* 50 .. 57 */
83         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* 58 .. 5f */
84         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* 60 .. 67 */
85         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* 68 .. 6f */
86         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* 70 .. 77 */
87         4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,                 /* 78 .. 7f */
88         1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4,                 /* 80 .. 87 */
89         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* 88 .. 8f */
90         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* 90 .. 97 */
91         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* 98 .. 9f */
92         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* a0 .. a7 */
93         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* a8 .. af */
94         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* b0 .. b7 */
95         4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,                 /* b8 .. bf */
96         2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,                 /* c0 .. c7 */
97         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* c8 .. cf */
98         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* d0 .. d7 */
99         4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,                 /* d8 .. df */
100         3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,                 /* e0 .. e7 */
101         4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,                 /* e8 .. ef */
102         4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,                 /* f0 .. f7 */
103         5, 6, 6, 7, 6, 7, 7, 8,                 /* f8 .. ff */
104 };
105
106 /*
107  * xfs_highbit32: get high bit set out of 32-bit argument, -1 if none set.
108  */
109 inline int
110 xfs_highbit32(
111         __uint32_t      v)
112 {
113 #ifdef HAVE_ARCH_HIGHBIT
114         return highbit32(v);
115 #else
116         int             i;
117
118         if (v & 0xffff0000)
119                 if (v & 0xff000000)
120                         i = 24;
121                 else
122                         i = 16;
123         else if (v & 0x0000ffff)
124                 if (v & 0x0000ff00)
125                         i = 8;
126                 else
127                         i = 0;
128         else
129                 return -1;
130         return i + xfs_highbit[(v >> i) & 0xff];
131 #endif
132 }
133
134 /*
135  * xfs_lowbit64: get low bit set out of 64-bit argument, -1 if none set.
136  */
137 int
138 xfs_lowbit64(
139         __uint64_t      v)
140 {
141         __uint32_t      w = (__uint32_t)v;
142         int             n = 0;
143
144         if (w) {        /* lower bits */
145                 n = ffs(w);
146         } else {        /* upper bits */
147                 w = (__uint32_t)(v >> 32);
148                 if (w && (n = ffs(w)))
149                         n += 32;
150         }
151         return n - 1;
152 }
153
154 /*
155  * xfs_highbit64: get high bit set out of 64-bit argument, -1 if none set.
156  */
157 int
158 xfs_highbit64(
159         __uint64_t      v)
160 {
161         __uint32_t      h = (__uint32_t)(v >> 32);
162
163         if (h)
164                 return xfs_highbit32(h) + 32;
165         return xfs_highbit32((__uint32_t)v);
166 }
167
168
169 /*
170  * Count the number of bits set in the bitmap starting with bit
171  * start_bit.  Size is the size of the bitmap in words.
172  *
173  * Do the counting by mapping a byte value to the number of set
174  * bits for that value using the xfs_countbit array, i.e.
175  * xfs_countbit[0] == 0, xfs_countbit[1] == 1, xfs_countbit[2] == 1,
176  * xfs_countbit[3] == 2, etc.
177  */
178 int
179 xfs_count_bits(uint *map, uint size, uint start_bit)
180 {
181         register int    bits;
182         register unsigned char  *bytep;
183         register unsigned char  *end_map;
184         int             byte_bit;
185
186         bits = 0;
187         end_map = (char*)(map + size);
188         bytep = (char*)(map + (start_bit & ~0x7));
189         byte_bit = start_bit & 0x7;
190
191         /*
192          * If the caller fell off the end of the map, return 0.
193          */
194         if (bytep >= end_map) {
195                 return (0);
196         }
197
198         /*
199          * If start_bit is not byte aligned, then process the
200          * first byte separately.
201          */
202         if (byte_bit != 0) {
203                 /*
204                  * Shift off the bits we don't want to look at,
205                  * before indexing into xfs_countbit.
206                  */
207                 bits += xfs_countbit[(*bytep >> byte_bit)];
208                 bytep++;
209         }
210
211         /*
212          * Count the bits in each byte until the end of the bitmap.
213          */
214         while (bytep < end_map) {
215                 bits += xfs_countbit[*bytep];
216                 bytep++;
217         }
218
219         return (bits);
220 }
221
222 /*
223  * Count the number of contiguous bits set in the bitmap starting with bit
224  * start_bit.  Size is the size of the bitmap in words.
225  */
226 int
227 xfs_contig_bits(uint *map, uint size, uint start_bit)
228 {
229         uint * p = ((unsigned int *) map) + (start_bit >> BIT_TO_WORD_SHIFT);
230         uint result = 0;
231         uint tmp;
232
233         size <<= BIT_TO_WORD_SHIFT;
234
235         ASSERT(start_bit < size);
236         size -= start_bit & ~(NBWORD - 1);
237         start_bit &= (NBWORD - 1);
238         if (start_bit) {
239                 tmp = *p++;
240                 /* set to one first offset bits prior to start */
241                 tmp |= (~0U >> (NBWORD-start_bit));
242                 if (tmp != ~0U)
243                         goto found;
244                 result += NBWORD;
245                 size -= NBWORD;
246         }
247         while (size) {
248                 if ((tmp = *p++) != ~0U)
249                         goto found;
250                 result += NBWORD;
251                 size -= NBWORD;
252         }
253         return result - start_bit;
254 found:
255         return result + ffz(tmp) - start_bit;
256 }
257
258 /*
259  * This takes the bit number to start looking from and
260  * returns the next set bit from there.  It returns -1
261  * if there are no more bits set or the start bit is
262  * beyond the end of the bitmap.
263  *
264  * Size is the number of words, not bytes, in the bitmap.
265  */
266 int xfs_next_bit(uint *map, uint size, uint start_bit)
267 {
268         uint * p = ((unsigned int *) map) + (start_bit >> BIT_TO_WORD_SHIFT);
269         uint result = start_bit & ~(NBWORD - 1);
270         uint tmp;
271
272         size <<= BIT_TO_WORD_SHIFT;
273
274         if (start_bit >= size)
275                 return -1;
276         size -= result;
277         start_bit &= (NBWORD - 1);
278         if (start_bit) {
279                 tmp = *p++;
280                 /* set to zero first offset bits prior to start */
281                 tmp &= (~0U << start_bit);
282                 if (tmp != 0U)
283                         goto found;
284                 result += NBWORD;
285                 size -= NBWORD;
286         }
287         while (size) {
288                 if ((tmp = *p++) != 0U)
289                         goto found;
290                 result += NBWORD;
291                 size -= NBWORD;
292         }
293         return -1;
294 found:
295         return result + ffs(tmp) - 1;
296 }