lib: bitmap: remove redundant code from __bitmap_shift_left
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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);
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] >> (BITS_PER_LONG - rem);
173                 else
174                         lower = 0;
175                 upper = src[k] << rem;
176                 dst[k + off] = lower | upper;
177         }
178         if (off)
179                 memset(dst, 0, off*sizeof(unsigned long));
180 }
181 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_shift_left);
182
183 int __bitmap_and(unsigned long *dst, const unsigned long *bitmap1,
184                                 const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
185 {
186         unsigned int k;
187         unsigned int lim = bits/BITS_PER_LONG;
188         unsigned long result = 0;
189
190         for (k = 0; k < lim; k++)
191                 result |= (dst[k] = bitmap1[k] & bitmap2[k]);
192         if (bits % BITS_PER_LONG)
193                 result |= (dst[k] = bitmap1[k] & bitmap2[k] &
194                            BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits));
195         return result != 0;
196 }
197 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_and);
198
199 void __bitmap_or(unsigned long *dst, const unsigned long *bitmap1,
200                                 const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
201 {
202         unsigned int k;
203         unsigned int nr = BITS_TO_LONGS(bits);
204
205         for (k = 0; k < nr; k++)
206                 dst[k] = bitmap1[k] | bitmap2[k];
207 }
208 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_or);
209
210 void __bitmap_xor(unsigned long *dst, const unsigned long *bitmap1,
211                                 const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
212 {
213         unsigned int k;
214         unsigned int nr = BITS_TO_LONGS(bits);
215
216         for (k = 0; k < nr; k++)
217                 dst[k] = bitmap1[k] ^ bitmap2[k];
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_xor);
220
221 int __bitmap_andnot(unsigned long *dst, const unsigned long *bitmap1,
222                                 const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
223 {
224         unsigned int k;
225         unsigned int lim = bits/BITS_PER_LONG;
226         unsigned long result = 0;
227
228         for (k = 0; k < lim; k++)
229                 result |= (dst[k] = bitmap1[k] & ~bitmap2[k]);
230         if (bits % BITS_PER_LONG)
231                 result |= (dst[k] = bitmap1[k] & ~bitmap2[k] &
232                            BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits));
233         return result != 0;
234 }
235 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_andnot);
236
237 int __bitmap_intersects(const unsigned long *bitmap1,
238                         const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
239 {
240         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
241         for (k = 0; k < lim; ++k)
242                 if (bitmap1[k] & bitmap2[k])
243                         return 1;
244
245         if (bits % BITS_PER_LONG)
246                 if ((bitmap1[k] & bitmap2[k]) & BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits))
247                         return 1;
248         return 0;
249 }
250 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_intersects);
251
252 int __bitmap_subset(const unsigned long *bitmap1,
253                     const unsigned long *bitmap2, unsigned int bits)
254 {
255         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
256         for (k = 0; k < lim; ++k)
257                 if (bitmap1[k] & ~bitmap2[k])
258                         return 0;
259
260         if (bits % BITS_PER_LONG)
261                 if ((bitmap1[k] & ~bitmap2[k]) & BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits))
262                         return 0;
263         return 1;
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_subset);
266
267 int __bitmap_weight(const unsigned long *bitmap, unsigned int bits)
268 {
269         unsigned int k, lim = bits/BITS_PER_LONG;
270         int w = 0;
271
272         for (k = 0; k < lim; k++)
273                 w += hweight_long(bitmap[k]);
274
275         if (bits % BITS_PER_LONG)
276                 w += hweight_long(bitmap[k] & BITMAP_LAST_WORD_MASK(bits));
277
278         return w;
279 }
280 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_weight);
281
282 void bitmap_set(unsigned long *map, unsigned int start, int len)
283 {
284         unsigned long *p = map + BIT_WORD(start);
285         const unsigned int size = start + len;
286         int bits_to_set = BITS_PER_LONG - (start % BITS_PER_LONG);
287         unsigned long mask_to_set = BITMAP_FIRST_WORD_MASK(start);
288
289         while (len - bits_to_set >= 0) {
290                 *p |= mask_to_set;
291                 len -= bits_to_set;
292                 bits_to_set = BITS_PER_LONG;
293                 mask_to_set = ~0UL;
294                 p++;
295         }
296         if (len) {
297                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_WORD_MASK(size);
298                 *p |= mask_to_set;
299         }
300 }
301 EXPORT_SYMBOL(bitmap_set);
302
303 void bitmap_clear(unsigned long *map, unsigned int start, int len)
304 {
305         unsigned long *p = map + BIT_WORD(start);
306         const unsigned int size = start + len;
307         int bits_to_clear = BITS_PER_LONG - (start % BITS_PER_LONG);
308         unsigned long mask_to_clear = BITMAP_FIRST_WORD_MASK(start);
309
310         while (len - bits_to_clear >= 0) {
311                 *p &= ~mask_to_clear;
312                 len -= bits_to_clear;
313                 bits_to_clear = BITS_PER_LONG;
314                 mask_to_clear = ~0UL;
315                 p++;
316         }
317         if (len) {
318                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_WORD_MASK(size);
319                 *p &= ~mask_to_clear;
320         }
321 }
322 EXPORT_SYMBOL(bitmap_clear);
323
324 /**
325  * bitmap_find_next_zero_area_off - find a contiguous aligned zero area
326  * @map: The address to base the search on
327  * @size: The bitmap size in bits
328  * @start: The bitnumber to start searching at
329  * @nr: The number of zeroed bits we're looking for
330  * @align_mask: Alignment mask for zero area
331  * @align_offset: Alignment offset for zero area.
332  *
333  * The @align_mask should be one less than a power of 2; the effect is that
334  * the bit offset of all zero areas this function finds plus @align_offset
335  * is multiple of that power of 2.
336  */
337 unsigned long bitmap_find_next_zero_area_off(unsigned long *map,
338                                              unsigned long size,
339                                              unsigned long start,
340                                              unsigned int nr,
341                                              unsigned long align_mask,
342                                              unsigned long align_offset)
343 {
344         unsigned long index, end, i;
345 again:
346         index = find_next_zero_bit(map, size, start);
347
348         /* Align allocation */
349         index = __ALIGN_MASK(index + align_offset, align_mask) - align_offset;
350
351         end = index + nr;
352         if (end > size)
353                 return end;
354         i = find_next_bit(map, end, index);
355         if (i < end) {
356                 start = i + 1;
357                 goto again;
358         }
359         return index;
360 }
361 EXPORT_SYMBOL(bitmap_find_next_zero_area_off);
362
363 /*
364  * Bitmap printing & parsing functions: first version by Nadia Yvette Chambers,
365  * second version by Paul Jackson, third by Joe Korty.
366  */
367
368 #define CHUNKSZ                         32
369 #define nbits_to_hold_value(val)        fls(val)
370 #define BASEDEC 10              /* fancier cpuset lists input in decimal */
371
372 /**
373  * bitmap_scnprintf - convert bitmap to an ASCII hex string.
374  * @buf: byte buffer into which string is placed
375  * @buflen: reserved size of @buf, in bytes
376  * @maskp: pointer to bitmap to convert
377  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits
378  *
379  * Exactly @nmaskbits bits are displayed.  Hex digits are grouped into
380  * comma-separated sets of eight digits per set.  Returns the number of
381  * characters which were written to *buf, excluding the trailing \0.
382  */
383 int bitmap_scnprintf(char *buf, unsigned int buflen,
384         const unsigned long *maskp, int nmaskbits)
385 {
386         int i, word, bit, len = 0;
387         unsigned long val;
388         const char *sep = "";
389         int chunksz;
390         u32 chunkmask;
391
392         chunksz = nmaskbits & (CHUNKSZ - 1);
393         if (chunksz == 0)
394                 chunksz = CHUNKSZ;
395
396         i = ALIGN(nmaskbits, CHUNKSZ) - CHUNKSZ;
397         for (; i >= 0; i -= CHUNKSZ) {
398                 chunkmask = ((1ULL << chunksz) - 1);
399                 word = i / BITS_PER_LONG;
400                 bit = i % BITS_PER_LONG;
401                 val = (maskp[word] >> bit) & chunkmask;
402                 len += scnprintf(buf+len, buflen-len, "%s%0*lx", sep,
403                         (chunksz+3)/4, val);
404                 chunksz = CHUNKSZ;
405                 sep = ",";
406         }
407         return len;
408 }
409 EXPORT_SYMBOL(bitmap_scnprintf);
410
411 /**
412  * __bitmap_parse - convert an ASCII hex string into a bitmap.
413  * @buf: pointer to buffer containing string.
414  * @buflen: buffer size in bytes.  If string is smaller than this
415  *    then it must be terminated with a \0.
416  * @is_user: location of buffer, 0 indicates kernel space
417  * @maskp: pointer to bitmap array that will contain result.
418  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits.
419  *
420  * Commas group hex digits into chunks.  Each chunk defines exactly 32
421  * bits of the resultant bitmask.  No chunk may specify a value larger
422  * than 32 bits (%-EOVERFLOW), and if a chunk specifies a smaller value
423  * then leading 0-bits are prepended.  %-EINVAL is returned for illegal
424  * characters and for grouping errors such as "1,,5", ",44", "," and "".
425  * Leading and trailing whitespace accepted, but not embedded whitespace.
426  */
427 int __bitmap_parse(const char *buf, unsigned int buflen,
428                 int is_user, unsigned long *maskp,
429                 int nmaskbits)
430 {
431         int c, old_c, totaldigits, ndigits, nchunks, nbits;
432         u32 chunk;
433         const char __user __force *ubuf = (const char __user __force *)buf;
434
435         bitmap_zero(maskp, nmaskbits);
436
437         nchunks = nbits = totaldigits = c = 0;
438         do {
439                 chunk = ndigits = 0;
440
441                 /* Get the next chunk of the bitmap */
442                 while (buflen) {
443                         old_c = c;
444                         if (is_user) {
445                                 if (__get_user(c, ubuf++))
446                                         return -EFAULT;
447                         }
448                         else
449                                 c = *buf++;
450                         buflen--;
451                         if (isspace(c))
452                                 continue;
453
454                         /*
455                          * If the last character was a space and the current
456                          * character isn't '\0', we've got embedded whitespace.
457                          * This is a no-no, so throw an error.
458                          */
459                         if (totaldigits && c && isspace(old_c))
460                                 return -EINVAL;
461
462                         /* A '\0' or a ',' signal the end of the chunk */
463                         if (c == '\0' || c == ',')
464                                 break;
465
466                         if (!isxdigit(c))
467                                 return -EINVAL;
468
469                         /*
470                          * Make sure there are at least 4 free bits in 'chunk'.
471                          * If not, this hexdigit will overflow 'chunk', so
472                          * throw an error.
473                          */
474                         if (chunk & ~((1UL << (CHUNKSZ - 4)) - 1))
475                                 return -EOVERFLOW;
476
477                         chunk = (chunk << 4) | hex_to_bin(c);
478                         ndigits++; totaldigits++;
479                 }
480                 if (ndigits == 0)
481                         return -EINVAL;
482                 if (nchunks == 0 && chunk == 0)
483                         continue;
484
485                 __bitmap_shift_left(maskp, maskp, CHUNKSZ, nmaskbits);
486                 *maskp |= chunk;
487                 nchunks++;
488                 nbits += (nchunks == 1) ? nbits_to_hold_value(chunk) : CHUNKSZ;
489                 if (nbits > nmaskbits)
490                         return -EOVERFLOW;
491         } while (buflen && c == ',');
492
493         return 0;
494 }
495 EXPORT_SYMBOL(__bitmap_parse);
496
497 /**
498  * bitmap_parse_user - convert an ASCII hex string in a user buffer into a bitmap
499  *
500  * @ubuf: pointer to user buffer containing string.
501  * @ulen: buffer size in bytes.  If string is smaller than this
502  *    then it must be terminated with a \0.
503  * @maskp: pointer to bitmap array that will contain result.
504  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits.
505  *
506  * Wrapper for __bitmap_parse(), providing it with user buffer.
507  *
508  * We cannot have this as an inline function in bitmap.h because it needs
509  * linux/uaccess.h to get the access_ok() declaration and this causes
510  * cyclic dependencies.
511  */
512 int bitmap_parse_user(const char __user *ubuf,
513                         unsigned int ulen, unsigned long *maskp,
514                         int nmaskbits)
515 {
516         if (!access_ok(VERIFY_READ, ubuf, ulen))
517                 return -EFAULT;
518         return __bitmap_parse((const char __force *)ubuf,
519                                 ulen, 1, maskp, nmaskbits);
520
521 }
522 EXPORT_SYMBOL(bitmap_parse_user);
523
524 /*
525  * bscnl_emit(buf, buflen, rbot, rtop, bp)
526  *
527  * Helper routine for bitmap_scnlistprintf().  Write decimal number
528  * or range to buf, suppressing output past buf+buflen, with optional
529  * comma-prefix.  Return len of what was written to *buf, excluding the
530  * trailing \0.
531  */
532 static inline int bscnl_emit(char *buf, int buflen, int rbot, int rtop, int len)
533 {
534         if (len > 0)
535                 len += scnprintf(buf + len, buflen - len, ",");
536         if (rbot == rtop)
537                 len += scnprintf(buf + len, buflen - len, "%d", rbot);
538         else
539                 len += scnprintf(buf + len, buflen - len, "%d-%d", rbot, rtop);
540         return len;
541 }
542
543 /**
544  * bitmap_scnlistprintf - convert bitmap to list format ASCII string
545  * @buf: byte buffer into which string is placed
546  * @buflen: reserved size of @buf, in bytes
547  * @maskp: pointer to bitmap to convert
548  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits
549  *
550  * Output format is a comma-separated list of decimal numbers and
551  * ranges.  Consecutively set bits are shown as two hyphen-separated
552  * decimal numbers, the smallest and largest bit numbers set in
553  * the range.  Output format is compatible with the format
554  * accepted as input by bitmap_parselist().
555  *
556  * The return value is the number of characters which were written to *buf
557  * excluding the trailing '\0', as per ISO C99's scnprintf.
558  */
559 int bitmap_scnlistprintf(char *buf, unsigned int buflen,
560         const unsigned long *maskp, int nmaskbits)
561 {
562         int len = 0;
563         /* current bit is 'cur', most recently seen range is [rbot, rtop] */
564         int cur, rbot, rtop;
565
566         if (buflen == 0)
567                 return 0;
568         buf[0] = 0;
569
570         rbot = cur = find_first_bit(maskp, nmaskbits);
571         while (cur < nmaskbits) {
572                 rtop = cur;
573                 cur = find_next_bit(maskp, nmaskbits, cur+1);
574                 if (cur >= nmaskbits || cur > rtop + 1) {
575                         len = bscnl_emit(buf, buflen, rbot, rtop, len);
576                         rbot = cur;
577                 }
578         }
579         return len;
580 }
581 EXPORT_SYMBOL(bitmap_scnlistprintf);
582
583 /**
584  * bitmap_print_to_pagebuf - convert bitmap to list or hex format ASCII string
585  * @list: indicates whether the bitmap must be list
586  * @buf: page aligned buffer into which string is placed
587  * @maskp: pointer to bitmap to convert
588  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits
589  *
590  * Output format is a comma-separated list of decimal numbers and
591  * ranges if list is specified or hex digits grouped into comma-separated
592  * sets of 8 digits/set. Returns the number of characters written to buf.
593  */
594 int bitmap_print_to_pagebuf(bool list, char *buf, const unsigned long *maskp,
595                             int nmaskbits)
596 {
597         ptrdiff_t len = PTR_ALIGN(buf + PAGE_SIZE - 1, PAGE_SIZE) - buf - 2;
598         int n = 0;
599
600         if (len > 1) {
601                 n = list ? bitmap_scnlistprintf(buf, len, maskp, nmaskbits) :
602                            bitmap_scnprintf(buf, len, maskp, nmaskbits);
603                 buf[n++] = '\n';
604                 buf[n] = '\0';
605         }
606         return n;
607 }
608 EXPORT_SYMBOL(bitmap_print_to_pagebuf);
609
610 /**
611  * __bitmap_parselist - convert list format ASCII string to bitmap
612  * @buf: read nul-terminated user string from this buffer
613  * @buflen: buffer size in bytes.  If string is smaller than this
614  *    then it must be terminated with a \0.
615  * @is_user: location of buffer, 0 indicates kernel space
616  * @maskp: write resulting mask here
617  * @nmaskbits: number of bits in mask to be written
618  *
619  * Input format is a comma-separated list of decimal numbers and
620  * ranges.  Consecutively set bits are shown as two hyphen-separated
621  * decimal numbers, the smallest and largest bit numbers set in
622  * the range.
623  *
624  * Returns 0 on success, -errno on invalid input strings.
625  * Error values:
626  *    %-EINVAL: second number in range smaller than first
627  *    %-EINVAL: invalid character in string
628  *    %-ERANGE: bit number specified too large for mask
629  */
630 static int __bitmap_parselist(const char *buf, unsigned int buflen,
631                 int is_user, unsigned long *maskp,
632                 int nmaskbits)
633 {
634         unsigned a, b;
635         int c, old_c, totaldigits;
636         const char __user __force *ubuf = (const char __user __force *)buf;
637         int exp_digit, in_range;
638
639         totaldigits = c = 0;
640         bitmap_zero(maskp, nmaskbits);
641         do {
642                 exp_digit = 1;
643                 in_range = 0;
644                 a = b = 0;
645
646                 /* Get the next cpu# or a range of cpu#'s */
647                 while (buflen) {
648                         old_c = c;
649                         if (is_user) {
650                                 if (__get_user(c, ubuf++))
651                                         return -EFAULT;
652                         } else
653                                 c = *buf++;
654                         buflen--;
655                         if (isspace(c))
656                                 continue;
657
658                         /*
659                          * If the last character was a space and the current
660                          * character isn't '\0', we've got embedded whitespace.
661                          * This is a no-no, so throw an error.
662                          */
663                         if (totaldigits && c && isspace(old_c))
664                                 return -EINVAL;
665
666                         /* A '\0' or a ',' signal the end of a cpu# or range */
667                         if (c == '\0' || c == ',')
668                                 break;
669
670                         if (c == '-') {
671                                 if (exp_digit || in_range)
672                                         return -EINVAL;
673                                 b = 0;
674                                 in_range = 1;
675                                 exp_digit = 1;
676                                 continue;
677                         }
678
679                         if (!isdigit(c))
680                                 return -EINVAL;
681
682                         b = b * 10 + (c - '0');
683                         if (!in_range)
684                                 a = b;
685                         exp_digit = 0;
686                         totaldigits++;
687                 }
688                 if (!(a <= b))
689                         return -EINVAL;
690                 if (b >= nmaskbits)
691                         return -ERANGE;
692                 while (a <= b) {
693                         set_bit(a, maskp);
694                         a++;
695                 }
696         } while (buflen && c == ',');
697         return 0;
698 }
699
700 int bitmap_parselist(const char *bp, unsigned long *maskp, int nmaskbits)
701 {
702         char *nl  = strchrnul(bp, '\n');
703         int len = nl - bp;
704
705         return __bitmap_parselist(bp, len, 0, maskp, nmaskbits);
706 }
707 EXPORT_SYMBOL(bitmap_parselist);
708
709
710 /**
711  * bitmap_parselist_user()
712  *
713  * @ubuf: pointer to user buffer containing string.
714  * @ulen: buffer size in bytes.  If string is smaller than this
715  *    then it must be terminated with a \0.
716  * @maskp: pointer to bitmap array that will contain result.
717  * @nmaskbits: size of bitmap, in bits.
718  *
719  * Wrapper for bitmap_parselist(), providing it with user buffer.
720  *
721  * We cannot have this as an inline function in bitmap.h because it needs
722  * linux/uaccess.h to get the access_ok() declaration and this causes
723  * cyclic dependencies.
724  */
725 int bitmap_parselist_user(const char __user *ubuf,
726                         unsigned int ulen, unsigned long *maskp,
727                         int nmaskbits)
728 {
729         if (!access_ok(VERIFY_READ, ubuf, ulen))
730                 return -EFAULT;
731         return __bitmap_parselist((const char __force *)ubuf,
732                                         ulen, 1, maskp, nmaskbits);
733 }
734 EXPORT_SYMBOL(bitmap_parselist_user);
735
736
737 /**
738  * bitmap_pos_to_ord - find ordinal of set bit at given position in bitmap
739  *      @buf: pointer to a bitmap
740  *      @pos: a bit position in @buf (0 <= @pos < @nbits)
741  *      @nbits: number of valid bit positions in @buf
742  *
743  * Map the bit at position @pos in @buf (of length @nbits) to the
744  * ordinal of which set bit it is.  If it is not set or if @pos
745  * is not a valid bit position, map to -1.
746  *
747  * If for example, just bits 4 through 7 are set in @buf, then @pos
748  * values 4 through 7 will get mapped to 0 through 3, respectively,
749  * and other @pos values will get mapped to -1.  When @pos value 7
750  * gets mapped to (returns) @ord value 3 in this example, that means
751  * that bit 7 is the 3rd (starting with 0th) set bit in @buf.
752  *
753  * The bit positions 0 through @bits are valid positions in @buf.
754  */
755 static int bitmap_pos_to_ord(const unsigned long *buf, unsigned int pos, unsigned int nbits)
756 {
757         if (pos >= nbits || !test_bit(pos, buf))
758                 return -1;
759
760         return __bitmap_weight(buf, pos);
761 }
762
763 /**
764  * bitmap_ord_to_pos - find position of n-th set bit in bitmap
765  *      @buf: pointer to bitmap
766  *      @ord: ordinal bit position (n-th set bit, n >= 0)
767  *      @nbits: number of valid bit positions in @buf
768  *
769  * Map the ordinal offset of bit @ord in @buf to its position in @buf.
770  * Value of @ord should be in range 0 <= @ord < weight(buf). If @ord
771  * >= weight(buf), returns @nbits.
772  *
773  * If for example, just bits 4 through 7 are set in @buf, then @ord
774  * values 0 through 3 will get mapped to 4 through 7, respectively,
775  * and all other @ord values returns @nbits.  When @ord value 3
776  * gets mapped to (returns) @pos value 7 in this example, that means
777  * that the 3rd set bit (starting with 0th) is at position 7 in @buf.
778  *
779  * The bit positions 0 through @nbits-1 are valid positions in @buf.
780  */
781 unsigned int bitmap_ord_to_pos(const unsigned long *buf, unsigned int ord, unsigned int nbits)
782 {
783         unsigned int pos;
784
785         for (pos = find_first_bit(buf, nbits);
786              pos < nbits && ord;
787              pos = find_next_bit(buf, nbits, pos + 1))
788                 ord--;
789
790         return pos;
791 }
792
793 /**
794  * bitmap_remap - Apply map defined by a pair of bitmaps to another bitmap
795  *      @dst: remapped result
796  *      @src: subset to be remapped
797  *      @old: defines domain of map
798  *      @new: defines range of map
799  *      @nbits: number of bits in each of these bitmaps
800  *
801  * Let @old and @new define a mapping of bit positions, such that
802  * whatever position is held by the n-th set bit in @old is mapped
803  * to the n-th set bit in @new.  In the more general case, allowing
804  * for the possibility that the weight 'w' of @new is less than the
805  * weight of @old, map the position of the n-th set bit in @old to
806  * the position of the m-th set bit in @new, where m == n % w.
807  *
808  * If either of the @old and @new bitmaps are empty, or if @src and
809  * @dst point to the same location, then this routine copies @src
810  * to @dst.
811  *
812  * The positions of unset bits in @old are mapped to themselves
813  * (the identify map).
814  *
815  * Apply the above specified mapping to @src, placing the result in
816  * @dst, clearing any bits previously set in @dst.
817  *
818  * For example, lets say that @old has bits 4 through 7 set, and
819  * @new has bits 12 through 15 set.  This defines the mapping of bit
820  * position 4 to 12, 5 to 13, 6 to 14 and 7 to 15, and of all other
821  * bit positions unchanged.  So if say @src comes into this routine
822  * with bits 1, 5 and 7 set, then @dst should leave with bits 1,
823  * 13 and 15 set.
824  */
825 void bitmap_remap(unsigned long *dst, const unsigned long *src,
826                 const unsigned long *old, const unsigned long *new,
827                 unsigned int nbits)
828 {
829         unsigned int oldbit, w;
830
831         if (dst == src)         /* following doesn't handle inplace remaps */
832                 return;
833         bitmap_zero(dst, nbits);
834
835         w = bitmap_weight(new, nbits);
836         for_each_set_bit(oldbit, src, nbits) {
837                 int n = bitmap_pos_to_ord(old, oldbit, nbits);
838
839                 if (n < 0 || w == 0)
840                         set_bit(oldbit, dst);   /* identity map */
841                 else
842                         set_bit(bitmap_ord_to_pos(new, n % w, nbits), dst);
843         }
844 }
845 EXPORT_SYMBOL(bitmap_remap);
846
847 /**
848  * bitmap_bitremap - Apply map defined by a pair of bitmaps to a single bit
849  *      @oldbit: bit position to be mapped
850  *      @old: defines domain of map
851  *      @new: defines range of map
852  *      @bits: number of bits in each of these bitmaps
853  *
854  * Let @old and @new define a mapping of bit positions, such that
855  * whatever position is held by the n-th set bit in @old is mapped
856  * to the n-th set bit in @new.  In the more general case, allowing
857  * for the possibility that the weight 'w' of @new is less than the
858  * weight of @old, map the position of the n-th set bit in @old to
859  * the position of the m-th set bit in @new, where m == n % w.
860  *
861  * The positions of unset bits in @old are mapped to themselves
862  * (the identify map).
863  *
864  * Apply the above specified mapping to bit position @oldbit, returning
865  * the new bit position.
866  *
867  * For example, lets say that @old has bits 4 through 7 set, and
868  * @new has bits 12 through 15 set.  This defines the mapping of bit
869  * position 4 to 12, 5 to 13, 6 to 14 and 7 to 15, and of all other
870  * bit positions unchanged.  So if say @oldbit is 5, then this routine
871  * returns 13.
872  */
873 int bitmap_bitremap(int oldbit, const unsigned long *old,
874                                 const unsigned long *new, int bits)
875 {
876         int w = bitmap_weight(new, bits);
877         int n = bitmap_pos_to_ord(old, oldbit, bits);
878         if (n < 0 || w == 0)
879                 return oldbit;
880         else
881                 return bitmap_ord_to_pos(new, n % w, bits);
882 }
883 EXPORT_SYMBOL(bitmap_bitremap);
884
885 /**
886  * bitmap_onto - translate one bitmap relative to another
887  *      @dst: resulting translated bitmap
888  *      @orig: original untranslated bitmap
889  *      @relmap: bitmap relative to which translated
890  *      @bits: number of bits in each of these bitmaps
891  *
892  * Set the n-th bit of @dst iff there exists some m such that the
893  * n-th bit of @relmap is set, the m-th bit of @orig is set, and
894  * the n-th bit of @relmap is also the m-th _set_ bit of @relmap.
895  * (If you understood the previous sentence the first time your
896  * read it, you're overqualified for your current job.)
897  *
898  * In other words, @orig is mapped onto (surjectively) @dst,
899  * using the map { <n, m> | the n-th bit of @relmap is the
900  * m-th set bit of @relmap }.
901  *
902  * Any set bits in @orig above bit number W, where W is the
903  * weight of (number of set bits in) @relmap are mapped nowhere.
904  * In particular, if for all bits m set in @orig, m >= W, then
905  * @dst will end up empty.  In situations where the possibility
906  * of such an empty result is not desired, one way to avoid it is
907  * to use the bitmap_fold() operator, below, to first fold the
908  * @orig bitmap over itself so that all its set bits x are in the
909  * range 0 <= x < W.  The bitmap_fold() operator does this by
910  * setting the bit (m % W) in @dst, for each bit (m) set in @orig.
911  *
912  * Example [1] for bitmap_onto():
913  *  Let's say @relmap has bits 30-39 set, and @orig has bits
914  *  1, 3, 5, 7, 9 and 11 set.  Then on return from this routine,
915  *  @dst will have bits 31, 33, 35, 37 and 39 set.
916  *
917  *  When bit 0 is set in @orig, it means turn on the bit in
918  *  @dst corresponding to whatever is the first bit (if any)
919  *  that is turned on in @relmap.  Since bit 0 was off in the
920  *  above example, we leave off that bit (bit 30) in @dst.
921  *
922  *  When bit 1 is set in @orig (as in the above example), it
923  *  means turn on the bit in @dst corresponding to whatever
924  *  is the second bit that is turned on in @relmap.  The second
925  *  bit in @relmap that was turned on in the above example was
926  *  bit 31, so we turned on bit 31 in @dst.
927  *
928  *  Similarly, we turned on bits 33, 35, 37 and 39 in @dst,
929  *  because they were the 4th, 6th, 8th and 10th set bits
930  *  set in @relmap, and the 4th, 6th, 8th and 10th bits of
931  *  @orig (i.e. bits 3, 5, 7 and 9) were also set.
932  *
933  *  When bit 11 is set in @orig, it means turn on the bit in
934  *  @dst corresponding to whatever is the twelfth bit that is
935  *  turned on in @relmap.  In the above example, there were
936  *  only ten bits turned on in @relmap (30..39), so that bit
937  *  11 was set in @orig had no affect on @dst.
938  *
939  * Example [2] for bitmap_fold() + bitmap_onto():
940  *  Let's say @relmap has these ten bits set:
941  *              40 41 42 43 45 48 53 61 74 95
942  *  (for the curious, that's 40 plus the first ten terms of the
943  *  Fibonacci sequence.)
944  *
945  *  Further lets say we use the following code, invoking
946  *  bitmap_fold() then bitmap_onto, as suggested above to
947  *  avoid the possibility of an empty @dst result:
948  *
949  *      unsigned long *tmp;     // a temporary bitmap's bits
950  *
951  *      bitmap_fold(tmp, orig, bitmap_weight(relmap, bits), bits);
952  *      bitmap_onto(dst, tmp, relmap, bits);
953  *
954  *  Then this table shows what various values of @dst would be, for
955  *  various @orig's.  I list the zero-based positions of each set bit.
956  *  The tmp column shows the intermediate result, as computed by
957  *  using bitmap_fold() to fold the @orig bitmap modulo ten
958  *  (the weight of @relmap).
959  *
960  *      @orig           tmp            @dst
961  *      0                0             40
962  *      1                1             41
963  *      9                9             95
964  *      10               0             40 (*)
965  *      1 3 5 7          1 3 5 7       41 43 48 61
966  *      0 1 2 3 4        0 1 2 3 4     40 41 42 43 45
967  *      0 9 18 27        0 9 8 7       40 61 74 95
968  *      0 10 20 30       0             40
969  *      0 11 22 33       0 1 2 3       40 41 42 43
970  *      0 12 24 36       0 2 4 6       40 42 45 53
971  *      78 102 211       1 2 8         41 42 74 (*)
972  *
973  * (*) For these marked lines, if we hadn't first done bitmap_fold()
974  *     into tmp, then the @dst result would have been empty.
975  *
976  * If either of @orig or @relmap is empty (no set bits), then @dst
977  * will be returned empty.
978  *
979  * If (as explained above) the only set bits in @orig are in positions
980  * m where m >= W, (where W is the weight of @relmap) then @dst will
981  * once again be returned empty.
982  *
983  * All bits in @dst not set by the above rule are cleared.
984  */
985 void bitmap_onto(unsigned long *dst, const unsigned long *orig,
986                         const unsigned long *relmap, unsigned int bits)
987 {
988         unsigned int n, m;      /* same meaning as in above comment */
989
990         if (dst == orig)        /* following doesn't handle inplace mappings */
991                 return;
992         bitmap_zero(dst, bits);
993
994         /*
995          * The following code is a more efficient, but less
996          * obvious, equivalent to the loop:
997          *      for (m = 0; m < bitmap_weight(relmap, bits); m++) {
998          *              n = bitmap_ord_to_pos(orig, m, bits);
999          *              if (test_bit(m, orig))
1000          *                      set_bit(n, dst);
1001          *      }
1002          */
1003
1004         m = 0;
1005         for_each_set_bit(n, relmap, bits) {
1006                 /* m == bitmap_pos_to_ord(relmap, n, bits) */
1007                 if (test_bit(m, orig))
1008                         set_bit(n, dst);
1009                 m++;
1010         }
1011 }
1012 EXPORT_SYMBOL(bitmap_onto);
1013
1014 /**
1015  * bitmap_fold - fold larger bitmap into smaller, modulo specified size
1016  *      @dst: resulting smaller bitmap
1017  *      @orig: original larger bitmap
1018  *      @sz: specified size
1019  *      @nbits: number of bits in each of these bitmaps
1020  *
1021  * For each bit oldbit in @orig, set bit oldbit mod @sz in @dst.
1022  * Clear all other bits in @dst.  See further the comment and
1023  * Example [2] for bitmap_onto() for why and how to use this.
1024  */
1025 void bitmap_fold(unsigned long *dst, const unsigned long *orig,
1026                         unsigned int sz, unsigned int nbits)
1027 {
1028         unsigned int oldbit;
1029
1030         if (dst == orig)        /* following doesn't handle inplace mappings */
1031                 return;
1032         bitmap_zero(dst, nbits);
1033
1034         for_each_set_bit(oldbit, orig, nbits)
1035                 set_bit(oldbit % sz, dst);
1036 }
1037 EXPORT_SYMBOL(bitmap_fold);
1038
1039 /*
1040  * Common code for bitmap_*_region() routines.
1041  *      bitmap: array of unsigned longs corresponding to the bitmap
1042  *      pos: the beginning of the region
1043  *      order: region size (log base 2 of number of bits)
1044  *      reg_op: operation(s) to perform on that region of bitmap
1045  *
1046  * Can set, verify and/or release a region of bits in a bitmap,
1047  * depending on which combination of REG_OP_* flag bits is set.
1048  *
1049  * A region of a bitmap is a sequence of bits in the bitmap, of
1050  * some size '1 << order' (a power of two), aligned to that same
1051  * '1 << order' power of two.
1052  *
1053  * Returns 1 if REG_OP_ISFREE succeeds (region is all zero bits).
1054  * Returns 0 in all other cases and reg_ops.
1055  */
1056
1057 enum {
1058         REG_OP_ISFREE,          /* true if region is all zero bits */
1059         REG_OP_ALLOC,           /* set all bits in region */
1060         REG_OP_RELEASE,         /* clear all bits in region */
1061 };
1062
1063 static int __reg_op(unsigned long *bitmap, unsigned int pos, int order, int reg_op)
1064 {
1065         int nbits_reg;          /* number of bits in region */
1066         int index;              /* index first long of region in bitmap */
1067         int offset;             /* bit offset region in bitmap[index] */
1068         int nlongs_reg;         /* num longs spanned by region in bitmap */
1069         int nbitsinlong;        /* num bits of region in each spanned long */
1070         unsigned long mask;     /* bitmask for one long of region */
1071         int i;                  /* scans bitmap by longs */
1072         int ret = 0;            /* return value */
1073
1074         /*
1075          * Either nlongs_reg == 1 (for small orders that fit in one long)
1076          * or (offset == 0 && mask == ~0UL) (for larger multiword orders.)
1077          */
1078         nbits_reg = 1 << order;
1079         index = pos / BITS_PER_LONG;
1080         offset = pos - (index * BITS_PER_LONG);
1081         nlongs_reg = BITS_TO_LONGS(nbits_reg);
1082         nbitsinlong = min(nbits_reg,  BITS_PER_LONG);
1083
1084         /*
1085          * Can't do "mask = (1UL << nbitsinlong) - 1", as that
1086          * overflows if nbitsinlong == BITS_PER_LONG.
1087          */
1088         mask = (1UL << (nbitsinlong - 1));
1089         mask += mask - 1;
1090         mask <<= offset;
1091
1092         switch (reg_op) {
1093         case REG_OP_ISFREE:
1094                 for (i = 0; i < nlongs_reg; i++) {
1095                         if (bitmap[index + i] & mask)
1096                                 goto done;
1097                 }
1098                 ret = 1;        /* all bits in region free (zero) */
1099                 break;
1100
1101         case REG_OP_ALLOC:
1102                 for (i = 0; i < nlongs_reg; i++)
1103                         bitmap[index + i] |= mask;
1104                 break;
1105
1106         case REG_OP_RELEASE:
1107                 for (i = 0; i < nlongs_reg; i++)
1108                         bitmap[index + i] &= ~mask;
1109                 break;
1110         }
1111 done:
1112         return ret;
1113 }
1114
1115 /**
1116  * bitmap_find_free_region - find a contiguous aligned mem region
1117  *      @bitmap: array of unsigned longs corresponding to the bitmap
1118  *      @bits: number of bits in the bitmap
1119  *      @order: region size (log base 2 of number of bits) to find
1120  *
1121  * Find a region of free (zero) bits in a @bitmap of @bits bits and
1122  * allocate them (set them to one).  Only consider regions of length
1123  * a power (@order) of two, aligned to that power of two, which
1124  * makes the search algorithm much faster.
1125  *
1126  * Return the bit offset in bitmap of the allocated region,
1127  * or -errno on failure.
1128  */
1129 int bitmap_find_free_region(unsigned long *bitmap, unsigned int bits, int order)
1130 {
1131         unsigned int pos, end;          /* scans bitmap by regions of size order */
1132
1133         for (pos = 0 ; (end = pos + (1U << order)) <= bits; pos = end) {
1134                 if (!__reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_ISFREE))
1135                         continue;
1136                 __reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_ALLOC);
1137                 return pos;
1138         }
1139         return -ENOMEM;
1140 }
1141 EXPORT_SYMBOL(bitmap_find_free_region);
1142
1143 /**
1144  * bitmap_release_region - release allocated bitmap region
1145  *      @bitmap: array of unsigned longs corresponding to the bitmap
1146  *      @pos: beginning of bit region to release
1147  *      @order: region size (log base 2 of number of bits) to release
1148  *
1149  * This is the complement to __bitmap_find_free_region() and releases
1150  * the found region (by clearing it in the bitmap).
1151  *
1152  * No return value.
1153  */
1154 void bitmap_release_region(unsigned long *bitmap, unsigned int pos, int order)
1155 {
1156         __reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_RELEASE);
1157 }
1158 EXPORT_SYMBOL(bitmap_release_region);
1159
1160 /**
1161  * bitmap_allocate_region - allocate bitmap region
1162  *      @bitmap: array of unsigned longs corresponding to the bitmap
1163  *      @pos: beginning of bit region to allocate
1164  *      @order: region size (log base 2 of number of bits) to allocate
1165  *
1166  * Allocate (set bits in) a specified region of a bitmap.
1167  *
1168  * Return 0 on success, or %-EBUSY if specified region wasn't
1169  * free (not all bits were zero).
1170  */
1171 int bitmap_allocate_region(unsigned long *bitmap, unsigned int pos, int order)
1172 {
1173         if (!__reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_ISFREE))
1174                 return -EBUSY;
1175         return __reg_op(bitmap, pos, order, REG_OP_ALLOC);
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL(bitmap_allocate_region);
1178
1179 /**
1180  * bitmap_copy_le - copy a bitmap, putting the bits into little-endian order.
1181  * @dst:   destination buffer
1182  * @src:   bitmap to copy
1183  * @nbits: number of bits in the bitmap
1184  *
1185  * Require nbits % BITS_PER_LONG == 0.
1186  */
1187 #ifdef __BIG_ENDIAN
1188 void bitmap_copy_le(unsigned long *dst, const unsigned long *src, unsigned int nbits)
1189 {
1190         unsigned int i;
1191
1192         for (i = 0; i < nbits/BITS_PER_LONG; i++) {
1193                 if (BITS_PER_LONG == 64)
1194                         dst[i] = cpu_to_le64(src[i]);
1195                 else
1196                         dst[i] = cpu_to_le32(src[i]);
1197         }
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL(bitmap_copy_le);
1200 #endif