Merge branch 'perf-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6.git] / lib / genalloc.c
1 /*
2  * Basic general purpose allocator for managing special purpose memory
3  * not managed by the regular kmalloc/kfree interface.
4  * Uses for this includes on-device special memory, uncached memory
5  * etc.
6  *
7  * Copyright 2005 (C) Jes Sorensen <jes@trained-monkey.org>
8  *
9  * This source code is licensed under the GNU General Public License,
10  * Version 2.  See the file COPYING for more details.
11  */
12
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bitmap.h>
16 #include <linux/genalloc.h>
17
18
19 /**
20  * gen_pool_create - create a new special memory pool
21  * @min_alloc_order: log base 2 of number of bytes each bitmap bit represents
22  * @nid: node id of the node the pool structure should be allocated on, or -1
23  *
24  * Create a new special memory pool that can be used to manage special purpose
25  * memory not managed by the regular kmalloc/kfree interface.
26  */
27 struct gen_pool *gen_pool_create(int min_alloc_order, int nid)
28 {
29         struct gen_pool *pool;
30
31         pool = kmalloc_node(sizeof(struct gen_pool), GFP_KERNEL, nid);
32         if (pool != NULL) {
33                 rwlock_init(&pool->lock);
34                 INIT_LIST_HEAD(&pool->chunks);
35                 pool->min_alloc_order = min_alloc_order;
36         }
37         return pool;
38 }
39 EXPORT_SYMBOL(gen_pool_create);
40
41 /**
42  * gen_pool_add - add a new chunk of special memory to the pool
43  * @pool: pool to add new memory chunk to
44  * @addr: starting address of memory chunk to add to pool
45  * @size: size in bytes of the memory chunk to add to pool
46  * @nid: node id of the node the chunk structure and bitmap should be
47  *       allocated on, or -1
48  *
49  * Add a new chunk of special memory to the specified pool.
50  */
51 int gen_pool_add(struct gen_pool *pool, unsigned long addr, size_t size,
52                  int nid)
53 {
54         struct gen_pool_chunk *chunk;
55         int nbits = size >> pool->min_alloc_order;
56         int nbytes = sizeof(struct gen_pool_chunk) +
57                                 (nbits + BITS_PER_BYTE - 1) / BITS_PER_BYTE;
58
59         chunk = kmalloc_node(nbytes, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, nid);
60         if (unlikely(chunk == NULL))
61                 return -1;
62
63         spin_lock_init(&chunk->lock);
64         chunk->start_addr = addr;
65         chunk->end_addr = addr + size;
66
67         write_lock(&pool->lock);
68         list_add(&chunk->next_chunk, &pool->chunks);
69         write_unlock(&pool->lock);
70
71         return 0;
72 }
73 EXPORT_SYMBOL(gen_pool_add);
74
75 /**
76  * gen_pool_destroy - destroy a special memory pool
77  * @pool: pool to destroy
78  *
79  * Destroy the specified special memory pool. Verifies that there are no
80  * outstanding allocations.
81  */
82 void gen_pool_destroy(struct gen_pool *pool)
83 {
84         struct list_head *_chunk, *_next_chunk;
85         struct gen_pool_chunk *chunk;
86         int order = pool->min_alloc_order;
87         int bit, end_bit;
88
89
90         list_for_each_safe(_chunk, _next_chunk, &pool->chunks) {
91                 chunk = list_entry(_chunk, struct gen_pool_chunk, next_chunk);
92                 list_del(&chunk->next_chunk);
93
94                 end_bit = (chunk->end_addr - chunk->start_addr) >> order;
95                 bit = find_next_bit(chunk->bits, end_bit, 0);
96                 BUG_ON(bit < end_bit);
97
98                 kfree(chunk);
99         }
100         kfree(pool);
101         return;
102 }
103 EXPORT_SYMBOL(gen_pool_destroy);
104
105 /**
106  * gen_pool_alloc - allocate special memory from the pool
107  * @pool: pool to allocate from
108  * @size: number of bytes to allocate from the pool
109  *
110  * Allocate the requested number of bytes from the specified pool.
111  * Uses a first-fit algorithm.
112  */
113 unsigned long gen_pool_alloc(struct gen_pool *pool, size_t size)
114 {
115         struct list_head *_chunk;
116         struct gen_pool_chunk *chunk;
117         unsigned long addr, flags;
118         int order = pool->min_alloc_order;
119         int nbits, start_bit, end_bit;
120
121         if (size == 0)
122                 return 0;
123
124         nbits = (size + (1UL << order) - 1) >> order;
125
126         read_lock(&pool->lock);
127         list_for_each(_chunk, &pool->chunks) {
128                 chunk = list_entry(_chunk, struct gen_pool_chunk, next_chunk);
129
130                 end_bit = (chunk->end_addr - chunk->start_addr) >> order;
131
132                 spin_lock_irqsave(&chunk->lock, flags);
133                 start_bit = bitmap_find_next_zero_area(chunk->bits, end_bit, 0,
134                                                 nbits, 0);
135                 if (start_bit >= end_bit) {
136                         spin_unlock_irqrestore(&chunk->lock, flags);
137                         continue;
138                 }
139
140                 addr = chunk->start_addr + ((unsigned long)start_bit << order);
141
142                 bitmap_set(chunk->bits, start_bit, nbits);
143                 spin_unlock_irqrestore(&chunk->lock, flags);
144                 read_unlock(&pool->lock);
145                 return addr;
146         }
147         read_unlock(&pool->lock);
148         return 0;
149 }
150 EXPORT_SYMBOL(gen_pool_alloc);
151
152 /**
153  * gen_pool_free - free allocated special memory back to the pool
154  * @pool: pool to free to
155  * @addr: starting address of memory to free back to pool
156  * @size: size in bytes of memory to free
157  *
158  * Free previously allocated special memory back to the specified pool.
159  */
160 void gen_pool_free(struct gen_pool *pool, unsigned long addr, size_t size)
161 {
162         struct list_head *_chunk;
163         struct gen_pool_chunk *chunk;
164         unsigned long flags;
165         int order = pool->min_alloc_order;
166         int bit, nbits;
167
168         nbits = (size + (1UL << order) - 1) >> order;
169
170         read_lock(&pool->lock);
171         list_for_each(_chunk, &pool->chunks) {
172                 chunk = list_entry(_chunk, struct gen_pool_chunk, next_chunk);
173
174                 if (addr >= chunk->start_addr && addr < chunk->end_addr) {
175                         BUG_ON(addr + size > chunk->end_addr);
176                         spin_lock_irqsave(&chunk->lock, flags);
177                         bit = (addr - chunk->start_addr) >> order;
178                         while (nbits--)
179                                 __clear_bit(bit++, chunk->bits);
180                         spin_unlock_irqrestore(&chunk->lock, flags);
181                         break;
182                 }
183         }
184         BUG_ON(nbits > 0);
185         read_unlock(&pool->lock);
186 }
187 EXPORT_SYMBOL(gen_pool_free);