i2c: tegra: support for I2C_M_NOSTART protocol mangling
[linux-2.6.git] / lib / flex_array.c
index b68f99b..6948a66 100644 (file)
 #include <linux/flex_array.h>
 #include <linux/slab.h>
 #include <linux/stddef.h>
+#include <linux/export.h>
+#include <linux/reciprocal_div.h>
 
 struct flex_array_part {
        char elements[FLEX_ARRAY_PART_SIZE];
 };
 
-static inline int __elements_per_part(int element_size)
-{
-       return FLEX_ARRAY_PART_SIZE / element_size;
-}
-
-static inline int bytes_left_in_base(void)
-{
-       int element_offset = offsetof(struct flex_array, parts);
-       int bytes_left = FLEX_ARRAY_BASE_SIZE - element_offset;
-       return bytes_left;
-}
-
-static inline int nr_base_part_ptrs(void)
-{
-       return bytes_left_in_base() / sizeof(struct flex_array_part *);
-}
-
 /*
  * If a user requests an allocation which is small
  * enough, we may simply use the space in the
@@ -54,7 +39,7 @@ static inline int nr_base_part_ptrs(void)
 static inline int elements_fit_in_base(struct flex_array *fa)
 {
        int data_size = fa->element_size * fa->total_nr_elements;
-       if (data_size <= bytes_left_in_base())
+       if (data_size <= FLEX_ARRAY_BASE_BYTES_LEFT)
                return 1;
        return 0;
 }
@@ -63,6 +48,7 @@ static inline int elements_fit_in_base(struct flex_array *fa)
  * flex_array_alloc - allocate a new flexible array
  * @element_size:      the size of individual elements in the array
  * @total:             total number of elements that this should hold
+ * @flags:             page allocation flags to use for base array
  *
  * Note: all locking must be provided by the caller.
  *
@@ -85,15 +71,15 @@ static inline int elements_fit_in_base(struct flex_array *fa)
  * Element size | Objects | Objects |
  * PAGE_SIZE=4k |  32-bit |  64-bit |
  * ---------------------------------|
- *      1 bytes | 4186112 | 2093056 |
- *      2 bytes | 2093056 | 1046528 |
- *      3 bytes | 1395030 |  697515 |
- *      4 bytes | 1046528 |  523264 |
- *     32 bytes |  130816 |   65408 |
- *     33 bytes |  126728 |   63364 |
- *   2048 bytes |    2044 |    1022 |
- *   2049 bytes |    1022 |     511 |
- *       void * | 1046528 |  261632 |
+ *      1 bytes | 4177920 | 2088960 |
+ *      2 bytes | 2088960 | 1044480 |
+ *      3 bytes | 1392300 |  696150 |
+ *      4 bytes | 1044480 |  522240 |
+ *     32 bytes |  130560 |   65408 |
+ *     33 bytes |  126480 |   63240 |
+ *   2048 bytes |    2040 |    1020 |
+ *   2049 bytes |    1020 |     510 |
+ *       void * | 1044480 |  261120 |
  *
  * Since 64-bit pointers are twice the size, we lose half the
  * capacity in the base structure.  Also note that no effort is made
@@ -103,7 +89,15 @@ struct flex_array *flex_array_alloc(int element_size, unsigned int total,
                                        gfp_t flags)
 {
        struct flex_array *ret;
-       int max_size = nr_base_part_ptrs() * __elements_per_part(element_size);
+       int elems_per_part = 0;
+       int reciprocal_elems = 0;
+       int max_size = 0;
+
+       if (element_size) {
+               elems_per_part = FLEX_ARRAY_ELEMENTS_PER_PART(element_size);
+               reciprocal_elems = reciprocal_value(elems_per_part);
+               max_size = FLEX_ARRAY_NR_BASE_PTRS * elems_per_part;
+       }
 
        /* max_size will end up 0 if element_size > PAGE_SIZE */
        if (total > max_size)
@@ -113,17 +107,24 @@ struct flex_array *flex_array_alloc(int element_size, unsigned int total,
                return NULL;
        ret->element_size = element_size;
        ret->total_nr_elements = total;
+       ret->elems_per_part = elems_per_part;
+       ret->reciprocal_elems = reciprocal_elems;
+       if (elements_fit_in_base(ret) && !(flags & __GFP_ZERO))
+               memset(&ret->parts[0], FLEX_ARRAY_FREE,
+                                               FLEX_ARRAY_BASE_BYTES_LEFT);
        return ret;
 }
+EXPORT_SYMBOL(flex_array_alloc);
 
 static int fa_element_to_part_nr(struct flex_array *fa,
                                        unsigned int element_nr)
 {
-       return element_nr / __elements_per_part(fa->element_size);
+       return reciprocal_divide(element_nr, fa->reciprocal_elems);
 }
 
 /**
  * flex_array_free_parts - just free the second-level pages
+ * @fa:                the flex array from which to free parts
  *
  * This is to be used in cases where the base 'struct flex_array'
  * has been statically allocated and should not be free.
@@ -131,26 +132,28 @@ static int fa_element_to_part_nr(struct flex_array *fa,
 void flex_array_free_parts(struct flex_array *fa)
 {
        int part_nr;
-       int max_part = nr_base_part_ptrs();
 
        if (elements_fit_in_base(fa))
                return;
-       for (part_nr = 0; part_nr < max_part; part_nr++)
+       for (part_nr = 0; part_nr < FLEX_ARRAY_NR_BASE_PTRS; part_nr++)
                kfree(fa->parts[part_nr]);
 }
+EXPORT_SYMBOL(flex_array_free_parts);
 
 void flex_array_free(struct flex_array *fa)
 {
        flex_array_free_parts(fa);
        kfree(fa);
 }
+EXPORT_SYMBOL(flex_array_free);
 
 static unsigned int index_inside_part(struct flex_array *fa,
-                                       unsigned int element_nr)
+                                       unsigned int element_nr,
+                                       unsigned int part_nr)
 {
        unsigned int part_offset;
 
-       part_offset = element_nr % __elements_per_part(fa->element_size);
+       part_offset = element_nr - part_nr * fa->elems_per_part;
        return part_offset * fa->element_size;
 }
 
@@ -159,15 +162,12 @@ __fa_get_part(struct flex_array *fa, int part_nr, gfp_t flags)
 {
        struct flex_array_part *part = fa->parts[part_nr];
        if (!part) {
-               /*
-                * This leaves the part pages uninitialized
-                * and with potentially random data, just
-                * as if the user had kmalloc()'d the whole.
-                * __GFP_ZERO can be used to zero it.
-                */
-               part = kmalloc(FLEX_ARRAY_PART_SIZE, flags);
+               part = kmalloc(sizeof(struct flex_array_part), flags);
                if (!part)
                        return NULL;
+               if (!(flags & __GFP_ZERO))
+                       memset(part, FLEX_ARRAY_FREE,
+                               sizeof(struct flex_array_part));
                fa->parts[part_nr] = part;
        }
        return part;
@@ -175,67 +175,83 @@ __fa_get_part(struct flex_array *fa, int part_nr, gfp_t flags)
 
 /**
  * flex_array_put - copy data into the array at @element_nr
- * @src:       address of data to copy into the array
+ * @fa:                the flex array to copy data into
  * @element_nr:        index of the position in which to insert
  *             the new element.
+ * @src:       address of data to copy into the array
+ * @flags:     page allocation flags to use for array expansion
+ *
  *
  * Note that this *copies* the contents of @src into
  * the array.  If you are trying to store an array of
  * pointers, make sure to pass in &ptr instead of ptr.
+ * You may instead wish to use the flex_array_put_ptr()
+ * helper function.
  *
  * Locking must be provided by the caller.
  */
 int flex_array_put(struct flex_array *fa, unsigned int element_nr, void *src,
                        gfp_t flags)
 {
-       int part_nr = fa_element_to_part_nr(fa, element_nr);
+       int part_nr = 0;
        struct flex_array_part *part;
        void *dst;
 
        if (element_nr >= fa->total_nr_elements)
                return -ENOSPC;
+       if (!fa->element_size)
+               return 0;
        if (elements_fit_in_base(fa))
                part = (struct flex_array_part *)&fa->parts[0];
        else {
+               part_nr = fa_element_to_part_nr(fa, element_nr);
                part = __fa_get_part(fa, part_nr, flags);
                if (!part)
                        return -ENOMEM;
        }
-       dst = &part->elements[index_inside_part(fa, element_nr)];
+       dst = &part->elements[index_inside_part(fa, element_nr, part_nr)];
        memcpy(dst, src, fa->element_size);
        return 0;
 }
+EXPORT_SYMBOL(flex_array_put);
 
 /**
  * flex_array_clear - clear element in array at @element_nr
+ * @fa:                the flex array of the element.
  * @element_nr:        index of the position to clear.
  *
  * Locking must be provided by the caller.
  */
 int flex_array_clear(struct flex_array *fa, unsigned int element_nr)
 {
-       int part_nr = fa_element_to_part_nr(fa, element_nr);
+       int part_nr = 0;
        struct flex_array_part *part;
        void *dst;
 
        if (element_nr >= fa->total_nr_elements)
                return -ENOSPC;
+       if (!fa->element_size)
+               return 0;
        if (elements_fit_in_base(fa))
                part = (struct flex_array_part *)&fa->parts[0];
        else {
+               part_nr = fa_element_to_part_nr(fa, element_nr);
                part = fa->parts[part_nr];
                if (!part)
                        return -EINVAL;
        }
-       dst = &part->elements[index_inside_part(fa, element_nr)];
-       memset(dst, 0, fa->element_size);
+       dst = &part->elements[index_inside_part(fa, element_nr, part_nr)];
+       memset(dst, FLEX_ARRAY_FREE, fa->element_size);
        return 0;
 }
+EXPORT_SYMBOL(flex_array_clear);
 
 /**
  * flex_array_prealloc - guarantee that array space exists
- * @start:     index of first array element for which space is allocated
- * @end:       index of last (inclusive) element for which space is allocated
+ * @fa:                        the flex array for which to preallocate parts
+ * @start:             index of first array element for which space is allocated
+ * @nr_elements:       number of elements for which space is allocated
+ * @flags:             page allocation flags
  *
  * This will guarantee that no future calls to flex_array_put()
  * will allocate memory.  It can be used if you are expecting to
@@ -245,15 +261,27 @@ int flex_array_clear(struct flex_array *fa, unsigned int element_nr)
  * Locking must be provided by the caller.
  */
 int flex_array_prealloc(struct flex_array *fa, unsigned int start,
-                       unsigned int end, gfp_t flags)
+                       unsigned int nr_elements, gfp_t flags)
 {
        int start_part;
        int end_part;
        int part_nr;
+       unsigned int end;
        struct flex_array_part *part;
 
-       if (start >= fa->total_nr_elements || end >= fa->total_nr_elements)
+       if (!start && !nr_elements)
+               return 0;
+       if (start >= fa->total_nr_elements)
+               return -ENOSPC;
+       if (!nr_elements)
+               return 0;
+
+       end = start + nr_elements - 1;
+
+       if (end >= fa->total_nr_elements)
                return -ENOSPC;
+       if (!fa->element_size)
+               return 0;
        if (elements_fit_in_base(fa))
                return 0;
        start_part = fa_element_to_part_nr(fa, start);
@@ -265,30 +293,101 @@ int flex_array_prealloc(struct flex_array *fa, unsigned int start,
        }
        return 0;
 }
+EXPORT_SYMBOL(flex_array_prealloc);
 
 /**
  * flex_array_get - pull data back out of the array
+ * @fa:                the flex array from which to extract data
  * @element_nr:        index of the element to fetch from the array
  *
  * Returns a pointer to the data at index @element_nr.  Note
  * that this is a copy of the data that was passed in.  If you
- * are using this to store pointers, you'll get back &ptr.
+ * are using this to store pointers, you'll get back &ptr.  You
+ * may instead wish to use the flex_array_get_ptr helper.
  *
  * Locking must be provided by the caller.
  */
 void *flex_array_get(struct flex_array *fa, unsigned int element_nr)
 {
-       int part_nr = fa_element_to_part_nr(fa, element_nr);
+       int part_nr = 0;
        struct flex_array_part *part;
 
+       if (!fa->element_size)
+               return NULL;
        if (element_nr >= fa->total_nr_elements)
                return NULL;
        if (elements_fit_in_base(fa))
                part = (struct flex_array_part *)&fa->parts[0];
        else {
+               part_nr = fa_element_to_part_nr(fa, element_nr);
                part = fa->parts[part_nr];
                if (!part)
                        return NULL;
        }
-       return &part->elements[index_inside_part(fa, element_nr)];
+       return &part->elements[index_inside_part(fa, element_nr, part_nr)];
+}
+EXPORT_SYMBOL(flex_array_get);
+
+/**
+ * flex_array_get_ptr - pull a ptr back out of the array
+ * @fa:                the flex array from which to extract data
+ * @element_nr:        index of the element to fetch from the array
+ *
+ * Returns the pointer placed in the flex array at element_nr using
+ * flex_array_put_ptr().  This function should not be called if the
+ * element in question was not set using the _put_ptr() helper.
+ */
+void *flex_array_get_ptr(struct flex_array *fa, unsigned int element_nr)
+{
+       void **tmp;
+
+       tmp = flex_array_get(fa, element_nr);
+       if (!tmp)
+               return NULL;
+
+       return *tmp;
+}
+EXPORT_SYMBOL(flex_array_get_ptr);
+
+static int part_is_free(struct flex_array_part *part)
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < sizeof(struct flex_array_part); i++)
+               if (part->elements[i] != FLEX_ARRAY_FREE)
+                       return 0;
+       return 1;
+}
+
+/**
+ * flex_array_shrink - free unused second-level pages
+ * @fa:                the flex array to shrink
+ *
+ * Frees all second-level pages that consist solely of unused
+ * elements.  Returns the number of pages freed.
+ *
+ * Locking must be provided by the caller.
+ */
+int flex_array_shrink(struct flex_array *fa)
+{
+       struct flex_array_part *part;
+       int part_nr;
+       int ret = 0;
+
+       if (!fa->total_nr_elements || !fa->element_size)
+               return 0;
+       if (elements_fit_in_base(fa))
+               return ret;
+       for (part_nr = 0; part_nr < FLEX_ARRAY_NR_BASE_PTRS; part_nr++) {
+               part = fa->parts[part_nr];
+               if (!part)
+                       continue;
+               if (part_is_free(part)) {
+                       fa->parts[part_nr] = NULL;
+                       kfree(part);
+                       ret++;
+               }
+       }
+       return ret;
 }
+EXPORT_SYMBOL(flex_array_shrink);