e30f536fd830dffa43f607bd0a25307bdae3fae5
[linux-2.6.git] / include / asm-ppc / bitops.h
1 /*
2  * bitops.h: Bit string operations on the ppc
3  */
4
5 #ifdef __KERNEL__
6 #ifndef _PPC_BITOPS_H
7 #define _PPC_BITOPS_H
8
9 #include <linux/config.h>
10 #include <linux/compiler.h>
11 #include <asm/byteorder.h>
12 #include <asm/atomic.h>
13
14 /*
15  * The test_and_*_bit operations are taken to imply a memory barrier
16  * on SMP systems.
17  */
18 #ifdef CONFIG_SMP
19 #define SMP_WMB         "eieio\n"
20 #define SMP_MB          "\nsync"
21 #else
22 #define SMP_WMB
23 #define SMP_MB
24 #endif /* CONFIG_SMP */
25
26 static __inline__ void set_bit(int nr, volatile unsigned long * addr)
27 {
28         unsigned long old;
29         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
30         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
31         
32         __asm__ __volatile__("\n\
33 1:      lwarx   %0,0,%3 \n\
34         or      %0,%0,%2 \n"
35         PPC405_ERR77(0,%3)
36 "       stwcx.  %0,0,%3 \n\
37         bne-    1b"
38         : "=&r" (old), "=m" (*p)
39         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
40         : "cc" );
41 }
42
43 /*
44  * non-atomic version
45  */
46 static __inline__ void __set_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
47 {
48         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
49         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
50
51         *p |= mask;
52 }
53
54 /*
55  * clear_bit doesn't imply a memory barrier
56  */
57 #define smp_mb__before_clear_bit()      smp_mb()
58 #define smp_mb__after_clear_bit()       smp_mb()
59
60 static __inline__ void clear_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
61 {
62         unsigned long old;
63         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
64         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
65
66         __asm__ __volatile__("\n\
67 1:      lwarx   %0,0,%3 \n\
68         andc    %0,%0,%2 \n"
69         PPC405_ERR77(0,%3)
70 "       stwcx.  %0,0,%3 \n\
71         bne-    1b"
72         : "=&r" (old), "=m" (*p)
73         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
74         : "cc");
75 }
76
77 /*
78  * non-atomic version
79  */
80 static __inline__ void __clear_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
81 {
82         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
83         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
84
85         *p &= ~mask;
86 }
87
88 static __inline__ void change_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
89 {
90         unsigned long old;
91         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
92         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
93
94         __asm__ __volatile__("\n\
95 1:      lwarx   %0,0,%3 \n\
96         xor     %0,%0,%2 \n"
97         PPC405_ERR77(0,%3)
98 "       stwcx.  %0,0,%3 \n\
99         bne-    1b"
100         : "=&r" (old), "=m" (*p)
101         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
102         : "cc");
103 }
104
105 /*
106  * non-atomic version
107  */
108 static __inline__ void __change_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
109 {
110         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
111         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
112
113         *p ^= mask;
114 }
115
116 /*
117  * test_and_*_bit do imply a memory barrier (?)
118  */
119 static __inline__ int test_and_set_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
120 {
121         unsigned int old, t;
122         unsigned int mask = 1 << (nr & 0x1f);
123         volatile unsigned int *p = ((volatile unsigned int *)addr) + (nr >> 5);
124
125         __asm__ __volatile__(SMP_WMB "\n\
126 1:      lwarx   %0,0,%4 \n\
127         or      %1,%0,%3 \n"
128         PPC405_ERR77(0,%4)
129 "       stwcx.  %1,0,%4 \n\
130         bne     1b"
131         SMP_MB
132         : "=&r" (old), "=&r" (t), "=m" (*p)
133         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
134         : "cc", "memory");
135
136         return (old & mask) != 0;
137 }
138
139 /*
140  * non-atomic version
141  */
142 static __inline__ int __test_and_set_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
143 {
144         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
145         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
146         unsigned long old = *p;
147
148         *p = old | mask;
149         return (old & mask) != 0;
150 }
151
152 static __inline__ int test_and_clear_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
153 {
154         unsigned int old, t;
155         unsigned int mask = 1 << (nr & 0x1f);
156         volatile unsigned int *p = ((volatile unsigned int *)addr) + (nr >> 5);
157
158         __asm__ __volatile__(SMP_WMB "\n\
159 1:      lwarx   %0,0,%4 \n\
160         andc    %1,%0,%3 \n"
161         PPC405_ERR77(0,%4)
162 "       stwcx.  %1,0,%4 \n\
163         bne     1b"
164         SMP_MB
165         : "=&r" (old), "=&r" (t), "=m" (*p)
166         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
167         : "cc", "memory");
168
169         return (old & mask) != 0;
170 }
171
172 /*
173  * non-atomic version
174  */
175 static __inline__ int __test_and_clear_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
176 {
177         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
178         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
179         unsigned long old = *p;
180
181         *p = old & ~mask;
182         return (old & mask) != 0;
183 }
184
185 static __inline__ int test_and_change_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
186 {
187         unsigned int old, t;
188         unsigned int mask = 1 << (nr & 0x1f);
189         volatile unsigned int *p = ((volatile unsigned int *)addr) + (nr >> 5);
190
191         __asm__ __volatile__(SMP_WMB "\n\
192 1:      lwarx   %0,0,%4 \n\
193         xor     %1,%0,%3 \n"
194         PPC405_ERR77(0,%4)
195 "       stwcx.  %1,0,%4 \n\
196         bne     1b"
197         SMP_MB
198         : "=&r" (old), "=&r" (t), "=m" (*p)
199         : "r" (mask), "r" (p), "m" (*p)
200         : "cc", "memory");
201
202         return (old & mask) != 0;
203 }
204
205 /*
206  * non-atomic version
207  */
208 static __inline__ int __test_and_change_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
209 {
210         unsigned long mask = 1 << (nr & 0x1f);
211         unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + (nr >> 5);
212         unsigned long old = *p;
213
214         *p = old ^ mask;
215         return (old & mask) != 0;
216 }
217
218 static __inline__ int test_bit(int nr, __const__ volatile unsigned long *addr)
219 {
220         return ((addr[nr >> 5] >> (nr & 0x1f)) & 1) != 0;
221 }
222
223 /* Return the bit position of the most significant 1 bit in a word */
224 static __inline__ int __ilog2(unsigned long x)
225 {
226         int lz;
227
228         asm ("cntlzw %0,%1" : "=r" (lz) : "r" (x));
229         return 31 - lz;
230 }
231
232 static __inline__ int ffz(unsigned long x)
233 {
234         if ((x = ~x) == 0)
235                 return 32;
236         return __ilog2(x & -x);
237 }
238
239 static inline int __ffs(unsigned long x)
240 {
241         return __ilog2(x & -x);
242 }
243
244 /*
245  * ffs: find first bit set. This is defined the same way as
246  * the libc and compiler builtin ffs routines, therefore
247  * differs in spirit from the above ffz (man ffs).
248  */
249 static __inline__ int ffs(int x)
250 {
251         return __ilog2(x & -x) + 1;
252 }
253
254 /*
255  * fls: find last (most-significant) bit set.
256  * Note fls(0) = 0, fls(1) = 1, fls(0x80000000) = 32.
257  */
258 static __inline__ int fls(unsigned int x)
259 {
260         int lz;
261
262         asm ("cntlzw %0,%1" : "=r" (lz) : "r" (x));
263         return 32 - lz;
264 }
265
266 /*
267  * hweightN: returns the hamming weight (i.e. the number
268  * of bits set) of a N-bit word
269  */
270
271 #define hweight32(x) generic_hweight32(x)
272 #define hweight16(x) generic_hweight16(x)
273 #define hweight8(x) generic_hweight8(x)
274
275 /*
276  * Find the first bit set in a 140-bit bitmap.
277  * The first 100 bits are unlikely to be set.
278  */
279 static inline int sched_find_first_bit(const unsigned long *b)
280 {
281         if (unlikely(b[0]))
282                 return __ffs(b[0]);
283         if (unlikely(b[1]))
284                 return __ffs(b[1]) + 32;
285         if (unlikely(b[2]))
286                 return __ffs(b[2]) + 64;
287         if (b[3])
288                 return __ffs(b[3]) + 96;
289         return __ffs(b[4]) + 128;
290 }
291
292 /**
293  * find_next_bit - find the next set bit in a memory region
294  * @addr: The address to base the search on
295  * @offset: The bitnumber to start searching at
296  * @size: The maximum size to search
297  */
298 static __inline__ unsigned long find_next_bit(const unsigned long *addr,
299         unsigned long size, unsigned long offset)
300 {
301         unsigned int *p = ((unsigned int *) addr) + (offset >> 5);
302         unsigned int result = offset & ~31UL;
303         unsigned int tmp;
304
305         if (offset >= size)
306                 return size;
307         size -= result;
308         offset &= 31UL;
309         if (offset) {
310                 tmp = *p++;
311                 tmp &= ~0UL << offset;
312                 if (size < 32)
313                         goto found_first;
314                 if (tmp)
315                         goto found_middle;
316                 size -= 32;
317                 result += 32;
318         }
319         while (size >= 32) {
320                 if ((tmp = *p++) != 0)
321                         goto found_middle;
322                 result += 32;
323                 size -= 32;
324         }
325         if (!size)
326                 return result;
327         tmp = *p;
328
329 found_first:
330         tmp &= ~0UL >> (32 - size);
331         if (tmp == 0UL)        /* Are any bits set? */
332                 return result + size; /* Nope. */
333 found_middle:
334         return result + __ffs(tmp);
335 }
336
337 /**
338  * find_first_bit - find the first set bit in a memory region
339  * @addr: The address to start the search at
340  * @size: The maximum size to search
341  *
342  * Returns the bit-number of the first set bit, not the number of the byte
343  * containing a bit.
344  */
345 #define find_first_bit(addr, size) \
346         find_next_bit((addr), (size), 0)
347
348 /*
349  * This implementation of find_{first,next}_zero_bit was stolen from
350  * Linus' asm-alpha/bitops.h.
351  */
352 #define find_first_zero_bit(addr, size) \
353         find_next_zero_bit((addr), (size), 0)
354
355 static __inline__ unsigned long find_next_zero_bit(const unsigned long *addr,
356         unsigned long size, unsigned long offset)
357 {
358         unsigned int * p = ((unsigned int *) addr) + (offset >> 5);
359         unsigned int result = offset & ~31UL;
360         unsigned int tmp;
361
362         if (offset >= size)
363                 return size;
364         size -= result;
365         offset &= 31UL;
366         if (offset) {
367                 tmp = *p++;
368                 tmp |= ~0UL >> (32-offset);
369                 if (size < 32)
370                         goto found_first;
371                 if (tmp != ~0U)
372                         goto found_middle;
373                 size -= 32;
374                 result += 32;
375         }
376         while (size >= 32) {
377                 if ((tmp = *p++) != ~0U)
378                         goto found_middle;
379                 result += 32;
380                 size -= 32;
381         }
382         if (!size)
383                 return result;
384         tmp = *p;
385 found_first:
386         tmp |= ~0UL << size;
387         if (tmp == ~0UL)        /* Are any bits zero? */
388                 return result + size; /* Nope. */
389 found_middle:
390         return result + ffz(tmp);
391 }
392
393
394 #define ext2_set_bit(nr, addr)  __test_and_set_bit((nr) ^ 0x18, (unsigned long *)(addr))
395 #define ext2_set_bit_atomic(lock, nr, addr)  test_and_set_bit((nr) ^ 0x18, (unsigned long *)(addr))
396 #define ext2_clear_bit(nr, addr) __test_and_clear_bit((nr) ^ 0x18, (unsigned long *)(addr))
397 #define ext2_clear_bit_atomic(lock, nr, addr) test_and_clear_bit((nr) ^ 0x18, (unsigned long *)(addr))
398
399 static __inline__ int ext2_test_bit(int nr, __const__ void * addr)
400 {
401         __const__ unsigned char *ADDR = (__const__ unsigned char *) addr;
402
403         return (ADDR[nr >> 3] >> (nr & 7)) & 1;
404 }
405
406 /*
407  * This implementation of ext2_find_{first,next}_zero_bit was stolen from
408  * Linus' asm-alpha/bitops.h and modified for a big-endian machine.
409  */
410
411 #define ext2_find_first_zero_bit(addr, size) \
412         ext2_find_next_zero_bit((addr), (size), 0)
413
414 static __inline__ unsigned long ext2_find_next_zero_bit(const void *addr,
415         unsigned long size, unsigned long offset)
416 {
417         unsigned int *p = ((unsigned int *) addr) + (offset >> 5);
418         unsigned int result = offset & ~31UL;
419         unsigned int tmp;
420
421         if (offset >= size)
422                 return size;
423         size -= result;
424         offset &= 31UL;
425         if (offset) {
426                 tmp = cpu_to_le32p(p++);
427                 tmp |= ~0UL >> (32-offset);
428                 if (size < 32)
429                         goto found_first;
430                 if (tmp != ~0U)
431                         goto found_middle;
432                 size -= 32;
433                 result += 32;
434         }
435         while (size >= 32) {
436                 if ((tmp = cpu_to_le32p(p++)) != ~0U)
437                         goto found_middle;
438                 result += 32;
439                 size -= 32;
440         }
441         if (!size)
442                 return result;
443         tmp = cpu_to_le32p(p);
444 found_first:
445         tmp |= ~0U << size;
446         if (tmp == ~0UL)        /* Are any bits zero? */
447                 return result + size; /* Nope. */
448 found_middle:
449         return result + ffz(tmp);
450 }
451
452 /* Bitmap functions for the minix filesystem.  */
453 #define minix_test_and_set_bit(nr,addr) ext2_set_bit(nr,addr)
454 #define minix_set_bit(nr,addr) ((void)ext2_set_bit(nr,addr))
455 #define minix_test_and_clear_bit(nr,addr) ext2_clear_bit(nr,addr)
456 #define minix_test_bit(nr,addr) ext2_test_bit(nr,addr)
457 #define minix_find_first_zero_bit(addr,size) ext2_find_first_zero_bit(addr,size)
458
459 #endif /* _PPC_BITOPS_H */
460 #endif /* __KERNEL__ */