arch/s390/include/asm/bitops.h

   1 /*
   2  *  S390 version
   3  *    Copyright IBM Corp. 1999
   4  *    Author(s): Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   5  *
   6  *  Derived from "include/asm-i386/bitops.h"
   7  *    Copyright (C) 1992, Linus Torvalds
   8  *
   9  */
  10
  11 #ifndef _S390_BITOPS_H
  12 #define _S390_BITOPS_H
  13
  14 #ifndef _LINUX_BITOPS_H
  15 #error only <linux/bitops.h> can be included directly
  16 #endif
  17
  18 #include <linux/compiler.h>
  19
  20 /*
  21  * 32 bit bitops format:
  22  * bit 0 is the LSB of *addr; bit 31 is the MSB of *addr;
  23  * bit 32 is the LSB of *(addr+4). That combined with the
  24  * big endian byte order on S390 give the following bit
  25  * order in memory:
  26  *    1f 1e 1d 1c 1b 1a 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 \
  27  *    0f 0e 0d 0c 0b 0a 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
  28  * after that follows the next long with bit numbers
  29  *    3f 3e 3d 3c 3b 3a 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30
  30  *    2f 2e 2d 2c 2b 2a 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
  31  * The reason for this bit ordering is the fact that
  32  * in the architecture independent code bits operations
  33  * of the form "flags |= (1 << bitnr)" are used INTERMIXED
  34  * with operation of the form "set_bit(bitnr, flags)".
  35  *
  36  * 64 bit bitops format:
  37  * bit 0 is the LSB of *addr; bit 63 is the MSB of *addr;
  38  * bit 64 is the LSB of *(addr+8). That combined with the
  39  * big endian byte order on S390 give the following bit
  40  * order in memory:
  41  *    3f 3e 3d 3c 3b 3a 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30
  42  *    2f 2e 2d 2c 2b 2a 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
  43  *    1f 1e 1d 1c 1b 1a 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10
  44  *    0f 0e 0d 0c 0b 0a 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
  45  * after that follows the next long with bit numbers
  46  *    7f 7e 7d 7c 7b 7a 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70
  47  *    6f 6e 6d 6c 6b 6a 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60
  48  *    5f 5e 5d 5c 5b 5a 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50
  49  *    4f 4e 4d 4c 4b 4a 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40
  50  * The reason for this bit ordering is the fact that
  51  * in the architecture independent code bits operations
  52  * of the form "flags |= (1 << bitnr)" are used INTERMIXED
  53  * with operation of the form "set_bit(bitnr, flags)".
  54  */
  55
  56 /* bitmap tables from arch/s390/kernel/bitmap.c */
  57 extern const char _oi_bitmap[];
  58 extern const char _ni_bitmap[];
  59 extern const char _zb_findmap[];
  60 extern const char _sb_findmap[];
  61
  62 #ifndef CONFIG_64BIT
  63
  64 #define __BITOPS_OR             "or"
  65 #define __BITOPS_AND            "nr"
  66 #define __BITOPS_XOR            "xr"
  67
  68 #define __BITOPS_LOOP(__addr, __val, __op_string)               \
  69 ({                                                              \
  70         unsigned long __old, __new;                             \
  71                                                                 \
  72         asm volatile(                                           \
  73                 "       l       %0,%2\n"                        \
  74                 "0:     lr      %1,%0\n"                        \
  75                 __op_string "   %1,%3\n"                        \
  76                 "       cs      %0,%1,%2\n"                     \
  77                 "       jl      0b"                             \
  78                 : "=&d" (__old), "=&d" (__new),                 \
  79                   "=Q" (*(unsigned long *) __addr)              \
  80                 : "d" (__val), "Q" (*(unsigned long *) __addr)  \
  81                 : "cc");                                        \
  82         __old;                                                  \
  83 })
  84
  85 #else /* CONFIG_64BIT */
  86
  87 #ifdef CONFIG_HAVE_MARCH_Z196_FEATURES
  88
  89 #define __BITOPS_OR             "laog"
  90 #define __BITOPS_AND            "lang"
  91 #define __BITOPS_XOR            "laxg"
  92
  93 #define __BITOPS_LOOP(__addr, __val, __op_string)               \
  94 ({                                                              \
  95         unsigned long __old;                                    \
  96                                                                 \
  97         asm volatile(                                           \
  98                 __op_string "   %0,%2,%1\n"                     \
  99                 : "=d" (__old), "+Q" (*(unsigned long *)__addr) \
 100                 : "d" (__val)                                   \
 101                 : "cc");                                        \
 102         __old;                                                  \
 103 })
 104
 105 #else /* CONFIG_HAVE_MARCH_Z196_FEATURES */
 106
 107 #define __BITOPS_OR             "ogr"
 108 #define __BITOPS_AND            "ngr"
 109 #define __BITOPS_XOR            "xgr"
 110
 111 #define __BITOPS_LOOP(__addr, __val, __op_string)               \
 112 ({                                                              \
 113         unsigned long __old, __new;                             \
 114                                                                 \
 115         asm volatile(                                           \
 116                 "       lg      %0,%2\n"                        \
 117                 "0:     lgr     %1,%0\n"                        \
 118                 __op_string "   %1,%3\n"                        \
 119                 "       csg     %0,%1,%2\n"                     \
 120                 "       jl      0b"                             \
 121                 : "=&d" (__old), "=&d" (__new),                 \
 122                   "=Q" (*(unsigned long *) __addr)              \
 123                 : "d" (__val), "Q" (*(unsigned long *) __addr)  \
 124                 : "cc");                                        \
 125         __old;                                                  \
 126 })
 127
 128 #endif /* CONFIG_HAVE_MARCH_Z196_FEATURES */
 129
 130 #endif /* CONFIG_64BIT */
 131
 132 #define __BITOPS_WORDS(bits) (((bits) + BITS_PER_LONG - 1) / BITS_PER_LONG)
 133
 134 #ifdef CONFIG_SMP
 135 /*
 136  * SMP safe set_bit routine based on compare and swap (CS)
 137  */
 138 static inline void set_bit_cs(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 139 {
 140         unsigned long addr, mask;
 141
 142         addr = (unsigned long) ptr;
 143         /* calculate address for CS */
 144         addr += (nr ^ (nr & (BITS_PER_LONG - 1))) >> 3;
 145         /* make OR mask */
 146         mask = 1UL << (nr & (BITS_PER_LONG - 1));
 147         /* Do the atomic update. */
 148         __BITOPS_LOOP(addr, mask, __BITOPS_OR);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * SMP safe clear_bit routine based on compare and swap (CS)
 153  */
 154 static inline void clear_bit_cs(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 155 {
 156         unsigned long addr, mask;
 157
 158         addr = (unsigned long) ptr;
 159         /* calculate address for CS */
 160         addr += (nr ^ (nr & (BITS_PER_LONG - 1))) >> 3;
 161         /* make AND mask */
 162         mask = ~(1UL << (nr & (BITS_PER_LONG - 1)));
 163         /* Do the atomic update. */
 164         __BITOPS_LOOP(addr, mask, __BITOPS_AND);
 165 }
 166
 167 /*
 168  * SMP safe change_bit routine based on compare and swap (CS)
 169  */
 170 static inline void change_bit_cs(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 171 {
 172         unsigned long addr, mask;
 173
 174         addr = (unsigned long) ptr;
 175         /* calculate address for CS */
 176         addr += (nr ^ (nr & (BITS_PER_LONG - 1))) >> 3;
 177         /* make XOR mask */
 178         mask = 1UL << (nr & (BITS_PER_LONG - 1));
 179         /* Do the atomic update. */
 180         __BITOPS_LOOP(addr, mask, __BITOPS_XOR);
 181 }
 182
 183 /*
 184  * SMP safe test_and_set_bit routine based on compare and swap (CS)
 185  */
 186 static inline int
 187 test_and_set_bit_cs(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 188 {
 189         unsigned long addr, old, mask;
 190
 191         addr = (unsigned long) ptr;
 192         /* calculate address for CS */
 193         addr += (nr ^ (nr & (BITS_PER_LONG - 1))) >> 3;
 194         /* make OR/test mask */
 195         mask = 1UL << (nr & (BITS_PER_LONG - 1));
 196         /* Do the atomic update. */
 197         old = __BITOPS_LOOP(addr, mask, __BITOPS_OR);
 198         barrier();
 199         return (old & mask) != 0;
 200 }
 201
 202 /*
 203  * SMP safe test_and_clear_bit routine based on compare and swap (CS)
 204  */
 205 static inline int
 206 test_and_clear_bit_cs(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 207 {
 208         unsigned long addr, old, mask;
 209
 210         addr = (unsigned long) ptr;
 211         /* calculate address for CS */
 212         addr += (nr ^ (nr & (BITS_PER_LONG - 1))) >> 3;
 213         /* make AND/test mask */
 214         mask = ~(1UL << (nr & (BITS_PER_LONG - 1)));
 215         /* Do the atomic update. */
 216         old = __BITOPS_LOOP(addr, mask, __BITOPS_AND);
 217         barrier();
 218         return (old & ~mask) != 0;
 219 }
 220
 221 /*
 222  * SMP safe test_and_change_bit routine based on compare and swap (CS)
 223  */
 224 static inline int
 225 test_and_change_bit_cs(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 226 {
 227         unsigned long addr, old, mask;
 228
 229         addr = (unsigned long) ptr;
 230         /* calculate address for CS */
 231         addr += (nr ^ (nr & (BITS_PER_LONG - 1))) >> 3;
 232         /* make XOR/test mask */
 233         mask = 1UL << (nr & (BITS_PER_LONG - 1));
 234         /* Do the atomic update. */
 235         old = __BITOPS_LOOP(addr, mask, __BITOPS_XOR);
 236         barrier();
 237         return (old & mask) != 0;
 238 }
 239 #endif /* CONFIG_SMP */
 240
 241 /*
 242  * fast, non-SMP set_bit routine
 243  */
 244 static inline void __set_bit(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 245 {
 246         unsigned long addr;
 247
 248         addr = (unsigned long) ptr + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 249         asm volatile(
 250                 "       oc      %O0(1,%R0),%1"
 251                 : "+Q" (*(char *) addr) : "Q" (_oi_bitmap[nr & 7]) : "cc");
 252 }
 253
 254 static inline void
 255 __constant_set_bit(const unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 256 {
 257         unsigned long addr;
 258
 259         addr = ((unsigned long) ptr) + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 260         *(unsigned char *) addr |= 1 << (nr & 7);
 261 }
 262
 263 #define set_bit_simple(nr,addr) \
 264 (__builtin_constant_p((nr)) ? \
 265  __constant_set_bit((nr),(addr)) : \
 266  __set_bit((nr),(addr)) )
 267
 268 /*
 269  * fast, non-SMP clear_bit routine
 270  */
 271 static inline void
 272 __clear_bit(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 273 {
 274         unsigned long addr;
 275
 276         addr = (unsigned long) ptr + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 277         asm volatile(
 278                 "       nc      %O0(1,%R0),%1"
 279                 : "+Q" (*(char *) addr) : "Q" (_ni_bitmap[nr & 7]) : "cc");
 280 }
 281
 282 static inline void
 283 __constant_clear_bit(const unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 284 {
 285         unsigned long addr;
 286
 287         addr = ((unsigned long) ptr) + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 288         *(unsigned char *) addr &= ~(1 << (nr & 7));
 289 }
 290
 291 #define clear_bit_simple(nr,addr) \
 292 (__builtin_constant_p((nr)) ? \
 293  __constant_clear_bit((nr),(addr)) : \
 294  __clear_bit((nr),(addr)) )
 295
 296 /*
 297  * fast, non-SMP change_bit routine
 298  */
 299 static inline void __change_bit(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 300 {
 301         unsigned long addr;
 302
 303         addr = (unsigned long) ptr + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 304         asm volatile(
 305                 "       xc      %O0(1,%R0),%1"
 306                 : "+Q" (*(char *) addr) : "Q" (_oi_bitmap[nr & 7]) : "cc");
 307 }
 308
 309 static inline void
 310 __constant_change_bit(const unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 311 {
 312         unsigned long addr;
 313
 314         addr = ((unsigned long) ptr) + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 315         *(unsigned char *) addr ^= 1 << (nr & 7);
 316 }
 317
 318 #define change_bit_simple(nr,addr) \
 319 (__builtin_constant_p((nr)) ? \
 320  __constant_change_bit((nr),(addr)) : \
 321  __change_bit((nr),(addr)) )
 322
 323 /*
 324  * fast, non-SMP test_and_set_bit routine
 325  */
 326 static inline int
 327 test_and_set_bit_simple(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 328 {
 329         unsigned long addr;
 330         unsigned char ch;
 331
 332         addr = (unsigned long) ptr + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 333         ch = *(unsigned char *) addr;
 334         asm volatile(
 335                 "       oc      %O0(1,%R0),%1"
 336                 : "+Q" (*(char *) addr) : "Q" (_oi_bitmap[nr & 7])
 337                 : "cc", "memory");
 338         return (ch >> (nr & 7)) & 1;
 339 }
 340 #define __test_and_set_bit(X,Y)         test_and_set_bit_simple(X,Y)
 341
 342 /*
 343  * fast, non-SMP test_and_clear_bit routine
 344  */
 345 static inline int
 346 test_and_clear_bit_simple(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 347 {
 348         unsigned long addr;
 349         unsigned char ch;
 350
 351         addr = (unsigned long) ptr + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 352         ch = *(unsigned char *) addr;
 353         asm volatile(
 354                 "       nc      %O0(1,%R0),%1"
 355                 : "+Q" (*(char *) addr) : "Q" (_ni_bitmap[nr & 7])
 356                 : "cc", "memory");
 357         return (ch >> (nr & 7)) & 1;
 358 }
 359 #define __test_and_clear_bit(X,Y)       test_and_clear_bit_simple(X,Y)
 360
 361 /*
 362  * fast, non-SMP test_and_change_bit routine
 363  */
 364 static inline int
 365 test_and_change_bit_simple(unsigned long nr, volatile unsigned long *ptr)
 366 {
 367         unsigned long addr;
 368         unsigned char ch;
 369
 370         addr = (unsigned long) ptr + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 371         ch = *(unsigned char *) addr;
 372         asm volatile(
 373                 "       xc      %O0(1,%R0),%1"
 374                 : "+Q" (*(char *) addr) : "Q" (_oi_bitmap[nr & 7])
 375                 : "cc", "memory");
 376         return (ch >> (nr & 7)) & 1;
 377 }
 378 #define __test_and_change_bit(X,Y)      test_and_change_bit_simple(X,Y)
 379
 380 #ifdef CONFIG_SMP
 381 #define set_bit             set_bit_cs
 382 #define clear_bit           clear_bit_cs
 383 #define change_bit          change_bit_cs
 384 #define test_and_set_bit    test_and_set_bit_cs
 385 #define test_and_clear_bit  test_and_clear_bit_cs
 386 #define test_and_change_bit test_and_change_bit_cs
 387 #else
 388 #define set_bit             set_bit_simple
 389 #define clear_bit           clear_bit_simple
 390 #define change_bit          change_bit_simple
 391 #define test_and_set_bit    test_and_set_bit_simple
 392 #define test_and_clear_bit  test_and_clear_bit_simple
 393 #define test_and_change_bit test_and_change_bit_simple
 394 #endif
 395
 396
 397 /*
 398  * This routine doesn't need to be atomic.
 399  */
 400
 401 static inline int __test_bit(unsigned long nr, const volatile unsigned long *ptr)
 402 {
 403         unsigned long addr;
 404         unsigned char ch;
 405
 406         addr = (unsigned long) ptr + ((nr ^ (BITS_PER_LONG - 8)) >> 3);
 407         ch = *(volatile unsigned char *) addr;
 408         return (ch >> (nr & 7)) & 1;
 409 }
 410
 411 static inline int
 412 __constant_test_bit(unsigned long nr, const volatile unsigned long *addr) {
 413     return (((volatile char *) addr)
 414             [(nr^(BITS_PER_LONG-8))>>3] & (1<<(nr&7))) != 0;
 415 }
 416
 417 #define test_bit(nr,addr) \
 418 (__builtin_constant_p((nr)) ? \
 419  __constant_test_bit((nr),(addr)) : \
 420  __test_bit((nr),(addr)) )
 421
 422 /*
 423  * Optimized find bit helper functions.
 424  */
 425
 426 /**
 427  * __ffz_word_loop - find byte offset of first long != -1UL
 428  * @addr: pointer to array of unsigned long
 429  * @size: size of the array in bits
 430  */
 431 static inline unsigned long __ffz_word_loop(const unsigned long *addr,
 432                                             unsigned long size)
 433 {
 434         typedef struct { long _[__BITOPS_WORDS(size)]; } addrtype;
 435         unsigned long bytes = 0;
 436
 437         asm volatile(
 438 #ifndef CONFIG_64BIT
 439                 "       ahi     %1,-1\n"
 440                 "       sra     %1,5\n"
 441                 "       jz      1f\n"
 442                 "0:     c       %2,0(%0,%3)\n"
 443                 "       jne     1f\n"
 444                 "       la      %0,4(%0)\n"
 445                 "       brct    %1,0b\n"
 446                 "1:\n"
 447 #else
 448                 "       aghi    %1,-1\n"
 449                 "       srag    %1,%1,6\n"
 450                 "       jz      1f\n"
 451                 "0:     cg      %2,0(%0,%3)\n"
 452                 "       jne     1f\n"
 453                 "       la      %0,8(%0)\n"
 454                 "       brct    %1,0b\n"
 455                 "1:\n"
 456 #endif
 457                 : "+&a" (bytes), "+&d" (size)
 458                 : "d" (-1UL), "a" (addr), "m" (*(addrtype *) addr)
 459                 : "cc" );
 460         return bytes;
 461 }
 462
 463 /**
 464  * __ffs_word_loop - find byte offset of first long != 0UL
 465  * @addr: pointer to array of unsigned long
 466  * @size: size of the array in bits
 467  */
 468 static inline unsigned long __ffs_word_loop(const unsigned long *addr,
 469                                             unsigned long size)
 470 {
 471         typedef struct { long _[__BITOPS_WORDS(size)]; } addrtype;
 472         unsigned long bytes = 0;
 473
 474         asm volatile(
 475 #ifndef CONFIG_64BIT
 476                 "       ahi     %1,-1\n"
 477                 "       sra     %1,5\n"
 478                 "       jz      1f\n"
 479                 "0:     c       %2,0(%0,%3)\n"
 480                 "       jne     1f\n"
 481                 "       la      %0,4(%0)\n"
 482                 "       brct    %1,0b\n"
 483                 "1:\n"
 484 #else
 485                 "       aghi    %1,-1\n"
 486                 "       srag    %1,%1,6\n"
 487                 "       jz      1f\n"
 488                 "0:     cg      %2,0(%0,%3)\n"
 489                 "       jne     1f\n"
 490                 "       la      %0,8(%0)\n"
 491                 "       brct    %1,0b\n"
 492                 "1:\n"
 493 #endif
 494                 : "+&a" (bytes), "+&a" (size)
 495                 : "d" (0UL), "a" (addr), "m" (*(addrtype *) addr)
 496                 : "cc" );
 497         return bytes;
 498 }
 499
 500 /**
 501  * __ffz_word - add number of the first unset bit
 502  * @nr: base value the bit number is added to
 503  * @word: the word that is searched for unset bits
 504  */
 505 static inline unsigned long __ffz_word(unsigned long nr, unsigned long word)
 506 {
 507 #ifdef CONFIG_64BIT
 508         if ((word & 0xffffffff) == 0xffffffff) {
 509                 word >>= 32;
 510                 nr += 32;
 511         }
 512 #endif
 513         if ((word & 0xffff) == 0xffff) {
 514                 word >>= 16;
 515                 nr += 16;
 516         }
 517         if ((word & 0xff) == 0xff) {
 518                 word >>= 8;
 519                 nr += 8;
 520         }
 521         return nr + _zb_findmap[(unsigned char) word];
 522 }
 523
 524 /**
 525  * __ffs_word - add number of the first set bit
 526  * @nr: base value the bit number is added to
 527  * @word: the word that is searched for set bits
 528  */
 529 static inline unsigned long __ffs_word(unsigned long nr, unsigned long word)
 530 {
 531 #ifdef CONFIG_64BIT
 532         if ((word & 0xffffffff) == 0) {
 533                 word >>= 32;
 534                 nr += 32;
 535         }
 536 #endif
 537         if ((word & 0xffff) == 0) {
 538                 word >>= 16;
 539                 nr += 16;
 540         }
 541         if ((word & 0xff) == 0) {
 542                 word >>= 8;
 543                 nr += 8;
 544         }
 545         return nr + _sb_findmap[(unsigned char) word];
 546 }
 547
 548
 549 /**
 550  * __load_ulong_be - load big endian unsigned long
 551  * @p: pointer to array of unsigned long
 552  * @offset: byte offset of source value in the array
 553  */
 554 static inline unsigned long __load_ulong_be(const unsigned long *p,
 555                                             unsigned long offset)
 556 {
 557         p = (unsigned long *)((unsigned long) p + offset);
 558         return *p;
 559 }
 560
 561 /**
 562  * __load_ulong_le - load little endian unsigned long
 563  * @p: pointer to array of unsigned long
 564  * @offset: byte offset of source value in the array
 565  */
 566 static inline unsigned long __load_ulong_le(const unsigned long *p,
 567                                             unsigned long offset)
 568 {
 569         unsigned long word;
 570
 571         p = (unsigned long *)((unsigned long) p + offset);
 572 #ifndef CONFIG_64BIT
 573         asm volatile(
 574                 "       ic      %0,%O1(%R1)\n"
 575                 "       icm     %0,2,%O1+1(%R1)\n"
 576                 "       icm     %0,4,%O1+2(%R1)\n"
 577                 "       icm     %0,8,%O1+3(%R1)"
 578                 : "=&d" (word) : "Q" (*p) : "cc");
 579 #else
 580         asm volatile(
 581                 "       lrvg    %0,%1"
 582                 : "=d" (word) : "m" (*p) );
 583 #endif
 584         return word;
 585 }
 586
 587 /*
 588  * The various find bit functions.
 589  */
 590
 591 /*
 592  * ffz - find first zero in word.
 593  * @word: The word to search
 594  *
 595  * Undefined if no zero exists, so code should check against ~0UL first.
 596  */
 597 static inline unsigned long ffz(unsigned long word)
 598 {
 599         return __ffz_word(0, word);
 600 }
 601
 602 /**
 603  * __ffs - find first bit in word.
 604  * @word: The word to search
 605  *
 606  * Undefined if no bit exists, so code should check against 0 first.
 607  */
 608 static inline unsigned long __ffs (unsigned long word)
 609 {
 610         return __ffs_word(0, word);
 611 }
 612
 613 /**
 614  * ffs - find first bit set
 615  * @x: the word to search
 616  *
 617  * This is defined the same way as
 618  * the libc and compiler builtin ffs routines, therefore
 619  * differs in spirit from the above ffz (man ffs).
 620  */
 621 static inline int ffs(int x)
 622 {
 623         if (!x)
 624                 return 0;
 625         return __ffs_word(1, x);
 626 }
 627
 628 /**
 629  * find_first_zero_bit - find the first zero bit in a memory region
 630  * @addr: The address to start the search at
 631  * @size: The maximum size to search
 632  *
 633  * Returns the bit-number of the first zero bit, not the number of the byte
 634  * containing a bit.
 635  */
 636 static inline unsigned long find_first_zero_bit(const unsigned long *addr,
 637                                                 unsigned long size)
 638 {
 639         unsigned long bytes, bits;
 640
 641         if (!size)
 642                 return 0;
 643         bytes = __ffz_word_loop(addr, size);
 644         bits = __ffz_word(bytes*8, __load_ulong_be(addr, bytes));
 645         return (bits < size) ? bits : size;
 646 }
 647 #define find_first_zero_bit find_first_zero_bit
 648
 649 /**
 650  * find_first_bit - find the first set bit in a memory region
 651  * @addr: The address to start the search at
 652  * @size: The maximum size to search
 653  *
 654  * Returns the bit-number of the first set bit, not the number of the byte
 655  * containing a bit.
 656  */
 657 static inline unsigned long find_first_bit(const unsigned long * addr,
 658                                            unsigned long size)
 659 {
 660         unsigned long bytes, bits;
 661
 662         if (!size)
 663                 return 0;
 664         bytes = __ffs_word_loop(addr, size);
 665         bits = __ffs_word(bytes*8, __load_ulong_be(addr, bytes));
 666         return (bits < size) ? bits : size;
 667 }
 668 #define find_first_bit find_first_bit
 669
 670 /*
 671  * Big endian variant whichs starts bit counting from left using
 672  * the flogr (find leftmost one) instruction.
 673  */
 674 static inline unsigned long __flo_word(unsigned long nr, unsigned long val)
 675 {
 676         register unsigned long bit asm("2") = val;
 677         register unsigned long out asm("3");
 678
 679         asm volatile (
 680                 "       .insn   rre,0xb9830000,%[bit],%[bit]\n"
 681                 : [bit] "+d" (bit), [out] "=d" (out) : : "cc");
 682         return nr + bit;
 683 }
 684
 685 /*
 686  * 64 bit special left bitops format:
 687  * order in memory:
 688  *    00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f
 689  *    10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1a 1b 1c 1d 1e 1f
 690  *    20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2a 2b 2c 2d 2e 2f
 691  *    30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3a 3b 3c 3d 3e 3f
 692  * after that follows the next long with bit numbers
 693  *    40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4a 4b 4c 4d 4e 4f
 694  *    50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5a 5b 5c 5d 5e 5f
 695  *    60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6a 6b 6c 6d 6e 6f
 696  *    70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 7a 7b 7c 7d 7e 7f
 697  * The reason for this bit ordering is the fact that
 698  * the hardware sets bits in a bitmap starting at bit 0
 699  * and we don't want to scan the bitmap from the 'wrong
 700  * end'.
 701  */
 702 static inline unsigned long find_first_bit_left(const unsigned long *addr,
 703                                                 unsigned long size)
 704 {
 705         unsigned long bytes, bits;
 706
 707         if (!size)
 708                 return 0;
 709         bytes = __ffs_word_loop(addr, size);
 710         bits = __flo_word(bytes * 8, __load_ulong_be(addr, bytes));
 711         return (bits < size) ? bits : size;
 712 }
 713
 714 static inline int find_next_bit_left(const unsigned long *addr,
 715                                      unsigned long size,
 716                                      unsigned long offset)
 717 {
 718         const unsigned long *p;
 719         unsigned long bit, set;
 720
 721         if (offset >= size)
 722                 return size;
 723         bit = offset & (BITS_PER_LONG - 1);
 724         offset -= bit;
 725         size -= offset;
 726         p = addr + offset / BITS_PER_LONG;
 727         if (bit) {
 728                 set = __flo_word(0, *p & (~0UL >> bit));
 729                 if (set >= size)
 730                         return size + offset;
 731                 if (set < BITS_PER_LONG)
 732                         return set + offset;
 733                 offset += BITS_PER_LONG;
 734                 size -= BITS_PER_LONG;
 735                 p++;
 736         }
 737         return offset + find_first_bit_left(p, size);
 738 }
 739
 740 #define for_each_set_bit_left(bit, addr, size)                          \
 741         for ((bit) = find_first_bit_left((addr), (size));               \
 742              (bit) < (size);                                            \
 743              (bit) = find_next_bit_left((addr), (size), (bit) + 1))
 744
 745 /* same as for_each_set_bit() but use bit as value to start with */
 746 #define for_each_set_bit_left_cont(bit, addr, size)                     \
 747         for ((bit) = find_next_bit_left((addr), (size), (bit));         \
 748              (bit) < (size);                                            \
 749              (bit) = find_next_bit_left((addr), (size), (bit) + 1))
 750
 751 /**
 752  * find_next_zero_bit - find the first zero bit in a memory region
 753  * @addr: The address to base the search on
 754  * @offset: The bitnumber to start searching at
 755  * @size: The maximum size to search
 756  */
 757 static inline int find_next_zero_bit (const unsigned long * addr,
 758                                       unsigned long size,
 759                                       unsigned long offset)
 760 {
 761         const unsigned long *p;
 762         unsigned long bit, set;
 763
 764         if (offset >= size)
 765                 return size;
 766         bit = offset & (BITS_PER_LONG - 1);
 767         offset -= bit;
 768         size -= offset;
 769         p = addr + offset / BITS_PER_LONG;
 770         if (bit) {
 771                 /*
 772                  * __ffz_word returns BITS_PER_LONG
 773                  * if no zero bit is present in the word.
 774                  */
 775                 set = __ffz_word(bit, *p >> bit);
 776                 if (set >= size)
 777                         return size + offset;
 778                 if (set < BITS_PER_LONG)
 779                         return set + offset;
 780                 offset += BITS_PER_LONG;
 781                 size -= BITS_PER_LONG;
 782                 p++;
 783         }
 784         return offset + find_first_zero_bit(p, size);
 785 }
 786 #define find_next_zero_bit find_next_zero_bit
 787
 788 /**
 789  * find_next_bit - find the first set bit in a memory region
 790  * @addr: The address to base the search on
 791  * @offset: The bitnumber to start searching at
 792  * @size: The maximum size to search
 793  */
 794 static inline int find_next_bit (const unsigned long * addr,
 795                                  unsigned long size,
 796                                  unsigned long offset)
 797 {
 798         const unsigned long *p;
 799         unsigned long bit, set;
 800
 801         if (offset >= size)
 802                 return size;
 803         bit = offset & (BITS_PER_LONG - 1);
 804         offset -= bit;
 805         size -= offset;
 806         p = addr + offset / BITS_PER_LONG;
 807         if (bit) {
 808                 /*
 809                  * __ffs_word returns BITS_PER_LONG
 810                  * if no one bit is present in the word.
 811                  */
 812                 set = __ffs_word(0, *p & (~0UL << bit));
 813                 if (set >= size)
 814                         return size + offset;
 815                 if (set < BITS_PER_LONG)
 816                         return set + offset;
 817                 offset += BITS_PER_LONG;
 818                 size -= BITS_PER_LONG;
 819                 p++;
 820         }
 821         return offset + find_first_bit(p, size);
 822 }
 823 #define find_next_bit find_next_bit
 824
 825 /*
 826  * Every architecture must define this function. It's the fastest
 827  * way of searching a 140-bit bitmap where the first 100 bits are
 828  * unlikely to be set. It's guaranteed that at least one of the 140
 829  * bits is cleared.
 830  */
 831 static inline int sched_find_first_bit(unsigned long *b)
 832 {
 833         return find_first_bit(b, 140);
 834 }
 835
 836 #include <asm-generic/bitops/fls.h>
 837 #include <asm-generic/bitops/__fls.h>
 838 #include <asm-generic/bitops/fls64.h>
 839
 840 #include <asm-generic/bitops/hweight.h>
 841 #include <asm-generic/bitops/lock.h>
 842
 843 /*
 844  * ATTENTION: intel byte ordering convention for ext2 and minix !!
 845  * bit 0 is the LSB of addr; bit 31 is the MSB of addr;
 846  * bit 32 is the LSB of (addr+4).
 847  * That combined with the little endian byte order of Intel gives the
 848  * following bit order in memory:
 849  *    07 06 05 04 03 02 01 00 15 14 13 12 11 10 09 08 \
 850  *    23 22 21 20 19 18 17 16 31 30 29 28 27 26 25 24
 851  */
 852
 853 static inline int find_first_zero_bit_le(void *vaddr, unsigned int size)
 854 {
 855         unsigned long bytes, bits;
 856
 857         if (!size)
 858                 return 0;
 859         bytes = __ffz_word_loop(vaddr, size);
 860         bits = __ffz_word(bytes*8, __load_ulong_le(vaddr, bytes));
 861         return (bits < size) ? bits : size;
 862 }
 863 #define find_first_zero_bit_le find_first_zero_bit_le
 864
 865 static inline int find_next_zero_bit_le(void *vaddr, unsigned long size,
 866                                           unsigned long offset)
 867 {
 868         unsigned long *addr = vaddr, *p;
 869         unsigned long bit, set;
 870
 871         if (offset >= size)
 872                 return size;
 873         bit = offset & (BITS_PER_LONG - 1);
 874         offset -= bit;
 875         size -= offset;
 876         p = addr + offset / BITS_PER_LONG;
 877         if (bit) {
 878                 /*
 879                  * s390 version of ffz returns BITS_PER_LONG
 880                  * if no zero bit is present in the word.
 881                  */
 882                 set = __ffz_word(bit, __load_ulong_le(p, 0) >> bit);
 883                 if (set >= size)
 884                         return size + offset;
 885                 if (set < BITS_PER_LONG)
 886                         return set + offset;
 887                 offset += BITS_PER_LONG;
 888                 size -= BITS_PER_LONG;
 889                 p++;
 890         }
 891         return offset + find_first_zero_bit_le(p, size);
 892 }
 893 #define find_next_zero_bit_le find_next_zero_bit_le
 894
 895 static inline unsigned long find_first_bit_le(void *vaddr, unsigned long size)
 896 {
 897         unsigned long bytes, bits;
 898
 899         if (!size)
 900                 return 0;
 901         bytes = __ffs_word_loop(vaddr, size);
 902         bits = __ffs_word(bytes*8, __load_ulong_le(vaddr, bytes));
 903         return (bits < size) ? bits : size;
 904 }
 905 #define find_first_bit_le find_first_bit_le
 906
 907 static inline int find_next_bit_le(void *vaddr, unsigned long size,
 908                                      unsigned long offset)
 909 {
 910         unsigned long *addr = vaddr, *p;
 911         unsigned long bit, set;
 912
 913         if (offset >= size)
 914                 return size;
 915         bit = offset & (BITS_PER_LONG - 1);
 916         offset -= bit;
 917         size -= offset;
 918         p = addr + offset / BITS_PER_LONG;
 919         if (bit) {
 920                 /*
 921                  * s390 version of ffz returns BITS_PER_LONG
 922                  * if no zero bit is present in the word.
 923                  */
 924                 set = __ffs_word(0, __load_ulong_le(p, 0) & (~0UL << bit));
 925                 if (set >= size)
 926                         return size + offset;
 927                 if (set < BITS_PER_LONG)
 928                         return set + offset;
 929                 offset += BITS_PER_LONG;
 930                 size -= BITS_PER_LONG;
 931                 p++;
 932         }
 933         return offset + find_first_bit_le(p, size);
 934 }
 935 #define find_next_bit_le find_next_bit_le
 936
 937 #include <asm-generic/bitops/le.h>
 938
 939 #include <asm-generic/bitops/ext2-atomic-setbit.h>
 940
 941 #endif /* _S390_BITOPS_H */