Branch data Line data Source code
1 : : /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 : : /*
3 : : * Copyright (C) 2014 Felix Fietkau <nbd@nbd.name>
4 : : * Copyright (C) 2004 - 2009 Ivo van Doorn <IvDoorn@gmail.com>
5 : : */
6 : :
7 : : #ifndef _LINUX_BITFIELD_H
8 : : #define _LINUX_BITFIELD_H
9 : :
10 : : #include <linux/build_bug.h>
11 : : #include <asm/byteorder.h>
12 : :
13 : : /*
14 : : * Bitfield access macros
15 : : *
16 : : * FIELD_{GET,PREP} macros take as first parameter shifted mask
17 : : * from which they extract the base mask and shift amount.
18 : : * Mask must be a compilation time constant.
19 : : *
20 : : * Example:
21 : : *
22 : : * #define REG_FIELD_A GENMASK(6, 0)
23 : : * #define REG_FIELD_B BIT(7)
24 : : * #define REG_FIELD_C GENMASK(15, 8)
25 : : * #define REG_FIELD_D GENMASK(31, 16)
26 : : *
27 : : * Get:
28 : : * a = FIELD_GET(REG_FIELD_A, reg);
29 : : * b = FIELD_GET(REG_FIELD_B, reg);
30 : : *
31 : : * Set:
32 : : * reg = FIELD_PREP(REG_FIELD_A, 1) |
33 : : * FIELD_PREP(REG_FIELD_B, 0) |
34 : : * FIELD_PREP(REG_FIELD_C, c) |
35 : : * FIELD_PREP(REG_FIELD_D, 0x40);
36 : : *
37 : : * Modify:
38 : : * reg &= ~REG_FIELD_C;
39 : : * reg |= FIELD_PREP(REG_FIELD_C, c);
40 : : */
41 : :
42 : : #define __bf_shf(x) (__builtin_ffsll(x) - 1)
43 : :
44 : : #define __BF_FIELD_CHECK(_mask, _reg, _val, _pfx) \
45 : : ({ \
46 : : BUILD_BUG_ON_MSG(!__builtin_constant_p(_mask), \
47 : : _pfx "mask is not constant"); \
48 : : BUILD_BUG_ON_MSG((_mask) == 0, _pfx "mask is zero"); \
49 : : BUILD_BUG_ON_MSG(__builtin_constant_p(_val) ? \
50 : : ~((_mask) >> __bf_shf(_mask)) & (_val) : 0, \
51 : : _pfx "value too large for the field"); \
52 : : BUILD_BUG_ON_MSG((_mask) > (typeof(_reg))~0ull, \
53 : : _pfx "type of reg too small for mask"); \
54 : : __BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2((_mask) + \
55 : : (1ULL << __bf_shf(_mask))); \
56 : : })
57 : :
58 : : /**
59 : : * FIELD_FIT() - check if value fits in the field
60 : : * @_mask: shifted mask defining the field's length and position
61 : : * @_val: value to test against the field
62 : : *
63 : : * Return: true if @_val can fit inside @_mask, false if @_val is too big.
64 : : */
65 : : #define FIELD_FIT(_mask, _val) \
66 : : ({ \
67 : : __BF_FIELD_CHECK(_mask, 0ULL, _val, "FIELD_FIT: "); \
68 : : !((((typeof(_mask))_val) << __bf_shf(_mask)) & ~(_mask)); \
69 : : })
70 : :
71 : : /**
72 : : * FIELD_PREP() - prepare a bitfield element
73 : : * @_mask: shifted mask defining the field's length and position
74 : : * @_val: value to put in the field
75 : : *
76 : : * FIELD_PREP() masks and shifts up the value. The result should
77 : : * be combined with other fields of the bitfield using logical OR.
78 : : */
79 : : #define FIELD_PREP(_mask, _val) \
80 : : ({ \
81 : : __BF_FIELD_CHECK(_mask, 0ULL, _val, "FIELD_PREP: "); \
82 : : ((typeof(_mask))(_val) << __bf_shf(_mask)) & (_mask); \
83 : : })
84 : :
85 : : /**
86 : : * FIELD_GET() - extract a bitfield element
87 : : * @_mask: shifted mask defining the field's length and position
88 : : * @_reg: value of entire bitfield
89 : : *
90 : : * FIELD_GET() extracts the field specified by @_mask from the
91 : : * bitfield passed in as @_reg by masking and shifting it down.
92 : : */
93 : : #define FIELD_GET(_mask, _reg) \
94 : : ({ \
95 : : __BF_FIELD_CHECK(_mask, _reg, 0U, "FIELD_GET: "); \
96 : : (typeof(_mask))(((_reg) & (_mask)) >> __bf_shf(_mask)); \
97 : : })
98 : :
99 : : extern void __compiletime_error("value doesn't fit into mask")
100 : : __field_overflow(void);
101 : : extern void __compiletime_error("bad bitfield mask")
102 : : __bad_mask(void);
103 : 0 : static __always_inline u64 field_multiplier(u64 field)
104 : : {
105 : 0 : if ((field | (field - 1)) & ((field | (field - 1)) + 1))
106 : : __bad_mask();
107 : 0 : return field & -field;
108 : : }
109 : 0 : static __always_inline u64 field_mask(u64 field)
110 : : {
111 : 0 : return field / field_multiplier(field);
112 : : }
113 : : #define ____MAKE_OP(type,base,to,from) \
114 : : static __always_inline __##type type##_encode_bits(base v, base field) \
115 : : { \
116 : : if (__builtin_constant_p(v) && (v & ~field_mask(field))) \
117 : : __field_overflow(); \
118 : : return to((v & field_mask(field)) * field_multiplier(field)); \
119 : : } \
120 : : static __always_inline __##type type##_replace_bits(__##type old, \
121 : : base val, base field) \
122 : : { \
123 : : return (old & ~to(field)) | type##_encode_bits(val, field); \
124 : : } \
125 : : static __always_inline void type##p_replace_bits(__##type *p, \
126 : : base val, base field) \
127 : : { \
128 : : *p = (*p & ~to(field)) | type##_encode_bits(val, field); \
129 : : } \
130 : : static __always_inline base type##_get_bits(__##type v, base field) \
131 : : { \
132 : : return (from(v) & field)/field_multiplier(field); \
133 : : }
134 : : #define __MAKE_OP(size) \
135 : : ____MAKE_OP(le##size,u##size,cpu_to_le##size,le##size##_to_cpu) \
136 : : ____MAKE_OP(be##size,u##size,cpu_to_be##size,be##size##_to_cpu) \
137 : : ____MAKE_OP(u##size,u##size,,)
138 : : ____MAKE_OP(u8,u8,,)
139 [ # # # # : 0 : __MAKE_OP(16)
# # # # #
# # # #
# ]
140 [ # # ]: 0 : __MAKE_OP(32)
141 : : __MAKE_OP(64)
142 : : #undef __MAKE_OP
143 : : #undef ____MAKE_OP
144 : :
145 : : #endif
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