linux 2.6.16.38 w/ vs2.0.3-rc1
[linux-2.6.git] / lib / genalloc.c
index 71338b4..9ce0a6a 100644 (file)
@@ -4,6 +4,10 @@
  * Uses for this includes on-device special memory, uncached memory
  * etc.
  *
+ * This code is based on the buddy allocator found in the sym53c8xx_2
+ * driver Copyright (C) 1999-2001  Gerard Roudier <groudier@free.fr>,
+ * and adapted for general purpose use.
+ *
  * Copyright 2005 (C) Jes Sorensen <jes@trained-monkey.org>
  *
  * This source code is licensed under the GNU General Public License,
  */
 
 #include <linux/module.h>
+#include <linux/stddef.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/string.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/mm.h>
+#include <linux/spinlock.h>
 #include <linux/genalloc.h>
 
+#include <asm/page.h>
 
-/*
- * Create a new special memory pool.
- *
- * @min_alloc_order: log base 2 of number of bytes each bitmap bit represents
- * @nid: node id of the node the pool structure should be allocated on, or -1
- */
-struct gen_pool *gen_pool_create(int min_alloc_order, int nid)
-{
-       struct gen_pool *pool;
 
-       pool = kmalloc_node(sizeof(struct gen_pool), GFP_KERNEL, nid);
-       if (pool != NULL) {
-               rwlock_init(&pool->lock);
-               INIT_LIST_HEAD(&pool->chunks);
-               pool->min_alloc_order = min_alloc_order;
+struct gen_pool *gen_pool_create(int nr_chunks, int max_chunk_shift,
+                                unsigned long (*fp)(struct gen_pool *),
+                                unsigned long data)
+{
+       struct gen_pool *poolp;
+       unsigned long tmp;
+       int i;
+
+       /*
+        * This is really an arbitrary limit, +10 is enough for
+        * IA64_GRANULE_SHIFT, aka 16MB. If anyone needs a large limit
+        * this can be increased without problems.
+        */
+       if ((max_chunk_shift > (PAGE_SHIFT + 10)) ||
+           ((max_chunk_shift < ALLOC_MIN_SHIFT) && max_chunk_shift))
+               return NULL;
+
+       if (!max_chunk_shift)
+               max_chunk_shift = PAGE_SHIFT;
+
+       poolp = kmalloc(sizeof(struct gen_pool), GFP_KERNEL);
+       if (!poolp)
+               return NULL;
+       memset(poolp, 0, sizeof(struct gen_pool));
+       poolp->h = kmalloc(sizeof(struct gen_pool_link) *
+                          (max_chunk_shift - ALLOC_MIN_SHIFT + 1),
+                          GFP_KERNEL);
+       if (!poolp->h) {
+               printk(KERN_WARNING "gen_pool_alloc() failed to allocate\n");
+               kfree(poolp);
+               return NULL;
+       }
+       memset(poolp->h, 0, sizeof(struct gen_pool_link) *
+              (max_chunk_shift - ALLOC_MIN_SHIFT + 1));
+
+       spin_lock_init(&poolp->lock);
+       poolp->get_new_chunk = fp;
+       poolp->max_chunk_shift = max_chunk_shift;
+       poolp->private = data;
+
+       for (i = 0; i < nr_chunks; i++) {
+               tmp = poolp->get_new_chunk(poolp);
+               printk(KERN_INFO "allocated %lx\n", tmp);
+               if (!tmp)
+                       break;
+               gen_pool_free(poolp, tmp, (1 << poolp->max_chunk_shift));
        }
-       return pool;
+
+       return poolp;
 }
 EXPORT_SYMBOL(gen_pool_create);
 
 
 /*
- * Add a new chunk of memory to the specified pool.
- *
- * @pool: pool to add new memory chunk to
- * @addr: starting address of memory chunk to add to pool
- * @size: size in bytes of the memory chunk to add to pool
- * @nid: node id of the node the chunk structure and bitmap should be
- *       allocated on, or -1
+ *  Simple power of two buddy-like generic allocator.
+ *  Provides naturally aligned memory chunks.
  */
-int gen_pool_add(struct gen_pool *pool, unsigned long addr, size_t size,
-                int nid)
+unsigned long gen_pool_alloc(struct gen_pool *poolp, int size)
 {
-       struct gen_pool_chunk *chunk;
-       int nbits = size >> pool->min_alloc_order;
-       int nbytes = sizeof(struct gen_pool_chunk) +
-                               (nbits + BITS_PER_BYTE - 1) / BITS_PER_BYTE;
+       int j, i, s, max_chunk_size;
+       unsigned long a, flags;
+       struct gen_pool_link *h = poolp->h;
 
-       chunk = kmalloc_node(nbytes, GFP_KERNEL, nid);
-       if (unlikely(chunk == NULL))
-               return -1;
+       max_chunk_size = 1 << poolp->max_chunk_shift;
 
-       memset(chunk, 0, nbytes);
-       spin_lock_init(&chunk->lock);
-       chunk->start_addr = addr;
-       chunk->end_addr = addr + size;
-
-       write_lock(&pool->lock);
-       list_add(&chunk->next_chunk, &pool->chunks);
-       write_unlock(&pool->lock);
+       if (size > max_chunk_size)
+               return 0;
 
-       return 0;
+       size = max(size, 1 << ALLOC_MIN_SHIFT);
+       i = fls(size - 1);
+       s = 1 << i;
+       j = i -= ALLOC_MIN_SHIFT;
+
+       spin_lock_irqsave(&poolp->lock, flags);
+       while (!h[j].next) {
+               if (s == max_chunk_size) {
+                       struct gen_pool_link *ptr;
+                       spin_unlock_irqrestore(&poolp->lock, flags);
+                       ptr = (struct gen_pool_link *)poolp->get_new_chunk(poolp);
+                       spin_lock_irqsave(&poolp->lock, flags);
+                       h[j].next = ptr;
+                       if (h[j].next)
+                               h[j].next->next = NULL;
+                       break;
+               }
+               j++;
+               s <<= 1;
+       }
+       a = (unsigned long) h[j].next;
+       if (a) {
+               h[j].next = h[j].next->next;
+               /*
+                * This should be split into a seperate function doing
+                * the chunk split in order to support custom
+                * handling memory not physically accessible by host
+                */
+               while (j > i) {
+                       j -= 1;
+                       s >>= 1;
+                       h[j].next = (struct gen_pool_link *) (a + s);
+                       h[j].next->next = NULL;
+               }
+       }
+       spin_unlock_irqrestore(&poolp->lock, flags);
+       return a;
 }
-EXPORT_SYMBOL(gen_pool_add);
+EXPORT_SYMBOL(gen_pool_alloc);
 
 
 /*
- * Allocate the requested number of bytes from the specified pool.
- * Uses a first-fit algorithm.
- *
- * @pool: pool to allocate from
- * @size: number of bytes to allocate from the pool
+ *  Counter-part of the generic allocator.
  */
-unsigned long gen_pool_alloc(struct gen_pool *pool, size_t size)
+void gen_pool_free(struct gen_pool *poolp, unsigned long ptr, int size)
 {
-       struct list_head *_chunk;
-       struct gen_pool_chunk *chunk;
-       unsigned long addr, flags;
-       int order = pool->min_alloc_order;
-       int nbits, bit, start_bit, end_bit;
+       struct gen_pool_link *q;
+       struct gen_pool_link *h = poolp->h;
+       unsigned long a, b, flags;
+       int i, s, max_chunk_size;
 
-       if (size == 0)
-               return 0;
+       max_chunk_size = 1 << poolp->max_chunk_shift;
 
-       nbits = (size + (1UL << order) - 1) >> order;
-
-       read_lock(&pool->lock);
-       list_for_each(_chunk, &pool->chunks) {
-               chunk = list_entry(_chunk, struct gen_pool_chunk, next_chunk);
-
-               end_bit = (chunk->end_addr - chunk->start_addr) >> order;
-               end_bit -= nbits + 1;
-
-               spin_lock_irqsave(&chunk->lock, flags);
-               bit = -1;
-               while (bit + 1 < end_bit) {
-                       bit = find_next_zero_bit(chunk->bits, end_bit, bit + 1);
-                       if (bit >= end_bit)
-                               break;
-
-                       start_bit = bit;
-                       if (nbits > 1) {
-                               bit = find_next_bit(chunk->bits, bit + nbits,
-                                                       bit + 1);
-                               if (bit - start_bit < nbits)
-                                       continue;
-                       }
-
-                       addr = chunk->start_addr +
-                                           ((unsigned long)start_bit << order);
-                       while (nbits--)
-                               __set_bit(start_bit++, &chunk->bits);
-                       spin_unlock_irqrestore(&chunk->lock, flags);
-                       read_unlock(&pool->lock);
-                       return addr;
+       if (size > max_chunk_size)
+               return;
+
+       size = max(size, 1 << ALLOC_MIN_SHIFT);
+       i = fls(size - 1);
+       s = 1 << i;
+       i -= ALLOC_MIN_SHIFT;
+
+       a = ptr;
+
+       spin_lock_irqsave(&poolp->lock, flags);
+       while (1) {
+               if (s == max_chunk_size) {
+                       ((struct gen_pool_link *)a)->next = h[i].next;
+                       h[i].next = (struct gen_pool_link *)a;
+                       break;
                }
-               spin_unlock_irqrestore(&chunk->lock, flags);
-       }
-       read_unlock(&pool->lock);
-       return 0;
-}
-EXPORT_SYMBOL(gen_pool_alloc);
+               b = a ^ s;
+               q = &h[i];
 
+               while (q->next && q->next != (struct gen_pool_link *)b)
+                       q = q->next;
 
-/*
- * Free the specified memory back to the specified pool.
- *
- * @pool: pool to free to
- * @addr: starting address of memory to free back to pool
- * @size: size in bytes of memory to free
- */
-void gen_pool_free(struct gen_pool *pool, unsigned long addr, size_t size)
-{
-       struct list_head *_chunk;
-       struct gen_pool_chunk *chunk;
-       unsigned long flags;
-       int order = pool->min_alloc_order;
-       int bit, nbits;
-
-       nbits = (size + (1UL << order) - 1) >> order;
-
-       read_lock(&pool->lock);
-       list_for_each(_chunk, &pool->chunks) {
-               chunk = list_entry(_chunk, struct gen_pool_chunk, next_chunk);
-
-               if (addr >= chunk->start_addr && addr < chunk->end_addr) {
-                       BUG_ON(addr + size > chunk->end_addr);
-                       spin_lock_irqsave(&chunk->lock, flags);
-                       bit = (addr - chunk->start_addr) >> order;
-                       while (nbits--)
-                               __clear_bit(bit++, &chunk->bits);
-                       spin_unlock_irqrestore(&chunk->lock, flags);
+               if (!q->next) {
+                       ((struct gen_pool_link *)a)->next = h[i].next;
+                       h[i].next = (struct gen_pool_link *)a;
                        break;
                }
+               q->next = q->next->next;
+               a = a & b;
+               s <<= 1;
+               i++;
        }
-       BUG_ON(nbits > 0);
-       read_unlock(&pool->lock);
+       spin_unlock_irqrestore(&poolp->lock, flags);
 }
 EXPORT_SYMBOL(gen_pool_free);