lib/util.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #ifndef UTIL_H
  18 #define UTIL_H 1
  19
  20 #include <limits.h>
  21 #include <stdarg.h>
  22 #include <stdbool.h>
  23 #include <stddef.h>
  24 #include <stdint.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <string.h>
  28 #include "compiler.h"
  29 #include "openvswitch/types.h"
  30
  31 #ifndef va_copy
  32 #ifdef __va_copy
  33 #define va_copy __va_copy
  34 #else
  35 #define va_copy(dst, src) ((dst) = (src))
  36 #endif
  37 #endif
  38
  39 #ifdef __CHECKER__
  40 #define BUILD_ASSERT(EXPR) ((void) 0)
  41 #define BUILD_ASSERT_DECL(EXPR) extern int (*build_assert(void))[1]
  42 #elif !defined(__cplusplus)
  43 /* Build-time assertion building block. */
  44 #define BUILD_ASSERT__(EXPR) \
  45         sizeof(struct { unsigned int build_assert_failed : (EXPR) ? 1 : -1; })
  46
  47 /* Build-time assertion for use in a statement context. */
  48 #define BUILD_ASSERT(EXPR) (void) BUILD_ASSERT__(EXPR)
  49
  50 /* Build-time assertion for use in a declaration context. */
  51 #define BUILD_ASSERT_DECL(EXPR) \
  52         extern int (*build_assert(void))[BUILD_ASSERT__(EXPR)]
  53 #else /* __cplusplus */
  54 #include <boost/static_assert.hpp>
  55 #define BUILD_ASSERT BOOST_STATIC_ASSERT
  56 #define BUILD_ASSERT_DECL BOOST_STATIC_ASSERT
  57 #endif /* __cplusplus */
  58
  59 #ifdef __GNUC__
  60 #define BUILD_ASSERT_GCCONLY(EXPR) BUILD_ASSERT(EXPR)
  61 #define BUILD_ASSERT_DECL_GCCONLY(EXPR) BUILD_ASSERT_DECL(EXPR)
  62 #else
  63 #define BUILD_ASSERT_GCCONLY(EXPR) ((void) 0)
  64 #define BUILD_ASSERT_DECL_GCCONLY(EXPR) ((void) 0)
  65 #endif
  66
  67 /* Like the standard assert macro, except:
  68  *
  69  *   - Writes the failure message to the log.
  70  *
  71  *   - Not affected by NDEBUG. */
  72 #define ovs_assert(CONDITION)                                           \
  73     if (!OVS_LIKELY(CONDITION)) {                                       \
  74         ovs_assert_failure(SOURCE_LOCATOR, __func__, #CONDITION);       \
  75     }
  76 void ovs_assert_failure(const char *, const char *, const char *) NO_RETURN;
  77
  78 /* Casts 'pointer' to 'type' and issues a compiler warning if the cast changes
  79  * anything other than an outermost "const" or "volatile" qualifier.
  80  *
  81  * The cast to int is present only to suppress an "expression using sizeof
  82  * bool" warning from "sparse" (see
  83  * http://permalink.gmane.org/gmane.comp.parsers.sparse/2967). */
  84 #define CONST_CAST(TYPE, POINTER)                               \
  85     ((void) sizeof ((int) ((POINTER) == (TYPE) (POINTER))),     \
  86      (TYPE) (POINTER))
  87
  88 extern const char *program_name;
  89 extern const char *subprogram_name;
  90
  91 /* Returns the number of elements in ARRAY. */
  92 #define ARRAY_SIZE(ARRAY) (sizeof ARRAY / sizeof *ARRAY)
  93
  94 /* Returns X / Y, rounding up.  X must be nonnegative to round correctly. */
  95 #define DIV_ROUND_UP(X, Y) (((X) + ((Y) - 1)) / (Y))
  96
  97 /* Returns X rounded up to the nearest multiple of Y. */
  98 #define ROUND_UP(X, Y) (DIV_ROUND_UP(X, Y) * (Y))
  99
 100 /* Returns X rounded down to the nearest multiple of Y. */
 101 #define ROUND_DOWN(X, Y) ((X) / (Y) * (Y))
 102
 103 /* Returns true if X is a power of 2, otherwise false. */
 104 #define IS_POW2(X) ((X) && !((X) & ((X) - 1)))
 105
 106 static inline bool
 107 is_pow2(uintmax_t x)
 108 {
 109     return IS_POW2(x);
 110 }
 111
 112 #ifndef MIN
 113 #define MIN(X, Y) ((X) < (Y) ? (X) : (Y))
 114 #endif
 115
 116 #ifndef MAX
 117 #define MAX(X, Y) ((X) > (Y) ? (X) : (Y))
 118 #endif
 119
 120 #define NOT_REACHED() abort()
 121
 122 /* Expands to a string that looks like "<file>:<line>", e.g. "tmp.c:10".
 123  *
 124  * See http://c-faq.com/ansi/stringize.html for an explanation of STRINGIZE and
 125  * STRINGIZE2. */
 126 #define SOURCE_LOCATOR __FILE__ ":" STRINGIZE(__LINE__)
 127 #define STRINGIZE(ARG) STRINGIZE2(ARG)
 128 #define STRINGIZE2(ARG) #ARG
 129
 130 /* Given a pointer-typed lvalue OBJECT, expands to a pointer type that may be
 131  * assigned to OBJECT. */
 132 #ifdef __GNUC__
 133 #define OVS_TYPEOF(OBJECT) typeof(OBJECT)
 134 #else
 135 #define OVS_TYPEOF(OBJECT) void *
 136 #endif
 137
 138 /* Given OBJECT of type pointer-to-structure, expands to the offset of MEMBER
 139  * within an instance of the structure.
 140  *
 141  * The GCC-specific version avoids the technicality of undefined behavior if
 142  * OBJECT is null, invalid, or not yet initialized.  This makes some static
 143  * checkers (like Coverity) happier.  But the non-GCC version does not actually
 144  * dereference any pointer, so it would be surprising for it to cause any
 145  * problems in practice.
 146  */
 147 #ifdef __GNUC__
 148 #define OBJECT_OFFSETOF(OBJECT, MEMBER) offsetof(typeof(*(OBJECT)), MEMBER)
 149 #else
 150 #define OBJECT_OFFSETOF(OBJECT, MEMBER) \
 151     ((char *) &(OBJECT)->MEMBER - (char *) (OBJECT))
 152 #endif
 153
 154 /* Given POINTER, the address of the given MEMBER in a STRUCT object, returns
 155    the STRUCT object. */
 156 #define CONTAINER_OF(POINTER, STRUCT, MEMBER)                           \
 157         ((STRUCT *) (void *) ((char *) (POINTER) - offsetof (STRUCT, MEMBER)))
 158
 159 /* Given POINTER, the address of the given MEMBER within an object of the type
 160  * that that OBJECT points to, returns OBJECT as an assignment-compatible
 161  * pointer type (either the correct pointer type or "void *").  OBJECT must be
 162  * an lvalue.
 163  *
 164  * This is the same as CONTAINER_OF except that it infers the structure type
 165  * from the type of '*OBJECT'. */
 166 #define OBJECT_CONTAINING(POINTER, OBJECT, MEMBER)                      \
 167     ((OVS_TYPEOF(OBJECT)) (void *)                                      \
 168      ((char *) (POINTER) - OBJECT_OFFSETOF(OBJECT, MEMBER)))
 169
 170 /* Given POINTER, the address of the given MEMBER within an object of the type
 171  * that that OBJECT points to, assigns the address of the outer object to
 172  * OBJECT, which must be an lvalue.
 173  *
 174  * Evaluates to 1. */
 175 #define ASSIGN_CONTAINER(OBJECT, POINTER, MEMBER) \
 176     ((OBJECT) = OBJECT_CONTAINING(POINTER, OBJECT, MEMBER), 1)
 177
 178 #ifdef  __cplusplus
 179 extern "C" {
 180 #endif
 181
 182 void set_program_name__(const char *name, const char *version,
 183                         const char *date, const char *time);
 184 #define set_program_name(name) \
 185         set_program_name__(name, VERSION, __DATE__, __TIME__)
 186
 187 const char *get_program_version(void);
 188 void ovs_print_version(uint8_t min_ofp, uint8_t max_ofp);
 189
 190 void out_of_memory(void) NO_RETURN;
 191 void *xmalloc(size_t) MALLOC_LIKE;
 192 void *xcalloc(size_t, size_t) MALLOC_LIKE;
 193 void *xzalloc(size_t) MALLOC_LIKE;
 194 void *xrealloc(void *, size_t);
 195 void *xmemdup(const void *, size_t) MALLOC_LIKE;
 196 char *xmemdup0(const char *, size_t) MALLOC_LIKE;
 197 char *xstrdup(const char *) MALLOC_LIKE;
 198 char *xasprintf(const char *format, ...) PRINTF_FORMAT(1, 2) MALLOC_LIKE;
 199 char *xvasprintf(const char *format, va_list) PRINTF_FORMAT(1, 0) MALLOC_LIKE;
 200 void *x2nrealloc(void *p, size_t *n, size_t s);
 201
 202 void ovs_strlcpy(char *dst, const char *src, size_t size);
 203 void ovs_strzcpy(char *dst, const char *src, size_t size);
 204
 205 void ovs_abort(int err_no, const char *format, ...)
 206     PRINTF_FORMAT(2, 3) NO_RETURN;
 207 void ovs_abort_valist(int err_no, const char *format, va_list)
 208     PRINTF_FORMAT(2, 0) NO_RETURN;
 209 void ovs_fatal(int err_no, const char *format, ...)
 210     PRINTF_FORMAT(2, 3) NO_RETURN;
 211 void ovs_fatal_valist(int err_no, const char *format, va_list)
 212     PRINTF_FORMAT(2, 0) NO_RETURN;
 213 void ovs_error(int err_no, const char *format, ...) PRINTF_FORMAT(2, 3);
 214 void ovs_error_valist(int err_no, const char *format, va_list)
 215     PRINTF_FORMAT(2, 0);
 216 const char *ovs_retval_to_string(int);
 217 void ovs_hex_dump(FILE *, const void *, size_t, uintptr_t offset, bool ascii);
 218
 219 bool str_to_int(const char *, int base, int *);
 220 bool str_to_long(const char *, int base, long *);
 221 bool str_to_llong(const char *, int base, long long *);
 222 bool str_to_uint(const char *, int base, unsigned int *);
 223 bool str_to_ulong(const char *, int base, unsigned long *);
 224 bool str_to_ullong(const char *, int base, unsigned long long *);
 225
 226 bool str_to_double(const char *, double *);
 227
 228 int hexit_value(int c);
 229 unsigned int hexits_value(const char *s, size_t n, bool *ok);
 230
 231 const char *english_list_delimiter(size_t index, size_t total);
 232
 233 char *get_cwd(void);
 234 char *dir_name(const char *file_name);
 235 char *base_name(const char *file_name);
 236 char *abs_file_name(const char *dir, const char *file_name);
 237
 238 char *xreadlink(const char *filename);
 239 char *follow_symlinks(const char *filename);
 240
 241 void ignore(bool x OVS_UNUSED);
 242 \f
 243 /* Bitwise tests. */
 244
 245 /* Returns the number of trailing 0-bits in 'n'.  Undefined if 'n' == 0.
 246  *
 247  * This compiles to a single machine instruction ("bsf") with GCC on x86. */
 248 #if !defined(UINT_MAX) || !defined(UINT32_MAX)
 249 #error "Someone screwed up the #includes."
 250 #elif __GNUC__ >= 4 && UINT_MAX == UINT32_MAX
 251 static inline int
 252 raw_ctz(uint32_t n)
 253 {
 254     return __builtin_ctz(n);
 255 }
 256 #else
 257 /* Defined in util.c. */
 258 int raw_ctz(uint32_t n);
 259 #endif
 260
 261 /* Returns the number of trailing 0-bits in 'n', or 32 if 'n' is 0. */
 262 static inline int
 263 ctz(uint32_t n)
 264 {
 265     return n ? raw_ctz(n) : 32;
 266 }
 267
 268 int log_2_floor(uint32_t);
 269 int log_2_ceil(uint32_t);
 270 unsigned int popcount(uint32_t);
 271
 272 /* Returns the rightmost 1-bit in 'x' (e.g. 01011000 => 00001000), or 0 if 'x'
 273  * is 0. */
 274 static inline uintmax_t
 275 rightmost_1bit(uintmax_t x)
 276 {
 277     return x & -x;
 278 }
 279
 280 /* Returns 'x' with its rightmost 1-bit changed to a zero (e.g. 01011000 =>
 281  * 01010000), or 0 if 'x' is 0. */
 282 static inline uintmax_t
 283 zero_rightmost_1bit(uintmax_t x)
 284 {
 285     return x & (x - 1);
 286 }
 287
 288 /* Returns the index of the rightmost 1-bit in 'x' (e.g. 01011000 => 3), or 32
 289  * if 'x' is 0.
 290  *
 291  * Unlike the other functions for rightmost 1-bits, this function only works
 292  * with 32-bit integers. */
 293 static inline uint32_t
 294 rightmost_1bit_idx(uint32_t x)
 295 {
 296     return x ? ctz(x) : 32;
 297 }
 298
 299 /* Returns the index of the rightmost 1-bit in 'x' (e.g. 01011000 => 6), or 32
 300  * if 'x' is 0.
 301  *
 302  * This function only works with 32-bit integers. */
 303 static inline uint32_t
 304 leftmost_1bit_idx(uint32_t x)
 305 {
 306     return x ? log_2_floor(x) : 32;
 307 }
 308 \f
 309 bool is_all_zeros(const uint8_t *, size_t);
 310 bool is_all_ones(const uint8_t *, size_t);
 311 void bitwise_copy(const void *src, unsigned int src_len, unsigned int src_ofs,
 312                   void *dst, unsigned int dst_len, unsigned int dst_ofs,
 313                   unsigned int n_bits);
 314 void bitwise_zero(void *dst_, unsigned int dst_len, unsigned dst_ofs,
 315                   unsigned int n_bits);
 316 void bitwise_one(void *dst_, unsigned int dst_len, unsigned dst_ofs,
 317                  unsigned int n_bits);
 318 bool bitwise_is_all_zeros(const void *, unsigned int len, unsigned int ofs,
 319                           unsigned int n_bits);
 320 void bitwise_put(uint64_t value,
 321                  void *dst, unsigned int dst_len, unsigned int dst_ofs,
 322                  unsigned int n_bits);
 323 uint64_t bitwise_get(const void *src, unsigned int src_len,
 324                      unsigned int src_ofs, unsigned int n_bits);
 325
 326 #ifdef  __cplusplus
 327 }
 328 #endif
 329
 330 #endif /* util.h */