1*2874c5fdSThomas Gleixner /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */ 20389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo /* Integer base 2 logarithm calculation 30389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo * 40389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo * Copyright (C) 2006 Red Hat, Inc. All Rights Reserved. 50389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo * Written by David Howells ([email protected]) 60389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo */ 70389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo 80389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo #ifndef _TOOLS_LINUX_LOG2_H 90389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo #define _TOOLS_LINUX_LOG2_H 100389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo 11a12a4e02SArnaldo Carvalho de Melo #include <linux/bitops.h> 12a12a4e02SArnaldo Carvalho de Melo #include <linux/types.h> 13a12a4e02SArnaldo Carvalho de Melo 140389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo /* 15fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * non-constant log of base 2 calculators 16fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * - the arch may override these in asm/bitops.h if they can be implemented 17fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * more efficiently than using fls() and fls64() 18fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * - the arch is not required to handle n==0 if implementing the fallback 19fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo */ 20fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo static inline __attribute__((const)) __ilog2_u32(u32 n)21fa37c025SArnaldo Carvalho de Meloint __ilog2_u32(u32 n) 22fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo { 23fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo return fls(n) - 1; 24fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo } 25fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo 26fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo static inline __attribute__((const)) __ilog2_u64(u64 n)27fa37c025SArnaldo Carvalho de Meloint __ilog2_u64(u64 n) 28fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo { 29fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo return fls64(n) - 1; 30fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo } 31fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo 32fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo /* 330389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo * Determine whether some value is a power of two, where zero is 340389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo * *not* considered a power of two. 350389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo */ 360389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo 370389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo static inline __attribute__((const)) is_power_of_2(unsigned long n)380389cd1fSArnaldo Carvalho de Melobool is_power_of_2(unsigned long n) 390389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo { 400389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo return (n != 0 && ((n & (n - 1)) == 0)); 410389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo } 420389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo 43fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo /* 44bd185794SArnaldo Carvalho de Melo * round up to nearest power of two 45bd185794SArnaldo Carvalho de Melo */ 46bd185794SArnaldo Carvalho de Melo static inline __attribute__((const)) __roundup_pow_of_two(unsigned long n)47bd185794SArnaldo Carvalho de Melounsigned long __roundup_pow_of_two(unsigned long n) 48bd185794SArnaldo Carvalho de Melo { 49bd185794SArnaldo Carvalho de Melo return 1UL << fls_long(n - 1); 50bd185794SArnaldo Carvalho de Melo } 51bd185794SArnaldo Carvalho de Melo 52bd185794SArnaldo Carvalho de Melo /* 53fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * round down to nearest power of two 54fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo */ 55fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo static inline __attribute__((const)) __rounddown_pow_of_two(unsigned long n)56fa37c025SArnaldo Carvalho de Melounsigned long __rounddown_pow_of_two(unsigned long n) 57fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo { 58fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo return 1UL << (fls_long(n) - 1); 59fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo } 60fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo 61fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo /** 62fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * ilog2 - log of base 2 of 32-bit or a 64-bit unsigned value 63fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * @n - parameter 64fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * 65fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * constant-capable log of base 2 calculation 66fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * - this can be used to initialise global variables from constant data, hence 67fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * the massive ternary operator construction 68fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * 69fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * selects the appropriately-sized optimised version depending on sizeof(n) 70fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo */ 71fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo #define ilog2(n) \ 72fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo ( \ 73fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo __builtin_constant_p(n) ? ( \ 74474c9015SLinus Torvalds (n) < 2 ? 0 : \ 75fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 63) ? 63 : \ 76fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 62) ? 62 : \ 77fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 61) ? 61 : \ 78fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 60) ? 60 : \ 79fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 59) ? 59 : \ 80fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 58) ? 58 : \ 81fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 57) ? 57 : \ 82fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 56) ? 56 : \ 83fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 55) ? 55 : \ 84fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 54) ? 54 : \ 85fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 53) ? 53 : \ 86fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 52) ? 52 : \ 87fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 51) ? 51 : \ 88fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 50) ? 50 : \ 89fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 49) ? 49 : \ 90fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 48) ? 48 : \ 91fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 47) ? 47 : \ 92fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 46) ? 46 : \ 93fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 45) ? 45 : \ 94fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 44) ? 44 : \ 95fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 43) ? 43 : \ 96fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 42) ? 42 : \ 97fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 41) ? 41 : \ 98fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 40) ? 40 : \ 99fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 39) ? 39 : \ 100fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 38) ? 38 : \ 101fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 37) ? 37 : \ 102fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 36) ? 36 : \ 103fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 35) ? 35 : \ 104fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 34) ? 34 : \ 105fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 33) ? 33 : \ 106fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 32) ? 32 : \ 107fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 31) ? 31 : \ 108fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 30) ? 30 : \ 109fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 29) ? 29 : \ 110fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 28) ? 28 : \ 111fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 27) ? 27 : \ 112fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 26) ? 26 : \ 113fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 25) ? 25 : \ 114fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 24) ? 24 : \ 115fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 23) ? 23 : \ 116fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 22) ? 22 : \ 117fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 21) ? 21 : \ 118fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 20) ? 20 : \ 119fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 19) ? 19 : \ 120fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 18) ? 18 : \ 121fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 17) ? 17 : \ 122fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (n) & (1ULL << 16) ? 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( \ 154bd185794SArnaldo Carvalho de Melo (n == 1) ? 1 : \ 155bd185794SArnaldo Carvalho de Melo (1UL << (ilog2((n) - 1) + 1)) \ 156bd185794SArnaldo Carvalho de Melo ) : \ 157bd185794SArnaldo Carvalho de Melo __roundup_pow_of_two(n) \ 158bd185794SArnaldo Carvalho de Melo ) 159fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo 160fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo /** 161fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * rounddown_pow_of_two - round the given value down to nearest power of two 162fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * @n - parameter 163fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * 164fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * round the given value down to the nearest power of two 165fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * - the result is undefined when n == 0 166fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo * - this can be used to initialise global variables from constant data 167fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo */ 168fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo #define rounddown_pow_of_two(n) \ 169fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo ( \ 170fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo __builtin_constant_p(n) ? ( \ 171fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo (1UL << ilog2(n))) : \ 172fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo __rounddown_pow_of_two(n) \ 173fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo ) 174fa37c025SArnaldo Carvalho de Melo 1750389cd1fSArnaldo Carvalho de Melo #endif /* _TOOLS_LINUX_LOG2_H */ 176