/*
 *  linux/fs/hfs/bitmap.c
 *
 * Copyright (C) 1996-1997  Paul H. Hargrove
 * (C) 2003 Ardis Technologies <roman@ardistech.com>
 * This file may be distributed under the terms of the GNU General Public License.
 *
 * Based on GPLed code Copyright (C) 1995  Michael Dreher
 *
 * This file contains the code to modify the volume bitmap:
 * search/set/clear bits.
 */

#include "hfs_fs.h"

/*
 * hfs_find_zero_bit()
 *
 * Description:
 *  Given a block of memory, its length in bits, and a starting bit number,
 *  determine the number of the first zero bits (in left-to-right ordering)
 *  in that range.
 *
 *  Returns >= 'size' if no zero bits are found in the range.
 *
 *  Accesses memory in 32-bit aligned chunks of 32-bits and thus
 *  may read beyond the 'size'th bit.
 */
static u32 hfs_find_set_zero_bits(__be32 *bitmap, u32 size, u32 offset, u32 *max)
{
 __be32 *curr, *end;
 u32 mask, start, len, n;
 __be32 val;
 int i;

 len = *max;
 if (!len)
  return size;

 curr = bitmap + (offset / 32);
 end = bitmap + ((size + 31) / 32);

 /* scan the first partial u32 for zero bits */
 val = *curr;
 if (~val) {
  n = be32_to_cpu(val);
  i = offset % 32;
  mask = (1U << 31) >> i;
  for (; i < 32; mask >>= 1, i++) {
   if (!(n & mask))
    goto found;
  }
 }

 /* scan complete u32s for the first zero bit */
 while (++curr < end) {
  val = *curr;
  if (~val) {
   n = be32_to_cpu(val);
   mask = 1 << 31;
   for (i = 0; i < 32; mask >>= 1, i++) {
    if (!(n & mask))
     goto found;
   }
  }
 }
 return size;

found:
 start = (curr - bitmap) * 32 + i;
 if (start >= size)
  return start;
 /* do any partial u32 at the start */
 len = min(size - start, len);
 while (1) {
  n |= mask;
  if (++i >= 32)
   break;
  mask >>= 1;
  if (!--len || n & mask)
   goto done;
 }
 if (!--len)
  goto done;
 *curr++ = cpu_to_be32(n);
 /* do full u32s */
 while (1) {
  n = be32_to_cpu(*curr);
  if (len < 32)
   break;
  if (n) {
   len = 32;
   break;
  }
  *curr++ = cpu_to_be32(0xffffffff);
  len -= 32;
 }
 /* do any partial u32 at end */
 mask = 1U << 31;
 for (i = 0; i < len; i++) {
  if (n & mask)
   break;
  n |= mask;
  mask >>= 1;
 }
done:
 *curr = cpu_to_be32(n);
 *max = (curr - bitmap) * 32 + i - start;
 return start;
}

/*
 * hfs_vbm_search_free()
 *
 * Description:
 *   Search for 'num_bits' consecutive cleared bits in the bitmap blocks of
 *   the hfs MDB. 'mdb' had better be locked or the returned range
 *   may be no longer free, when this functions returns!
 *   XXX Currently the search starts from bit 0, but it should start with
 *   the bit number stored in 's_alloc_ptr' of the MDB.
 * Input Variable(s):
 *   struct hfs_mdb *mdb: Pointer to the hfs MDB
 *   u16 *num_bits: Pointer to the number of cleared bits
 *     to search for
 * Output Variable(s):
 *   u16 *num_bits: The number of consecutive clear bits of the
 *     returned range. If the bitmap is fragmented, this will be less than
 *     requested and it will be zero, when the disk is full.
 * Returns:
 *   The number of the first bit of the range of cleared bits which has been
 *   found. When 'num_bits' is zero, this is invalid!
 * Preconditions:
 *   'mdb' points to a "valid" (struct hfs_mdb).
 *   'num_bits' points to a variable of type (u16), which contains
 * the number of cleared bits to find.
 * Postconditions:
 *   'num_bits' is set to the length of the found sequence.
 */
u32 hfs_vbm_search_free(struct super_block *sb, u32 goal, u32 *num_bits)
{
 void *bitmap;
 u32 pos;

 /* make sure we have actual work to perform */
 if (!*num_bits)
  return 0;

 mutex_lock(&HFS_SB(sb)->bitmap_lock);
 bitmap = HFS_SB(sb)->bitmap;

 pos = hfs_find_set_zero_bits(bitmap, HFS_SB(sb)->fs_ablocks, goal, num_bits);
 if (pos >= HFS_SB(sb)->fs_ablocks) {
  if (goal)
   pos = hfs_find_set_zero_bits(bitmap, goal, 0, num_bits);
  if (pos >= HFS_SB(sb)->fs_ablocks) {
   *num_bits = pos = 0;
   goto out;
  }
 }

 hfs_dbg(BITMAP, "alloc_bits: %u,%u\n", pos, *num_bits);
 HFS_SB(sb)->free_ablocks -= *num_bits;
 hfs_bitmap_dirty(sb);
out:
 mutex_unlock(&HFS_SB(sb)->bitmap_lock);
 return pos;
}


/*
 * hfs_clear_vbm_bits()
 *
 * Description:
 *   Clear the requested bits in the volume bitmap of the hfs filesystem
 * Input Variable(s):
 *   struct hfs_mdb *mdb: Pointer to the hfs MDB
 *   u16 start: The offset of the first bit
 *   u16 count: The number of bits
 * Output Variable(s):
 *   None
 * Returns:
 *    0: no error
 *   -1: One of the bits was already clear.  This is a strange
 *  error and when it happens, the filesystem must be repaired!
 *   -2: One or more of the bits are out of range of the bitmap.
 * Preconditions:
 *   'mdb' points to a "valid" (struct hfs_mdb).
 * Postconditions:
 *   Starting with bit number 'start', 'count' bits in the volume bitmap
 *   are cleared. The affected bitmap blocks are marked "dirty", the free
 *   block count of the MDB is updated and the MDB is marked dirty.
 */
int hfs_clear_vbm_bits(struct super_block *sb, u16 start, u16 count)
{
 __be32 *curr;
 u32 mask;
 int i, len;

 /* is there any actual work to be done? */
 if (!count)
  return 0;

 hfs_dbg(BITMAP, "clear_bits: %u,%u\n", start, count);
 /* are all of the bits in range? */
 if ((start + count) > HFS_SB(sb)->fs_ablocks)
  return -2;

 mutex_lock(&HFS_SB(sb)->bitmap_lock);
 /* bitmap is always on a 32-bit boundary */
 curr = HFS_SB(sb)->bitmap + (start / 32);
 len = count;

 /* do any partial u32 at the start */
 i = start % 32;
 if (i) {
  int j = 32 - i;
  mask = 0xffffffffU << j;
  if (j > count) {
   mask |= 0xffffffffU >> (i + count);
   *curr &= cpu_to_be32(mask);
   goto out;
  }
  *curr++ &= cpu_to_be32(mask);
  count -= j;
 }

 /* do full u32s */
 while (count >= 32) {
  *curr++ = 0;
  count -= 32;
 }
 /* do any partial u32 at end */
 if (count) {
  mask = 0xffffffffU >> count;
  *curr &= cpu_to_be32(mask);
 }
out:
 HFS_SB(sb)->free_ablocks += len;
 mutex_unlock(&HFS_SB(sb)->bitmap_lock);
 hfs_bitmap_dirty(sb);

 return 0;
}