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在编写应用层代码中使用位图,发现内核中已经有现成的实现便使用之。对位图的使用主要是几个
关键API。
第一:bitmap_zero函数用于初始化位图
源码如下:
/*
*@dst: 位图的起始地址
*@nbits: 位图的个数
*/
static inline void bitmap_zero(unsigned long *dst, int nbits)
{
int len = BITS_TO_LONGS(nbits) * sizeof(unsigned long);
memset(dst, 0, len);
}
第二:bitmap_set函数用于设置特定的位
1 /* 2 * @map: 位图的内存空间的首地址 3 * @start:需要设置的起始位 4 * @nr : 需要设置的位的数目 5 */ 6 void bitmap_set(unsigned long *map, int start, int nr) 7 { 8 unsigned long *p = map + BIT_WORD(start); //以unsigned long 为单位的情况,设置起始位置 9 const int size = start + nr; //需要设置的末位,不包括此位 10 /* 11 * @bits_to_set 在一个需要设置的unsigned long中,可能需要设置的位 12 * [0_____start_________BITS_PER_LONG) 13 * [0____________________bits_to_set) 14 */ 15 int bits_to_set = BITS_PER_LONG - (start % BITS_PER_LONG); 16 unsigned long mask_to_set = BITMAP_FIRST_WORD_MASK(start); 17 18 while (nr - bits_to_set >= 0) { 19 *p |= mask_to_set; 20 nr -= bits_to_set; 21 bits_to_set = BITS_PER_LONG; //经过上一步的操作后,需要设置的位都是BITS_PER_LONG的倍数 22 mask_to_set = ~0UL; 23 p++; 24 } 25 if (nr) { //nr 必须大于1,此函数才有效果 26 mask_to_set &= BITMAP_LAST_WORD_MASK(size); 27 *p |= mask_to_set; //产生最终的效果 28 } 29 }
与bit_set函数相对应的是bit_clear函数用于清除位,其实现原理和bit_set函数类似。
第三:find_first_zero_bit函数用于找到第一个清空位
/* * Find the first cleared bit in a memory region. * @addr: 位图的起始位置 * @size: 位图的大小 */ unsigned long find_first_zero_bit(const unsigned long *addr, unsigned long size) { const unsigned long *p = addr; unsigned long result = 0; unsigned long tmp; while (size & ~(BITS_PER_LONG-1)) { //位图的大小超过一个 BIT_PER_LONG的情况下 if (~(tmp = *(p++))) goto found; result += BITS_PER_LONG; size -= BITS_PER_LONG; } if (!size) //此情况成立的时候,也是没有找到。且size应该是 BIT_PER_LONG的整数倍。 return result; tmp = (*p) | (~0UL << size); if (tmp == ~0UL) /* Are any bits zero? */ return result + size; /* Nope. */ //如果没有找到就会返回 size found: return result + ffz(tmp); }
于此函数对应的是函数find_first_bit寻找第一个设置位。
第四:find_next_zero_bit 和 find_next_bit 函数可以在第一次找到后,再次寻找清空位或设置位。
具体使用情况可以参考:
备注:
位图除了应用于内存管理,还可以应用到对共享资源的管理,LDD3的P128就有提到。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/lxgeek/p/4083987.html