c - 如何理解bitmap_set()？

Question

linux内核中，include/linux/bitmap.h，bitmap_set()函数

void bitmap_set(unsigned long *map, int start, int nr)
{
    unsigned long *p = map + BIT_WORD(start);   
    const int size = start + nr;
    int bits_to_set = BITS_PER_LONG - (start % BITS_PER_LONG);
    unsigned long mask_to_set = BITMAP_FIRST_WORD_MASK(start);

    while (nr - bits_to_set >= 0) {
        *p |= mask_to_set;
        nr -= bits_to_set;
        bits_to_set = BITS_PER_LONG;
        mask_to_set = ~0UL;
        p++;
    }
    if (nr) { 
        mask_to_set &= BITMAP_LAST_WORD_MASK(size);
        *p |= mask_to_set;
    }
}

#define BIT_WORD(nr)        ((nr) / BITS_PER_LONG)
#define BITS_PER_LONG __WORDSIZE
#ifndef __WORDSIZE
#define __WORDSIZE (__SIZEOF_LONG__ * 8)
#endif
#define BITMAP_FIRST_WORD_MASK(start) (~0UL << ((start) % BITS_PER_LONG))
#define BITMAP_LAST_WORD_MASK(nbits)                    \
(                                   \
    ((nbits) % BITS_PER_LONG) ?                 \
        (1UL<<((nbits) % BITS_PER_LONG))-1 : ~0UL       \
)

这个函数我看了，还是没看懂。例如:

1. 我觉得应该是

   bits_to_set = start % BITS_PER_LONG;
   

   代替

   bits_to_set = BITS_PER_LONG - (start % BITS_PER_LONG);
   

2. 我觉得应该是size = nr而不是size = start + nr;，因为nr代表的是长度应该设置的区域。

3. 如何理解BITMAP_LAST_WORD_MASK(nbits)？
   

4. 如何理解这个功能的设计？
   

谢谢

Answer 1

自

int bits_to_set = BITS_PER_LONG - (start % BITS_PER_LONG);

因此

(start % BITS_PER_LONG) + bits_to_set = BITS_PER_LONG;

从中我们可以看出bits_to_set是缺少的(如果有的话)数字来完成 start当我们将开始分成大小相等的部分时 BITS_PER_LONG .

|0       BITS_PER_LONG,       2*BITS_PER_LONG,       3*BITS_PER_LONG,   start|
|                                                                   ^^^^^^^^^^
                                                                   bits_to_set

然后我们正在测试(nr - bits_to_set)查找 nr 是否大于或等于余数的值。如果位不在 bits_to_set 内，那么最后一个词就是我们需要的

if (nr) { 
    mask_to_set &= BITMAP_LAST_WORD_MASK(size);
    *p |= mask_to_set;
}

否则我们必须遍历其他 BITS_PER_LONG 大小的 map :

while (nr - bits_to_set >= 0) {
    *p |= mask_to_set;            // 1
    nr -= bits_to_set;            // 2
    bits_to_set = BITS_PER_LONG;  // 3
    mask_to_set = ~0UL;           // 4
    p++;                          // 5
}

第一次运行:1.敷面膜2. 减去提醒 (bits_to_set) 所以 nr 现在是 BITS_PER_LONG 的倍数(如果我们除以它，我们知道有多少个 BITS_PER_LONG 大小的 block )3. 现在 bits_to_set = BITS_PER_LONG 5. 递增指针

接下来的运行:我们正在减去 block 并继续前进