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内核中bitmap的使用
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 sizefound: 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：
内核模块
应用层程序
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。
内核中bitmap的使用
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