Merge tag 'staging-5.1-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh...
[sfrench/cifs-2.6.git] / include / linux / kernel.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_KERNEL_H
3 #define _LINUX_KERNEL_H
4
5
6 #include <stdarg.h>
7 #include <linux/linkage.h>
8 #include <linux/stddef.h>
9 #include <linux/types.h>
10 #include <linux/compiler.h>
11 #include <linux/bitops.h>
12 #include <linux/log2.h>
13 #include <linux/typecheck.h>
14 #include <linux/printk.h>
15 #include <linux/build_bug.h>
16 #include <asm/byteorder.h>
17 #include <uapi/linux/kernel.h>
18
19 #define USHRT_MAX       ((u16)(~0U))
20 #define SHRT_MAX        ((s16)(USHRT_MAX>>1))
21 #define SHRT_MIN        ((s16)(-SHRT_MAX - 1))
22 #define INT_MAX         ((int)(~0U>>1))
23 #define INT_MIN         (-INT_MAX - 1)
24 #define UINT_MAX        (~0U)
25 #define LONG_MAX        ((long)(~0UL>>1))
26 #define LONG_MIN        (-LONG_MAX - 1)
27 #define ULONG_MAX       (~0UL)
28 #define LLONG_MAX       ((long long)(~0ULL>>1))
29 #define LLONG_MIN       (-LLONG_MAX - 1)
30 #define ULLONG_MAX      (~0ULL)
31 #define SIZE_MAX        (~(size_t)0)
32 #define PHYS_ADDR_MAX   (~(phys_addr_t)0)
33
34 #define U8_MAX          ((u8)~0U)
35 #define S8_MAX          ((s8)(U8_MAX>>1))
36 #define S8_MIN          ((s8)(-S8_MAX - 1))
37 #define U16_MAX         ((u16)~0U)
38 #define S16_MAX         ((s16)(U16_MAX>>1))
39 #define S16_MIN         ((s16)(-S16_MAX - 1))
40 #define U32_MAX         ((u32)~0U)
41 #define S32_MAX         ((s32)(U32_MAX>>1))
42 #define S32_MIN         ((s32)(-S32_MAX - 1))
43 #define U64_MAX         ((u64)~0ULL)
44 #define S64_MAX         ((s64)(U64_MAX>>1))
45 #define S64_MIN         ((s64)(-S64_MAX - 1))
46
47 #define STACK_MAGIC     0xdeadbeef
48
49 /**
50  * REPEAT_BYTE - repeat the value @x multiple times as an unsigned long value
51  * @x: value to repeat
52  *
53  * NOTE: @x is not checked for > 0xff; larger values produce odd results.
54  */
55 #define REPEAT_BYTE(x)  ((~0ul / 0xff) * (x))
56
57 /* @a is a power of 2 value */
58 #define ALIGN(x, a)             __ALIGN_KERNEL((x), (a))
59 #define ALIGN_DOWN(x, a)        __ALIGN_KERNEL((x) - ((a) - 1), (a))
60 #define __ALIGN_MASK(x, mask)   __ALIGN_KERNEL_MASK((x), (mask))
61 #define PTR_ALIGN(p, a)         ((typeof(p))ALIGN((unsigned long)(p), (a)))
62 #define IS_ALIGNED(x, a)                (((x) & ((typeof(x))(a) - 1)) == 0)
63
64 /* generic data direction definitions */
65 #define READ                    0
66 #define WRITE                   1
67
68 /**
69  * ARRAY_SIZE - get the number of elements in array @arr
70  * @arr: array to be sized
71  */
72 #define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]) + __must_be_array(arr))
73
74 #define u64_to_user_ptr(x) (            \
75 {                                       \
76         typecheck(u64, x);              \
77         (void __user *)(uintptr_t)x;    \
78 }                                       \
79 )
80
81 /*
82  * This looks more complex than it should be. But we need to
83  * get the type for the ~ right in round_down (it needs to be
84  * as wide as the result!), and we want to evaluate the macro
85  * arguments just once each.
86  */
87 #define __round_mask(x, y) ((__typeof__(x))((y)-1))
88 /**
89  * round_up - round up to next specified power of 2
90  * @x: the value to round
91  * @y: multiple to round up to (must be a power of 2)
92  *
93  * Rounds @x up to next multiple of @y (which must be a power of 2).
94  * To perform arbitrary rounding up, use roundup() below.
95  */
96 #define round_up(x, y) ((((x)-1) | __round_mask(x, y))+1)
97 /**
98  * round_down - round down to next specified power of 2
99  * @x: the value to round
100  * @y: multiple to round down to (must be a power of 2)
101  *
102  * Rounds @x down to next multiple of @y (which must be a power of 2).
103  * To perform arbitrary rounding down, use rounddown() below.
104  */
105 #define round_down(x, y) ((x) & ~__round_mask(x, y))
106
107 /**
108  * FIELD_SIZEOF - get the size of a struct's field
109  * @t: the target struct
110  * @f: the target struct's field
111  * Return: the size of @f in the struct definition without having a
112  * declared instance of @t.
113  */
114 #define FIELD_SIZEOF(t, f) (sizeof(((t*)0)->f))
115
116 #define DIV_ROUND_UP __KERNEL_DIV_ROUND_UP
117
118 #define DIV_ROUND_DOWN_ULL(ll, d) \
119         ({ unsigned long long _tmp = (ll); do_div(_tmp, d); _tmp; })
120
121 #define DIV_ROUND_UP_ULL(ll, d)         DIV_ROUND_DOWN_ULL((ll) + (d) - 1, (d))
122
123 #if BITS_PER_LONG == 32
124 # define DIV_ROUND_UP_SECTOR_T(ll,d) DIV_ROUND_UP_ULL(ll, d)
125 #else
126 # define DIV_ROUND_UP_SECTOR_T(ll,d) DIV_ROUND_UP(ll,d)
127 #endif
128
129 /**
130  * roundup - round up to the next specified multiple
131  * @x: the value to up
132  * @y: multiple to round up to
133  *
134  * Rounds @x up to next multiple of @y. If @y will always be a power
135  * of 2, consider using the faster round_up().
136  *
137  * The `const' here prevents gcc-3.3 from calling __divdi3
138  */
139 #define roundup(x, y) (                                 \
140 {                                                       \
141         const typeof(y) __y = y;                        \
142         (((x) + (__y - 1)) / __y) * __y;                \
143 }                                                       \
144 )
145 /**
146  * rounddown - round down to next specified multiple
147  * @x: the value to round
148  * @y: multiple to round down to
149  *
150  * Rounds @x down to next multiple of @y. If @y will always be a power
151  * of 2, consider using the faster round_down().
152  */
153 #define rounddown(x, y) (                               \
154 {                                                       \
155         typeof(x) __x = (x);                            \
156         __x - (__x % (y));                              \
157 }                                                       \
158 )
159
160 /*
161  * Divide positive or negative dividend by positive or negative divisor
162  * and round to closest integer. Result is undefined for negative
163  * divisors if the dividend variable type is unsigned and for negative
164  * dividends if the divisor variable type is unsigned.
165  */
166 #define DIV_ROUND_CLOSEST(x, divisor)(                  \
167 {                                                       \
168         typeof(x) __x = x;                              \
169         typeof(divisor) __d = divisor;                  \
170         (((typeof(x))-1) > 0 ||                         \
171          ((typeof(divisor))-1) > 0 ||                   \
172          (((__x) > 0) == ((__d) > 0))) ?                \
173                 (((__x) + ((__d) / 2)) / (__d)) :       \
174                 (((__x) - ((__d) / 2)) / (__d));        \
175 }                                                       \
176 )
177 /*
178  * Same as above but for u64 dividends. divisor must be a 32-bit
179  * number.
180  */
181 #define DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(x, divisor)(              \
182 {                                                       \
183         typeof(divisor) __d = divisor;                  \
184         unsigned long long _tmp = (x) + (__d) / 2;      \
185         do_div(_tmp, __d);                              \
186         _tmp;                                           \
187 }                                                       \
188 )
189
190 /*
191  * Multiplies an integer by a fraction, while avoiding unnecessary
192  * overflow or loss of precision.
193  */
194 #define mult_frac(x, numer, denom)(                     \
195 {                                                       \
196         typeof(x) quot = (x) / (denom);                 \
197         typeof(x) rem  = (x) % (denom);                 \
198         (quot * (numer)) + ((rem * (numer)) / (denom)); \
199 }                                                       \
200 )
201
202
203 #define _RET_IP_                (unsigned long)__builtin_return_address(0)
204 #define _THIS_IP_  ({ __label__ __here; __here: (unsigned long)&&__here; })
205
206 #ifdef CONFIG_LBDAF
207 # include <asm/div64.h>
208 # define sector_div(a, b) do_div(a, b)
209 #else
210 # define sector_div(n, b)( \
211 { \
212         int _res; \
213         _res = (n) % (b); \
214         (n) /= (b); \
215         _res; \
216 } \
217 )
218 #endif
219
220 /**
221  * upper_32_bits - return bits 32-63 of a number
222  * @n: the number we're accessing
223  *
224  * A basic shift-right of a 64- or 32-bit quantity.  Use this to suppress
225  * the "right shift count >= width of type" warning when that quantity is
226  * 32-bits.
227  */
228 #define upper_32_bits(n) ((u32)(((n) >> 16) >> 16))
229
230 /**
231  * lower_32_bits - return bits 0-31 of a number
232  * @n: the number we're accessing
233  */
234 #define lower_32_bits(n) ((u32)(n))
235
236 struct completion;
237 struct pt_regs;
238 struct user;
239
240 #ifdef CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY
241 extern int _cond_resched(void);
242 # define might_resched() _cond_resched()
243 #else
244 # define might_resched() do { } while (0)
245 #endif
246
247 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
248 extern void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset);
249 extern void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset);
250 extern void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset);
251
252 /**
253  * might_sleep - annotation for functions that can sleep
254  *
255  * this macro will print a stack trace if it is executed in an atomic
256  * context (spinlock, irq-handler, ...).
257  *
258  * This is a useful debugging help to be able to catch problems early and not
259  * be bitten later when the calling function happens to sleep when it is not
260  * supposed to.
261  */
262 # define might_sleep() \
263         do { __might_sleep(__FILE__, __LINE__, 0); might_resched(); } while (0)
264 /**
265  * cant_sleep - annotation for functions that cannot sleep
266  *
267  * this macro will print a stack trace if it is executed with preemption enabled
268  */
269 # define cant_sleep() \
270         do { __cant_sleep(__FILE__, __LINE__, 0); } while (0)
271 # define sched_annotate_sleep() (current->task_state_change = 0)
272 #else
273   static inline void ___might_sleep(const char *file, int line,
274                                    int preempt_offset) { }
275   static inline void __might_sleep(const char *file, int line,
276                                    int preempt_offset) { }
277 # define might_sleep() do { might_resched(); } while (0)
278 # define cant_sleep() do { } while (0)
279 # define sched_annotate_sleep() do { } while (0)
280 #endif
281
282 #define might_sleep_if(cond) do { if (cond) might_sleep(); } while (0)
283
284 /**
285  * abs - return absolute value of an argument
286  * @x: the value.  If it is unsigned type, it is converted to signed type first.
287  *     char is treated as if it was signed (regardless of whether it really is)
288  *     but the macro's return type is preserved as char.
289  *
290  * Return: an absolute value of x.
291  */
292 #define abs(x)  __abs_choose_expr(x, long long,                         \
293                 __abs_choose_expr(x, long,                              \
294                 __abs_choose_expr(x, int,                               \
295                 __abs_choose_expr(x, short,                             \
296                 __abs_choose_expr(x, char,                              \
297                 __builtin_choose_expr(                                  \
298                         __builtin_types_compatible_p(typeof(x), char),  \
299                         (char)({ signed char __x = (x); __x<0?-__x:__x; }), \
300                         ((void)0)))))))
301
302 #define __abs_choose_expr(x, type, other) __builtin_choose_expr(        \
303         __builtin_types_compatible_p(typeof(x),   signed type) ||       \
304         __builtin_types_compatible_p(typeof(x), unsigned type),         \
305         ({ signed type __x = (x); __x < 0 ? -__x : __x; }), other)
306
307 /**
308  * reciprocal_scale - "scale" a value into range [0, ep_ro)
309  * @val: value
310  * @ep_ro: right open interval endpoint
311  *
312  * Perform a "reciprocal multiplication" in order to "scale" a value into
313  * range [0, @ep_ro), where the upper interval endpoint is right-open.
314  * This is useful, e.g. for accessing a index of an array containing
315  * @ep_ro elements, for example. Think of it as sort of modulus, only that
316  * the result isn't that of modulo. ;) Note that if initial input is a
317  * small value, then result will return 0.
318  *
319  * Return: a result based on @val in interval [0, @ep_ro).
320  */
321 static inline u32 reciprocal_scale(u32 val, u32 ep_ro)
322 {
323         return (u32)(((u64) val * ep_ro) >> 32);
324 }
325
326 #if defined(CONFIG_MMU) && \
327         (defined(CONFIG_PROVE_LOCKING) || defined(CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP))
328 #define might_fault() __might_fault(__FILE__, __LINE__)
329 void __might_fault(const char *file, int line);
330 #else
331 static inline void might_fault(void) { }
332 #endif
333
334 extern struct atomic_notifier_head panic_notifier_list;
335 extern long (*panic_blink)(int state);
336 __printf(1, 2)
337 void panic(const char *fmt, ...) __noreturn __cold;
338 void nmi_panic(struct pt_regs *regs, const char *msg);
339 extern void oops_enter(void);
340 extern void oops_exit(void);
341 void print_oops_end_marker(void);
342 extern int oops_may_print(void);
343 void do_exit(long error_code) __noreturn;
344 void complete_and_exit(struct completion *, long) __noreturn;
345
346 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_REFCOUNT
347 void refcount_error_report(struct pt_regs *regs, const char *err);
348 #else
349 static inline void refcount_error_report(struct pt_regs *regs, const char *err)
350 { }
351 #endif
352
353 /* Internal, do not use. */
354 int __must_check _kstrtoul(const char *s, unsigned int base, unsigned long *res);
355 int __must_check _kstrtol(const char *s, unsigned int base, long *res);
356
357 int __must_check kstrtoull(const char *s, unsigned int base, unsigned long long *res);
358 int __must_check kstrtoll(const char *s, unsigned int base, long long *res);
359
360 /**
361  * kstrtoul - convert a string to an unsigned long
362  * @s: The start of the string. The string must be null-terminated, and may also
363  *  include a single newline before its terminating null. The first character
364  *  may also be a plus sign, but not a minus sign.
365  * @base: The number base to use. The maximum supported base is 16. If base is
366  *  given as 0, then the base of the string is automatically detected with the
367  *  conventional semantics - If it begins with 0x the number will be parsed as a
368  *  hexadecimal (case insensitive), if it otherwise begins with 0, it will be
369  *  parsed as an octal number. Otherwise it will be parsed as a decimal.
370  * @res: Where to write the result of the conversion on success.
371  *
372  * Returns 0 on success, -ERANGE on overflow and -EINVAL on parsing error.
373  * Used as a replacement for the obsolete simple_strtoull. Return code must
374  * be checked.
375 */
376 static inline int __must_check kstrtoul(const char *s, unsigned int base, unsigned long *res)
377 {
378         /*
379          * We want to shortcut function call, but
380          * __builtin_types_compatible_p(unsigned long, unsigned long long) = 0.
381          */
382         if (sizeof(unsigned long) == sizeof(unsigned long long) &&
383             __alignof__(unsigned long) == __alignof__(unsigned long long))
384                 return kstrtoull(s, base, (unsigned long long *)res);
385         else
386                 return _kstrtoul(s, base, res);
387 }
388
389 /**
390  * kstrtol - convert a string to a long
391  * @s: The start of the string. The string must be null-terminated, and may also
392  *  include a single newline before its terminating null. The first character
393  *  may also be a plus sign or a minus sign.
394  * @base: The number base to use. The maximum supported base is 16. If base is
395  *  given as 0, then the base of the string is automatically detected with the
396  *  conventional semantics - If it begins with 0x the number will be parsed as a
397  *  hexadecimal (case insensitive), if it otherwise begins with 0, it will be
398  *  parsed as an octal number. Otherwise it will be parsed as a decimal.
399  * @res: Where to write the result of the conversion on success.
400  *
401  * Returns 0 on success, -ERANGE on overflow and -EINVAL on parsing error.
402  * Used as a replacement for the obsolete simple_strtoull. Return code must
403  * be checked.
404  */
405 static inline int __must_check kstrtol(const char *s, unsigned int base, long *res)
406 {
407         /*
408          * We want to shortcut function call, but
409          * __builtin_types_compatible_p(long, long long) = 0.
410          */
411         if (sizeof(long) == sizeof(long long) &&
412             __alignof__(long) == __alignof__(long long))
413                 return kstrtoll(s, base, (long long *)res);
414         else
415                 return _kstrtol(s, base, res);
416 }
417
418 int __must_check kstrtouint(const char *s, unsigned int base, unsigned int *res);
419 int __must_check kstrtoint(const char *s, unsigned int base, int *res);
420
421 static inline int __must_check kstrtou64(const char *s, unsigned int base, u64 *res)
422 {
423         return kstrtoull(s, base, res);
424 }
425
426 static inline int __must_check kstrtos64(const char *s, unsigned int base, s64 *res)
427 {
428         return kstrtoll(s, base, res);
429 }
430
431 static inline int __must_check kstrtou32(const char *s, unsigned int base, u32 *res)
432 {
433         return kstrtouint(s, base, res);
434 }
435
436 static inline int __must_check kstrtos32(const char *s, unsigned int base, s32 *res)
437 {
438         return kstrtoint(s, base, res);
439 }
440
441 int __must_check kstrtou16(const char *s, unsigned int base, u16 *res);
442 int __must_check kstrtos16(const char *s, unsigned int base, s16 *res);
443 int __must_check kstrtou8(const char *s, unsigned int base, u8 *res);
444 int __must_check kstrtos8(const char *s, unsigned int base, s8 *res);
445 int __must_check kstrtobool(const char *s, bool *res);
446
447 int __must_check kstrtoull_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, unsigned long long *res);
448 int __must_check kstrtoll_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, long long *res);
449 int __must_check kstrtoul_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, unsigned long *res);
450 int __must_check kstrtol_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, long *res);
451 int __must_check kstrtouint_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, unsigned int *res);
452 int __must_check kstrtoint_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, int *res);
453 int __must_check kstrtou16_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, u16 *res);
454 int __must_check kstrtos16_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, s16 *res);
455 int __must_check kstrtou8_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, u8 *res);
456 int __must_check kstrtos8_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, s8 *res);
457 int __must_check kstrtobool_from_user(const char __user *s, size_t count, bool *res);
458
459 static inline int __must_check kstrtou64_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, u64 *res)
460 {
461         return kstrtoull_from_user(s, count, base, res);
462 }
463
464 static inline int __must_check kstrtos64_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, s64 *res)
465 {
466         return kstrtoll_from_user(s, count, base, res);
467 }
468
469 static inline int __must_check kstrtou32_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, u32 *res)
470 {
471         return kstrtouint_from_user(s, count, base, res);
472 }
473
474 static inline int __must_check kstrtos32_from_user(const char __user *s, size_t count, unsigned int base, s32 *res)
475 {
476         return kstrtoint_from_user(s, count, base, res);
477 }
478
479 /* Obsolete, do not use.  Use kstrto<foo> instead */
480
481 extern unsigned long simple_strtoul(const char *,char **,unsigned int);
482 extern long simple_strtol(const char *,char **,unsigned int);
483 extern unsigned long long simple_strtoull(const char *,char **,unsigned int);
484 extern long long simple_strtoll(const char *,char **,unsigned int);
485
486 extern int num_to_str(char *buf, int size,
487                       unsigned long long num, unsigned int width);
488
489 /* lib/printf utilities */
490
491 extern __printf(2, 3) int sprintf(char *buf, const char * fmt, ...);
492 extern __printf(2, 0) int vsprintf(char *buf, const char *, va_list);
493 extern __printf(3, 4)
494 int snprintf(char *buf, size_t size, const char *fmt, ...);
495 extern __printf(3, 0)
496 int vsnprintf(char *buf, size_t size, const char *fmt, va_list args);
497 extern __printf(3, 4)
498 int scnprintf(char *buf, size_t size, const char *fmt, ...);
499 extern __printf(3, 0)
500 int vscnprintf(char *buf, size_t size, const char *fmt, va_list args);
501 extern __printf(2, 3) __malloc
502 char *kasprintf(gfp_t gfp, const char *fmt, ...);
503 extern __printf(2, 0) __malloc
504 char *kvasprintf(gfp_t gfp, const char *fmt, va_list args);
505 extern __printf(2, 0)
506 const char *kvasprintf_const(gfp_t gfp, const char *fmt, va_list args);
507
508 extern __scanf(2, 3)
509 int sscanf(const char *, const char *, ...);
510 extern __scanf(2, 0)
511 int vsscanf(const char *, const char *, va_list);
512
513 extern int get_option(char **str, int *pint);
514 extern char *get_options(const char *str, int nints, int *ints);
515 extern unsigned long long memparse(const char *ptr, char **retptr);
516 extern bool parse_option_str(const char *str, const char *option);
517 extern char *next_arg(char *args, char **param, char **val);
518
519 extern int core_kernel_text(unsigned long addr);
520 extern int init_kernel_text(unsigned long addr);
521 extern int core_kernel_data(unsigned long addr);
522 extern int __kernel_text_address(unsigned long addr);
523 extern int kernel_text_address(unsigned long addr);
524 extern int func_ptr_is_kernel_text(void *ptr);
525
526 unsigned long int_sqrt(unsigned long);
527
528 #if BITS_PER_LONG < 64
529 u32 int_sqrt64(u64 x);
530 #else
531 static inline u32 int_sqrt64(u64 x)
532 {
533         return (u32)int_sqrt(x);
534 }
535 #endif
536
537 extern void bust_spinlocks(int yes);
538 extern int oops_in_progress;            /* If set, an oops, panic(), BUG() or die() is in progress */
539 extern int panic_timeout;
540 extern unsigned long panic_print;
541 extern int panic_on_oops;
542 extern int panic_on_unrecovered_nmi;
543 extern int panic_on_io_nmi;
544 extern int panic_on_warn;
545 extern int sysctl_panic_on_rcu_stall;
546 extern int sysctl_panic_on_stackoverflow;
547
548 extern bool crash_kexec_post_notifiers;
549
550 /*
551  * panic_cpu is used for synchronizing panic() and crash_kexec() execution. It
552  * holds a CPU number which is executing panic() currently. A value of
553  * PANIC_CPU_INVALID means no CPU has entered panic() or crash_kexec().
554  */
555 extern atomic_t panic_cpu;
556 #define PANIC_CPU_INVALID       -1
557
558 /*
559  * Only to be used by arch init code. If the user over-wrote the default
560  * CONFIG_PANIC_TIMEOUT, honor it.
561  */
562 static inline void set_arch_panic_timeout(int timeout, int arch_default_timeout)
563 {
564         if (panic_timeout == arch_default_timeout)
565                 panic_timeout = timeout;
566 }
567 extern const char *print_tainted(void);
568 enum lockdep_ok {
569         LOCKDEP_STILL_OK,
570         LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE
571 };
572 extern void add_taint(unsigned flag, enum lockdep_ok);
573 extern int test_taint(unsigned flag);
574 extern unsigned long get_taint(void);
575 extern int root_mountflags;
576
577 extern bool early_boot_irqs_disabled;
578
579 /*
580  * Values used for system_state. Ordering of the states must not be changed
581  * as code checks for <, <=, >, >= STATE.
582  */
583 extern enum system_states {
584         SYSTEM_BOOTING,
585         SYSTEM_SCHEDULING,
586         SYSTEM_RUNNING,
587         SYSTEM_HALT,
588         SYSTEM_POWER_OFF,
589         SYSTEM_RESTART,
590         SYSTEM_SUSPEND,
591 } system_state;
592
593 /* This cannot be an enum because some may be used in assembly source. */
594 #define TAINT_PROPRIETARY_MODULE        0
595 #define TAINT_FORCED_MODULE             1
596 #define TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC           2
597 #define TAINT_FORCED_RMMOD              3
598 #define TAINT_MACHINE_CHECK             4
599 #define TAINT_BAD_PAGE                  5
600 #define TAINT_USER                      6
601 #define TAINT_DIE                       7
602 #define TAINT_OVERRIDDEN_ACPI_TABLE     8
603 #define TAINT_WARN                      9
604 #define TAINT_CRAP                      10
605 #define TAINT_FIRMWARE_WORKAROUND       11
606 #define TAINT_OOT_MODULE                12
607 #define TAINT_UNSIGNED_MODULE           13
608 #define TAINT_SOFTLOCKUP                14
609 #define TAINT_LIVEPATCH                 15
610 #define TAINT_AUX                       16
611 #define TAINT_RANDSTRUCT                17
612 #define TAINT_FLAGS_COUNT               18
613
614 struct taint_flag {
615         char c_true;    /* character printed when tainted */
616         char c_false;   /* character printed when not tainted */
617         bool module;    /* also show as a per-module taint flag */
618 };
619
620 extern const struct taint_flag taint_flags[TAINT_FLAGS_COUNT];
621
622 extern const char hex_asc[];
623 #define hex_asc_lo(x)   hex_asc[((x) & 0x0f)]
624 #define hex_asc_hi(x)   hex_asc[((x) & 0xf0) >> 4]
625
626 static inline char *hex_byte_pack(char *buf, u8 byte)
627 {
628         *buf++ = hex_asc_hi(byte);
629         *buf++ = hex_asc_lo(byte);
630         return buf;
631 }
632
633 extern const char hex_asc_upper[];
634 #define hex_asc_upper_lo(x)     hex_asc_upper[((x) & 0x0f)]
635 #define hex_asc_upper_hi(x)     hex_asc_upper[((x) & 0xf0) >> 4]
636
637 static inline char *hex_byte_pack_upper(char *buf, u8 byte)
638 {
639         *buf++ = hex_asc_upper_hi(byte);
640         *buf++ = hex_asc_upper_lo(byte);
641         return buf;
642 }
643
644 extern int hex_to_bin(char ch);
645 extern int __must_check hex2bin(u8 *dst, const char *src, size_t count);
646 extern char *bin2hex(char *dst, const void *src, size_t count);
647
648 bool mac_pton(const char *s, u8 *mac);
649
650 /*
651  * General tracing related utility functions - trace_printk(),
652  * tracing_on/tracing_off and tracing_start()/tracing_stop
653  *
654  * Use tracing_on/tracing_off when you want to quickly turn on or off
655  * tracing. It simply enables or disables the recording of the trace events.
656  * This also corresponds to the user space /sys/kernel/debug/tracing/tracing_on
657  * file, which gives a means for the kernel and userspace to interact.
658  * Place a tracing_off() in the kernel where you want tracing to end.
659  * From user space, examine the trace, and then echo 1 > tracing_on
660  * to continue tracing.
661  *
662  * tracing_stop/tracing_start has slightly more overhead. It is used
663  * by things like suspend to ram where disabling the recording of the
664  * trace is not enough, but tracing must actually stop because things
665  * like calling smp_processor_id() may crash the system.
666  *
667  * Most likely, you want to use tracing_on/tracing_off.
668  */
669
670 enum ftrace_dump_mode {
671         DUMP_NONE,
672         DUMP_ALL,
673         DUMP_ORIG,
674 };
675
676 #ifdef CONFIG_TRACING
677 void tracing_on(void);
678 void tracing_off(void);
679 int tracing_is_on(void);
680 void tracing_snapshot(void);
681 void tracing_snapshot_alloc(void);
682
683 extern void tracing_start(void);
684 extern void tracing_stop(void);
685
686 static inline __printf(1, 2)
687 void ____trace_printk_check_format(const char *fmt, ...)
688 {
689 }
690 #define __trace_printk_check_format(fmt, args...)                       \
691 do {                                                                    \
692         if (0)                                                          \
693                 ____trace_printk_check_format(fmt, ##args);             \
694 } while (0)
695
696 /**
697  * trace_printk - printf formatting in the ftrace buffer
698  * @fmt: the printf format for printing
699  *
700  * Note: __trace_printk is an internal function for trace_printk() and
701  *       the @ip is passed in via the trace_printk() macro.
702  *
703  * This function allows a kernel developer to debug fast path sections
704  * that printk is not appropriate for. By scattering in various
705  * printk like tracing in the code, a developer can quickly see
706  * where problems are occurring.
707  *
708  * This is intended as a debugging tool for the developer only.
709  * Please refrain from leaving trace_printks scattered around in
710  * your code. (Extra memory is used for special buffers that are
711  * allocated when trace_printk() is used.)
712  *
713  * A little optimization trick is done here. If there's only one
714  * argument, there's no need to scan the string for printf formats.
715  * The trace_puts() will suffice. But how can we take advantage of
716  * using trace_puts() when trace_printk() has only one argument?
717  * By stringifying the args and checking the size we can tell
718  * whether or not there are args. __stringify((__VA_ARGS__)) will
719  * turn into "()\0" with a size of 3 when there are no args, anything
720  * else will be bigger. All we need to do is define a string to this,
721  * and then take its size and compare to 3. If it's bigger, use
722  * do_trace_printk() otherwise, optimize it to trace_puts(). Then just
723  * let gcc optimize the rest.
724  */
725
726 #define trace_printk(fmt, ...)                          \
727 do {                                                    \
728         char _______STR[] = __stringify((__VA_ARGS__)); \
729         if (sizeof(_______STR) > 3)                     \
730                 do_trace_printk(fmt, ##__VA_ARGS__);    \
731         else                                            \
732                 trace_puts(fmt);                        \
733 } while (0)
734
735 #define do_trace_printk(fmt, args...)                                   \
736 do {                                                                    \
737         static const char *trace_printk_fmt __used                      \
738                 __attribute__((section("__trace_printk_fmt"))) =        \
739                 __builtin_constant_p(fmt) ? fmt : NULL;                 \
740                                                                         \
741         __trace_printk_check_format(fmt, ##args);                       \
742                                                                         \
743         if (__builtin_constant_p(fmt))                                  \
744                 __trace_bprintk(_THIS_IP_, trace_printk_fmt, ##args);   \
745         else                                                            \
746                 __trace_printk(_THIS_IP_, fmt, ##args);                 \
747 } while (0)
748
749 extern __printf(2, 3)
750 int __trace_bprintk(unsigned long ip, const char *fmt, ...);
751
752 extern __printf(2, 3)
753 int __trace_printk(unsigned long ip, const char *fmt, ...);
754
755 /**
756  * trace_puts - write a string into the ftrace buffer
757  * @str: the string to record
758  *
759  * Note: __trace_bputs is an internal function for trace_puts and
760  *       the @ip is passed in via the trace_puts macro.
761  *
762  * This is similar to trace_printk() but is made for those really fast
763  * paths that a developer wants the least amount of "Heisenbug" effects,
764  * where the processing of the print format is still too much.
765  *
766  * This function allows a kernel developer to debug fast path sections
767  * that printk is not appropriate for. By scattering in various
768  * printk like tracing in the code, a developer can quickly see
769  * where problems are occurring.
770  *
771  * This is intended as a debugging tool for the developer only.
772  * Please refrain from leaving trace_puts scattered around in
773  * your code. (Extra memory is used for special buffers that are
774  * allocated when trace_puts() is used.)
775  *
776  * Returns: 0 if nothing was written, positive # if string was.
777  *  (1 when __trace_bputs is used, strlen(str) when __trace_puts is used)
778  */
779
780 #define trace_puts(str) ({                                              \
781         static const char *trace_printk_fmt __used                      \
782                 __attribute__((section("__trace_printk_fmt"))) =        \
783                 __builtin_constant_p(str) ? str : NULL;                 \
784                                                                         \
785         if (__builtin_constant_p(str))                                  \
786                 __trace_bputs(_THIS_IP_, trace_printk_fmt);             \
787         else                                                            \
788                 __trace_puts(_THIS_IP_, str, strlen(str));              \
789 })
790 extern int __trace_bputs(unsigned long ip, const char *str);
791 extern int __trace_puts(unsigned long ip, const char *str, int size);
792
793 extern void trace_dump_stack(int skip);
794
795 /*
796  * The double __builtin_constant_p is because gcc will give us an error
797  * if we try to allocate the static variable to fmt if it is not a
798  * constant. Even with the outer if statement.
799  */
800 #define ftrace_vprintk(fmt, vargs)                                      \
801 do {                                                                    \
802         if (__builtin_constant_p(fmt)) {                                \
803                 static const char *trace_printk_fmt __used              \
804                   __attribute__((section("__trace_printk_fmt"))) =      \
805                         __builtin_constant_p(fmt) ? fmt : NULL;         \
806                                                                         \
807                 __ftrace_vbprintk(_THIS_IP_, trace_printk_fmt, vargs);  \
808         } else                                                          \
809                 __ftrace_vprintk(_THIS_IP_, fmt, vargs);                \
810 } while (0)
811
812 extern __printf(2, 0) int
813 __ftrace_vbprintk(unsigned long ip, const char *fmt, va_list ap);
814
815 extern __printf(2, 0) int
816 __ftrace_vprintk(unsigned long ip, const char *fmt, va_list ap);
817
818 extern void ftrace_dump(enum ftrace_dump_mode oops_dump_mode);
819 #else
820 static inline void tracing_start(void) { }
821 static inline void tracing_stop(void) { }
822 static inline void trace_dump_stack(int skip) { }
823
824 static inline void tracing_on(void) { }
825 static inline void tracing_off(void) { }
826 static inline int tracing_is_on(void) { return 0; }
827 static inline void tracing_snapshot(void) { }
828 static inline void tracing_snapshot_alloc(void) { }
829
830 static inline __printf(1, 2)
831 int trace_printk(const char *fmt, ...)
832 {
833         return 0;
834 }
835 static __printf(1, 0) inline int
836 ftrace_vprintk(const char *fmt, va_list ap)
837 {
838         return 0;
839 }
840 static inline void ftrace_dump(enum ftrace_dump_mode oops_dump_mode) { }
841 #endif /* CONFIG_TRACING */
842
843 /*
844  * min()/max()/clamp() macros must accomplish three things:
845  *
846  * - avoid multiple evaluations of the arguments (so side-effects like
847  *   "x++" happen only once) when non-constant.
848  * - perform strict type-checking (to generate warnings instead of
849  *   nasty runtime surprises). See the "unnecessary" pointer comparison
850  *   in __typecheck().
851  * - retain result as a constant expressions when called with only
852  *   constant expressions (to avoid tripping VLA warnings in stack
853  *   allocation usage).
854  */
855 #define __typecheck(x, y) \
856                 (!!(sizeof((typeof(x) *)1 == (typeof(y) *)1)))
857
858 /*
859  * This returns a constant expression while determining if an argument is
860  * a constant expression, most importantly without evaluating the argument.
861  * Glory to Martin Uecker <Martin.Uecker@med.uni-goettingen.de>
862  */
863 #define __is_constexpr(x) \
864         (sizeof(int) == sizeof(*(8 ? ((void *)((long)(x) * 0l)) : (int *)8)))
865
866 #define __no_side_effects(x, y) \
867                 (__is_constexpr(x) && __is_constexpr(y))
868
869 #define __safe_cmp(x, y) \
870                 (__typecheck(x, y) && __no_side_effects(x, y))
871
872 #define __cmp(x, y, op) ((x) op (y) ? (x) : (y))
873
874 #define __cmp_once(x, y, unique_x, unique_y, op) ({     \
875                 typeof(x) unique_x = (x);               \
876                 typeof(y) unique_y = (y);               \
877                 __cmp(unique_x, unique_y, op); })
878
879 #define __careful_cmp(x, y, op) \
880         __builtin_choose_expr(__safe_cmp(x, y), \
881                 __cmp(x, y, op), \
882                 __cmp_once(x, y, __UNIQUE_ID(__x), __UNIQUE_ID(__y), op))
883
884 /**
885  * min - return minimum of two values of the same or compatible types
886  * @x: first value
887  * @y: second value
888  */
889 #define min(x, y)       __careful_cmp(x, y, <)
890
891 /**
892  * max - return maximum of two values of the same or compatible types
893  * @x: first value
894  * @y: second value
895  */
896 #define max(x, y)       __careful_cmp(x, y, >)
897
898 /**
899  * min3 - return minimum of three values
900  * @x: first value
901  * @y: second value
902  * @z: third value
903  */
904 #define min3(x, y, z) min((typeof(x))min(x, y), z)
905
906 /**
907  * max3 - return maximum of three values
908  * @x: first value
909  * @y: second value
910  * @z: third value
911  */
912 #define max3(x, y, z) max((typeof(x))max(x, y), z)
913
914 /**
915  * min_not_zero - return the minimum that is _not_ zero, unless both are zero
916  * @x: value1
917  * @y: value2
918  */
919 #define min_not_zero(x, y) ({                   \
920         typeof(x) __x = (x);                    \
921         typeof(y) __y = (y);                    \
922         __x == 0 ? __y : ((__y == 0) ? __x : min(__x, __y)); })
923
924 /**
925  * clamp - return a value clamped to a given range with strict typechecking
926  * @val: current value
927  * @lo: lowest allowable value
928  * @hi: highest allowable value
929  *
930  * This macro does strict typechecking of @lo/@hi to make sure they are of the
931  * same type as @val.  See the unnecessary pointer comparisons.
932  */
933 #define clamp(val, lo, hi) min((typeof(val))max(val, lo), hi)
934
935 /*
936  * ..and if you can't take the strict
937  * types, you can specify one yourself.
938  *
939  * Or not use min/max/clamp at all, of course.
940  */
941
942 /**
943  * min_t - return minimum of two values, using the specified type
944  * @type: data type to use
945  * @x: first value
946  * @y: second value
947  */
948 #define min_t(type, x, y)       __careful_cmp((type)(x), (type)(y), <)
949
950 /**
951  * max_t - return maximum of two values, using the specified type
952  * @type: data type to use
953  * @x: first value
954  * @y: second value
955  */
956 #define max_t(type, x, y)       __careful_cmp((type)(x), (type)(y), >)
957
958 /**
959  * clamp_t - return a value clamped to a given range using a given type
960  * @type: the type of variable to use
961  * @val: current value
962  * @lo: minimum allowable value
963  * @hi: maximum allowable value
964  *
965  * This macro does no typechecking and uses temporary variables of type
966  * @type to make all the comparisons.
967  */
968 #define clamp_t(type, val, lo, hi) min_t(type, max_t(type, val, lo), hi)
969
970 /**
971  * clamp_val - return a value clamped to a given range using val's type
972  * @val: current value
973  * @lo: minimum allowable value
974  * @hi: maximum allowable value
975  *
976  * This macro does no typechecking and uses temporary variables of whatever
977  * type the input argument @val is.  This is useful when @val is an unsigned
978  * type and @lo and @hi are literals that will otherwise be assigned a signed
979  * integer type.
980  */
981 #define clamp_val(val, lo, hi) clamp_t(typeof(val), val, lo, hi)
982
983
984 /**
985  * swap - swap values of @a and @b
986  * @a: first value
987  * @b: second value
988  */
989 #define swap(a, b) \
990         do { typeof(a) __tmp = (a); (a) = (b); (b) = __tmp; } while (0)
991
992 /* This counts to 12. Any more, it will return 13th argument. */
993 #define __COUNT_ARGS(_0, _1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, _9, _10, _11, _12, _n, X...) _n
994 #define COUNT_ARGS(X...) __COUNT_ARGS(, ##X, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0)
995
996 #define __CONCAT(a, b) a ## b
997 #define CONCATENATE(a, b) __CONCAT(a, b)
998
999 /**
1000  * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
1001  * @ptr:        the pointer to the member.
1002  * @type:       the type of the container struct this is embedded in.
1003  * @member:     the name of the member within the struct.
1004  *
1005  */
1006 #define container_of(ptr, type, member) ({                              \
1007         void *__mptr = (void *)(ptr);                                   \
1008         BUILD_BUG_ON_MSG(!__same_type(*(ptr), ((type *)0)->member) &&   \
1009                          !__same_type(*(ptr), void),                    \
1010                          "pointer type mismatch in container_of()");    \
1011         ((type *)(__mptr - offsetof(type, member))); })
1012
1013 /**
1014  * container_of_safe - cast a member of a structure out to the containing structure
1015  * @ptr:        the pointer to the member.
1016  * @type:       the type of the container struct this is embedded in.
1017  * @member:     the name of the member within the struct.
1018  *
1019  * If IS_ERR_OR_NULL(ptr), ptr is returned unchanged.
1020  */
1021 #define container_of_safe(ptr, type, member) ({                         \
1022         void *__mptr = (void *)(ptr);                                   \
1023         BUILD_BUG_ON_MSG(!__same_type(*(ptr), ((type *)0)->member) &&   \
1024                          !__same_type(*(ptr), void),                    \
1025                          "pointer type mismatch in container_of()");    \
1026         IS_ERR_OR_NULL(__mptr) ? ERR_CAST(__mptr) :                     \
1027                 ((type *)(__mptr - offsetof(type, member))); })
1028
1029 /* Rebuild everything on CONFIG_FTRACE_MCOUNT_RECORD */
1030 #ifdef CONFIG_FTRACE_MCOUNT_RECORD
1031 # define REBUILD_DUE_TO_FTRACE_MCOUNT_RECORD
1032 #endif
1033
1034 /* Permissions on a sysfs file: you didn't miss the 0 prefix did you? */
1035 #define VERIFY_OCTAL_PERMISSIONS(perms)                                         \
1036         (BUILD_BUG_ON_ZERO((perms) < 0) +                                       \
1037          BUILD_BUG_ON_ZERO((perms) > 0777) +                                    \
1038          /* USER_READABLE >= GROUP_READABLE >= OTHER_READABLE */                \
1039          BUILD_BUG_ON_ZERO((((perms) >> 6) & 4) < (((perms) >> 3) & 4)) +       \
1040          BUILD_BUG_ON_ZERO((((perms) >> 3) & 4) < ((perms) & 4)) +              \
1041          /* USER_WRITABLE >= GROUP_WRITABLE */                                  \
1042          BUILD_BUG_ON_ZERO((((perms) >> 6) & 2) < (((perms) >> 3) & 2)) +       \
1043          /* OTHER_WRITABLE?  Generally considered a bad idea. */                \
1044          BUILD_BUG_ON_ZERO((perms) & 2) +                                       \
1045          (perms))
1046 #endif