從Linux BITMAP到索引池的實現

linux**中很多地方為了對某個資源進行標記使用了bitmap方式，每個標記位只占用乙個bit，如cpumask，它的定義在：

include\linux\bitops.h

#define bits_per_type(type) (sizeof(type) * bits_per_byte)
#define bits_to_longs(nr) div_round_up(nr, bits_per_type(long)) //(nr, 4 * 8 = 32)

#include

#define declare_bitmap(name,bits) unsigned long name[bits_to_longs(bits)] // bits個位需要多少個long
typedef struct cpumask cpumask_t; 
//定義乙個結構體，成員位乙個long陣列，其包含的bit數大於nr_cpus
static inline void cpumask_clear_cpu(int cpu, struct cpumask *dstp)

通過這些巨集可以看出，所有的bit都是儲存在乙個陣列中，通過bits_to_longs計算出陣列的大小，隨後通過一系列的巨集和函式提供bit位的設定，檢查和清除操作；如：

在實際的工作中，可能需要乙個資料結構，它可以分配在乙個連續範圍內不重複的索引，要可以方便的進行分配、釋放，快速檢查某個索引是否被占用，這裡我們可以借用linux上面這段**中的方法，定義如下資料結構：

索引池的管理結構：

typedef struct tagindex_pool_s
index_pool_t;

索引池初始化：

int index_pool_init(int count, index_pool_t* pstindexpoolctr)

通常索引池需要提供以下操作，分配、釋放和檢查操作：

// 索引的分配
int indx_pool_alloc_index(unsigned int *index, index_pool_t* pstindexpoolctr)
} if (i == < pstindexpoolctr->nr)
for (int b = 0; b < sizeof(unsigned long) * 8; ++b) }
return -1;
}// 索引的釋放
int indx_pool_free_index(unsigned int index, index_pool_t* pstindexpoolctr)
// 索引的檢查
int indx_pool_test_index(unsigned int index, index_pool_t* pstindexpoolctr)

還可以這個索引池做進一步優化，如為了提高分配速度，可以加乙個標記，標記最近釋放的或者未分配的bit索引，這樣就不需從pstindexpoolctr->bits的第乙個開始遍歷；還有如：要求索引池分配的索引不是從0開始，可以在控制字段中加乙個字段表示偏移，如：

typedef struct tagindex_pool_s
index_pool_t;

上面分配操作函式頁需要做相應的修改，對入參index做相應的修正。

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