]> git.ipfire.org Git - thirdparty/linux.git/commitdiff
bitops: Add __attribute_const__ to generic ffs()-family implementations
authorKees Cook <kees@kernel.org>
Mon, 4 Aug 2025 16:43:58 +0000 (09:43 -0700)
committerKees Cook <kees@kernel.org>
Mon, 8 Sep 2025 21:58:50 +0000 (14:58 -0700)
While tracking down a problem where constant expressions used by
BUILD_BUG_ON() suddenly stopped working[1], we found that an added static
initializer was convincing the compiler that it couldn't track the state
of the prior statically initialized value. Tracing this down found that
ffs() was used in the initializer macro, but since it wasn't marked with
__attribute__const__, the compiler had to assume the function might
change variable states as a side-effect (which is not true for ffs(),
which provides deterministic math results).

Add missing __attribute_const__ annotations to generic implementations of
ffs(), __ffs(), fls(), and __fls() functions. These are pure mathematical
functions that always return the same result for the same input with no
side effects, making them eligible for compiler optimization.

Build tested with x86_64 defconfig using GCC 14.2.0, which should validate
the implementations when used by ARM, ARM64, LoongArch, Microblaze,
NIOS2, and SPARC32 architectures.

Link: https://github.com/KSPP/linux/issues/364
Acked-by: Peter Zijlstra (Intel) <peterz@infradead.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20250804164417.1612371-2-kees@kernel.org
Signed-off-by: Kees Cook <kees@kernel.org>
include/asm-generic/bitops/__ffs.h
include/asm-generic/bitops/__fls.h
include/asm-generic/bitops/builtin-__ffs.h
include/asm-generic/bitops/builtin-__fls.h
include/asm-generic/bitops/builtin-fls.h
include/asm-generic/bitops/ffs.h
include/asm-generic/bitops/fls.h
include/asm-generic/bitops/fls64.h
include/linux/bitops.h
lib/clz_ctz.c

index 2d08c750c8a730057e4d274df495b56973b6b0c3..3a899c626fdc35d98a0aa3026a5196e87fdef6f6 100644 (file)
@@ -10,7 +10,7 @@
  *
  * Undefined if no bit exists, so code should check against 0 first.
  */
-static __always_inline unsigned int generic___ffs(unsigned long word)
+static __always_inline __attribute_const__ unsigned int generic___ffs(unsigned long word)
 {
        unsigned int num = 0;
 
index e974ec932ec189f9d88e3043ac76fe79b7a8568e..35f33780ca6c37275b71db029b27b8c1d2f8968b 100644 (file)
@@ -10,7 +10,7 @@
  *
  * Undefined if no set bit exists, so code should check against 0 first.
  */
-static __always_inline unsigned int generic___fls(unsigned long word)
+static __always_inline __attribute_const__ unsigned int generic___fls(unsigned long word)
 {
        unsigned int num = BITS_PER_LONG - 1;
 
index cf4b3d33bf961e9c37ab329c52ac2e957bbead1d..d3c3f567045d4673a6a793e7c8518eddd542f852 100644 (file)
@@ -8,7 +8,7 @@
  *
  * Undefined if no bit exists, so code should check against 0 first.
  */
-static __always_inline unsigned int __ffs(unsigned long word)
+static __always_inline __attribute_const__ unsigned int __ffs(unsigned long word)
 {
        return __builtin_ctzl(word);
 }
index 6d72fc8a52595304c8c9b41b54ecc790db7cd57a..7770c4f1bfcd49d7baa262a255af98e804a51040 100644 (file)
@@ -8,7 +8,7 @@
  *
  * Undefined if no set bit exists, so code should check against 0 first.
  */
-static __always_inline unsigned int __fls(unsigned long word)
+static __always_inline __attribute_const__ unsigned int __fls(unsigned long word)
 {
        return (sizeof(word) * 8) - 1 - __builtin_clzl(word);
 }
index c8455cc28841afe18cfa24f7c24280836bfc58b7..be707da8c7cdd2b6360e3a828025f10b9c1ec7eb 100644 (file)
@@ -9,7 +9,7 @@
  * This is defined the same way as ffs.
  * Note fls(0) = 0, fls(1) = 1, fls(0x80000000) = 32.
  */
-static __always_inline int fls(unsigned int x)
+static __always_inline __attribute_const__ int fls(unsigned int x)
 {
        return x ? sizeof(x) * 8 - __builtin_clz(x) : 0;
 }
index 4c43f242daeb172f3bb42dd085d9c36c7f616587..5ff2b7fbda6d8c129223811bdcf7ab1a330516d5 100644 (file)
@@ -10,7 +10,7 @@
  * the libc and compiler builtin ffs routines, therefore
  * differs in spirit from ffz (man ffs).
  */
-static inline int generic_ffs(int x)
+static inline __attribute_const__ int generic_ffs(int x)
 {
        int r = 1;
 
index 26f3ce1dd6e44872000d7066d4b3e37325e915fa..8eed3437edb95c1c4b2427efdec726e60847175f 100644 (file)
@@ -10,7 +10,7 @@
  * Note fls(0) = 0, fls(1) = 1, fls(0x80000000) = 32.
  */
 
-static __always_inline int generic_fls(unsigned int x)
+static __always_inline __attribute_const__ int generic_fls(unsigned int x)
 {
        int r = 32;
 
index 866f2b2304ff639fdde2f81916e6d7fece289df2..b5f58dd261a3707df3a69a04fb6d1b5c8e04a43c 100644 (file)
@@ -16,7 +16,7 @@
  * at position 64.
  */
 #if BITS_PER_LONG == 32
-static __always_inline int fls64(__u64 x)
+static __always_inline __attribute_const__ int fls64(__u64 x)
 {
        __u32 h = x >> 32;
        if (h)
@@ -24,7 +24,7 @@ static __always_inline int fls64(__u64 x)
        return fls(x);
 }
 #elif BITS_PER_LONG == 64
-static __always_inline int fls64(__u64 x)
+static __always_inline __attribute_const__ int fls64(__u64 x)
 {
        if (x == 0)
                return 0;
index 9be2d50da09a417966b3d11c84092bb2f4cd0bef..ea7898cc590396e4cc1aa807ba0369a7f8d424ad 100644 (file)
@@ -267,7 +267,7 @@ static inline int parity8(u8 val)
  * The result is not defined if no bits are set, so check that @word
  * is non-zero before calling this.
  */
-static inline unsigned int __ffs64(u64 word)
+static inline __attribute_const__ unsigned int __ffs64(u64 word)
 {
 #if BITS_PER_LONG == 32
        if (((u32)word) == 0UL)
index fb8c0c5c2bd277c2e14f8a45fbd4bf2efd744af3..8778ec44bf630d88415ad9a955815ac72ba6b6d0 100644 (file)
 #include <linux/kernel.h>
 
 int __weak __ctzsi2(int val);
-int __weak __ctzsi2(int val)
+int __weak __attribute_const__ __ctzsi2(int val)
 {
        return __ffs(val);
 }
 EXPORT_SYMBOL(__ctzsi2);
 
 int __weak __clzsi2(int val);
-int __weak __clzsi2(int val)
+int __weak __attribute_const__ __clzsi2(int val)
 {
        return 32 - fls(val);
 }
 EXPORT_SYMBOL(__clzsi2);
 
 int __weak __clzdi2(u64 val);
-int __weak __clzdi2(u64 val)
+int __weak __attribute_const__ __clzdi2(u64 val)
 {
        return 64 - fls64(val);
 }
 EXPORT_SYMBOL(__clzdi2);
 
 int __weak __ctzdi2(u64 val);
-int __weak __ctzdi2(u64 val)
+int __weak __attribute_const__ __ctzdi2(u64 val)
 {
        return __ffs64(val);
 }