--- /dev/null
+================================================
+Generic bitfield packing and unpacking functions
+================================================
+
+Problem statement
+-----------------
+
+When working with hardware, one has to choose between several approaches of
+interfacing with it.
+One can memory-map a pointer to a carefully crafted struct over the hardware
+device's memory region, and access its fields as struct members (potentially
+declared as bitfields). But writing code this way would make it less portable,
+due to potential endianness mismatches between the CPU and the hardware device.
+Additionally, one has to pay close attention when translating register
+definitions from the hardware documentation into bit field indices for the
+structs. Also, some hardware (typically networking equipment) tends to group
+its register fields in ways that violate any reasonable word boundaries
+(sometimes even 64 bit ones). This creates the inconvenience of having to
+define "high" and "low" portions of register fields within the struct.
+A more robust alternative to struct field definitions would be to extract the
+required fields by shifting the appropriate number of bits. But this would
+still not protect from endianness mismatches, except if all memory accesses
+were performed byte-by-byte. Also the code can easily get cluttered, and the
+high-level idea might get lost among the many bit shifts required.
+Many drivers take the bit-shifting approach and then attempt to reduce the
+clutter with tailored macros, but more often than not these macros take
+shortcuts that still prevent the code from being truly portable.
+
+The solution
+------------
+
+This API deals with 2 basic operations:
+  - Packing a CPU-usable number into a memory buffer (with hardware
+    constraints/quirks)
+  - Unpacking a memory buffer (which has hardware constraints/quirks)
+    into a CPU-usable number.
+
+The API offers an abstraction over said hardware constraints and quirks,
+over CPU endianness and therefore between possible mismatches between
+the two.
+
+The basic unit of these API functions is the u64. From the CPU's
+perspective, bit 63 always means bit offset 7 of byte 7, albeit only
+logically. The question is: where do we lay this bit out in memory?
+
+The following examples cover the memory layout of a packed u64 field.
+The byte offsets in the packed buffer are always implicitly 0, 1, ... 7.
+What the examples show is where the logical bytes and bits sit.
+
+1. Normally (no quirks), we would do it like this:
+
+63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32
+7                       6                       5                        4
+31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10  9  8  7  6  5  4  3  2  1  0
+3                       2                       1                        0
+
+That is, the MSByte (7) of the CPU-usable u64 sits at memory offset 0, and the
+LSByte (0) of the u64 sits at memory offset 7.
+This corresponds to what most folks would regard to as "big endian", where
+bit i corresponds to the number 2^i. This is also referred to in the code
+comments as "logical" notation.
+
+
+2. If QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT is set, we do it like this:
+
+56 57 58 59 60 61 62 63 48 49 50 51 52 53 54 55 40 41 42 43 44 45 46 47 32 33 34 35 36 37 38 39
+7                       6                        5                       4
+24 25 26 27 28 29 30 31 16 17 18 19 20 21 22 23  8  9 10 11 12 13 14 15  0  1  2  3  4  5  6  7
+3                       2                        1                       0
+
+That is, QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT does not affect byte positioning, but
+inverts bit offsets inside a byte.
+
+
+3. If QUIRK_LITTLE_ENDIAN is set, we do it like this:
+
+39 38 37 36 35 34 33 32 47 46 45 44 43 42 41 40 55 54 53 52 51 50 49 48 63 62 61 60 59 58 57 56
+4                       5                       6                       7
+7  6  5  4  3  2  1  0  15 14 13 12 11 10  9  8 23 22 21 20 19 18 17 16 31 30 29 28 27 26 25 24
+0                       1                       2                       3
+
+Therefore, QUIRK_LITTLE_ENDIAN means that inside the memory region, every
+byte from each 4-byte word is placed at its mirrored position compared to
+the boundary of that word.
+
+4. If QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT and QUIRK_LITTLE_ENDIAN are both set, we do it
+   like this:
+
+32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63
+4                       5                       6                       7
+0  1  2  3  4  5  6  7  8   9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
+0                       1                       2                       3
+
+
+5. If just QUIRK_LSW32_IS_FIRST is set, we do it like this:
+
+31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10  9  8  7  6  5  4  3  2  1  0
+3                       2                       1                        0
+63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32
+7                       6                       5                        4
+
+In this case the 8 byte memory region is interpreted as follows: first
+4 bytes correspond to the least significant 4-byte word, next 4 bytes to
+the more significant 4-byte word.
+
+
+6. If QUIRK_LSW32_IS_FIRST and QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT are set, we do it like
+   this:
+
+24 25 26 27 28 29 30 31 16 17 18 19 20 21 22 23  8  9 10 11 12 13 14 15  0  1  2  3  4  5  6  7
+3                       2                        1                       0
+56 57 58 59 60 61 62 63 48 49 50 51 52 53 54 55 40 41 42 43 44 45 46 47 32 33 34 35 36 37 38 39
+7                       6                        5                       4
+
+
+7. If QUIRK_LSW32_IS_FIRST and QUIRK_LITTLE_ENDIAN are set, it looks like
+   this:
+
+7  6  5  4  3  2  1  0  15 14 13 12 11 10  9  8 23 22 21 20 19 18 17 16 31 30 29 28 27 26 25 24
+0                       1                       2                       3
+39 38 37 36 35 34 33 32 47 46 45 44 43 42 41 40 55 54 53 52 51 50 49 48 63 62 61 60 59 58 57 56
+4                       5                       6                       7
+
+
+8. If QUIRK_LSW32_IS_FIRST, QUIRK_LITTLE_ENDIAN and QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT
+   are set, it looks like this:
+
+0  1  2  3  4  5  6  7  8   9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
+0                       1                       2                       3
+32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63
+4                       5                       6                       7
+
+
+We always think of our offsets as if there were no quirk, and we translate
+them afterwards, before accessing the memory region.
+
+Intended use
+------------
+
+Drivers that opt to use this API first need to identify which of the above 3
+quirk combinations (for a total of 8) match what the hardware documentation
+describes. Then they should wrap the packing() function, creating a new
+xxx_packing() that calls it using the proper QUIRK_* one-hot bits set.
+
+The packing() function returns an int-encoded error code, which protects the
+programmer against incorrect API use.  The errors are not expected to occur
+durring runtime, therefore it is reasonable for xxx_packing() to return void
+and simply swallow those errors. Optionally it can dump stack or print the
+error description.
 
 S:     Orphan
 F:     drivers/i2c/busses/i2c-pasemi.c
 
+PACKING
+M:     Vladimir Oltean <olteanv@gmail.com>
+L:     netdev@vger.kernel.org
+S:     Supported
+F:     lib/packing.c
+F:     include/linux/packing.h
+F:     Documentation/packing.txt
+
 PADATA PARALLEL EXECUTION MECHANISM
 M:     Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
 L:     linux-crypto@vger.kernel.org
 
--- /dev/null
+/* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
+ * Copyright (c) 2016-2018, NXP Semiconductors
+ * Copyright (c) 2018-2019, Vladimir Oltean <olteanv@gmail.com>
+ */
+#ifndef _LINUX_PACKING_H
+#define _LINUX_PACKING_H
+
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/bitops.h>
+
+#define QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT BIT(0)
+#define QUIRK_LITTLE_ENDIAN    BIT(1)
+#define QUIRK_LSW32_IS_FIRST   BIT(2)
+
+enum packing_op {
+       PACK,
+       UNPACK,
+};
+
+/**
+ * packing - Convert numbers (currently u64) between a packed and an unpacked
+ *          format. Unpacked means laid out in memory in the CPU's native
+ *          understanding of integers, while packed means anything else that
+ *          requires translation.
+ *
+ * @pbuf: Pointer to a buffer holding the packed value.
+ * @uval: Pointer to an u64 holding the unpacked value.
+ * @startbit: The index (in logical notation, compensated for quirks) where
+ *           the packed value starts within pbuf. Must be larger than, or
+ *           equal to, endbit.
+ * @endbit: The index (in logical notation, compensated for quirks) where
+ *         the packed value ends within pbuf. Must be smaller than, or equal
+ *         to, startbit.
+ * @op: If PACK, then uval will be treated as const pointer and copied (packed)
+ *     into pbuf, between startbit and endbit.
+ *     If UNPACK, then pbuf will be treated as const pointer and the logical
+ *     value between startbit and endbit will be copied (unpacked) to uval.
+ * @quirks: A bit mask of QUIRK_LITTLE_ENDIAN, QUIRK_LSW32_IS_FIRST and
+ *         QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT.
+ *
+ * Return: 0 on success, EINVAL or ERANGE if called incorrectly. Assuming
+ *        correct usage, return code may be discarded.
+ *        If op is PACK, pbuf is modified.
+ *        If op is UNPACK, uval is modified.
+ */
+int packing(void *pbuf, u64 *uval, int startbit, int endbit, size_t pbuflen,
+           enum packing_op op, u8 quirks);
+
+#endif
 
          Benchmark all available RAID6 PQ functions on init and choose the
          fastest one.
 
+config PACKING
+       bool "Generic bitfield packing and unpacking"
+       default n
+       help
+         This option provides the packing() helper function, which permits
+         converting bitfields between a CPU-usable representation and a
+         memory representation that can have any combination of these quirks:
+           - Is little endian (bytes are reversed within a 32-bit group)
+           - The least-significant 32-bit word comes first (within a 64-bit
+             group)
+           - The most significant bit of a byte is at its right (bit 0 of a
+             register description is numerically 2^7).
+         Drivers may use these helpers to match the bit indices as described
+         in the data sheets of the peripherals they are in control of.
+
+         When in doubt, say N.
+
 config BITREVERSE
        tristate
 
 
 obj-$(CONFIG_DEBUG_OBJECTS) += debugobjects.o
 
 obj-$(CONFIG_BITREVERSE) += bitrev.o
+obj-$(CONFIG_PACKING)  += packing.o
 obj-$(CONFIG_RATIONAL) += rational.o
 obj-$(CONFIG_CRC_CCITT)        += crc-ccitt.o
 obj-$(CONFIG_CRC16)    += crc16.o
 
--- /dev/null
+// SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause OR GPL-2.0
+/* Copyright (c) 2016-2018, NXP Semiconductors
+ * Copyright (c) 2018-2019, Vladimir Oltean <olteanv@gmail.com>
+ */
+#include <linux/packing.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/bitops.h>
+#include <linux/errno.h>
+#include <linux/types.h>
+
+static int get_le_offset(int offset)
+{
+       int closest_multiple_of_4;
+
+       closest_multiple_of_4 = (offset / 4) * 4;
+       offset -= closest_multiple_of_4;
+       return closest_multiple_of_4 + (3 - offset);
+}
+
+static int get_reverse_lsw32_offset(int offset, size_t len)
+{
+       int closest_multiple_of_4;
+       int word_index;
+
+       word_index = offset / 4;
+       closest_multiple_of_4 = word_index * 4;
+       offset -= closest_multiple_of_4;
+       word_index = (len / 4) - word_index - 1;
+       return word_index * 4 + offset;
+}
+
+static u64 bit_reverse(u64 val, unsigned int width)
+{
+       u64 new_val = 0;
+       unsigned int bit;
+       unsigned int i;
+
+       for (i = 0; i < width; i++) {
+               bit = (val & (1 << i)) != 0;
+               new_val |= (bit << (width - i - 1));
+       }
+       return new_val;
+}
+
+static void adjust_for_msb_right_quirk(u64 *to_write, int *box_start_bit,
+                                      int *box_end_bit, u8 *box_mask)
+{
+       int box_bit_width = *box_start_bit - *box_end_bit + 1;
+       int new_box_start_bit, new_box_end_bit;
+
+       *to_write >>= *box_end_bit;
+       *to_write = bit_reverse(*to_write, box_bit_width);
+       *to_write <<= *box_end_bit;
+
+       new_box_end_bit   = box_bit_width - *box_start_bit - 1;
+       new_box_start_bit = box_bit_width - *box_end_bit - 1;
+       *box_mask = GENMASK_ULL(new_box_start_bit, new_box_end_bit);
+       *box_start_bit = new_box_start_bit;
+       *box_end_bit   = new_box_end_bit;
+}
+
+/**
+ * packing - Convert numbers (currently u64) between a packed and an unpacked
+ *          format. Unpacked means laid out in memory in the CPU's native
+ *          understanding of integers, while packed means anything else that
+ *          requires translation.
+ *
+ * @pbuf: Pointer to a buffer holding the packed value.
+ * @uval: Pointer to an u64 holding the unpacked value.
+ * @startbit: The index (in logical notation, compensated for quirks) where
+ *           the packed value starts within pbuf. Must be larger than, or
+ *           equal to, endbit.
+ * @endbit: The index (in logical notation, compensated for quirks) where
+ *         the packed value ends within pbuf. Must be smaller than, or equal
+ *         to, startbit.
+ * @op: If PACK, then uval will be treated as const pointer and copied (packed)
+ *     into pbuf, between startbit and endbit.
+ *     If UNPACK, then pbuf will be treated as const pointer and the logical
+ *     value between startbit and endbit will be copied (unpacked) to uval.
+ * @quirks: A bit mask of QUIRK_LITTLE_ENDIAN, QUIRK_LSW32_IS_FIRST and
+ *         QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT.
+ *
+ * Return: 0 on success, EINVAL or ERANGE if called incorrectly. Assuming
+ *        correct usage, return code may be discarded.
+ *        If op is PACK, pbuf is modified.
+ *        If op is UNPACK, uval is modified.
+ */
+int packing(void *pbuf, u64 *uval, int startbit, int endbit, size_t pbuflen,
+           enum packing_op op, u8 quirks)
+{
+       /* Number of bits for storing "uval"
+        * also width of the field to access in the pbuf
+        */
+       u64 value_width;
+       /* Logical byte indices corresponding to the
+        * start and end of the field.
+        */
+       int plogical_first_u8, plogical_last_u8, box;
+
+       /* startbit is expected to be larger than endbit */
+       if (startbit < endbit)
+               /* Invalid function call */
+               return -EINVAL;
+
+       value_width = startbit - endbit + 1;
+       if (value_width > 64)
+               return -ERANGE;
+
+       /* Check if "uval" fits in "value_width" bits.
+        * If value_width is 64, the check will fail, but any
+        * 64-bit uval will surely fit.
+        */
+       if (op == PACK && value_width < 64 && (*uval >= (1ull << value_width)))
+               /* Cannot store "uval" inside "value_width" bits.
+                * Truncating "uval" is most certainly not desirable,
+                * so simply erroring out is appropriate.
+                */
+               return -ERANGE;
+
+       /* Initialize parameter */
+       if (op == UNPACK)
+               *uval = 0;
+
+       /* Iterate through an idealistic view of the pbuf as an u64 with
+        * no quirks, u8 by u8 (aligned at u8 boundaries), from high to low
+        * logical bit significance. "box" denotes the current logical u8.
+        */
+       plogical_first_u8 = startbit / 8;
+       plogical_last_u8  = endbit / 8;
+
+       for (box = plogical_first_u8; box >= plogical_last_u8; box--) {
+               /* Bit indices into the currently accessed 8-bit box */
+               int box_start_bit, box_end_bit, box_addr;
+               u8  box_mask;
+               /* Corresponding bits from the unpacked u64 parameter */
+               int proj_start_bit, proj_end_bit;
+               u64 proj_mask;
+
+               /* This u8 may need to be accessed in its entirety
+                * (from bit 7 to bit 0), or not, depending on the
+                * input arguments startbit and endbit.
+                */
+               if (box == plogical_first_u8)
+                       box_start_bit = startbit % 8;
+               else
+                       box_start_bit = 7;
+               if (box == plogical_last_u8)
+                       box_end_bit = endbit % 8;
+               else
+                       box_end_bit = 0;
+
+               /* We have determined the box bit start and end.
+                * Now we calculate where this (masked) u8 box would fit
+                * in the unpacked (CPU-readable) u64 - the u8 box's
+                * projection onto the unpacked u64. Though the
+                * box is u8, the projection is u64 because it may fall
+                * anywhere within the unpacked u64.
+                */
+               proj_start_bit = ((box * 8) + box_start_bit) - endbit;
+               proj_end_bit   = ((box * 8) + box_end_bit) - endbit;
+               proj_mask = GENMASK_ULL(proj_start_bit, proj_end_bit);
+               box_mask  = GENMASK_ULL(box_start_bit, box_end_bit);
+
+               /* Determine the offset of the u8 box inside the pbuf,
+                * adjusted for quirks. The adjusted box_addr will be used for
+                * effective addressing inside the pbuf (so it's not
+                * logical any longer).
+                */
+               box_addr = pbuflen - box - 1;
+               if (quirks & QUIRK_LITTLE_ENDIAN)
+                       box_addr = get_le_offset(box_addr);
+               if (quirks & QUIRK_LSW32_IS_FIRST)
+                       box_addr = get_reverse_lsw32_offset(box_addr,
+                                                           pbuflen);
+
+               if (op == UNPACK) {
+                       u64 pval;
+
+                       /* Read from pbuf, write to uval */
+                       pval = ((u8 *)pbuf)[box_addr] & box_mask;
+                       if (quirks & QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT)
+                               adjust_for_msb_right_quirk(&pval,
+                                                          &box_start_bit,
+                                                          &box_end_bit,
+                                                          &box_mask);
+
+                       pval >>= box_end_bit;
+                       pval <<= proj_end_bit;
+                       *uval &= ~proj_mask;
+                       *uval |= pval;
+               } else {
+                       u64 pval;
+
+                       /* Write to pbuf, read from uval */
+                       pval = (*uval) & proj_mask;
+                       pval >>= proj_end_bit;
+                       if (quirks & QUIRK_MSB_ON_THE_RIGHT)
+                               adjust_for_msb_right_quirk(&pval,
+                                                          &box_start_bit,
+                                                          &box_end_bit,
+                                                          &box_mask);
+
+                       pval <<= box_end_bit;
+                       ((u8 *)pbuf)[box_addr] &= ~box_mask;
+                       ((u8 *)pbuf)[box_addr] |= pval;
+               }
+       }
+       return 0;
+}
+EXPORT_SYMBOL(packing);
+
+MODULE_LICENSE("GPL v2");
+MODULE_DESCRIPTION("Generic bitfield packing and unpacking");