sony-laptop: always try to unblock rfkill on load
[linux-2.6.git] / lib / idr.c
1 /*
2  * 2002-10-18  written by Jim Houston jim.houston@ccur.com
3  *      Copyright (C) 2002 by Concurrent Computer Corporation
4  *      Distributed under the GNU GPL license version 2.
5  *
6  * Modified by George Anzinger to reuse immediately and to use
7  * find bit instructions.  Also removed _irq on spinlocks.
8  *
9  * Modified by Nadia Derbey to make it RCU safe.
10  *
11  * Small id to pointer translation service.
12  *
13  * It uses a radix tree like structure as a sparse array indexed
14  * by the id to obtain the pointer.  The bitmap makes allocating
15  * a new id quick.
16  *
17  * You call it to allocate an id (an int) an associate with that id a
18  * pointer or what ever, we treat it as a (void *).  You can pass this
19  * id to a user for him to pass back at a later time.  You then pass
20  * that id to this code and it returns your pointer.
21
22  * You can release ids at any time. When all ids are released, most of
23  * the memory is returned (we keep IDR_FREE_MAX) in a local pool so we
24  * don't need to go to the memory "store" during an id allocate, just
25  * so you don't need to be too concerned about locking and conflicts
26  * with the slab allocator.
27  */
28
29 #ifndef TEST                        // to test in user space...
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #endif
34 #include <linux/err.h>
35 #include <linux/string.h>
36 #include <linux/idr.h>
37
38 static struct kmem_cache *idr_layer_cache;
39
40 static struct idr_layer *get_from_free_list(struct idr *idp)
41 {
42         struct idr_layer *p;
43         unsigned long flags;
44
45         spin_lock_irqsave(&idp->lock, flags);
46         if ((p = idp->id_free)) {
47                 idp->id_free = p->ary[0];
48                 idp->id_free_cnt--;
49                 p->ary[0] = NULL;
50         }
51         spin_unlock_irqrestore(&idp->lock, flags);
52         return(p);
53 }
54
55 static void idr_layer_rcu_free(struct rcu_head *head)
56 {
57         struct idr_layer *layer;
58
59         layer = container_of(head, struct idr_layer, rcu_head);
60         kmem_cache_free(idr_layer_cache, layer);
61 }
62
63 static inline void free_layer(struct idr_layer *p)
64 {
65         call_rcu(&p->rcu_head, idr_layer_rcu_free);
66 }
67
68 /* only called when idp->lock is held */
69 static void __move_to_free_list(struct idr *idp, struct idr_layer *p)
70 {
71         p->ary[0] = idp->id_free;
72         idp->id_free = p;
73         idp->id_free_cnt++;
74 }
75
76 static void move_to_free_list(struct idr *idp, struct idr_layer *p)
77 {
78         unsigned long flags;
79
80         /*
81          * Depends on the return element being zeroed.
82          */
83         spin_lock_irqsave(&idp->lock, flags);
84         __move_to_free_list(idp, p);
85         spin_unlock_irqrestore(&idp->lock, flags);
86 }
87
88 static void idr_mark_full(struct idr_layer **pa, int id)
89 {
90         struct idr_layer *p = pa[0];
91         int l = 0;
92
93         __set_bit(id & IDR_MASK, &p->bitmap);
94         /*
95          * If this layer is full mark the bit in the layer above to
96          * show that this part of the radix tree is full.  This may
97          * complete the layer above and require walking up the radix
98          * tree.
99          */
100         while (p->bitmap == IDR_FULL) {
101                 if (!(p = pa[++l]))
102                         break;
103                 id = id >> IDR_BITS;
104                 __set_bit((id & IDR_MASK), &p->bitmap);
105         }
106 }
107
108 /**
109  * idr_pre_get - reserver resources for idr allocation
110  * @idp:        idr handle
111  * @gfp_mask:   memory allocation flags
112  *
113  * This function should be called prior to locking and calling the
114  * idr_get_new* functions. It preallocates enough memory to satisfy
115  * the worst possible allocation.
116  *
117  * If the system is REALLY out of memory this function returns 0,
118  * otherwise 1.
119  */
120 int idr_pre_get(struct idr *idp, gfp_t gfp_mask)
121 {
122         while (idp->id_free_cnt < IDR_FREE_MAX) {
123                 struct idr_layer *new;
124                 new = kmem_cache_zalloc(idr_layer_cache, gfp_mask);
125                 if (new == NULL)
126                         return (0);
127                 move_to_free_list(idp, new);
128         }
129         return 1;
130 }
131 EXPORT_SYMBOL(idr_pre_get);
132
133 static int sub_alloc(struct idr *idp, int *starting_id, struct idr_layer **pa)
134 {
135         int n, m, sh;
136         struct idr_layer *p, *new;
137         int l, id, oid;
138         unsigned long bm;
139
140         id = *starting_id;
141  restart:
142         p = idp->top;
143         l = idp->layers;
144         pa[l--] = NULL;
145         while (1) {
146                 /*
147                  * We run around this while until we reach the leaf node...
148                  */
149                 n = (id >> (IDR_BITS*l)) & IDR_MASK;
150                 bm = ~p->bitmap;
151                 m = find_next_bit(&bm, IDR_SIZE, n);
152                 if (m == IDR_SIZE) {
153                         /* no space available go back to previous layer. */
154                         l++;
155                         oid = id;
156                         id = (id | ((1 << (IDR_BITS * l)) - 1)) + 1;
157
158                         /* if already at the top layer, we need to grow */
159                         if (!(p = pa[l])) {
160                                 *starting_id = id;
161                                 return IDR_NEED_TO_GROW;
162                         }
163
164                         /* If we need to go up one layer, continue the
165                          * loop; otherwise, restart from the top.
166                          */
167                         sh = IDR_BITS * (l + 1);
168                         if (oid >> sh == id >> sh)
169                                 continue;
170                         else
171                                 goto restart;
172                 }
173                 if (m != n) {
174                         sh = IDR_BITS*l;
175                         id = ((id >> sh) ^ n ^ m) << sh;
176                 }
177                 if ((id >= MAX_ID_BIT) || (id < 0))
178                         return IDR_NOMORE_SPACE;
179                 if (l == 0)
180                         break;
181                 /*
182                  * Create the layer below if it is missing.
183                  */
184                 if (!p->ary[m]) {
185                         new = get_from_free_list(idp);
186                         if (!new)
187                                 return -1;
188                         new->layer = l-1;
189                         rcu_assign_pointer(p->ary[m], new);
190                         p->count++;
191                 }
192                 pa[l--] = p;
193                 p = p->ary[m];
194         }
195
196         pa[l] = p;
197         return id;
198 }
199
200 static int idr_get_empty_slot(struct idr *idp, int starting_id,
201                               struct idr_layer **pa)
202 {
203         struct idr_layer *p, *new;
204         int layers, v, id;
205         unsigned long flags;
206
207         id = starting_id;
208 build_up:
209         p = idp->top;
210         layers = idp->layers;
211         if (unlikely(!p)) {
212                 if (!(p = get_from_free_list(idp)))
213                         return -1;
214                 p->layer = 0;
215                 layers = 1;
216         }
217         /*
218          * Add a new layer to the top of the tree if the requested
219          * id is larger than the currently allocated space.
220          */
221         while ((layers < (MAX_LEVEL - 1)) && (id >= (1 << (layers*IDR_BITS)))) {
222                 layers++;
223                 if (!p->count) {
224                         /* special case: if the tree is currently empty,
225                          * then we grow the tree by moving the top node
226                          * upwards.
227                          */
228                         p->layer++;
229                         continue;
230                 }
231                 if (!(new = get_from_free_list(idp))) {
232                         /*
233                          * The allocation failed.  If we built part of
234                          * the structure tear it down.
235                          */
236                         spin_lock_irqsave(&idp->lock, flags);
237                         for (new = p; p && p != idp->top; new = p) {
238                                 p = p->ary[0];
239                                 new->ary[0] = NULL;
240                                 new->bitmap = new->count = 0;
241                                 __move_to_free_list(idp, new);
242                         }
243                         spin_unlock_irqrestore(&idp->lock, flags);
244                         return -1;
245                 }
246                 new->ary[0] = p;
247                 new->count = 1;
248                 new->layer = layers-1;
249                 if (p->bitmap == IDR_FULL)
250                         __set_bit(0, &new->bitmap);
251                 p = new;
252         }
253         rcu_assign_pointer(idp->top, p);
254         idp->layers = layers;
255         v = sub_alloc(idp, &id, pa);
256         if (v == IDR_NEED_TO_GROW)
257                 goto build_up;
258         return(v);
259 }
260
261 static int idr_get_new_above_int(struct idr *idp, void *ptr, int starting_id)
262 {
263         struct idr_layer *pa[MAX_LEVEL];
264         int id;
265
266         id = idr_get_empty_slot(idp, starting_id, pa);
267         if (id >= 0) {
268                 /*
269                  * Successfully found an empty slot.  Install the user
270                  * pointer and mark the slot full.
271                  */
272                 rcu_assign_pointer(pa[0]->ary[id & IDR_MASK],
273                                 (struct idr_layer *)ptr);
274                 pa[0]->count++;
275                 idr_mark_full(pa, id);
276         }
277
278         return id;
279 }
280
281 /**
282  * idr_get_new_above - allocate new idr entry above or equal to a start id
283  * @idp: idr handle
284  * @ptr: pointer you want associated with the ide
285  * @start_id: id to start search at
286  * @id: pointer to the allocated handle
287  *
288  * This is the allocate id function.  It should be called with any
289  * required locks.
290  *
291  * If memory is required, it will return -EAGAIN, you should unlock
292  * and go back to the idr_pre_get() call.  If the idr is full, it will
293  * return -ENOSPC.
294  *
295  * @id returns a value in the range @starting_id ... 0x7fffffff
296  */
297 int idr_get_new_above(struct idr *idp, void *ptr, int starting_id, int *id)
298 {
299         int rv;
300
301         rv = idr_get_new_above_int(idp, ptr, starting_id);
302         /*
303          * This is a cheap hack until the IDR code can be fixed to
304          * return proper error values.
305          */
306         if (rv < 0)
307                 return _idr_rc_to_errno(rv);
308         *id = rv;
309         return 0;
310 }
311 EXPORT_SYMBOL(idr_get_new_above);
312
313 /**
314  * idr_get_new - allocate new idr entry
315  * @idp: idr handle
316  * @ptr: pointer you want associated with the ide
317  * @id: pointer to the allocated handle
318  *
319  * This is the allocate id function.  It should be called with any
320  * required locks.
321  *
322  * If memory is required, it will return -EAGAIN, you should unlock
323  * and go back to the idr_pre_get() call.  If the idr is full, it will
324  * return -ENOSPC.
325  *
326  * @id returns a value in the range 0 ... 0x7fffffff
327  */
328 int idr_get_new(struct idr *idp, void *ptr, int *id)
329 {
330         int rv;
331
332         rv = idr_get_new_above_int(idp, ptr, 0);
333         /*
334          * This is a cheap hack until the IDR code can be fixed to
335          * return proper error values.
336          */
337         if (rv < 0)
338                 return _idr_rc_to_errno(rv);
339         *id = rv;
340         return 0;
341 }
342 EXPORT_SYMBOL(idr_get_new);
343
344 static void idr_remove_warning(int id)
345 {
346         printk(KERN_WARNING
347                 "idr_remove called for id=%d which is not allocated.\n", id);
348         dump_stack();
349 }
350
351 static void sub_remove(struct idr *idp, int shift, int id)
352 {
353         struct idr_layer *p = idp->top;
354         struct idr_layer **pa[MAX_LEVEL];
355         struct idr_layer ***paa = &pa[0];
356         struct idr_layer *to_free;
357         int n;
358
359         *paa = NULL;
360         *++paa = &idp->top;
361
362         while ((shift > 0) && p) {
363                 n = (id >> shift) & IDR_MASK;
364                 __clear_bit(n, &p->bitmap);
365                 *++paa = &p->ary[n];
366                 p = p->ary[n];
367                 shift -= IDR_BITS;
368         }
369         n = id & IDR_MASK;
370         if (likely(p != NULL && test_bit(n, &p->bitmap))){
371                 __clear_bit(n, &p->bitmap);
372                 rcu_assign_pointer(p->ary[n], NULL);
373                 to_free = NULL;
374                 while(*paa && ! --((**paa)->count)){
375                         if (to_free)
376                                 free_layer(to_free);
377                         to_free = **paa;
378                         **paa-- = NULL;
379                 }
380                 if (!*paa)
381                         idp->layers = 0;
382                 if (to_free)
383                         free_layer(to_free);
384         } else
385                 idr_remove_warning(id);
386 }
387
388 /**
389  * idr_remove - remove the given id and free it's slot
390  * @idp: idr handle
391  * @id: unique key
392  */
393 void idr_remove(struct idr *idp, int id)
394 {
395         struct idr_layer *p;
396         struct idr_layer *to_free;
397
398         /* Mask off upper bits we don't use for the search. */
399         id &= MAX_ID_MASK;
400
401         sub_remove(idp, (idp->layers - 1) * IDR_BITS, id);
402         if (idp->top && idp->top->count == 1 && (idp->layers > 1) &&
403             idp->top->ary[0]) {
404                 /*
405                  * Single child at leftmost slot: we can shrink the tree.
406                  * This level is not needed anymore since when layers are
407                  * inserted, they are inserted at the top of the existing
408                  * tree.
409                  */
410                 to_free = idp->top;
411                 p = idp->top->ary[0];
412                 rcu_assign_pointer(idp->top, p);
413                 --idp->layers;
414                 to_free->bitmap = to_free->count = 0;
415                 free_layer(to_free);
416         }
417         while (idp->id_free_cnt >= IDR_FREE_MAX) {
418                 p = get_from_free_list(idp);
419                 /*
420                  * Note: we don't call the rcu callback here, since the only
421                  * layers that fall into the freelist are those that have been
422                  * preallocated.
423                  */
424                 kmem_cache_free(idr_layer_cache, p);
425         }
426         return;
427 }
428 EXPORT_SYMBOL(idr_remove);
429
430 /**
431  * idr_remove_all - remove all ids from the given idr tree
432  * @idp: idr handle
433  *
434  * idr_destroy() only frees up unused, cached idp_layers, but this
435  * function will remove all id mappings and leave all idp_layers
436  * unused.
437  *
438  * A typical clean-up sequence for objects stored in an idr tree, will
439  * use idr_for_each() to free all objects, if necessay, then
440  * idr_remove_all() to remove all ids, and idr_destroy() to free
441  * up the cached idr_layers.
442  */
443 void idr_remove_all(struct idr *idp)
444 {
445         int n, id, max;
446         struct idr_layer *p;
447         struct idr_layer *pa[MAX_LEVEL];
448         struct idr_layer **paa = &pa[0];
449
450         n = idp->layers * IDR_BITS;
451         p = idp->top;
452         rcu_assign_pointer(idp->top, NULL);
453         max = 1 << n;
454
455         id = 0;
456         while (id < max) {
457                 while (n > IDR_BITS && p) {
458                         n -= IDR_BITS;
459                         *paa++ = p;
460                         p = p->ary[(id >> n) & IDR_MASK];
461                 }
462
463                 id += 1 << n;
464                 while (n < fls(id)) {
465                         if (p)
466                                 free_layer(p);
467                         n += IDR_BITS;
468                         p = *--paa;
469                 }
470         }
471         idp->layers = 0;
472 }
473 EXPORT_SYMBOL(idr_remove_all);
474
475 /**
476  * idr_destroy - release all cached layers within an idr tree
477  * idp: idr handle
478  */
479 void idr_destroy(struct idr *idp)
480 {
481         while (idp->id_free_cnt) {
482                 struct idr_layer *p = get_from_free_list(idp);
483                 kmem_cache_free(idr_layer_cache, p);
484         }
485 }
486 EXPORT_SYMBOL(idr_destroy);
487
488 /**
489  * idr_find - return pointer for given id
490  * @idp: idr handle
491  * @id: lookup key
492  *
493  * Return the pointer given the id it has been registered with.  A %NULL
494  * return indicates that @id is not valid or you passed %NULL in
495  * idr_get_new().
496  *
497  * This function can be called under rcu_read_lock(), given that the leaf
498  * pointers lifetimes are correctly managed.
499  */
500 void *idr_find(struct idr *idp, int id)
501 {
502         int n;
503         struct idr_layer *p;
504
505         p = rcu_dereference(idp->top);
506         if (!p)
507                 return NULL;
508         n = (p->layer+1) * IDR_BITS;
509
510         /* Mask off upper bits we don't use for the search. */
511         id &= MAX_ID_MASK;
512
513         if (id >= (1 << n))
514                 return NULL;
515         BUG_ON(n == 0);
516
517         while (n > 0 && p) {
518                 n -= IDR_BITS;
519                 BUG_ON(n != p->layer*IDR_BITS);
520                 p = rcu_dereference(p->ary[(id >> n) & IDR_MASK]);
521         }
522         return((void *)p);
523 }
524 EXPORT_SYMBOL(idr_find);
525
526 /**
527  * idr_for_each - iterate through all stored pointers
528  * @idp: idr handle
529  * @fn: function to be called for each pointer
530  * @data: data passed back to callback function
531  *
532  * Iterate over the pointers registered with the given idr.  The
533  * callback function will be called for each pointer currently
534  * registered, passing the id, the pointer and the data pointer passed
535  * to this function.  It is not safe to modify the idr tree while in
536  * the callback, so functions such as idr_get_new and idr_remove are
537  * not allowed.
538  *
539  * We check the return of @fn each time. If it returns anything other
540  * than 0, we break out and return that value.
541  *
542  * The caller must serialize idr_for_each() vs idr_get_new() and idr_remove().
543  */
544 int idr_for_each(struct idr *idp,
545                  int (*fn)(int id, void *p, void *data), void *data)
546 {
547         int n, id, max, error = 0;
548         struct idr_layer *p;
549         struct idr_layer *pa[MAX_LEVEL];
550         struct idr_layer **paa = &pa[0];
551
552         n = idp->layers * IDR_BITS;
553         p = rcu_dereference(idp->top);
554         max = 1 << n;
555
556         id = 0;
557         while (id < max) {
558                 while (n > 0 && p) {
559                         n -= IDR_BITS;
560                         *paa++ = p;
561                         p = rcu_dereference(p->ary[(id >> n) & IDR_MASK]);
562                 }
563
564                 if (p) {
565                         error = fn(id, (void *)p, data);
566                         if (error)
567                                 break;
568                 }
569
570                 id += 1 << n;
571                 while (n < fls(id)) {
572                         n += IDR_BITS;
573                         p = *--paa;
574                 }
575         }
576
577         return error;
578 }
579 EXPORT_SYMBOL(idr_for_each);
580
581 /**
582  * idr_get_next - lookup next object of id to given id.
583  * @idp: idr handle
584  * @id:  pointer to lookup key
585  *
586  * Returns pointer to registered object with id, which is next number to
587  * given id.
588  */
589
590 void *idr_get_next(struct idr *idp, int *nextidp)
591 {
592         struct idr_layer *p, *pa[MAX_LEVEL];
593         struct idr_layer **paa = &pa[0];
594         int id = *nextidp;
595         int n, max;
596
597         /* find first ent */
598         n = idp->layers * IDR_BITS;
599         max = 1 << n;
600         p = rcu_dereference(idp->top);
601         if (!p)
602                 return NULL;
603
604         while (id < max) {
605                 while (n > 0 && p) {
606                         n -= IDR_BITS;
607                         *paa++ = p;
608                         p = rcu_dereference(p->ary[(id >> n) & IDR_MASK]);
609                 }
610
611                 if (p) {
612                         *nextidp = id;
613                         return p;
614                 }
615
616                 id += 1 << n;
617                 while (n < fls(id)) {
618                         n += IDR_BITS;
619                         p = *--paa;
620                 }
621         }
622         return NULL;
623 }
624
625
626
627 /**
628  * idr_replace - replace pointer for given id
629  * @idp: idr handle
630  * @ptr: pointer you want associated with the id
631  * @id: lookup key
632  *
633  * Replace the pointer registered with an id and return the old value.
634  * A -ENOENT return indicates that @id was not found.
635  * A -EINVAL return indicates that @id was not within valid constraints.
636  *
637  * The caller must serialize with writers.
638  */
639 void *idr_replace(struct idr *idp, void *ptr, int id)
640 {
641         int n;
642         struct idr_layer *p, *old_p;
643
644         p = idp->top;
645         if (!p)
646                 return ERR_PTR(-EINVAL);
647
648         n = (p->layer+1) * IDR_BITS;
649
650         id &= MAX_ID_MASK;
651
652         if (id >= (1 << n))
653                 return ERR_PTR(-EINVAL);
654
655         n -= IDR_BITS;
656         while ((n > 0) && p) {
657                 p = p->ary[(id >> n) & IDR_MASK];
658                 n -= IDR_BITS;
659         }
660
661         n = id & IDR_MASK;
662         if (unlikely(p == NULL || !test_bit(n, &p->bitmap)))
663                 return ERR_PTR(-ENOENT);
664
665         old_p = p->ary[n];
666         rcu_assign_pointer(p->ary[n], ptr);
667
668         return old_p;
669 }
670 EXPORT_SYMBOL(idr_replace);
671
672 void __init idr_init_cache(void)
673 {
674         idr_layer_cache = kmem_cache_create("idr_layer_cache",
675                                 sizeof(struct idr_layer), 0, SLAB_PANIC, NULL);
676 }
677
678 /**
679  * idr_init - initialize idr handle
680  * @idp:        idr handle
681  *
682  * This function is use to set up the handle (@idp) that you will pass
683  * to the rest of the functions.
684  */
685 void idr_init(struct idr *idp)
686 {
687         memset(idp, 0, sizeof(struct idr));
688         spin_lock_init(&idp->lock);
689 }
690 EXPORT_SYMBOL(idr_init);
691
692
693 /*
694  * IDA - IDR based ID allocator
695  *
696  * this is id allocator without id -> pointer translation.  Memory
697  * usage is much lower than full blown idr because each id only
698  * occupies a bit.  ida uses a custom leaf node which contains
699  * IDA_BITMAP_BITS slots.
700  *
701  * 2007-04-25  written by Tejun Heo <htejun@gmail.com>
702  */
703
704 static void free_bitmap(struct ida *ida, struct ida_bitmap *bitmap)
705 {
706         unsigned long flags;
707
708         if (!ida->free_bitmap) {
709                 spin_lock_irqsave(&ida->idr.lock, flags);
710                 if (!ida->free_bitmap) {
711                         ida->free_bitmap = bitmap;
712                         bitmap = NULL;
713                 }
714                 spin_unlock_irqrestore(&ida->idr.lock, flags);
715         }
716
717         kfree(bitmap);
718 }
719
720 /**
721  * ida_pre_get - reserve resources for ida allocation
722  * @ida:        ida handle
723  * @gfp_mask:   memory allocation flag
724  *
725  * This function should be called prior to locking and calling the
726  * following function.  It preallocates enough memory to satisfy the
727  * worst possible allocation.
728  *
729  * If the system is REALLY out of memory this function returns 0,
730  * otherwise 1.
731  */
732 int ida_pre_get(struct ida *ida, gfp_t gfp_mask)
733 {
734         /* allocate idr_layers */
735         if (!idr_pre_get(&ida->idr, gfp_mask))
736                 return 0;
737
738         /* allocate free_bitmap */
739         if (!ida->free_bitmap) {
740                 struct ida_bitmap *bitmap;
741
742                 bitmap = kmalloc(sizeof(struct ida_bitmap), gfp_mask);
743                 if (!bitmap)
744                         return 0;
745
746                 free_bitmap(ida, bitmap);
747         }
748
749         return 1;
750 }
751 EXPORT_SYMBOL(ida_pre_get);
752
753 /**
754  * ida_get_new_above - allocate new ID above or equal to a start id
755  * @ida:        ida handle
756  * @staring_id: id to start search at
757  * @p_id:       pointer to the allocated handle
758  *
759  * Allocate new ID above or equal to @ida.  It should be called with
760  * any required locks.
761  *
762  * If memory is required, it will return -EAGAIN, you should unlock
763  * and go back to the ida_pre_get() call.  If the ida is full, it will
764  * return -ENOSPC.
765  *
766  * @p_id returns a value in the range @starting_id ... 0x7fffffff.
767  */
768 int ida_get_new_above(struct ida *ida, int starting_id, int *p_id)
769 {
770         struct idr_layer *pa[MAX_LEVEL];
771         struct ida_bitmap *bitmap;
772         unsigned long flags;
773         int idr_id = starting_id / IDA_BITMAP_BITS;
774         int offset = starting_id % IDA_BITMAP_BITS;
775         int t, id;
776
777  restart:
778         /* get vacant slot */
779         t = idr_get_empty_slot(&ida->idr, idr_id, pa);
780         if (t < 0)
781                 return _idr_rc_to_errno(t);
782
783         if (t * IDA_BITMAP_BITS >= MAX_ID_BIT)
784                 return -ENOSPC;
785
786         if (t != idr_id)
787                 offset = 0;
788         idr_id = t;
789
790         /* if bitmap isn't there, create a new one */
791         bitmap = (void *)pa[0]->ary[idr_id & IDR_MASK];
792         if (!bitmap) {
793                 spin_lock_irqsave(&ida->idr.lock, flags);
794                 bitmap = ida->free_bitmap;
795                 ida->free_bitmap = NULL;
796                 spin_unlock_irqrestore(&ida->idr.lock, flags);
797
798                 if (!bitmap)
799                         return -EAGAIN;
800
801                 memset(bitmap, 0, sizeof(struct ida_bitmap));
802                 rcu_assign_pointer(pa[0]->ary[idr_id & IDR_MASK],
803                                 (void *)bitmap);
804                 pa[0]->count++;
805         }
806
807         /* lookup for empty slot */
808         t = find_next_zero_bit(bitmap->bitmap, IDA_BITMAP_BITS, offset);
809         if (t == IDA_BITMAP_BITS) {
810                 /* no empty slot after offset, continue to the next chunk */
811                 idr_id++;
812                 offset = 0;
813                 goto restart;
814         }
815
816         id = idr_id * IDA_BITMAP_BITS + t;
817         if (id >= MAX_ID_BIT)
818                 return -ENOSPC;
819
820         __set_bit(t, bitmap->bitmap);
821         if (++bitmap->nr_busy == IDA_BITMAP_BITS)
822                 idr_mark_full(pa, idr_id);
823
824         *p_id = id;
825
826         /* Each leaf node can handle nearly a thousand slots and the
827          * whole idea of ida is to have small memory foot print.
828          * Throw away extra resources one by one after each successful
829          * allocation.
830          */
831         if (ida->idr.id_free_cnt || ida->free_bitmap) {
832                 struct idr_layer *p = get_from_free_list(&ida->idr);
833                 if (p)
834                         kmem_cache_free(idr_layer_cache, p);
835         }
836
837         return 0;
838 }
839 EXPORT_SYMBOL(ida_get_new_above);
840
841 /**
842  * ida_get_new - allocate new ID
843  * @ida:        idr handle
844  * @p_id:       pointer to the allocated handle
845  *
846  * Allocate new ID.  It should be called with any required locks.
847  *
848  * If memory is required, it will return -EAGAIN, you should unlock
849  * and go back to the idr_pre_get() call.  If the idr is full, it will
850  * return -ENOSPC.
851  *
852  * @id returns a value in the range 0 ... 0x7fffffff.
853  */
854 int ida_get_new(struct ida *ida, int *p_id)
855 {
856         return ida_get_new_above(ida, 0, p_id);
857 }
858 EXPORT_SYMBOL(ida_get_new);
859
860 /**
861  * ida_remove - remove the given ID
862  * @ida:        ida handle
863  * @id:         ID to free
864  */
865 void ida_remove(struct ida *ida, int id)
866 {
867         struct idr_layer *p = ida->idr.top;
868         int shift = (ida->idr.layers - 1) * IDR_BITS;
869         int idr_id = id / IDA_BITMAP_BITS;
870         int offset = id % IDA_BITMAP_BITS;
871         int n;
872         struct ida_bitmap *bitmap;
873
874         /* clear full bits while looking up the leaf idr_layer */
875         while ((shift > 0) && p) {
876                 n = (idr_id >> shift) & IDR_MASK;
877                 __clear_bit(n, &p->bitmap);
878                 p = p->ary[n];
879                 shift -= IDR_BITS;
880         }
881
882         if (p == NULL)
883                 goto err;
884
885         n = idr_id & IDR_MASK;
886         __clear_bit(n, &p->bitmap);
887
888         bitmap = (void *)p->ary[n];
889         if (!test_bit(offset, bitmap->bitmap))
890                 goto err;
891
892         /* update bitmap and remove it if empty */
893         __clear_bit(offset, bitmap->bitmap);
894         if (--bitmap->nr_busy == 0) {
895                 __set_bit(n, &p->bitmap);       /* to please idr_remove() */
896                 idr_remove(&ida->idr, idr_id);
897                 free_bitmap(ida, bitmap);
898         }
899
900         return;
901
902  err:
903         printk(KERN_WARNING
904                "ida_remove called for id=%d which is not allocated.\n", id);
905 }
906 EXPORT_SYMBOL(ida_remove);
907
908 /**
909  * ida_destroy - release all cached layers within an ida tree
910  * ida:         ida handle
911  */
912 void ida_destroy(struct ida *ida)
913 {
914         idr_destroy(&ida->idr);
915         kfree(ida->free_bitmap);
916 }
917 EXPORT_SYMBOL(ida_destroy);
918
919 /**
920  * ida_init - initialize ida handle
921  * @ida:        ida handle
922  *
923  * This function is use to set up the handle (@ida) that you will pass
924  * to the rest of the functions.
925  */
926 void ida_init(struct ida *ida)
927 {
928         memset(ida, 0, sizeof(struct ida));
929         idr_init(&ida->idr);
930
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(ida_init);