dc63d08183945bd25e1c1f854f65cfd75b20b254
[linux-2.6.git] / lib / radix-tree.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001 Momchil Velikov
3  * Portions Copyright (C) 2001 Christoph Hellwig
4  * Copyright (C) 2005 SGI, Christoph Lameter
5  * Copyright (C) 2006 Nick Piggin
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
9  * published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
10  * your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
20  */
21
22 #include <linux/errno.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/radix-tree.h>
27 #include <linux/percpu.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/string.h>
32 #include <linux/bitops.h>
33 #include <linux/rcupdate.h>
34
35
36 #ifdef __KERNEL__
37 #define RADIX_TREE_MAP_SHIFT    (CONFIG_BASE_SMALL ? 4 : 6)
38 #else
39 #define RADIX_TREE_MAP_SHIFT    3       /* For more stressful testing */
40 #endif
41
42 #define RADIX_TREE_MAP_SIZE     (1UL << RADIX_TREE_MAP_SHIFT)
43 #define RADIX_TREE_MAP_MASK     (RADIX_TREE_MAP_SIZE-1)
44
45 #define RADIX_TREE_TAG_LONGS    \
46         ((RADIX_TREE_MAP_SIZE + BITS_PER_LONG - 1) / BITS_PER_LONG)
47
48 struct radix_tree_node {
49         unsigned int    height;         /* Height from the bottom */
50         unsigned int    count;
51         union {
52                 struct radix_tree_node *parent; /* Used when ascending tree */
53                 struct rcu_head rcu_head;       /* Used when freeing node */
54         };
55         void __rcu      *slots[RADIX_TREE_MAP_SIZE];
56         unsigned long   tags[RADIX_TREE_MAX_TAGS][RADIX_TREE_TAG_LONGS];
57 };
58
59 #define RADIX_TREE_INDEX_BITS  (8 /* CHAR_BIT */ * sizeof(unsigned long))
60 #define RADIX_TREE_MAX_PATH (DIV_ROUND_UP(RADIX_TREE_INDEX_BITS, \
61                                           RADIX_TREE_MAP_SHIFT))
62
63 /*
64  * The height_to_maxindex array needs to be one deeper than the maximum
65  * path as height 0 holds only 1 entry.
66  */
67 static unsigned long height_to_maxindex[RADIX_TREE_MAX_PATH + 1] __read_mostly;
68
69 /*
70  * Radix tree node cache.
71  */
72 static struct kmem_cache *radix_tree_node_cachep;
73
74 /*
75  * Per-cpu pool of preloaded nodes
76  */
77 struct radix_tree_preload {
78         int nr;
79         struct radix_tree_node *nodes[RADIX_TREE_MAX_PATH];
80 };
81 static DEFINE_PER_CPU(struct radix_tree_preload, radix_tree_preloads) = { 0, };
82
83 static inline void *ptr_to_indirect(void *ptr)
84 {
85         return (void *)((unsigned long)ptr | RADIX_TREE_INDIRECT_PTR);
86 }
87
88 static inline void *indirect_to_ptr(void *ptr)
89 {
90         return (void *)((unsigned long)ptr & ~RADIX_TREE_INDIRECT_PTR);
91 }
92
93 static inline gfp_t root_gfp_mask(struct radix_tree_root *root)
94 {
95         return root->gfp_mask & __GFP_BITS_MASK;
96 }
97
98 static inline void tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
99                 int offset)
100 {
101         __set_bit(offset, node->tags[tag]);
102 }
103
104 static inline void tag_clear(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
105                 int offset)
106 {
107         __clear_bit(offset, node->tags[tag]);
108 }
109
110 static inline int tag_get(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
111                 int offset)
112 {
113         return test_bit(offset, node->tags[tag]);
114 }
115
116 static inline void root_tag_set(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
117 {
118         root->gfp_mask |= (__force gfp_t)(1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
119 }
120
121 static inline void root_tag_clear(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
122 {
123         root->gfp_mask &= (__force gfp_t)~(1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
124 }
125
126 static inline void root_tag_clear_all(struct radix_tree_root *root)
127 {
128         root->gfp_mask &= __GFP_BITS_MASK;
129 }
130
131 static inline int root_tag_get(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
132 {
133         return (__force unsigned)root->gfp_mask & (1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
134 }
135
136 /*
137  * Returns 1 if any slot in the node has this tag set.
138  * Otherwise returns 0.
139  */
140 static inline int any_tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag)
141 {
142         int idx;
143         for (idx = 0; idx < RADIX_TREE_TAG_LONGS; idx++) {
144                 if (node->tags[tag][idx])
145                         return 1;
146         }
147         return 0;
148 }
149 /*
150  * This assumes that the caller has performed appropriate preallocation, and
151  * that the caller has pinned this thread of control to the current CPU.
152  */
153 static struct radix_tree_node *
154 radix_tree_node_alloc(struct radix_tree_root *root)
155 {
156         struct radix_tree_node *ret = NULL;
157         gfp_t gfp_mask = root_gfp_mask(root);
158
159         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
160                 struct radix_tree_preload *rtp;
161
162                 /*
163                  * Provided the caller has preloaded here, we will always
164                  * succeed in getting a node here (and never reach
165                  * kmem_cache_alloc)
166                  */
167                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
168                 if (rtp->nr) {
169                         ret = rtp->nodes[rtp->nr - 1];
170                         rtp->nodes[rtp->nr - 1] = NULL;
171                         rtp->nr--;
172                 }
173         }
174         if (ret == NULL)
175                 ret = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
176
177         BUG_ON(radix_tree_is_indirect_ptr(ret));
178         return ret;
179 }
180
181 static void radix_tree_node_rcu_free(struct rcu_head *head)
182 {
183         struct radix_tree_node *node =
184                         container_of(head, struct radix_tree_node, rcu_head);
185         int i;
186
187         /*
188          * must only free zeroed nodes into the slab. radix_tree_shrink
189          * can leave us with a non-NULL entry in the first slot, so clear
190          * that here to make sure.
191          */
192         for (i = 0; i < RADIX_TREE_MAX_TAGS; i++)
193                 tag_clear(node, i, 0);
194
195         node->slots[0] = NULL;
196         node->count = 0;
197
198         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
199 }
200
201 static inline void
202 radix_tree_node_free(struct radix_tree_node *node)
203 {
204         call_rcu(&node->rcu_head, radix_tree_node_rcu_free);
205 }
206
207 /*
208  * Load up this CPU's radix_tree_node buffer with sufficient objects to
209  * ensure that the addition of a single element in the tree cannot fail.  On
210  * success, return zero, with preemption disabled.  On error, return -ENOMEM
211  * with preemption not disabled.
212  *
213  * To make use of this facility, the radix tree must be initialised without
214  * __GFP_WAIT being passed to INIT_RADIX_TREE().
215  */
216 int radix_tree_preload(gfp_t gfp_mask)
217 {
218         struct radix_tree_preload *rtp;
219         struct radix_tree_node *node;
220         int ret = -ENOMEM;
221
222         preempt_disable();
223         rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
224         while (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes)) {
225                 preempt_enable();
226                 node = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
227                 if (node == NULL)
228                         goto out;
229                 preempt_disable();
230                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
231                 if (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes))
232                         rtp->nodes[rtp->nr++] = node;
233                 else
234                         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
235         }
236         ret = 0;
237 out:
238         return ret;
239 }
240 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_preload);
241
242 /*
243  *      Return the maximum key which can be store into a
244  *      radix tree with height HEIGHT.
245  */
246 static inline unsigned long radix_tree_maxindex(unsigned int height)
247 {
248         return height_to_maxindex[height];
249 }
250
251 /*
252  *      Extend a radix tree so it can store key @index.
253  */
254 static int radix_tree_extend(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
255 {
256         struct radix_tree_node *node;
257         struct radix_tree_node *slot;
258         unsigned int height;
259         int tag;
260
261         /* Figure out what the height should be.  */
262         height = root->height + 1;
263         while (index > radix_tree_maxindex(height))
264                 height++;
265
266         if (root->rnode == NULL) {
267                 root->height = height;
268                 goto out;
269         }
270
271         do {
272                 unsigned int newheight;
273                 if (!(node = radix_tree_node_alloc(root)))
274                         return -ENOMEM;
275
276                 /* Propagate the aggregated tag info into the new root */
277                 for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
278                         if (root_tag_get(root, tag))
279                                 tag_set(node, tag, 0);
280                 }
281
282                 /* Increase the height.  */
283                 newheight = root->height+1;
284                 node->height = newheight;
285                 node->count = 1;
286                 node->parent = NULL;
287                 slot = root->rnode;
288                 if (newheight > 1) {
289                         slot = indirect_to_ptr(slot);
290                         slot->parent = node;
291                 }
292                 node->slots[0] = slot;
293                 node = ptr_to_indirect(node);
294                 rcu_assign_pointer(root->rnode, node);
295                 root->height = newheight;
296         } while (height > root->height);
297 out:
298         return 0;
299 }
300
301 /**
302  *      radix_tree_insert    -    insert into a radix tree
303  *      @root:          radix tree root
304  *      @index:         index key
305  *      @item:          item to insert
306  *
307  *      Insert an item into the radix tree at position @index.
308  */
309 int radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root,
310                         unsigned long index, void *item)
311 {
312         struct radix_tree_node *node = NULL, *slot;
313         unsigned int height, shift;
314         int offset;
315         int error;
316
317         BUG_ON(radix_tree_is_indirect_ptr(item));
318
319         /* Make sure the tree is high enough.  */
320         if (index > radix_tree_maxindex(root->height)) {
321                 error = radix_tree_extend(root, index);
322                 if (error)
323                         return error;
324         }
325
326         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
327
328         height = root->height;
329         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
330
331         offset = 0;                     /* uninitialised var warning */
332         while (height > 0) {
333                 if (slot == NULL) {
334                         /* Have to add a child node.  */
335                         if (!(slot = radix_tree_node_alloc(root)))
336                                 return -ENOMEM;
337                         slot->height = height;
338                         slot->parent = node;
339                         if (node) {
340                                 rcu_assign_pointer(node->slots[offset], slot);
341                                 node->count++;
342                         } else
343                                 rcu_assign_pointer(root->rnode, ptr_to_indirect(slot));
344                 }
345
346                 /* Go a level down */
347                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
348                 node = slot;
349                 slot = node->slots[offset];
350                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
351                 height--;
352         }
353
354         if (slot != NULL)
355                 return -EEXIST;
356
357         if (node) {
358                 node->count++;
359                 rcu_assign_pointer(node->slots[offset], item);
360                 BUG_ON(tag_get(node, 0, offset));
361                 BUG_ON(tag_get(node, 1, offset));
362         } else {
363                 rcu_assign_pointer(root->rnode, item);
364                 BUG_ON(root_tag_get(root, 0));
365                 BUG_ON(root_tag_get(root, 1));
366         }
367
368         return 0;
369 }
370 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_insert);
371
372 /*
373  * is_slot == 1 : search for the slot.
374  * is_slot == 0 : search for the node.
375  */
376 static void *radix_tree_lookup_element(struct radix_tree_root *root,
377                                 unsigned long index, int is_slot)
378 {
379         unsigned int height, shift;
380         struct radix_tree_node *node, **slot;
381
382         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
383         if (node == NULL)
384                 return NULL;
385
386         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
387                 if (index > 0)
388                         return NULL;
389                 return is_slot ? (void *)&root->rnode : node;
390         }
391         node = indirect_to_ptr(node);
392
393         height = node->height;
394         if (index > radix_tree_maxindex(height))
395                 return NULL;
396
397         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
398
399         do {
400                 slot = (struct radix_tree_node **)
401                         (node->slots + ((index>>shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK));
402                 node = rcu_dereference_raw(*slot);
403                 if (node == NULL)
404                         return NULL;
405
406                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
407                 height--;
408         } while (height > 0);
409
410         return is_slot ? (void *)slot : indirect_to_ptr(node);
411 }
412
413 /**
414  *      radix_tree_lookup_slot    -    lookup a slot in a radix tree
415  *      @root:          radix tree root
416  *      @index:         index key
417  *
418  *      Returns:  the slot corresponding to the position @index in the
419  *      radix tree @root. This is useful for update-if-exists operations.
420  *
421  *      This function can be called under rcu_read_lock iff the slot is not
422  *      modified by radix_tree_replace_slot, otherwise it must be called
423  *      exclusive from other writers. Any dereference of the slot must be done
424  *      using radix_tree_deref_slot.
425  */
426 void **radix_tree_lookup_slot(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
427 {
428         return (void **)radix_tree_lookup_element(root, index, 1);
429 }
430 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup_slot);
431
432 /**
433  *      radix_tree_lookup    -    perform lookup operation on a radix tree
434  *      @root:          radix tree root
435  *      @index:         index key
436  *
437  *      Lookup the item at the position @index in the radix tree @root.
438  *
439  *      This function can be called under rcu_read_lock, however the caller
440  *      must manage lifetimes of leaf nodes (eg. RCU may also be used to free
441  *      them safely). No RCU barriers are required to access or modify the
442  *      returned item, however.
443  */
444 void *radix_tree_lookup(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
445 {
446         return radix_tree_lookup_element(root, index, 0);
447 }
448 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup);
449
450 /**
451  *      radix_tree_tag_set - set a tag on a radix tree node
452  *      @root:          radix tree root
453  *      @index:         index key
454  *      @tag:           tag index
455  *
456  *      Set the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
457  *      corresponding to @index in the radix tree.  From
458  *      the root all the way down to the leaf node.
459  *
460  *      Returns the address of the tagged item.   Setting a tag on a not-present
461  *      item is a bug.
462  */
463 void *radix_tree_tag_set(struct radix_tree_root *root,
464                         unsigned long index, unsigned int tag)
465 {
466         unsigned int height, shift;
467         struct radix_tree_node *slot;
468
469         height = root->height;
470         BUG_ON(index > radix_tree_maxindex(height));
471
472         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
473         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
474
475         while (height > 0) {
476                 int offset;
477
478                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
479                 if (!tag_get(slot, tag, offset))
480                         tag_set(slot, tag, offset);
481                 slot = slot->slots[offset];
482                 BUG_ON(slot == NULL);
483                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
484                 height--;
485         }
486
487         /* set the root's tag bit */
488         if (slot && !root_tag_get(root, tag))
489                 root_tag_set(root, tag);
490
491         return slot;
492 }
493 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_set);
494
495 /**
496  *      radix_tree_tag_clear - clear a tag on a radix tree node
497  *      @root:          radix tree root
498  *      @index:         index key
499  *      @tag:           tag index
500  *
501  *      Clear the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
502  *      corresponding to @index in the radix tree.  If
503  *      this causes the leaf node to have no tags set then clear the tag in the
504  *      next-to-leaf node, etc.
505  *
506  *      Returns the address of the tagged item on success, else NULL.  ie:
507  *      has the same return value and semantics as radix_tree_lookup().
508  */
509 void *radix_tree_tag_clear(struct radix_tree_root *root,
510                         unsigned long index, unsigned int tag)
511 {
512         struct radix_tree_node *node = NULL;
513         struct radix_tree_node *slot = NULL;
514         unsigned int height, shift;
515         int uninitialized_var(offset);
516
517         height = root->height;
518         if (index > radix_tree_maxindex(height))
519                 goto out;
520
521         shift = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
522         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
523
524         while (shift) {
525                 if (slot == NULL)
526                         goto out;
527
528                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
529                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
530                 node = slot;
531                 slot = slot->slots[offset];
532         }
533
534         if (slot == NULL)
535                 goto out;
536
537         while (node) {
538                 if (!tag_get(node, tag, offset))
539                         goto out;
540                 tag_clear(node, tag, offset);
541                 if (any_tag_set(node, tag))
542                         goto out;
543
544                 index >>= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
545                 offset = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
546                 node = node->parent;
547         }
548
549         /* clear the root's tag bit */
550         if (root_tag_get(root, tag))
551                 root_tag_clear(root, tag);
552
553 out:
554         return slot;
555 }
556 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_clear);
557
558 /**
559  * radix_tree_tag_get - get a tag on a radix tree node
560  * @root:               radix tree root
561  * @index:              index key
562  * @tag:                tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
563  *
564  * Return values:
565  *
566  *  0: tag not present or not set
567  *  1: tag set
568  *
569  * Note that the return value of this function may not be relied on, even if
570  * the RCU lock is held, unless tag modification and node deletion are excluded
571  * from concurrency.
572  */
573 int radix_tree_tag_get(struct radix_tree_root *root,
574                         unsigned long index, unsigned int tag)
575 {
576         unsigned int height, shift;
577         struct radix_tree_node *node;
578
579         /* check the root's tag bit */
580         if (!root_tag_get(root, tag))
581                 return 0;
582
583         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
584         if (node == NULL)
585                 return 0;
586
587         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node))
588                 return (index == 0);
589         node = indirect_to_ptr(node);
590
591         height = node->height;
592         if (index > radix_tree_maxindex(height))
593                 return 0;
594
595         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
596
597         for ( ; ; ) {
598                 int offset;
599
600                 if (node == NULL)
601                         return 0;
602
603                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
604                 if (!tag_get(node, tag, offset))
605                         return 0;
606                 if (height == 1)
607                         return 1;
608                 node = rcu_dereference_raw(node->slots[offset]);
609                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
610                 height--;
611         }
612 }
613 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_get);
614
615 /**
616  * radix_tree_range_tag_if_tagged - for each item in given range set given
617  *                                 tag if item has another tag set
618  * @root:               radix tree root
619  * @first_indexp:       pointer to a starting index of a range to scan
620  * @last_index:         last index of a range to scan
621  * @nr_to_tag:          maximum number items to tag
622  * @iftag:              tag index to test
623  * @settag:             tag index to set if tested tag is set
624  *
625  * This function scans range of radix tree from first_index to last_index
626  * (inclusive).  For each item in the range if iftag is set, the function sets
627  * also settag. The function stops either after tagging nr_to_tag items or
628  * after reaching last_index.
629  *
630  * The tags must be set from the leaf level only and propagated back up the
631  * path to the root. We must do this so that we resolve the full path before
632  * setting any tags on intermediate nodes. If we set tags as we descend, then
633  * we can get to the leaf node and find that the index that has the iftag
634  * set is outside the range we are scanning. This reults in dangling tags and
635  * can lead to problems with later tag operations (e.g. livelocks on lookups).
636  *
637  * The function returns number of leaves where the tag was set and sets
638  * *first_indexp to the first unscanned index.
639  * WARNING! *first_indexp can wrap if last_index is ULONG_MAX. Caller must
640  * be prepared to handle that.
641  */
642 unsigned long radix_tree_range_tag_if_tagged(struct radix_tree_root *root,
643                 unsigned long *first_indexp, unsigned long last_index,
644                 unsigned long nr_to_tag,
645                 unsigned int iftag, unsigned int settag)
646 {
647         unsigned int height = root->height;
648         struct radix_tree_node *node = NULL;
649         struct radix_tree_node *slot;
650         unsigned int shift;
651         unsigned long tagged = 0;
652         unsigned long index = *first_indexp;
653
654         last_index = min(last_index, radix_tree_maxindex(height));
655         if (index > last_index)
656                 return 0;
657         if (!nr_to_tag)
658                 return 0;
659         if (!root_tag_get(root, iftag)) {
660                 *first_indexp = last_index + 1;
661                 return 0;
662         }
663         if (height == 0) {
664                 *first_indexp = last_index + 1;
665                 root_tag_set(root, settag);
666                 return 1;
667         }
668
669         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
670         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
671
672         for (;;) {
673                 unsigned long upindex;
674                 int offset;
675
676                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
677                 if (!slot->slots[offset])
678                         goto next;
679                 if (!tag_get(slot, iftag, offset))
680                         goto next;
681                 if (shift) {
682                         /* Go down one level */
683                         shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
684                         node = slot;
685                         slot = slot->slots[offset];
686                         continue;
687                 }
688
689                 /* tag the leaf */
690                 tagged++;
691                 tag_set(slot, settag, offset);
692
693                 /* walk back up the path tagging interior nodes */
694                 upindex = index;
695                 while (node) {
696                         upindex >>= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
697                         offset = upindex & RADIX_TREE_MAP_MASK;
698
699                         /* stop if we find a node with the tag already set */
700                         if (tag_get(node, settag, offset))
701                                 break;
702                         tag_set(node, settag, offset);
703                         node = node->parent;
704                 }
705
706                 /*
707                  * Small optimization: now clear that node pointer.
708                  * Since all of this slot's ancestors now have the tag set
709                  * from setting it above, we have no further need to walk
710                  * back up the tree setting tags, until we update slot to
711                  * point to another radix_tree_node.
712                  */
713                 node = NULL;
714
715 next:
716                 /* Go to next item at level determined by 'shift' */
717                 index = ((index >> shift) + 1) << shift;
718                 /* Overflow can happen when last_index is ~0UL... */
719                 if (index > last_index || !index)
720                         break;
721                 if (tagged >= nr_to_tag)
722                         break;
723                 while (((index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK) == 0) {
724                         /*
725                          * We've fully scanned this node. Go up. Because
726                          * last_index is guaranteed to be in the tree, what
727                          * we do below cannot wander astray.
728                          */
729                         slot = slot->parent;
730                         shift += RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
731                 }
732         }
733         /*
734          * We need not to tag the root tag if there is no tag which is set with
735          * settag within the range from *first_indexp to last_index.
736          */
737         if (tagged > 0)
738                 root_tag_set(root, settag);
739         *first_indexp = index;
740
741         return tagged;
742 }
743 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_range_tag_if_tagged);
744
745
746 /**
747  *      radix_tree_next_hole    -    find the next hole (not-present entry)
748  *      @root:          tree root
749  *      @index:         index key
750  *      @max_scan:      maximum range to search
751  *
752  *      Search the set [index, min(index+max_scan-1, MAX_INDEX)] for the lowest
753  *      indexed hole.
754  *
755  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
756  *      outside of the set specified (in which case 'return - index >= max_scan'
757  *      will be true). In rare cases of index wrap-around, 0 will be returned.
758  *
759  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
760  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
761  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
762  *      at index 5, then subsequently a hole is created at index 10,
763  *      radix_tree_next_hole covering both indexes may return 10 if called
764  *      under rcu_read_lock.
765  */
766 unsigned long radix_tree_next_hole(struct radix_tree_root *root,
767                                 unsigned long index, unsigned long max_scan)
768 {
769         unsigned long i;
770
771         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
772                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
773                         break;
774                 index++;
775                 if (index == 0)
776                         break;
777         }
778
779         return index;
780 }
781 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_next_hole);
782
783 /**
784  *      radix_tree_prev_hole    -    find the prev hole (not-present entry)
785  *      @root:          tree root
786  *      @index:         index key
787  *      @max_scan:      maximum range to search
788  *
789  *      Search backwards in the range [max(index-max_scan+1, 0), index]
790  *      for the first hole.
791  *
792  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
793  *      outside of the set specified (in which case 'index - return >= max_scan'
794  *      will be true). In rare cases of wrap-around, ULONG_MAX will be returned.
795  *
796  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
797  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
798  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
799  *      at index 10, then subsequently a hole is created at index 5,
800  *      radix_tree_prev_hole covering both indexes may return 5 if called under
801  *      rcu_read_lock.
802  */
803 unsigned long radix_tree_prev_hole(struct radix_tree_root *root,
804                                    unsigned long index, unsigned long max_scan)
805 {
806         unsigned long i;
807
808         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
809                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
810                         break;
811                 index--;
812                 if (index == ULONG_MAX)
813                         break;
814         }
815
816         return index;
817 }
818 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_prev_hole);
819
820 static unsigned int
821 __lookup(struct radix_tree_node *slot, void ***results, unsigned long *indices,
822         unsigned long index, unsigned int max_items, unsigned long *next_index)
823 {
824         unsigned int nr_found = 0;
825         unsigned int shift, height;
826         unsigned long i;
827
828         height = slot->height;
829         if (height == 0)
830                 goto out;
831         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
832
833         for ( ; height > 1; height--) {
834                 i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
835                 for (;;) {
836                         if (slot->slots[i] != NULL)
837                                 break;
838                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
839                         index += 1UL << shift;
840                         if (index == 0)
841                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
842                         i++;
843                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
844                                 goto out;
845                 }
846
847                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
848                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
849                 if (slot == NULL)
850                         goto out;
851         }
852
853         /* Bottom level: grab some items */
854         for (i = index & RADIX_TREE_MAP_MASK; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
855                 if (slot->slots[i]) {
856                         results[nr_found] = &(slot->slots[i]);
857                         if (indices)
858                                 indices[nr_found] = index;
859                         if (++nr_found == max_items) {
860                                 index++;
861                                 goto out;
862                         }
863                 }
864                 index++;
865         }
866 out:
867         *next_index = index;
868         return nr_found;
869 }
870
871 /**
872  *      radix_tree_gang_lookup - perform multiple lookup on a radix tree
873  *      @root:          radix tree root
874  *      @results:       where the results of the lookup are placed
875  *      @first_index:   start the lookup from this key
876  *      @max_items:     place up to this many items at *results
877  *
878  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
879  *      them at *@results and returns the number of items which were placed at
880  *      *@results.
881  *
882  *      The implementation is naive.
883  *
884  *      Like radix_tree_lookup, radix_tree_gang_lookup may be called under
885  *      rcu_read_lock. In this case, rather than the returned results being
886  *      an atomic snapshot of the tree at a single point in time, the semantics
887  *      of an RCU protected gang lookup are as though multiple radix_tree_lookups
888  *      have been issued in individual locks, and results stored in 'results'.
889  */
890 unsigned int
891 radix_tree_gang_lookup(struct radix_tree_root *root, void **results,
892                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
893 {
894         unsigned long max_index;
895         struct radix_tree_node *node;
896         unsigned long cur_index = first_index;
897         unsigned int ret;
898
899         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
900         if (!node)
901                 return 0;
902
903         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
904                 if (first_index > 0)
905                         return 0;
906                 results[0] = node;
907                 return 1;
908         }
909         node = indirect_to_ptr(node);
910
911         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
912
913         ret = 0;
914         while (ret < max_items) {
915                 unsigned int nr_found, slots_found, i;
916                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
917
918                 if (cur_index > max_index)
919                         break;
920                 slots_found = __lookup(node, (void ***)results + ret, NULL,
921                                 cur_index, max_items - ret, &next_index);
922                 nr_found = 0;
923                 for (i = 0; i < slots_found; i++) {
924                         struct radix_tree_node *slot;
925                         slot = *(((void ***)results)[ret + i]);
926                         if (!slot)
927                                 continue;
928                         results[ret + nr_found] =
929                                 indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(slot));
930                         nr_found++;
931                 }
932                 ret += nr_found;
933                 if (next_index == 0)
934                         break;
935                 cur_index = next_index;
936         }
937
938         return ret;
939 }
940 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup);
941
942 /**
943  *      radix_tree_gang_lookup_slot - perform multiple slot lookup on radix tree
944  *      @root:          radix tree root
945  *      @results:       where the results of the lookup are placed
946  *      @indices:       where their indices should be placed (but usually NULL)
947  *      @first_index:   start the lookup from this key
948  *      @max_items:     place up to this many items at *results
949  *
950  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
951  *      their slots at *@results and returns the number of items which were
952  *      placed at *@results.
953  *
954  *      The implementation is naive.
955  *
956  *      Like radix_tree_gang_lookup as far as RCU and locking goes. Slots must
957  *      be dereferenced with radix_tree_deref_slot, and if using only RCU
958  *      protection, radix_tree_deref_slot may fail requiring a retry.
959  */
960 unsigned int
961 radix_tree_gang_lookup_slot(struct radix_tree_root *root,
962                         void ***results, unsigned long *indices,
963                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
964 {
965         unsigned long max_index;
966         struct radix_tree_node *node;
967         unsigned long cur_index = first_index;
968         unsigned int ret;
969
970         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
971         if (!node)
972                 return 0;
973
974         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
975                 if (first_index > 0)
976                         return 0;
977                 results[0] = (void **)&root->rnode;
978                 if (indices)
979                         indices[0] = 0;
980                 return 1;
981         }
982         node = indirect_to_ptr(node);
983
984         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
985
986         ret = 0;
987         while (ret < max_items) {
988                 unsigned int slots_found;
989                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
990
991                 if (cur_index > max_index)
992                         break;
993                 slots_found = __lookup(node, results + ret,
994                                 indices ? indices + ret : NULL,
995                                 cur_index, max_items - ret, &next_index);
996                 ret += slots_found;
997                 if (next_index == 0)
998                         break;
999                 cur_index = next_index;
1000         }
1001
1002         return ret;
1003 }
1004 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_slot);
1005
1006 /*
1007  * FIXME: the two tag_get()s here should use find_next_bit() instead of
1008  * open-coding the search.
1009  */
1010 static unsigned int
1011 __lookup_tag(struct radix_tree_node *slot, void ***results, unsigned long index,
1012         unsigned int max_items, unsigned long *next_index, unsigned int tag)
1013 {
1014         unsigned int nr_found = 0;
1015         unsigned int shift, height;
1016
1017         height = slot->height;
1018         if (height == 0)
1019                 goto out;
1020         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1021
1022         while (height > 0) {
1023                 unsigned long i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK ;
1024
1025                 for (;;) {
1026                         if (tag_get(slot, tag, i))
1027                                 break;
1028                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
1029                         index += 1UL << shift;
1030                         if (index == 0)
1031                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
1032                         i++;
1033                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
1034                                 goto out;
1035                 }
1036                 height--;
1037                 if (height == 0) {      /* Bottom level: grab some items */
1038                         unsigned long j = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1039
1040                         for ( ; j < RADIX_TREE_MAP_SIZE; j++) {
1041                                 index++;
1042                                 if (!tag_get(slot, tag, j))
1043                                         continue;
1044                                 /*
1045                                  * Even though the tag was found set, we need to
1046                                  * recheck that we have a non-NULL node, because
1047                                  * if this lookup is lockless, it may have been
1048                                  * subsequently deleted.
1049                                  *
1050                                  * Similar care must be taken in any place that
1051                                  * lookup ->slots[x] without a lock (ie. can't
1052                                  * rely on its value remaining the same).
1053                                  */
1054                                 if (slot->slots[j]) {
1055                                         results[nr_found++] = &(slot->slots[j]);
1056                                         if (nr_found == max_items)
1057                                                 goto out;
1058                                 }
1059                         }
1060                 }
1061                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1062                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
1063                 if (slot == NULL)
1064                         break;
1065         }
1066 out:
1067         *next_index = index;
1068         return nr_found;
1069 }
1070
1071 /**
1072  *      radix_tree_gang_lookup_tag - perform multiple lookup on a radix tree
1073  *                                   based on a tag
1074  *      @root:          radix tree root
1075  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1076  *      @first_index:   start the lookup from this key
1077  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1078  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1079  *
1080  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1081  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the items at *@results and
1082  *      returns the number of items which were placed at *@results.
1083  */
1084 unsigned int
1085 radix_tree_gang_lookup_tag(struct radix_tree_root *root, void **results,
1086                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1087                 unsigned int tag)
1088 {
1089         struct radix_tree_node *node;
1090         unsigned long max_index;
1091         unsigned long cur_index = first_index;
1092         unsigned int ret;
1093
1094         /* check the root's tag bit */
1095         if (!root_tag_get(root, tag))
1096                 return 0;
1097
1098         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1099         if (!node)
1100                 return 0;
1101
1102         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1103                 if (first_index > 0)
1104                         return 0;
1105                 results[0] = node;
1106                 return 1;
1107         }
1108         node = indirect_to_ptr(node);
1109
1110         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1111
1112         ret = 0;
1113         while (ret < max_items) {
1114                 unsigned int nr_found, slots_found, i;
1115                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
1116
1117                 if (cur_index > max_index)
1118                         break;
1119                 slots_found = __lookup_tag(node, (void ***)results + ret,
1120                                 cur_index, max_items - ret, &next_index, tag);
1121                 nr_found = 0;
1122                 for (i = 0; i < slots_found; i++) {
1123                         struct radix_tree_node *slot;
1124                         slot = *(((void ***)results)[ret + i]);
1125                         if (!slot)
1126                                 continue;
1127                         results[ret + nr_found] =
1128                                 indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(slot));
1129                         nr_found++;
1130                 }
1131                 ret += nr_found;
1132                 if (next_index == 0)
1133                         break;
1134                 cur_index = next_index;
1135         }
1136
1137         return ret;
1138 }
1139 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag);
1140
1141 /**
1142  *      radix_tree_gang_lookup_tag_slot - perform multiple slot lookup on a
1143  *                                        radix tree based on a tag
1144  *      @root:          radix tree root
1145  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1146  *      @first_index:   start the lookup from this key
1147  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1148  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1149  *
1150  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1151  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the slots at *@results and
1152  *      returns the number of slots which were placed at *@results.
1153  */
1154 unsigned int
1155 radix_tree_gang_lookup_tag_slot(struct radix_tree_root *root, void ***results,
1156                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1157                 unsigned int tag)
1158 {
1159         struct radix_tree_node *node;
1160         unsigned long max_index;
1161         unsigned long cur_index = first_index;
1162         unsigned int ret;
1163
1164         /* check the root's tag bit */
1165         if (!root_tag_get(root, tag))
1166                 return 0;
1167
1168         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1169         if (!node)
1170                 return 0;
1171
1172         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1173                 if (first_index > 0)
1174                         return 0;
1175                 results[0] = (void **)&root->rnode;
1176                 return 1;
1177         }
1178         node = indirect_to_ptr(node);
1179
1180         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1181
1182         ret = 0;
1183         while (ret < max_items) {
1184                 unsigned int slots_found;
1185                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
1186
1187                 if (cur_index > max_index)
1188                         break;
1189                 slots_found = __lookup_tag(node, results + ret,
1190                                 cur_index, max_items - ret, &next_index, tag);
1191                 ret += slots_found;
1192                 if (next_index == 0)
1193                         break;
1194                 cur_index = next_index;
1195         }
1196
1197         return ret;
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag_slot);
1200
1201 #if defined(CONFIG_SHMEM) && defined(CONFIG_SWAP)
1202 #include <linux/sched.h> /* for cond_resched() */
1203
1204 /*
1205  * This linear search is at present only useful to shmem_unuse_inode().
1206  */
1207 static unsigned long __locate(struct radix_tree_node *slot, void *item,
1208                               unsigned long index, unsigned long *found_index)
1209 {
1210         unsigned int shift, height;
1211         unsigned long i;
1212
1213         height = slot->height;
1214         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1215
1216         for ( ; height > 1; height--) {
1217                 i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1218                 for (;;) {
1219                         if (slot->slots[i] != NULL)
1220                                 break;
1221                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
1222                         index += 1UL << shift;
1223                         if (index == 0)
1224                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
1225                         i++;
1226                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
1227                                 goto out;
1228                 }
1229
1230                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1231                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
1232                 if (slot == NULL)
1233                         goto out;
1234         }
1235
1236         /* Bottom level: check items */
1237         for (i = 0; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
1238                 if (slot->slots[i] == item) {
1239                         *found_index = index + i;
1240                         index = 0;
1241                         goto out;
1242                 }
1243         }
1244         index += RADIX_TREE_MAP_SIZE;
1245 out:
1246         return index;
1247 }
1248
1249 /**
1250  *      radix_tree_locate_item - search through radix tree for item
1251  *      @root:          radix tree root
1252  *      @item:          item to be found
1253  *
1254  *      Returns index where item was found, or -1 if not found.
1255  *      Caller must hold no lock (since this time-consuming function needs
1256  *      to be preemptible), and must check afterwards if item is still there.
1257  */
1258 unsigned long radix_tree_locate_item(struct radix_tree_root *root, void *item)
1259 {
1260         struct radix_tree_node *node;
1261         unsigned long max_index;
1262         unsigned long cur_index = 0;
1263         unsigned long found_index = -1;
1264
1265         do {
1266                 rcu_read_lock();
1267                 node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1268                 if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1269                         rcu_read_unlock();
1270                         if (node == item)
1271                                 found_index = 0;
1272                         break;
1273                 }
1274
1275                 node = indirect_to_ptr(node);
1276                 max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1277                 if (cur_index > max_index)
1278                         break;
1279
1280                 cur_index = __locate(node, item, cur_index, &found_index);
1281                 rcu_read_unlock();
1282                 cond_resched();
1283         } while (cur_index != 0 && cur_index <= max_index);
1284
1285         return found_index;
1286 }
1287 #else
1288 unsigned long radix_tree_locate_item(struct radix_tree_root *root, void *item)
1289 {
1290         return -1;
1291 }
1292 #endif /* CONFIG_SHMEM && CONFIG_SWAP */
1293
1294 /**
1295  *      radix_tree_shrink    -    shrink height of a radix tree to minimal
1296  *      @root           radix tree root
1297  */
1298 static inline void radix_tree_shrink(struct radix_tree_root *root)
1299 {
1300         /* try to shrink tree height */
1301         while (root->height > 0) {
1302                 struct radix_tree_node *to_free = root->rnode;
1303                 struct radix_tree_node *slot;
1304
1305                 BUG_ON(!radix_tree_is_indirect_ptr(to_free));
1306                 to_free = indirect_to_ptr(to_free);
1307
1308                 /*
1309                  * The candidate node has more than one child, or its child
1310                  * is not at the leftmost slot, we cannot shrink.
1311                  */
1312                 if (to_free->count != 1)
1313                         break;
1314                 if (!to_free->slots[0])
1315                         break;
1316
1317                 /*
1318                  * We don't need rcu_assign_pointer(), since we are simply
1319                  * moving the node from one part of the tree to another: if it
1320                  * was safe to dereference the old pointer to it
1321                  * (to_free->slots[0]), it will be safe to dereference the new
1322                  * one (root->rnode) as far as dependent read barriers go.
1323                  */
1324                 slot = to_free->slots[0];
1325                 if (root->height > 1) {
1326                         slot->parent = NULL;
1327                         slot = ptr_to_indirect(slot);
1328                 }
1329                 root->rnode = slot;
1330                 root->height--;
1331
1332                 /*
1333                  * We have a dilemma here. The node's slot[0] must not be
1334                  * NULLed in case there are concurrent lookups expecting to
1335                  * find the item. However if this was a bottom-level node,
1336                  * then it may be subject to the slot pointer being visible
1337                  * to callers dereferencing it. If item corresponding to
1338                  * slot[0] is subsequently deleted, these callers would expect
1339                  * their slot to become empty sooner or later.
1340                  *
1341                  * For example, lockless pagecache will look up a slot, deref
1342                  * the page pointer, and if the page is 0 refcount it means it
1343                  * was concurrently deleted from pagecache so try the deref
1344                  * again. Fortunately there is already a requirement for logic
1345                  * to retry the entire slot lookup -- the indirect pointer
1346                  * problem (replacing direct root node with an indirect pointer
1347                  * also results in a stale slot). So tag the slot as indirect
1348                  * to force callers to retry.
1349                  */
1350                 if (root->height == 0)
1351                         *((unsigned long *)&to_free->slots[0]) |=
1352                                                 RADIX_TREE_INDIRECT_PTR;
1353
1354                 radix_tree_node_free(to_free);
1355         }
1356 }
1357
1358 /**
1359  *      radix_tree_delete    -    delete an item from a radix tree
1360  *      @root:          radix tree root
1361  *      @index:         index key
1362  *
1363  *      Remove the item at @index from the radix tree rooted at @root.
1364  *
1365  *      Returns the address of the deleted item, or NULL if it was not present.
1366  */
1367 void *radix_tree_delete(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
1368 {
1369         struct radix_tree_node *node = NULL;
1370         struct radix_tree_node *slot = NULL;
1371         struct radix_tree_node *to_free;
1372         unsigned int height, shift;
1373         int tag;
1374         int uninitialized_var(offset);
1375
1376         height = root->height;
1377         if (index > radix_tree_maxindex(height))
1378                 goto out;
1379
1380         slot = root->rnode;
1381         if (height == 0) {
1382                 root_tag_clear_all(root);
1383                 root->rnode = NULL;
1384                 goto out;
1385         }
1386         slot = indirect_to_ptr(slot);
1387         shift = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1388
1389         do {
1390                 if (slot == NULL)
1391                         goto out;
1392
1393                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1394                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1395                 node = slot;
1396                 slot = slot->slots[offset];
1397         } while (shift);
1398
1399         if (slot == NULL)
1400                 goto out;
1401
1402         /*
1403          * Clear all tags associated with the item to be deleted.
1404          * This way of doing it would be inefficient, but seldom is any set.
1405          */
1406         for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
1407                 if (tag_get(node, tag, offset))
1408                         radix_tree_tag_clear(root, index, tag);
1409         }
1410
1411         to_free = NULL;
1412         /* Now free the nodes we do not need anymore */
1413         while (node) {
1414                 node->slots[offset] = NULL;
1415                 node->count--;
1416                 /*
1417                  * Queue the node for deferred freeing after the
1418                  * last reference to it disappears (set NULL, above).
1419                  */
1420                 if (to_free)
1421                         radix_tree_node_free(to_free);
1422
1423                 if (node->count) {
1424                         if (node == indirect_to_ptr(root->rnode))
1425                                 radix_tree_shrink(root);
1426                         goto out;
1427                 }
1428
1429                 /* Node with zero slots in use so free it */
1430                 to_free = node;
1431
1432                 index >>= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1433                 offset = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1434                 node = node->parent;
1435         }
1436
1437         root_tag_clear_all(root);
1438         root->height = 0;
1439         root->rnode = NULL;
1440         if (to_free)
1441                 radix_tree_node_free(to_free);
1442
1443 out:
1444         return slot;
1445 }
1446 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_delete);
1447
1448 /**
1449  *      radix_tree_tagged - test whether any items in the tree are tagged
1450  *      @root:          radix tree root
1451  *      @tag:           tag to test
1452  */
1453 int radix_tree_tagged(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
1454 {
1455         return root_tag_get(root, tag);
1456 }
1457 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tagged);
1458
1459 static void
1460 radix_tree_node_ctor(void *node)
1461 {
1462         memset(node, 0, sizeof(struct radix_tree_node));
1463 }
1464
1465 static __init unsigned long __maxindex(unsigned int height)
1466 {
1467         unsigned int width = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1468         int shift = RADIX_TREE_INDEX_BITS - width;
1469
1470         if (shift < 0)
1471                 return ~0UL;
1472         if (shift >= BITS_PER_LONG)
1473                 return 0UL;
1474         return ~0UL >> shift;
1475 }
1476
1477 static __init void radix_tree_init_maxindex(void)
1478 {
1479         unsigned int i;
1480
1481         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(height_to_maxindex); i++)
1482                 height_to_maxindex[i] = __maxindex(i);
1483 }
1484
1485 static int radix_tree_callback(struct notifier_block *nfb,
1486                             unsigned long action,
1487                             void *hcpu)
1488 {
1489        int cpu = (long)hcpu;
1490        struct radix_tree_preload *rtp;
1491
1492        /* Free per-cpu pool of perloaded nodes */
1493        if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1494                rtp = &per_cpu(radix_tree_preloads, cpu);
1495                while (rtp->nr) {
1496                        kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep,
1497                                        rtp->nodes[rtp->nr-1]);
1498                        rtp->nodes[rtp->nr-1] = NULL;
1499                        rtp->nr--;
1500                }
1501        }
1502        return NOTIFY_OK;
1503 }
1504
1505 void __init radix_tree_init(void)
1506 {
1507         radix_tree_node_cachep = kmem_cache_create("radix_tree_node",
1508                         sizeof(struct radix_tree_node), 0,
1509                         SLAB_PANIC | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
1510                         radix_tree_node_ctor);
1511         radix_tree_init_maxindex();
1512         hotcpu_notifier(radix_tree_callback, 0);
1513 }