[PATCH] buglet in radix_tree_tag_set
[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 <clameter@sgi.com>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
8  * published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
9  * your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
12  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
19  */
20
21 #include <linux/errno.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/radix-tree.h>
26 #include <linux/percpu.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/notifier.h>
29 #include <linux/cpu.h>
30 #include <linux/gfp.h>
31 #include <linux/string.h>
32 #include <linux/bitops.h>
33
34
35 #ifdef __KERNEL__
36 #define RADIX_TREE_MAP_SHIFT    (CONFIG_BASE_SMALL ? 4 : 6)
37 #else
38 #define RADIX_TREE_MAP_SHIFT    3       /* For more stressful testing */
39 #endif
40
41 #define RADIX_TREE_MAP_SIZE     (1UL << RADIX_TREE_MAP_SHIFT)
42 #define RADIX_TREE_MAP_MASK     (RADIX_TREE_MAP_SIZE-1)
43
44 #define RADIX_TREE_TAG_LONGS    \
45         ((RADIX_TREE_MAP_SIZE + BITS_PER_LONG - 1) / BITS_PER_LONG)
46
47 struct radix_tree_node {
48         unsigned int    count;
49         void            *slots[RADIX_TREE_MAP_SIZE];
50         unsigned long   tags[RADIX_TREE_MAX_TAGS][RADIX_TREE_TAG_LONGS];
51 };
52
53 struct radix_tree_path {
54         struct radix_tree_node *node;
55         int offset;
56 };
57
58 #define RADIX_TREE_INDEX_BITS  (8 /* CHAR_BIT */ * sizeof(unsigned long))
59 #define RADIX_TREE_MAX_PATH (RADIX_TREE_INDEX_BITS/RADIX_TREE_MAP_SHIFT + 2)
60
61 static unsigned long height_to_maxindex[RADIX_TREE_MAX_PATH] __read_mostly;
62
63 /*
64  * Radix tree node cache.
65  */
66 static kmem_cache_t *radix_tree_node_cachep;
67
68 /*
69  * Per-cpu pool of preloaded nodes
70  */
71 struct radix_tree_preload {
72         int nr;
73         struct radix_tree_node *nodes[RADIX_TREE_MAX_PATH];
74 };
75 DEFINE_PER_CPU(struct radix_tree_preload, radix_tree_preloads) = { 0, };
76
77 static inline gfp_t root_gfp_mask(struct radix_tree_root *root)
78 {
79         return root->gfp_mask & __GFP_BITS_MASK;
80 }
81
82 /*
83  * This assumes that the caller has performed appropriate preallocation, and
84  * that the caller has pinned this thread of control to the current CPU.
85  */
86 static struct radix_tree_node *
87 radix_tree_node_alloc(struct radix_tree_root *root)
88 {
89         struct radix_tree_node *ret;
90         gfp_t gfp_mask = root_gfp_mask(root);
91
92         ret = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
93         if (ret == NULL && !(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
94                 struct radix_tree_preload *rtp;
95
96                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
97                 if (rtp->nr) {
98                         ret = rtp->nodes[rtp->nr - 1];
99                         rtp->nodes[rtp->nr - 1] = NULL;
100                         rtp->nr--;
101                 }
102         }
103         return ret;
104 }
105
106 static inline void
107 radix_tree_node_free(struct radix_tree_node *node)
108 {
109         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
110 }
111
112 /*
113  * Load up this CPU's radix_tree_node buffer with sufficient objects to
114  * ensure that the addition of a single element in the tree cannot fail.  On
115  * success, return zero, with preemption disabled.  On error, return -ENOMEM
116  * with preemption not disabled.
117  */
118 int radix_tree_preload(gfp_t gfp_mask)
119 {
120         struct radix_tree_preload *rtp;
121         struct radix_tree_node *node;
122         int ret = -ENOMEM;
123
124         preempt_disable();
125         rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
126         while (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes)) {
127                 preempt_enable();
128                 node = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
129                 if (node == NULL)
130                         goto out;
131                 preempt_disable();
132                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
133                 if (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes))
134                         rtp->nodes[rtp->nr++] = node;
135                 else
136                         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
137         }
138         ret = 0;
139 out:
140         return ret;
141 }
142
143 static inline void tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
144                 int offset)
145 {
146         __set_bit(offset, node->tags[tag]);
147 }
148
149 static inline void tag_clear(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
150                 int offset)
151 {
152         __clear_bit(offset, node->tags[tag]);
153 }
154
155 static inline int tag_get(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
156                 int offset)
157 {
158         return test_bit(offset, node->tags[tag]);
159 }
160
161 static inline void root_tag_set(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
162 {
163         root->gfp_mask |= (1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
164 }
165
166
167 static inline void root_tag_clear(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
168 {
169         root->gfp_mask &= ~(1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
170 }
171
172 static inline void root_tag_clear_all(struct radix_tree_root *root)
173 {
174         root->gfp_mask &= __GFP_BITS_MASK;
175 }
176
177 static inline int root_tag_get(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
178 {
179         return root->gfp_mask & (1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
180 }
181
182 /*
183  * Returns 1 if any slot in the node has this tag set.
184  * Otherwise returns 0.
185  */
186 static inline int any_tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag)
187 {
188         int idx;
189         for (idx = 0; idx < RADIX_TREE_TAG_LONGS; idx++) {
190                 if (node->tags[tag][idx])
191                         return 1;
192         }
193         return 0;
194 }
195
196 /*
197  *      Return the maximum key which can be store into a
198  *      radix tree with height HEIGHT.
199  */
200 static inline unsigned long radix_tree_maxindex(unsigned int height)
201 {
202         return height_to_maxindex[height];
203 }
204
205 /*
206  *      Extend a radix tree so it can store key @index.
207  */
208 static int radix_tree_extend(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
209 {
210         struct radix_tree_node *node;
211         unsigned int height;
212         int tag;
213
214         /* Figure out what the height should be.  */
215         height = root->height + 1;
216         while (index > radix_tree_maxindex(height))
217                 height++;
218
219         if (root->rnode == NULL) {
220                 root->height = height;
221                 goto out;
222         }
223
224         do {
225                 if (!(node = radix_tree_node_alloc(root)))
226                         return -ENOMEM;
227
228                 /* Increase the height.  */
229                 node->slots[0] = root->rnode;
230
231                 /* Propagate the aggregated tag info into the new root */
232                 for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
233                         if (root_tag_get(root, tag))
234                                 tag_set(node, tag, 0);
235                 }
236
237                 node->count = 1;
238                 root->rnode = node;
239                 root->height++;
240         } while (height > root->height);
241 out:
242         return 0;
243 }
244
245 /**
246  *      radix_tree_insert    -    insert into a radix tree
247  *      @root:          radix tree root
248  *      @index:         index key
249  *      @item:          item to insert
250  *
251  *      Insert an item into the radix tree at position @index.
252  */
253 int radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root,
254                         unsigned long index, void *item)
255 {
256         struct radix_tree_node *node = NULL, *slot;
257         unsigned int height, shift;
258         int offset;
259         int error;
260
261         /* Make sure the tree is high enough.  */
262         if (index > radix_tree_maxindex(root->height)) {
263                 error = radix_tree_extend(root, index);
264                 if (error)
265                         return error;
266         }
267
268         slot = root->rnode;
269         height = root->height;
270         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
271
272         offset = 0;                     /* uninitialised var warning */
273         while (height > 0) {
274                 if (slot == NULL) {
275                         /* Have to add a child node.  */
276                         if (!(slot = radix_tree_node_alloc(root)))
277                                 return -ENOMEM;
278                         if (node) {
279                                 node->slots[offset] = slot;
280                                 node->count++;
281                         } else
282                                 root->rnode = slot;
283                 }
284
285                 /* Go a level down */
286                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
287                 node = slot;
288                 slot = node->slots[offset];
289                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
290                 height--;
291         }
292
293         if (slot != NULL)
294                 return -EEXIST;
295
296         if (node) {
297                 node->count++;
298                 node->slots[offset] = item;
299                 BUG_ON(tag_get(node, 0, offset));
300                 BUG_ON(tag_get(node, 1, offset));
301         } else {
302                 root->rnode = item;
303                 BUG_ON(root_tag_get(root, 0));
304                 BUG_ON(root_tag_get(root, 1));
305         }
306
307         return 0;
308 }
309 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_insert);
310
311 static inline void **__lookup_slot(struct radix_tree_root *root,
312                                    unsigned long index)
313 {
314         unsigned int height, shift;
315         struct radix_tree_node **slot;
316
317         height = root->height;
318
319         if (index > radix_tree_maxindex(height))
320                 return NULL;
321
322         if (height == 0 && root->rnode)
323                 return (void **)&root->rnode;
324
325         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
326         slot = &root->rnode;
327
328         while (height > 0) {
329                 if (*slot == NULL)
330                         return NULL;
331
332                 slot = (struct radix_tree_node **)
333                         ((*slot)->slots +
334                                 ((index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK));
335                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
336                 height--;
337         }
338
339         return (void **)slot;
340 }
341
342 /**
343  *      radix_tree_lookup_slot    -    lookup a slot in a radix tree
344  *      @root:          radix tree root
345  *      @index:         index key
346  *
347  *      Lookup the slot corresponding to the position @index in the radix tree
348  *      @root. This is useful for update-if-exists operations.
349  */
350 void **radix_tree_lookup_slot(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
351 {
352         return __lookup_slot(root, index);
353 }
354 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup_slot);
355
356 /**
357  *      radix_tree_lookup    -    perform lookup operation on a radix tree
358  *      @root:          radix tree root
359  *      @index:         index key
360  *
361  *      Lookup the item at the position @index in the radix tree @root.
362  */
363 void *radix_tree_lookup(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
364 {
365         void **slot;
366
367         slot = __lookup_slot(root, index);
368         return slot != NULL ? *slot : NULL;
369 }
370 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup);
371
372 /**
373  *      radix_tree_tag_set - set a tag on a radix tree node
374  *      @root:          radix tree root
375  *      @index:         index key
376  *      @tag:           tag index
377  *
378  *      Set the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
379  *      corresponding to @index in the radix tree.  From
380  *      the root all the way down to the leaf node.
381  *
382  *      Returns the address of the tagged item.   Setting a tag on a not-present
383  *      item is a bug.
384  */
385 void *radix_tree_tag_set(struct radix_tree_root *root,
386                         unsigned long index, unsigned int tag)
387 {
388         unsigned int height, shift;
389         struct radix_tree_node *slot;
390
391         height = root->height;
392         BUG_ON(index > radix_tree_maxindex(height));
393
394         slot = root->rnode;
395         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
396
397         while (height > 0) {
398                 int offset;
399
400                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
401                 if (!tag_get(slot, tag, offset))
402                         tag_set(slot, tag, offset);
403                 slot = slot->slots[offset];
404                 BUG_ON(slot == NULL);
405                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
406                 height--;
407         }
408
409         /* set the root's tag bit */
410         if (slot && !root_tag_get(root, tag))
411                 root_tag_set(root, tag);
412
413         return slot;
414 }
415 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_set);
416
417 /**
418  *      radix_tree_tag_clear - clear a tag on a radix tree node
419  *      @root:          radix tree root
420  *      @index:         index key
421  *      @tag:           tag index
422  *
423  *      Clear the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
424  *      corresponding to @index in the radix tree.  If
425  *      this causes the leaf node to have no tags set then clear the tag in the
426  *      next-to-leaf node, etc.
427  *
428  *      Returns the address of the tagged item on success, else NULL.  ie:
429  *      has the same return value and semantics as radix_tree_lookup().
430  */
431 void *radix_tree_tag_clear(struct radix_tree_root *root,
432                         unsigned long index, unsigned int tag)
433 {
434         struct radix_tree_path path[RADIX_TREE_MAX_PATH], *pathp = path;
435         struct radix_tree_node *slot = NULL;
436         unsigned int height, shift;
437
438         height = root->height;
439         if (index > radix_tree_maxindex(height))
440                 goto out;
441
442         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
443         pathp->node = NULL;
444         slot = root->rnode;
445
446         while (height > 0) {
447                 int offset;
448
449                 if (slot == NULL)
450                         goto out;
451
452                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
453                 pathp[1].offset = offset;
454                 pathp[1].node = slot;
455                 slot = slot->slots[offset];
456                 pathp++;
457                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
458                 height--;
459         }
460
461         if (slot == NULL)
462                 goto out;
463
464         while (pathp->node) {
465                 if (!tag_get(pathp->node, tag, pathp->offset))
466                         goto out;
467                 tag_clear(pathp->node, tag, pathp->offset);
468                 if (any_tag_set(pathp->node, tag))
469                         goto out;
470                 pathp--;
471         }
472
473         /* clear the root's tag bit */
474         if (root_tag_get(root, tag))
475                 root_tag_clear(root, tag);
476
477 out:
478         return slot;
479 }
480 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_clear);
481
482 #ifndef __KERNEL__      /* Only the test harness uses this at present */
483 /**
484  * radix_tree_tag_get - get a tag on a radix tree node
485  * @root:               radix tree root
486  * @index:              index key
487  * @tag:                tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
488  *
489  * Return values:
490  *
491  *  0: tag not present or not set
492  *  1: tag set
493  */
494 int radix_tree_tag_get(struct radix_tree_root *root,
495                         unsigned long index, unsigned int tag)
496 {
497         unsigned int height, shift;
498         struct radix_tree_node *slot;
499         int saw_unset_tag = 0;
500
501         height = root->height;
502         if (index > radix_tree_maxindex(height))
503                 return 0;
504
505         /* check the root's tag bit */
506         if (!root_tag_get(root, tag))
507                 return 0;
508
509         if (height == 0)
510                 return 1;
511
512         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
513         slot = root->rnode;
514
515         for ( ; ; ) {
516                 int offset;
517
518                 if (slot == NULL)
519                         return 0;
520
521                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
522
523                 /*
524                  * This is just a debug check.  Later, we can bale as soon as
525                  * we see an unset tag.
526                  */
527                 if (!tag_get(slot, tag, offset))
528                         saw_unset_tag = 1;
529                 if (height == 1) {
530                         int ret = tag_get(slot, tag, offset);
531
532                         BUG_ON(ret && saw_unset_tag);
533                         return ret;
534                 }
535                 slot = slot->slots[offset];
536                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
537                 height--;
538         }
539 }
540 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_get);
541 #endif
542
543 static unsigned int
544 __lookup(struct radix_tree_root *root, void **results, unsigned long index,
545         unsigned int max_items, unsigned long *next_index)
546 {
547         unsigned int nr_found = 0;
548         unsigned int shift, height;
549         struct radix_tree_node *slot;
550         unsigned long i;
551
552         height = root->height;
553         if (height == 0) {
554                 if (root->rnode && index == 0)
555                         results[nr_found++] = root->rnode;
556                 goto out;
557         }
558
559         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
560         slot = root->rnode;
561
562         for ( ; height > 1; height--) {
563
564                 for (i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK ;
565                                 i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
566                         if (slot->slots[i] != NULL)
567                                 break;
568                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
569                         index += 1UL << shift;
570                         if (index == 0)
571                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
572                 }
573                 if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
574                         goto out;
575
576                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
577                 slot = slot->slots[i];
578         }
579
580         /* Bottom level: grab some items */
581         for (i = index & RADIX_TREE_MAP_MASK; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
582                 index++;
583                 if (slot->slots[i]) {
584                         results[nr_found++] = slot->slots[i];
585                         if (nr_found == max_items)
586                                 goto out;
587                 }
588         }
589 out:
590         *next_index = index;
591         return nr_found;
592 }
593
594 /**
595  *      radix_tree_gang_lookup - perform multiple lookup on a radix tree
596  *      @root:          radix tree root
597  *      @results:       where the results of the lookup are placed
598  *      @first_index:   start the lookup from this key
599  *      @max_items:     place up to this many items at *results
600  *
601  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
602  *      them at *@results and returns the number of items which were placed at
603  *      *@results.
604  *
605  *      The implementation is naive.
606  */
607 unsigned int
608 radix_tree_gang_lookup(struct radix_tree_root *root, void **results,
609                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
610 {
611         const unsigned long max_index = radix_tree_maxindex(root->height);
612         unsigned long cur_index = first_index;
613         unsigned int ret = 0;
614
615         while (ret < max_items) {
616                 unsigned int nr_found;
617                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
618
619                 if (cur_index > max_index)
620                         break;
621                 nr_found = __lookup(root, results + ret, cur_index,
622                                         max_items - ret, &next_index);
623                 ret += nr_found;
624                 if (next_index == 0)
625                         break;
626                 cur_index = next_index;
627         }
628         return ret;
629 }
630 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup);
631
632 /*
633  * FIXME: the two tag_get()s here should use find_next_bit() instead of
634  * open-coding the search.
635  */
636 static unsigned int
637 __lookup_tag(struct radix_tree_root *root, void **results, unsigned long index,
638         unsigned int max_items, unsigned long *next_index, unsigned int tag)
639 {
640         unsigned int nr_found = 0;
641         unsigned int shift;
642         unsigned int height = root->height;
643         struct radix_tree_node *slot;
644
645         if (height == 0) {
646                 if (root->rnode && index == 0)
647                         results[nr_found++] = root->rnode;
648                 goto out;
649         }
650
651         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
652         slot = root->rnode;
653
654         do {
655                 unsigned long i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
656
657                 for ( ; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
658                         if (tag_get(slot, tag, i)) {
659                                 BUG_ON(slot->slots[i] == NULL);
660                                 break;
661                         }
662                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
663                         index += 1UL << shift;
664                         if (index == 0)
665                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
666                 }
667                 if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
668                         goto out;
669                 height--;
670                 if (height == 0) {      /* Bottom level: grab some items */
671                         unsigned long j = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
672
673                         for ( ; j < RADIX_TREE_MAP_SIZE; j++) {
674                                 index++;
675                                 if (tag_get(slot, tag, j)) {
676                                         BUG_ON(slot->slots[j] == NULL);
677                                         results[nr_found++] = slot->slots[j];
678                                         if (nr_found == max_items)
679                                                 goto out;
680                                 }
681                         }
682                 }
683                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
684                 slot = slot->slots[i];
685         } while (height > 0);
686 out:
687         *next_index = index;
688         return nr_found;
689 }
690
691 /**
692  *      radix_tree_gang_lookup_tag - perform multiple lookup on a radix tree
693  *                                   based on a tag
694  *      @root:          radix tree root
695  *      @results:       where the results of the lookup are placed
696  *      @first_index:   start the lookup from this key
697  *      @max_items:     place up to this many items at *results
698  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
699  *
700  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
701  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the items at *@results and
702  *      returns the number of items which were placed at *@results.
703  */
704 unsigned int
705 radix_tree_gang_lookup_tag(struct radix_tree_root *root, void **results,
706                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
707                 unsigned int tag)
708 {
709         const unsigned long max_index = radix_tree_maxindex(root->height);
710         unsigned long cur_index = first_index;
711         unsigned int ret = 0;
712
713         /* check the root's tag bit */
714         if (!root_tag_get(root, tag))
715                 return 0;
716
717         while (ret < max_items) {
718                 unsigned int nr_found;
719                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
720
721                 if (cur_index > max_index)
722                         break;
723                 nr_found = __lookup_tag(root, results + ret, cur_index,
724                                         max_items - ret, &next_index, tag);
725                 ret += nr_found;
726                 if (next_index == 0)
727                         break;
728                 cur_index = next_index;
729         }
730         return ret;
731 }
732 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag);
733
734 /**
735  *      radix_tree_shrink    -    shrink height of a radix tree to minimal
736  *      @root           radix tree root
737  */
738 static inline void radix_tree_shrink(struct radix_tree_root *root)
739 {
740         /* try to shrink tree height */
741         while (root->height > 0 &&
742                         root->rnode->count == 1 &&
743                         root->rnode->slots[0]) {
744                 struct radix_tree_node *to_free = root->rnode;
745
746                 root->rnode = to_free->slots[0];
747                 root->height--;
748                 /* must only free zeroed nodes into the slab */
749                 tag_clear(to_free, 0, 0);
750                 tag_clear(to_free, 1, 0);
751                 to_free->slots[0] = NULL;
752                 to_free->count = 0;
753                 radix_tree_node_free(to_free);
754         }
755 }
756
757 /**
758  *      radix_tree_delete    -    delete an item from a radix tree
759  *      @root:          radix tree root
760  *      @index:         index key
761  *
762  *      Remove the item at @index from the radix tree rooted at @root.
763  *
764  *      Returns the address of the deleted item, or NULL if it was not present.
765  */
766 void *radix_tree_delete(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
767 {
768         struct radix_tree_path path[RADIX_TREE_MAX_PATH], *pathp = path;
769         struct radix_tree_node *slot = NULL;
770         unsigned int height, shift;
771         int tag;
772         int offset;
773
774         height = root->height;
775         if (index > radix_tree_maxindex(height))
776                 goto out;
777
778         slot = root->rnode;
779         if (height == 0 && root->rnode) {
780                 root_tag_clear_all(root);
781                 root->rnode = NULL;
782                 goto out;
783         }
784
785         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
786         pathp->node = NULL;
787
788         do {
789                 if (slot == NULL)
790                         goto out;
791
792                 pathp++;
793                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
794                 pathp->offset = offset;
795                 pathp->node = slot;
796                 slot = slot->slots[offset];
797                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
798                 height--;
799         } while (height > 0);
800
801         if (slot == NULL)
802                 goto out;
803
804         /*
805          * Clear all tags associated with the just-deleted item
806          */
807         for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
808                 if (tag_get(pathp->node, tag, pathp->offset))
809                         radix_tree_tag_clear(root, index, tag);
810         }
811
812         /* Now free the nodes we do not need anymore */
813         while (pathp->node) {
814                 pathp->node->slots[pathp->offset] = NULL;
815                 pathp->node->count--;
816
817                 if (pathp->node->count) {
818                         if (pathp->node == root->rnode)
819                                 radix_tree_shrink(root);
820                         goto out;
821                 }
822
823                 /* Node with zero slots in use so free it */
824                 radix_tree_node_free(pathp->node);
825
826                 pathp--;
827         }
828         root_tag_clear_all(root);
829         root->height = 0;
830         root->rnode = NULL;
831
832 out:
833         return slot;
834 }
835 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_delete);
836
837 /**
838  *      radix_tree_tagged - test whether any items in the tree are tagged
839  *      @root:          radix tree root
840  *      @tag:           tag to test
841  */
842 int radix_tree_tagged(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
843 {
844         return root_tag_get(root, tag);
845 }
846 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tagged);
847
848 static void
849 radix_tree_node_ctor(void *node, kmem_cache_t *cachep, unsigned long flags)
850 {
851         memset(node, 0, sizeof(struct radix_tree_node));
852 }
853
854 static __init unsigned long __maxindex(unsigned int height)
855 {
856         unsigned int tmp = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
857         unsigned long index = (~0UL >> (RADIX_TREE_INDEX_BITS - tmp - 1)) >> 1;
858
859         if (tmp >= RADIX_TREE_INDEX_BITS)
860                 index = ~0UL;
861         return index;
862 }
863
864 static __init void radix_tree_init_maxindex(void)
865 {
866         unsigned int i;
867
868         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(height_to_maxindex); i++)
869                 height_to_maxindex[i] = __maxindex(i);
870 }
871
872 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
873 static int radix_tree_callback(struct notifier_block *nfb,
874                             unsigned long action,
875                             void *hcpu)
876 {
877        int cpu = (long)hcpu;
878        struct radix_tree_preload *rtp;
879
880        /* Free per-cpu pool of perloaded nodes */
881        if (action == CPU_DEAD) {
882                rtp = &per_cpu(radix_tree_preloads, cpu);
883                while (rtp->nr) {
884                        kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep,
885                                        rtp->nodes[rtp->nr-1]);
886                        rtp->nodes[rtp->nr-1] = NULL;
887                        rtp->nr--;
888                }
889        }
890        return NOTIFY_OK;
891 }
892 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
893
894 void __init radix_tree_init(void)
895 {
896         radix_tree_node_cachep = kmem_cache_create("radix_tree_node",
897                         sizeof(struct radix_tree_node), 0,
898                         SLAB_PANIC, radix_tree_node_ctor, NULL);
899         radix_tree_init_maxindex();
900         hotcpu_notifier(radix_tree_callback, 0);
901 }