[PATCH] radix-tree: small
[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         if (index > radix_tree_maxindex(height))
393                 return NULL;
394
395         slot = root->rnode;
396         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
397
398         while (height > 0) {
399                 int offset;
400
401                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
402                 if (!tag_get(slot, tag, offset))
403                         tag_set(slot, tag, offset);
404                 slot = slot->slots[offset];
405                 BUG_ON(slot == NULL);
406                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
407                 height--;
408         }
409
410         /* set the root's tag bit */
411         if (slot && !root_tag_get(root, tag))
412                 root_tag_set(root, tag);
413
414         return slot;
415 }
416 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_set);
417
418 /**
419  *      radix_tree_tag_clear - clear a tag on a radix tree node
420  *      @root:          radix tree root
421  *      @index:         index key
422  *      @tag:           tag index
423  *
424  *      Clear the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
425  *      corresponding to @index in the radix tree.  If
426  *      this causes the leaf node to have no tags set then clear the tag in the
427  *      next-to-leaf node, etc.
428  *
429  *      Returns the address of the tagged item on success, else NULL.  ie:
430  *      has the same return value and semantics as radix_tree_lookup().
431  */
432 void *radix_tree_tag_clear(struct radix_tree_root *root,
433                         unsigned long index, unsigned int tag)
434 {
435         struct radix_tree_path path[RADIX_TREE_MAX_PATH], *pathp = path;
436         struct radix_tree_node *slot = NULL;
437         unsigned int height, shift;
438
439         height = root->height;
440         if (index > radix_tree_maxindex(height))
441                 goto out;
442
443         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
444         pathp->node = NULL;
445         slot = root->rnode;
446
447         while (height > 0) {
448                 int offset;
449
450                 if (slot == NULL)
451                         goto out;
452
453                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
454                 pathp[1].offset = offset;
455                 pathp[1].node = slot;
456                 slot = slot->slots[offset];
457                 pathp++;
458                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
459                 height--;
460         }
461
462         if (slot == NULL)
463                 goto out;
464
465         while (pathp->node) {
466                 if (!tag_get(pathp->node, tag, pathp->offset))
467                         goto out;
468                 tag_clear(pathp->node, tag, pathp->offset);
469                 if (any_tag_set(pathp->node, tag))
470                         goto out;
471                 pathp--;
472         }
473
474         /* clear the root's tag bit */
475         if (root_tag_get(root, tag))
476                 root_tag_clear(root, tag);
477
478 out:
479         return slot;
480 }
481 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_clear);
482
483 #ifndef __KERNEL__      /* Only the test harness uses this at present */
484 /**
485  * radix_tree_tag_get - get a tag on a radix tree node
486  * @root:               radix tree root
487  * @index:              index key
488  * @tag:                tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
489  *
490  * Return values:
491  *
492  *  0: tag not present or not set
493  *  1: tag set
494  */
495 int radix_tree_tag_get(struct radix_tree_root *root,
496                         unsigned long index, unsigned int tag)
497 {
498         unsigned int height, shift;
499         struct radix_tree_node *slot;
500         int saw_unset_tag = 0;
501
502         height = root->height;
503         if (index > radix_tree_maxindex(height))
504                 return 0;
505
506         /* check the root's tag bit */
507         if (!root_tag_get(root, tag))
508                 return 0;
509
510         if (height == 0)
511                 return 1;
512
513         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
514         slot = root->rnode;
515
516         for ( ; ; ) {
517                 int offset;
518
519                 if (slot == NULL)
520                         return 0;
521
522                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
523
524                 /*
525                  * This is just a debug check.  Later, we can bale as soon as
526                  * we see an unset tag.
527                  */
528                 if (!tag_get(slot, tag, offset))
529                         saw_unset_tag = 1;
530                 if (height == 1) {
531                         int ret = tag_get(slot, tag, offset);
532
533                         BUG_ON(ret && saw_unset_tag);
534                         return ret;
535                 }
536                 slot = slot->slots[offset];
537                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
538                 height--;
539         }
540 }
541 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_get);
542 #endif
543
544 static unsigned int
545 __lookup(struct radix_tree_root *root, void **results, unsigned long index,
546         unsigned int max_items, unsigned long *next_index)
547 {
548         unsigned int nr_found = 0;
549         unsigned int shift, height;
550         struct radix_tree_node *slot;
551         unsigned long i;
552
553         height = root->height;
554         if (height == 0) {
555                 if (root->rnode && index == 0)
556                         results[nr_found++] = root->rnode;
557                 goto out;
558         }
559
560         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
561         slot = root->rnode;
562
563         for ( ; height > 1; height--) {
564
565                 for (i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK ;
566                                 i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
567                         if (slot->slots[i] != NULL)
568                                 break;
569                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
570                         index += 1UL << shift;
571                         if (index == 0)
572                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
573                 }
574                 if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
575                         goto out;
576
577                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
578                 slot = slot->slots[i];
579         }
580
581         /* Bottom level: grab some items */
582         for (i = index & RADIX_TREE_MAP_MASK; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
583                 index++;
584                 if (slot->slots[i]) {
585                         results[nr_found++] = slot->slots[i];
586                         if (nr_found == max_items)
587                                 goto out;
588                 }
589         }
590 out:
591         *next_index = index;
592         return nr_found;
593 }
594
595 /**
596  *      radix_tree_gang_lookup - perform multiple lookup on a radix tree
597  *      @root:          radix tree root
598  *      @results:       where the results of the lookup are placed
599  *      @first_index:   start the lookup from this key
600  *      @max_items:     place up to this many items at *results
601  *
602  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
603  *      them at *@results and returns the number of items which were placed at
604  *      *@results.
605  *
606  *      The implementation is naive.
607  */
608 unsigned int
609 radix_tree_gang_lookup(struct radix_tree_root *root, void **results,
610                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
611 {
612         const unsigned long max_index = radix_tree_maxindex(root->height);
613         unsigned long cur_index = first_index;
614         unsigned int ret = 0;
615
616         while (ret < max_items) {
617                 unsigned int nr_found;
618                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
619
620                 if (cur_index > max_index)
621                         break;
622                 nr_found = __lookup(root, results + ret, cur_index,
623                                         max_items - ret, &next_index);
624                 ret += nr_found;
625                 if (next_index == 0)
626                         break;
627                 cur_index = next_index;
628         }
629         return ret;
630 }
631 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup);
632
633 /*
634  * FIXME: the two tag_get()s here should use find_next_bit() instead of
635  * open-coding the search.
636  */
637 static unsigned int
638 __lookup_tag(struct radix_tree_root *root, void **results, unsigned long index,
639         unsigned int max_items, unsigned long *next_index, unsigned int tag)
640 {
641         unsigned int nr_found = 0;
642         unsigned int shift;
643         unsigned int height = root->height;
644         struct radix_tree_node *slot;
645
646         if (height == 0) {
647                 if (root->rnode && index == 0)
648                         results[nr_found++] = root->rnode;
649                 goto out;
650         }
651
652         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
653         slot = root->rnode;
654
655         do {
656                 unsigned long i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
657
658                 for ( ; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
659                         if (tag_get(slot, tag, i)) {
660                                 BUG_ON(slot->slots[i] == NULL);
661                                 break;
662                         }
663                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
664                         index += 1UL << shift;
665                         if (index == 0)
666                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
667                 }
668                 if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
669                         goto out;
670                 height--;
671                 if (height == 0) {      /* Bottom level: grab some items */
672                         unsigned long j = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
673
674                         for ( ; j < RADIX_TREE_MAP_SIZE; j++) {
675                                 index++;
676                                 if (tag_get(slot, tag, j)) {
677                                         BUG_ON(slot->slots[j] == NULL);
678                                         results[nr_found++] = slot->slots[j];
679                                         if (nr_found == max_items)
680                                                 goto out;
681                                 }
682                         }
683                 }
684                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
685                 slot = slot->slots[i];
686         } while (height > 0);
687 out:
688         *next_index = index;
689         return nr_found;
690 }
691
692 /**
693  *      radix_tree_gang_lookup_tag - perform multiple lookup on a radix tree
694  *                                   based on a tag
695  *      @root:          radix tree root
696  *      @results:       where the results of the lookup are placed
697  *      @first_index:   start the lookup from this key
698  *      @max_items:     place up to this many items at *results
699  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
700  *
701  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
702  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the items at *@results and
703  *      returns the number of items which were placed at *@results.
704  */
705 unsigned int
706 radix_tree_gang_lookup_tag(struct radix_tree_root *root, void **results,
707                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
708                 unsigned int tag)
709 {
710         const unsigned long max_index = radix_tree_maxindex(root->height);
711         unsigned long cur_index = first_index;
712         unsigned int ret = 0;
713
714         /* check the root's tag bit */
715         if (!root_tag_get(root, tag))
716                 return 0;
717
718         while (ret < max_items) {
719                 unsigned int nr_found;
720                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
721
722                 if (cur_index > max_index)
723                         break;
724                 nr_found = __lookup_tag(root, results + ret, cur_index,
725                                         max_items - ret, &next_index, tag);
726                 ret += nr_found;
727                 if (next_index == 0)
728                         break;
729                 cur_index = next_index;
730         }
731         return ret;
732 }
733 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag);
734
735 /**
736  *      radix_tree_shrink    -    shrink height of a radix tree to minimal
737  *      @root           radix tree root
738  */
739 static inline void radix_tree_shrink(struct radix_tree_root *root)
740 {
741         /* try to shrink tree height */
742         while (root->height > 0 &&
743                         root->rnode->count == 1 &&
744                         root->rnode->slots[0]) {
745                 struct radix_tree_node *to_free = root->rnode;
746
747                 root->rnode = to_free->slots[0];
748                 root->height--;
749                 /* must only free zeroed nodes into the slab */
750                 tag_clear(to_free, 0, 0);
751                 tag_clear(to_free, 1, 0);
752                 to_free->slots[0] = NULL;
753                 to_free->count = 0;
754                 radix_tree_node_free(to_free);
755         }
756 }
757
758 /**
759  *      radix_tree_delete    -    delete an item from a radix tree
760  *      @root:          radix tree root
761  *      @index:         index key
762  *
763  *      Remove the item at @index from the radix tree rooted at @root.
764  *
765  *      Returns the address of the deleted item, or NULL if it was not present.
766  */
767 void *radix_tree_delete(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
768 {
769         struct radix_tree_path path[RADIX_TREE_MAX_PATH], *pathp = path;
770         struct radix_tree_node *slot = NULL;
771         unsigned int height, shift;
772         int tag;
773         int offset;
774
775         height = root->height;
776         if (index > radix_tree_maxindex(height))
777                 goto out;
778
779         slot = root->rnode;
780         if (height == 0 && root->rnode) {
781                 root_tag_clear_all(root);
782                 root->rnode = NULL;
783                 goto out;
784         }
785
786         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
787         pathp->node = NULL;
788
789         do {
790                 if (slot == NULL)
791                         goto out;
792
793                 pathp++;
794                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
795                 pathp->offset = offset;
796                 pathp->node = slot;
797                 slot = slot->slots[offset];
798                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
799                 height--;
800         } while (height > 0);
801
802         if (slot == NULL)
803                 goto out;
804
805         /*
806          * Clear all tags associated with the just-deleted item
807          */
808         for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
809                 if (tag_get(pathp->node, tag, pathp->offset))
810                         radix_tree_tag_clear(root, index, tag);
811         }
812
813         /* Now free the nodes we do not need anymore */
814         while (pathp->node) {
815                 pathp->node->slots[pathp->offset] = NULL;
816                 pathp->node->count--;
817
818                 if (pathp->node->count) {
819                         if (pathp->node == root->rnode)
820                                 radix_tree_shrink(root);
821                         goto out;
822                 }
823
824                 /* Node with zero slots in use so free it */
825                 radix_tree_node_free(pathp->node);
826
827                 pathp--;
828         }
829         root_tag_clear_all(root);
830         root->height = 0;
831         root->rnode = NULL;
832
833 out:
834         return slot;
835 }
836 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_delete);
837
838 /**
839  *      radix_tree_tagged - test whether any items in the tree are tagged
840  *      @root:          radix tree root
841  *      @tag:           tag to test
842  */
843 int radix_tree_tagged(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
844 {
845         return root_tag_get(root, tag);
846 }
847 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tagged);
848
849 static void
850 radix_tree_node_ctor(void *node, kmem_cache_t *cachep, unsigned long flags)
851 {
852         memset(node, 0, sizeof(struct radix_tree_node));
853 }
854
855 static __init unsigned long __maxindex(unsigned int height)
856 {
857         unsigned int tmp = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
858         unsigned long index = (~0UL >> (RADIX_TREE_INDEX_BITS - tmp - 1)) >> 1;
859
860         if (tmp >= RADIX_TREE_INDEX_BITS)
861                 index = ~0UL;
862         return index;
863 }
864
865 static __init void radix_tree_init_maxindex(void)
866 {
867         unsigned int i;
868
869         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(height_to_maxindex); i++)
870                 height_to_maxindex[i] = __maxindex(i);
871 }
872
873 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
874 static int radix_tree_callback(struct notifier_block *nfb,
875                             unsigned long action,
876                             void *hcpu)
877 {
878        int cpu = (long)hcpu;
879        struct radix_tree_preload *rtp;
880
881        /* Free per-cpu pool of perloaded nodes */
882        if (action == CPU_DEAD) {
883                rtp = &per_cpu(radix_tree_preloads, cpu);
884                while (rtp->nr) {
885                        kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep,
886                                        rtp->nodes[rtp->nr-1]);
887                        rtp->nodes[rtp->nr-1] = NULL;
888                        rtp->nr--;
889                }
890        }
891        return NOTIFY_OK;
892 }
893 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
894
895 void __init radix_tree_init(void)
896 {
897         radix_tree_node_cachep = kmem_cache_create("radix_tree_node",
898                         sizeof(struct radix_tree_node), 0,
899                         SLAB_PANIC, radix_tree_node_ctor, NULL);
900         radix_tree_init_maxindex();
901         hotcpu_notifier(radix_tree_callback, 0);
902 }