d9df7454519cd546c71aa10adf14204bee86ef7f
[linux-3.10.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         struct rcu_head rcu_head;
52         void __rcu      *slots[RADIX_TREE_MAP_SIZE];
53         unsigned long   tags[RADIX_TREE_MAX_TAGS][RADIX_TREE_TAG_LONGS];
54 };
55
56 struct radix_tree_path {
57         struct radix_tree_node *node;
58         int offset;
59 };
60
61 #define RADIX_TREE_INDEX_BITS  (8 /* CHAR_BIT */ * sizeof(unsigned long))
62 #define RADIX_TREE_MAX_PATH (DIV_ROUND_UP(RADIX_TREE_INDEX_BITS, \
63                                           RADIX_TREE_MAP_SHIFT))
64
65 /*
66  * The height_to_maxindex array needs to be one deeper than the maximum
67  * path as height 0 holds only 1 entry.
68  */
69 static unsigned long height_to_maxindex[RADIX_TREE_MAX_PATH + 1] __read_mostly;
70
71 /*
72  * Radix tree node cache.
73  */
74 static struct kmem_cache *radix_tree_node_cachep;
75
76 /*
77  * Per-cpu pool of preloaded nodes
78  */
79 struct radix_tree_preload {
80         int nr;
81         struct radix_tree_node *nodes[RADIX_TREE_MAX_PATH];
82 };
83 static DEFINE_PER_CPU(struct radix_tree_preload, radix_tree_preloads) = { 0, };
84
85 static inline void *ptr_to_indirect(void *ptr)
86 {
87         return (void *)((unsigned long)ptr | RADIX_TREE_INDIRECT_PTR);
88 }
89
90 static inline void *indirect_to_ptr(void *ptr)
91 {
92         return (void *)((unsigned long)ptr & ~RADIX_TREE_INDIRECT_PTR);
93 }
94
95 static inline gfp_t root_gfp_mask(struct radix_tree_root *root)
96 {
97         return root->gfp_mask & __GFP_BITS_MASK;
98 }
99
100 static inline void tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
101                 int offset)
102 {
103         __set_bit(offset, node->tags[tag]);
104 }
105
106 static inline void tag_clear(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
107                 int offset)
108 {
109         __clear_bit(offset, node->tags[tag]);
110 }
111
112 static inline int tag_get(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
113                 int offset)
114 {
115         return test_bit(offset, node->tags[tag]);
116 }
117
118 static inline void root_tag_set(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
119 {
120         root->gfp_mask |= (__force gfp_t)(1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
121 }
122
123 static inline void root_tag_clear(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
124 {
125         root->gfp_mask &= (__force gfp_t)~(1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
126 }
127
128 static inline void root_tag_clear_all(struct radix_tree_root *root)
129 {
130         root->gfp_mask &= __GFP_BITS_MASK;
131 }
132
133 static inline int root_tag_get(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
134 {
135         return (__force unsigned)root->gfp_mask & (1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
136 }
137
138 /*
139  * Returns 1 if any slot in the node has this tag set.
140  * Otherwise returns 0.
141  */
142 static inline int any_tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag)
143 {
144         int idx;
145         for (idx = 0; idx < RADIX_TREE_TAG_LONGS; idx++) {
146                 if (node->tags[tag][idx])
147                         return 1;
148         }
149         return 0;
150 }
151 /*
152  * This assumes that the caller has performed appropriate preallocation, and
153  * that the caller has pinned this thread of control to the current CPU.
154  */
155 static struct radix_tree_node *
156 radix_tree_node_alloc(struct radix_tree_root *root)
157 {
158         struct radix_tree_node *ret = NULL;
159         gfp_t gfp_mask = root_gfp_mask(root);
160
161         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
162                 struct radix_tree_preload *rtp;
163
164                 /*
165                  * Provided the caller has preloaded here, we will always
166                  * succeed in getting a node here (and never reach
167                  * kmem_cache_alloc)
168                  */
169                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
170                 if (rtp->nr) {
171                         ret = rtp->nodes[rtp->nr - 1];
172                         rtp->nodes[rtp->nr - 1] = NULL;
173                         rtp->nr--;
174                 }
175         }
176         if (ret == NULL)
177                 ret = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
178
179         BUG_ON(radix_tree_is_indirect_ptr(ret));
180         return ret;
181 }
182
183 static void radix_tree_node_rcu_free(struct rcu_head *head)
184 {
185         struct radix_tree_node *node =
186                         container_of(head, struct radix_tree_node, rcu_head);
187         int i;
188
189         /*
190          * must only free zeroed nodes into the slab. radix_tree_shrink
191          * can leave us with a non-NULL entry in the first slot, so clear
192          * that here to make sure.
193          */
194         for (i = 0; i < RADIX_TREE_MAX_TAGS; i++)
195                 tag_clear(node, i, 0);
196
197         node->slots[0] = NULL;
198         node->count = 0;
199
200         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
201 }
202
203 static inline void
204 radix_tree_node_free(struct radix_tree_node *node)
205 {
206         call_rcu(&node->rcu_head, radix_tree_node_rcu_free);
207 }
208
209 /*
210  * Load up this CPU's radix_tree_node buffer with sufficient objects to
211  * ensure that the addition of a single element in the tree cannot fail.  On
212  * success, return zero, with preemption disabled.  On error, return -ENOMEM
213  * with preemption not disabled.
214  *
215  * To make use of this facility, the radix tree must be initialised without
216  * __GFP_WAIT being passed to INIT_RADIX_TREE().
217  */
218 int radix_tree_preload(gfp_t gfp_mask)
219 {
220         struct radix_tree_preload *rtp;
221         struct radix_tree_node *node;
222         int ret = -ENOMEM;
223
224         preempt_disable();
225         rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
226         while (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes)) {
227                 preempt_enable();
228                 node = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
229                 if (node == NULL)
230                         goto out;
231                 preempt_disable();
232                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
233                 if (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes))
234                         rtp->nodes[rtp->nr++] = node;
235                 else
236                         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
237         }
238         ret = 0;
239 out:
240         return ret;
241 }
242 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_preload);
243
244 /*
245  *      Return the maximum key which can be store into a
246  *      radix tree with height HEIGHT.
247  */
248 static inline unsigned long radix_tree_maxindex(unsigned int height)
249 {
250         return height_to_maxindex[height];
251 }
252
253 /*
254  *      Extend a radix tree so it can store key @index.
255  */
256 static int radix_tree_extend(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
257 {
258         struct radix_tree_node *node;
259         unsigned int height;
260         int tag;
261
262         /* Figure out what the height should be.  */
263         height = root->height + 1;
264         while (index > radix_tree_maxindex(height))
265                 height++;
266
267         if (root->rnode == NULL) {
268                 root->height = height;
269                 goto out;
270         }
271
272         do {
273                 unsigned int newheight;
274                 if (!(node = radix_tree_node_alloc(root)))
275                         return -ENOMEM;
276
277                 /* Increase the height.  */
278                 node->slots[0] = indirect_to_ptr(root->rnode);
279
280                 /* Propagate the aggregated tag info into the new root */
281                 for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
282                         if (root_tag_get(root, tag))
283                                 tag_set(node, tag, 0);
284                 }
285
286                 newheight = root->height+1;
287                 node->height = newheight;
288                 node->count = 1;
289                 node = ptr_to_indirect(node);
290                 rcu_assign_pointer(root->rnode, node);
291                 root->height = newheight;
292         } while (height > root->height);
293 out:
294         return 0;
295 }
296
297 /**
298  *      radix_tree_insert    -    insert into a radix tree
299  *      @root:          radix tree root
300  *      @index:         index key
301  *      @item:          item to insert
302  *
303  *      Insert an item into the radix tree at position @index.
304  */
305 int radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root,
306                         unsigned long index, void *item)
307 {
308         struct radix_tree_node *node = NULL, *slot;
309         unsigned int height, shift;
310         int offset;
311         int error;
312
313         BUG_ON(radix_tree_is_indirect_ptr(item));
314
315         /* Make sure the tree is high enough.  */
316         if (index > radix_tree_maxindex(root->height)) {
317                 error = radix_tree_extend(root, index);
318                 if (error)
319                         return error;
320         }
321
322         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
323
324         height = root->height;
325         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
326
327         offset = 0;                     /* uninitialised var warning */
328         while (height > 0) {
329                 if (slot == NULL) {
330                         /* Have to add a child node.  */
331                         if (!(slot = radix_tree_node_alloc(root)))
332                                 return -ENOMEM;
333                         slot->height = height;
334                         if (node) {
335                                 rcu_assign_pointer(node->slots[offset], slot);
336                                 node->count++;
337                         } else
338                                 rcu_assign_pointer(root->rnode, ptr_to_indirect(slot));
339                 }
340
341                 /* Go a level down */
342                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
343                 node = slot;
344                 slot = node->slots[offset];
345                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
346                 height--;
347         }
348
349         if (slot != NULL)
350                 return -EEXIST;
351
352         if (node) {
353                 node->count++;
354                 rcu_assign_pointer(node->slots[offset], item);
355                 BUG_ON(tag_get(node, 0, offset));
356                 BUG_ON(tag_get(node, 1, offset));
357         } else {
358                 rcu_assign_pointer(root->rnode, item);
359                 BUG_ON(root_tag_get(root, 0));
360                 BUG_ON(root_tag_get(root, 1));
361         }
362
363         return 0;
364 }
365 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_insert);
366
367 /*
368  * is_slot == 1 : search for the slot.
369  * is_slot == 0 : search for the node.
370  */
371 static void *radix_tree_lookup_element(struct radix_tree_root *root,
372                                 unsigned long index, int is_slot)
373 {
374         unsigned int height, shift;
375         struct radix_tree_node *node, **slot;
376
377         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
378         if (node == NULL)
379                 return NULL;
380
381         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
382                 if (index > 0)
383                         return NULL;
384                 return is_slot ? (void *)&root->rnode : node;
385         }
386         node = indirect_to_ptr(node);
387
388         height = node->height;
389         if (index > radix_tree_maxindex(height))
390                 return NULL;
391
392         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
393
394         do {
395                 slot = (struct radix_tree_node **)
396                         (node->slots + ((index>>shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK));
397                 node = rcu_dereference_raw(*slot);
398                 if (node == NULL)
399                         return NULL;
400
401                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
402                 height--;
403         } while (height > 0);
404
405         return is_slot ? (void *)slot : indirect_to_ptr(node);
406 }
407
408 /**
409  *      radix_tree_lookup_slot    -    lookup a slot in a radix tree
410  *      @root:          radix tree root
411  *      @index:         index key
412  *
413  *      Returns:  the slot corresponding to the position @index in the
414  *      radix tree @root. This is useful for update-if-exists operations.
415  *
416  *      This function can be called under rcu_read_lock iff the slot is not
417  *      modified by radix_tree_replace_slot, otherwise it must be called
418  *      exclusive from other writers. Any dereference of the slot must be done
419  *      using radix_tree_deref_slot.
420  */
421 void **radix_tree_lookup_slot(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
422 {
423         return (void **)radix_tree_lookup_element(root, index, 1);
424 }
425 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup_slot);
426
427 /**
428  *      radix_tree_lookup    -    perform lookup operation on a radix tree
429  *      @root:          radix tree root
430  *      @index:         index key
431  *
432  *      Lookup the item at the position @index in the radix tree @root.
433  *
434  *      This function can be called under rcu_read_lock, however the caller
435  *      must manage lifetimes of leaf nodes (eg. RCU may also be used to free
436  *      them safely). No RCU barriers are required to access or modify the
437  *      returned item, however.
438  */
439 void *radix_tree_lookup(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
440 {
441         return radix_tree_lookup_element(root, index, 0);
442 }
443 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup);
444
445 /**
446  *      radix_tree_tag_set - set a tag on a radix tree node
447  *      @root:          radix tree root
448  *      @index:         index key
449  *      @tag:           tag index
450  *
451  *      Set the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
452  *      corresponding to @index in the radix tree.  From
453  *      the root all the way down to the leaf node.
454  *
455  *      Returns the address of the tagged item.   Setting a tag on a not-present
456  *      item is a bug.
457  */
458 void *radix_tree_tag_set(struct radix_tree_root *root,
459                         unsigned long index, unsigned int tag)
460 {
461         unsigned int height, shift;
462         struct radix_tree_node *slot;
463
464         height = root->height;
465         BUG_ON(index > radix_tree_maxindex(height));
466
467         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
468         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
469
470         while (height > 0) {
471                 int offset;
472
473                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
474                 if (!tag_get(slot, tag, offset))
475                         tag_set(slot, tag, offset);
476                 slot = slot->slots[offset];
477                 BUG_ON(slot == NULL);
478                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
479                 height--;
480         }
481
482         /* set the root's tag bit */
483         if (slot && !root_tag_get(root, tag))
484                 root_tag_set(root, tag);
485
486         return slot;
487 }
488 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_set);
489
490 /**
491  *      radix_tree_tag_clear - clear a tag on a radix tree node
492  *      @root:          radix tree root
493  *      @index:         index key
494  *      @tag:           tag index
495  *
496  *      Clear the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
497  *      corresponding to @index in the radix tree.  If
498  *      this causes the leaf node to have no tags set then clear the tag in the
499  *      next-to-leaf node, etc.
500  *
501  *      Returns the address of the tagged item on success, else NULL.  ie:
502  *      has the same return value and semantics as radix_tree_lookup().
503  */
504 void *radix_tree_tag_clear(struct radix_tree_root *root,
505                         unsigned long index, unsigned int tag)
506 {
507         /*
508          * The radix tree path needs to be one longer than the maximum path
509          * since the "list" is null terminated.
510          */
511         struct radix_tree_path path[RADIX_TREE_MAX_PATH + 1], *pathp = path;
512         struct radix_tree_node *slot = NULL;
513         unsigned int height, shift;
514
515         height = root->height;
516         if (index > radix_tree_maxindex(height))
517                 goto out;
518
519         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
520         pathp->node = NULL;
521         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
522
523         while (height > 0) {
524                 int offset;
525
526                 if (slot == NULL)
527                         goto out;
528
529                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
530                 pathp[1].offset = offset;
531                 pathp[1].node = slot;
532                 slot = slot->slots[offset];
533                 pathp++;
534                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
535                 height--;
536         }
537
538         if (slot == NULL)
539                 goto out;
540
541         while (pathp->node) {
542                 if (!tag_get(pathp->node, tag, pathp->offset))
543                         goto out;
544                 tag_clear(pathp->node, tag, pathp->offset);
545                 if (any_tag_set(pathp->node, tag))
546                         goto out;
547                 pathp--;
548         }
549
550         /* clear the root's tag bit */
551         if (root_tag_get(root, tag))
552                 root_tag_clear(root, tag);
553
554 out:
555         return slot;
556 }
557 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_clear);
558
559 /**
560  * radix_tree_tag_get - get a tag on a radix tree node
561  * @root:               radix tree root
562  * @index:              index key
563  * @tag:                tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
564  *
565  * Return values:
566  *
567  *  0: tag not present or not set
568  *  1: tag set
569  *
570  * Note that the return value of this function may not be relied on, even if
571  * the RCU lock is held, unless tag modification and node deletion are excluded
572  * from concurrency.
573  */
574 int radix_tree_tag_get(struct radix_tree_root *root,
575                         unsigned long index, unsigned int tag)
576 {
577         unsigned int height, shift;
578         struct radix_tree_node *node;
579
580         /* check the root's tag bit */
581         if (!root_tag_get(root, tag))
582                 return 0;
583
584         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
585         if (node == NULL)
586                 return 0;
587
588         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node))
589                 return (index == 0);
590         node = indirect_to_ptr(node);
591
592         height = node->height;
593         if (index > radix_tree_maxindex(height))
594                 return 0;
595
596         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
597
598         for ( ; ; ) {
599                 int offset;
600
601                 if (node == NULL)
602                         return 0;
603
604                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
605                 if (!tag_get(node, tag, offset))
606                         return 0;
607                 if (height == 1)
608                         return 1;
609                 node = rcu_dereference_raw(node->slots[offset]);
610                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
611                 height--;
612         }
613 }
614 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_get);
615
616 /**
617  * radix_tree_range_tag_if_tagged - for each item in given range set given
618  *                                 tag if item has another tag set
619  * @root:               radix tree root
620  * @first_indexp:       pointer to a starting index of a range to scan
621  * @last_index:         last index of a range to scan
622  * @nr_to_tag:          maximum number items to tag
623  * @iftag:              tag index to test
624  * @settag:             tag index to set if tested tag is set
625  *
626  * This function scans range of radix tree from first_index to last_index
627  * (inclusive).  For each item in the range if iftag is set, the function sets
628  * also settag. The function stops either after tagging nr_to_tag items or
629  * after reaching last_index.
630  *
631  * The tags must be set from the leaf level only and propagated back up the
632  * path to the root. We must do this so that we resolve the full path before
633  * setting any tags on intermediate nodes. If we set tags as we descend, then
634  * we can get to the leaf node and find that the index that has the iftag
635  * set is outside the range we are scanning. This reults in dangling tags and
636  * can lead to problems with later tag operations (e.g. livelocks on lookups).
637  *
638  * The function returns number of leaves where the tag was set and sets
639  * *first_indexp to the first unscanned index.
640  * WARNING! *first_indexp can wrap if last_index is ULONG_MAX. Caller must
641  * be prepared to handle that.
642  */
643 unsigned long radix_tree_range_tag_if_tagged(struct radix_tree_root *root,
644                 unsigned long *first_indexp, unsigned long last_index,
645                 unsigned long nr_to_tag,
646                 unsigned int iftag, unsigned int settag)
647 {
648         unsigned int height = root->height;
649         struct radix_tree_path path[height];
650         struct radix_tree_path *pathp = path;
651         struct radix_tree_node *slot;
652         unsigned int shift;
653         unsigned long tagged = 0;
654         unsigned long index = *first_indexp;
655
656         last_index = min(last_index, radix_tree_maxindex(height));
657         if (index > last_index)
658                 return 0;
659         if (!nr_to_tag)
660                 return 0;
661         if (!root_tag_get(root, iftag)) {
662                 *first_indexp = last_index + 1;
663                 return 0;
664         }
665         if (height == 0) {
666                 *first_indexp = last_index + 1;
667                 root_tag_set(root, settag);
668                 return 1;
669         }
670
671         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
672         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
673
674         /*
675          * we fill the path from (root->height - 2) to 0, leaving the index at
676          * (root->height - 1) as a terminator. Zero the node in the terminator
677          * so that we can use this to end walk loops back up the path.
678          */
679         path[height - 1].node = NULL;
680
681         for (;;) {
682                 int offset;
683
684                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
685                 if (!slot->slots[offset])
686                         goto next;
687                 if (!tag_get(slot, iftag, offset))
688                         goto next;
689                 if (height > 1) {
690                         /* Go down one level */
691                         height--;
692                         shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
693                         path[height - 1].node = slot;
694                         path[height - 1].offset = offset;
695                         slot = slot->slots[offset];
696                         continue;
697                 }
698
699                 /* tag the leaf */
700                 tagged++;
701                 tag_set(slot, settag, offset);
702
703                 /* walk back up the path tagging interior nodes */
704                 pathp = &path[0];
705                 while (pathp->node) {
706                         /* stop if we find a node with the tag already set */
707                         if (tag_get(pathp->node, settag, pathp->offset))
708                                 break;
709                         tag_set(pathp->node, settag, pathp->offset);
710                         pathp++;
711                 }
712
713 next:
714                 /* Go to next item at level determined by 'shift' */
715                 index = ((index >> shift) + 1) << shift;
716                 /* Overflow can happen when last_index is ~0UL... */
717                 if (index > last_index || !index)
718                         break;
719                 if (tagged >= nr_to_tag)
720                         break;
721                 while (((index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK) == 0) {
722                         /*
723                          * We've fully scanned this node. Go up. Because
724                          * last_index is guaranteed to be in the tree, what
725                          * we do below cannot wander astray.
726                          */
727                         slot = path[height - 1].node;
728                         height++;
729                         shift += RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
730                 }
731         }
732         /*
733          * We need not to tag the root tag if there is no tag which is set with
734          * settag within the range from *first_indexp to last_index.
735          */
736         if (tagged > 0)
737                 root_tag_set(root, settag);
738         *first_indexp = index;
739
740         return tagged;
741 }
742 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_range_tag_if_tagged);
743
744
745 /**
746  *      radix_tree_next_hole    -    find the next hole (not-present entry)
747  *      @root:          tree root
748  *      @index:         index key
749  *      @max_scan:      maximum range to search
750  *
751  *      Search the set [index, min(index+max_scan-1, MAX_INDEX)] for the lowest
752  *      indexed hole.
753  *
754  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
755  *      outside of the set specified (in which case 'return - index >= max_scan'
756  *      will be true). In rare cases of index wrap-around, 0 will be returned.
757  *
758  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
759  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
760  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
761  *      at index 5, then subsequently a hole is created at index 10,
762  *      radix_tree_next_hole covering both indexes may return 10 if called
763  *      under rcu_read_lock.
764  */
765 unsigned long radix_tree_next_hole(struct radix_tree_root *root,
766                                 unsigned long index, unsigned long max_scan)
767 {
768         unsigned long i;
769
770         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
771                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
772                         break;
773                 index++;
774                 if (index == 0)
775                         break;
776         }
777
778         return index;
779 }
780 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_next_hole);
781
782 /**
783  *      radix_tree_prev_hole    -    find the prev hole (not-present entry)
784  *      @root:          tree root
785  *      @index:         index key
786  *      @max_scan:      maximum range to search
787  *
788  *      Search backwards in the range [max(index-max_scan+1, 0), index]
789  *      for the first hole.
790  *
791  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
792  *      outside of the set specified (in which case 'index - return >= max_scan'
793  *      will be true). In rare cases of wrap-around, ULONG_MAX will be returned.
794  *
795  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
796  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
797  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
798  *      at index 10, then subsequently a hole is created at index 5,
799  *      radix_tree_prev_hole covering both indexes may return 5 if called under
800  *      rcu_read_lock.
801  */
802 unsigned long radix_tree_prev_hole(struct radix_tree_root *root,
803                                    unsigned long index, unsigned long max_scan)
804 {
805         unsigned long i;
806
807         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
808                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
809                         break;
810                 index--;
811                 if (index == ULONG_MAX)
812                         break;
813         }
814
815         return index;
816 }
817 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_prev_hole);
818
819 static unsigned int
820 __lookup(struct radix_tree_node *slot, void ***results, unsigned long *indices,
821         unsigned long index, unsigned int max_items, unsigned long *next_index)
822 {
823         unsigned int nr_found = 0;
824         unsigned int shift, height;
825         unsigned long i;
826
827         height = slot->height;
828         if (height == 0)
829                 goto out;
830         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
831
832         for ( ; height > 1; height--) {
833                 i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
834                 for (;;) {
835                         if (slot->slots[i] != NULL)
836                                 break;
837                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
838                         index += 1UL << shift;
839                         if (index == 0)
840                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
841                         i++;
842                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
843                                 goto out;
844                 }
845
846                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
847                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
848                 if (slot == NULL)
849                         goto out;
850         }
851
852         /* Bottom level: grab some items */
853         for (i = index & RADIX_TREE_MAP_MASK; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
854                 if (slot->slots[i]) {
855                         results[nr_found] = &(slot->slots[i]);
856                         if (indices)
857                                 indices[nr_found] = index;
858                         if (++nr_found == max_items) {
859                                 index++;
860                                 goto out;
861                         }
862                 }
863                 index++;
864         }
865 out:
866         *next_index = index;
867         return nr_found;
868 }
869
870 /**
871  *      radix_tree_gang_lookup - perform multiple lookup on a radix tree
872  *      @root:          radix tree root
873  *      @results:       where the results of the lookup are placed
874  *      @first_index:   start the lookup from this key
875  *      @max_items:     place up to this many items at *results
876  *
877  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
878  *      them at *@results and returns the number of items which were placed at
879  *      *@results.
880  *
881  *      The implementation is naive.
882  *
883  *      Like radix_tree_lookup, radix_tree_gang_lookup may be called under
884  *      rcu_read_lock. In this case, rather than the returned results being
885  *      an atomic snapshot of the tree at a single point in time, the semantics
886  *      of an RCU protected gang lookup are as though multiple radix_tree_lookups
887  *      have been issued in individual locks, and results stored in 'results'.
888  */
889 unsigned int
890 radix_tree_gang_lookup(struct radix_tree_root *root, void **results,
891                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
892 {
893         unsigned long max_index;
894         struct radix_tree_node *node;
895         unsigned long cur_index = first_index;
896         unsigned int ret;
897
898         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
899         if (!node)
900                 return 0;
901
902         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
903                 if (first_index > 0)
904                         return 0;
905                 results[0] = node;
906                 return 1;
907         }
908         node = indirect_to_ptr(node);
909
910         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
911
912         ret = 0;
913         while (ret < max_items) {
914                 unsigned int nr_found, slots_found, i;
915                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
916
917                 if (cur_index > max_index)
918                         break;
919                 slots_found = __lookup(node, (void ***)results + ret, NULL,
920                                 cur_index, max_items - ret, &next_index);
921                 nr_found = 0;
922                 for (i = 0; i < slots_found; i++) {
923                         struct radix_tree_node *slot;
924                         slot = *(((void ***)results)[ret + i]);
925                         if (!slot)
926                                 continue;
927                         results[ret + nr_found] =
928                                 indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(slot));
929                         nr_found++;
930                 }
931                 ret += nr_found;
932                 if (next_index == 0)
933                         break;
934                 cur_index = next_index;
935         }
936
937         return ret;
938 }
939 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup);
940
941 /**
942  *      radix_tree_gang_lookup_slot - perform multiple slot lookup on radix tree
943  *      @root:          radix tree root
944  *      @results:       where the results of the lookup are placed
945  *      @indices:       where their indices should be placed (but usually NULL)
946  *      @first_index:   start the lookup from this key
947  *      @max_items:     place up to this many items at *results
948  *
949  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
950  *      their slots at *@results and returns the number of items which were
951  *      placed at *@results.
952  *
953  *      The implementation is naive.
954  *
955  *      Like radix_tree_gang_lookup as far as RCU and locking goes. Slots must
956  *      be dereferenced with radix_tree_deref_slot, and if using only RCU
957  *      protection, radix_tree_deref_slot may fail requiring a retry.
958  */
959 unsigned int
960 radix_tree_gang_lookup_slot(struct radix_tree_root *root,
961                         void ***results, unsigned long *indices,
962                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
963 {
964         unsigned long max_index;
965         struct radix_tree_node *node;
966         unsigned long cur_index = first_index;
967         unsigned int ret;
968
969         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
970         if (!node)
971                 return 0;
972
973         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
974                 if (first_index > 0)
975                         return 0;
976                 results[0] = (void **)&root->rnode;
977                 if (indices)
978                         indices[0] = 0;
979                 return 1;
980         }
981         node = indirect_to_ptr(node);
982
983         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
984
985         ret = 0;
986         while (ret < max_items) {
987                 unsigned int slots_found;
988                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
989
990                 if (cur_index > max_index)
991                         break;
992                 slots_found = __lookup(node, results + ret,
993                                 indices ? indices + ret : NULL,
994                                 cur_index, max_items - ret, &next_index);
995                 ret += slots_found;
996                 if (next_index == 0)
997                         break;
998                 cur_index = next_index;
999         }
1000
1001         return ret;
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_slot);
1004
1005 /*
1006  * FIXME: the two tag_get()s here should use find_next_bit() instead of
1007  * open-coding the search.
1008  */
1009 static unsigned int
1010 __lookup_tag(struct radix_tree_node *slot, void ***results, unsigned long index,
1011         unsigned int max_items, unsigned long *next_index, unsigned int tag)
1012 {
1013         unsigned int nr_found = 0;
1014         unsigned int shift, height;
1015
1016         height = slot->height;
1017         if (height == 0)
1018                 goto out;
1019         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1020
1021         while (height > 0) {
1022                 unsigned long i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK ;
1023
1024                 for (;;) {
1025                         if (tag_get(slot, tag, i))
1026                                 break;
1027                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
1028                         index += 1UL << shift;
1029                         if (index == 0)
1030                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
1031                         i++;
1032                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
1033                                 goto out;
1034                 }
1035                 height--;
1036                 if (height == 0) {      /* Bottom level: grab some items */
1037                         unsigned long j = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1038
1039                         for ( ; j < RADIX_TREE_MAP_SIZE; j++) {
1040                                 index++;
1041                                 if (!tag_get(slot, tag, j))
1042                                         continue;
1043                                 /*
1044                                  * Even though the tag was found set, we need to
1045                                  * recheck that we have a non-NULL node, because
1046                                  * if this lookup is lockless, it may have been
1047                                  * subsequently deleted.
1048                                  *
1049                                  * Similar care must be taken in any place that
1050                                  * lookup ->slots[x] without a lock (ie. can't
1051                                  * rely on its value remaining the same).
1052                                  */
1053                                 if (slot->slots[j]) {
1054                                         results[nr_found++] = &(slot->slots[j]);
1055                                         if (nr_found == max_items)
1056                                                 goto out;
1057                                 }
1058                         }
1059                 }
1060                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1061                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
1062                 if (slot == NULL)
1063                         break;
1064         }
1065 out:
1066         *next_index = index;
1067         return nr_found;
1068 }
1069
1070 /**
1071  *      radix_tree_gang_lookup_tag - perform multiple lookup on a radix tree
1072  *                                   based on a tag
1073  *      @root:          radix tree root
1074  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1075  *      @first_index:   start the lookup from this key
1076  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1077  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1078  *
1079  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1080  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the items at *@results and
1081  *      returns the number of items which were placed at *@results.
1082  */
1083 unsigned int
1084 radix_tree_gang_lookup_tag(struct radix_tree_root *root, void **results,
1085                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1086                 unsigned int tag)
1087 {
1088         struct radix_tree_node *node;
1089         unsigned long max_index;
1090         unsigned long cur_index = first_index;
1091         unsigned int ret;
1092
1093         /* check the root's tag bit */
1094         if (!root_tag_get(root, tag))
1095                 return 0;
1096
1097         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1098         if (!node)
1099                 return 0;
1100
1101         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1102                 if (first_index > 0)
1103                         return 0;
1104                 results[0] = node;
1105                 return 1;
1106         }
1107         node = indirect_to_ptr(node);
1108
1109         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1110
1111         ret = 0;
1112         while (ret < max_items) {
1113                 unsigned int nr_found, slots_found, i;
1114                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
1115
1116                 if (cur_index > max_index)
1117                         break;
1118                 slots_found = __lookup_tag(node, (void ***)results + ret,
1119                                 cur_index, max_items - ret, &next_index, tag);
1120                 nr_found = 0;
1121                 for (i = 0; i < slots_found; i++) {
1122                         struct radix_tree_node *slot;
1123                         slot = *(((void ***)results)[ret + i]);
1124                         if (!slot)
1125                                 continue;
1126                         results[ret + nr_found] =
1127                                 indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(slot));
1128                         nr_found++;
1129                 }
1130                 ret += nr_found;
1131                 if (next_index == 0)
1132                         break;
1133                 cur_index = next_index;
1134         }
1135
1136         return ret;
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag);
1139
1140 /**
1141  *      radix_tree_gang_lookup_tag_slot - perform multiple slot lookup on a
1142  *                                        radix tree based on a tag
1143  *      @root:          radix tree root
1144  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1145  *      @first_index:   start the lookup from this key
1146  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1147  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1148  *
1149  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1150  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the slots at *@results and
1151  *      returns the number of slots which were placed at *@results.
1152  */
1153 unsigned int
1154 radix_tree_gang_lookup_tag_slot(struct radix_tree_root *root, void ***results,
1155                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1156                 unsigned int tag)
1157 {
1158         struct radix_tree_node *node;
1159         unsigned long max_index;
1160         unsigned long cur_index = first_index;
1161         unsigned int ret;
1162
1163         /* check the root's tag bit */
1164         if (!root_tag_get(root, tag))
1165                 return 0;
1166
1167         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1168         if (!node)
1169                 return 0;
1170
1171         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1172                 if (first_index > 0)
1173                         return 0;
1174                 results[0] = (void **)&root->rnode;
1175                 return 1;
1176         }
1177         node = indirect_to_ptr(node);
1178
1179         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1180
1181         ret = 0;
1182         while (ret < max_items) {
1183                 unsigned int slots_found;
1184                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
1185
1186                 if (cur_index > max_index)
1187                         break;
1188                 slots_found = __lookup_tag(node, results + ret,
1189                                 cur_index, max_items - ret, &next_index, tag);
1190                 ret += slots_found;
1191                 if (next_index == 0)
1192                         break;
1193                 cur_index = next_index;
1194         }
1195
1196         return ret;
1197 }
1198 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag_slot);
1199
1200 #if defined(CONFIG_SHMEM) && defined(CONFIG_SWAP)
1201 #include <linux/sched.h> /* for cond_resched() */
1202
1203 /*
1204  * This linear search is at present only useful to shmem_unuse_inode().
1205  */
1206 static unsigned long __locate(struct radix_tree_node *slot, void *item,
1207                               unsigned long index, unsigned long *found_index)
1208 {
1209         unsigned int shift, height;
1210         unsigned long i;
1211
1212         height = slot->height;
1213         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1214
1215         for ( ; height > 1; height--) {
1216                 i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1217                 for (;;) {
1218                         if (slot->slots[i] != NULL)
1219                                 break;
1220                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
1221                         index += 1UL << shift;
1222                         if (index == 0)
1223                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
1224                         i++;
1225                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
1226                                 goto out;
1227                 }
1228
1229                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1230                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
1231                 if (slot == NULL)
1232                         goto out;
1233         }
1234
1235         /* Bottom level: check items */
1236         for (i = 0; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
1237                 if (slot->slots[i] == item) {
1238                         *found_index = index + i;
1239                         index = 0;
1240                         goto out;
1241                 }
1242         }
1243         index += RADIX_TREE_MAP_SIZE;
1244 out:
1245         return index;
1246 }
1247
1248 /**
1249  *      radix_tree_locate_item - search through radix tree for item
1250  *      @root:          radix tree root
1251  *      @item:          item to be found
1252  *
1253  *      Returns index where item was found, or -1 if not found.
1254  *      Caller must hold no lock (since this time-consuming function needs
1255  *      to be preemptible), and must check afterwards if item is still there.
1256  */
1257 unsigned long radix_tree_locate_item(struct radix_tree_root *root, void *item)
1258 {
1259         struct radix_tree_node *node;
1260         unsigned long max_index;
1261         unsigned long cur_index = 0;
1262         unsigned long found_index = -1;
1263
1264         do {
1265                 rcu_read_lock();
1266                 node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1267                 if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1268                         rcu_read_unlock();
1269                         if (node == item)
1270                                 found_index = 0;
1271                         break;
1272                 }
1273
1274                 node = indirect_to_ptr(node);
1275                 max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1276                 if (cur_index > max_index)
1277                         break;
1278
1279                 cur_index = __locate(node, item, cur_index, &found_index);
1280                 rcu_read_unlock();
1281                 cond_resched();
1282         } while (cur_index != 0 && cur_index <= max_index);
1283
1284         return found_index;
1285 }
1286 #else
1287 unsigned long radix_tree_locate_item(struct radix_tree_root *root, void *item)
1288 {
1289         return -1;
1290 }
1291 #endif /* CONFIG_SHMEM && CONFIG_SWAP */
1292
1293 /**
1294  *      radix_tree_shrink    -    shrink height of a radix tree to minimal
1295  *      @root           radix tree root
1296  */
1297 static inline void radix_tree_shrink(struct radix_tree_root *root)
1298 {
1299         /* try to shrink tree height */
1300         while (root->height > 0) {
1301                 struct radix_tree_node *to_free = root->rnode;
1302                 void *newptr;
1303
1304                 BUG_ON(!radix_tree_is_indirect_ptr(to_free));
1305                 to_free = indirect_to_ptr(to_free);
1306
1307                 /*
1308                  * The candidate node has more than one child, or its child
1309                  * is not at the leftmost slot, we cannot shrink.
1310                  */
1311                 if (to_free->count != 1)
1312                         break;
1313                 if (!to_free->slots[0])
1314                         break;
1315
1316                 /*
1317                  * We don't need rcu_assign_pointer(), since we are simply
1318                  * moving the node from one part of the tree to another: if it
1319                  * was safe to dereference the old pointer to it
1320                  * (to_free->slots[0]), it will be safe to dereference the new
1321                  * one (root->rnode) as far as dependent read barriers go.
1322                  */
1323                 newptr = to_free->slots[0];
1324                 if (root->height > 1)
1325                         newptr = ptr_to_indirect(newptr);
1326                 root->rnode = newptr;
1327                 root->height--;
1328
1329                 /*
1330                  * We have a dilemma here. The node's slot[0] must not be
1331                  * NULLed in case there are concurrent lookups expecting to
1332                  * find the item. However if this was a bottom-level node,
1333                  * then it may be subject to the slot pointer being visible
1334                  * to callers dereferencing it. If item corresponding to
1335                  * slot[0] is subsequently deleted, these callers would expect
1336                  * their slot to become empty sooner or later.
1337                  *
1338                  * For example, lockless pagecache will look up a slot, deref
1339                  * the page pointer, and if the page is 0 refcount it means it
1340                  * was concurrently deleted from pagecache so try the deref
1341                  * again. Fortunately there is already a requirement for logic
1342                  * to retry the entire slot lookup -- the indirect pointer
1343                  * problem (replacing direct root node with an indirect pointer
1344                  * also results in a stale slot). So tag the slot as indirect
1345                  * to force callers to retry.
1346                  */
1347                 if (root->height == 0)
1348                         *((unsigned long *)&to_free->slots[0]) |=
1349                                                 RADIX_TREE_INDIRECT_PTR;
1350
1351                 radix_tree_node_free(to_free);
1352         }
1353 }
1354
1355 /**
1356  *      radix_tree_delete    -    delete an item from a radix tree
1357  *      @root:          radix tree root
1358  *      @index:         index key
1359  *
1360  *      Remove the item at @index from the radix tree rooted at @root.
1361  *
1362  *      Returns the address of the deleted item, or NULL if it was not present.
1363  */
1364 void *radix_tree_delete(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
1365 {
1366         /*
1367          * The radix tree path needs to be one longer than the maximum path
1368          * since the "list" is null terminated.
1369          */
1370         struct radix_tree_path path[RADIX_TREE_MAX_PATH + 1], *pathp = path;
1371         struct radix_tree_node *slot = NULL;
1372         struct radix_tree_node *to_free;
1373         unsigned int height, shift;
1374         int tag;
1375         int offset;
1376
1377         height = root->height;
1378         if (index > radix_tree_maxindex(height))
1379                 goto out;
1380
1381         slot = root->rnode;
1382         if (height == 0) {
1383                 root_tag_clear_all(root);
1384                 root->rnode = NULL;
1385                 goto out;
1386         }
1387         slot = indirect_to_ptr(slot);
1388
1389         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1390         pathp->node = NULL;
1391
1392         do {
1393                 if (slot == NULL)
1394                         goto out;
1395
1396                 pathp++;
1397                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1398                 pathp->offset = offset;
1399                 pathp->node = slot;
1400                 slot = slot->slots[offset];
1401                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1402                 height--;
1403         } while (height > 0);
1404
1405         if (slot == NULL)
1406                 goto out;
1407
1408         /*
1409          * Clear all tags associated with the just-deleted item
1410          */
1411         for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
1412                 if (tag_get(pathp->node, tag, pathp->offset))
1413                         radix_tree_tag_clear(root, index, tag);
1414         }
1415
1416         to_free = NULL;
1417         /* Now free the nodes we do not need anymore */
1418         while (pathp->node) {
1419                 pathp->node->slots[pathp->offset] = NULL;
1420                 pathp->node->count--;
1421                 /*
1422                  * Queue the node for deferred freeing after the
1423                  * last reference to it disappears (set NULL, above).
1424                  */
1425                 if (to_free)
1426                         radix_tree_node_free(to_free);
1427
1428                 if (pathp->node->count) {
1429                         if (pathp->node == indirect_to_ptr(root->rnode))
1430                                 radix_tree_shrink(root);
1431                         goto out;
1432                 }
1433
1434                 /* Node with zero slots in use so free it */
1435                 to_free = pathp->node;
1436                 pathp--;
1437
1438         }
1439         root_tag_clear_all(root);
1440         root->height = 0;
1441         root->rnode = NULL;
1442         if (to_free)
1443                 radix_tree_node_free(to_free);
1444
1445 out:
1446         return slot;
1447 }
1448 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_delete);
1449
1450 /**
1451  *      radix_tree_tagged - test whether any items in the tree are tagged
1452  *      @root:          radix tree root
1453  *      @tag:           tag to test
1454  */
1455 int radix_tree_tagged(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
1456 {
1457         return root_tag_get(root, tag);
1458 }
1459 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tagged);
1460
1461 static void
1462 radix_tree_node_ctor(void *node)
1463 {
1464         memset(node, 0, sizeof(struct radix_tree_node));
1465 }
1466
1467 static __init unsigned long __maxindex(unsigned int height)
1468 {
1469         unsigned int width = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1470         int shift = RADIX_TREE_INDEX_BITS - width;
1471
1472         if (shift < 0)
1473                 return ~0UL;
1474         if (shift >= BITS_PER_LONG)
1475                 return 0UL;
1476         return ~0UL >> shift;
1477 }
1478
1479 static __init void radix_tree_init_maxindex(void)
1480 {
1481         unsigned int i;
1482
1483         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(height_to_maxindex); i++)
1484                 height_to_maxindex[i] = __maxindex(i);
1485 }
1486
1487 static int radix_tree_callback(struct notifier_block *nfb,
1488                             unsigned long action,
1489                             void *hcpu)
1490 {
1491        int cpu = (long)hcpu;
1492        struct radix_tree_preload *rtp;
1493
1494        /* Free per-cpu pool of perloaded nodes */
1495        if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1496                rtp = &per_cpu(radix_tree_preloads, cpu);
1497                while (rtp->nr) {
1498                        kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep,
1499                                        rtp->nodes[rtp->nr-1]);
1500                        rtp->nodes[rtp->nr-1] = NULL;
1501                        rtp->nr--;
1502                }
1503        }
1504        return NOTIFY_OK;
1505 }
1506
1507 void __init radix_tree_init(void)
1508 {
1509         radix_tree_node_cachep = kmem_cache_create("radix_tree_node",
1510                         sizeof(struct radix_tree_node), 0,
1511                         SLAB_PANIC | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
1512                         radix_tree_node_ctor);
1513         radix_tree_init_maxindex();
1514         hotcpu_notifier(radix_tree_callback, 0);
1515 }