lib/btree.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * lib/btree.c  - Simple In-memory B+Tree
   4  *
   5  * Copyright (c) 2007-2008 Joern Engel <joern@purestorage.com>
   6  * Bits and pieces stolen from Peter Zijlstra's code, which is
   7  * Copyright 2007, Red Hat Inc. Peter Zijlstra
   8  *
   9  * see http://programming.kicks-ass.net/kernel-patches/vma_lookup/btree.patch
  10  *
  11  * A relatively simple B+Tree implementation.  I have written it as a learning
  12  * exercise to understand how B+Trees work.  Turned out to be useful as well.
  13  *
  14  * B+Trees can be used similar to Linux radix trees (which don't have anything
  15  * in common with textbook radix trees, beware).  Prerequisite for them working
  16  * well is that access to a random tree node is much faster than a large number
  17  * of operations within each node.
  18  *
  19  * Disks have fulfilled the prerequisite for a long time.  More recently DRAM
  20  * has gained similar properties, as memory access times, when measured in cpu
  21  * cycles, have increased.  Cacheline sizes have increased as well, which also
  22  * helps B+Trees.
  23  *
  24  * Compared to radix trees, B+Trees are more efficient when dealing with a
  25  * sparsely populated address space.  Between 25% and 50% of the memory is
  26  * occupied with valid pointers.  When densely populated, radix trees contain
  27  * ~98% pointers - hard to beat.  Very sparse radix trees contain only ~2%
  28  * pointers.
  29  *
  30  * This particular implementation stores pointers identified by a long value.
  31  * Storing NULL pointers is illegal, lookup will return NULL when no entry
  32  * was found.
  33  *
  34  * A tricks was used that is not commonly found in textbooks.  The lowest
  35  * values are to the right, not to the left.  All used slots within a node
  36  * are on the left, all unused slots contain NUL values.  Most operations
  37  * simply loop once over all slots and terminate on the first NUL.
  38  */
  39
  40 #include <linux/btree.h>
  41 #include <linux/cache.h>
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/slab.h>
  44 #include <linux/module.h>
  45
  46 #define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
  47 #define NODESIZE MAX(L1_CACHE_BYTES, 128)
  48
  49 struct btree_geo {
  50         int keylen;
  51         int no_pairs;
  52         int no_longs;
  53 };
  54
  55 struct btree_geo btree_geo32 = {
  56         .keylen = 1,
  57         .no_pairs = NODESIZE / sizeof(long) / 2,
  58         .no_longs = NODESIZE / sizeof(long) / 2,
  59 };
  60 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_geo32);
  61
  62 #define LONG_PER_U64 (64 / BITS_PER_LONG)
  63 struct btree_geo btree_geo64 = {
  64         .keylen = LONG_PER_U64,
  65         .no_pairs = NODESIZE / sizeof(long) / (1 + LONG_PER_U64),
  66         .no_longs = LONG_PER_U64 * (NODESIZE / sizeof(long) / (1 + LONG_PER_U64)),
  67 };
  68 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_geo64);
  69
  70 struct btree_geo btree_geo128 = {
  71         .keylen = 2 * LONG_PER_U64,
  72         .no_pairs = NODESIZE / sizeof(long) / (1 + 2 * LONG_PER_U64),
  73         .no_longs = 2 * LONG_PER_U64 * (NODESIZE / sizeof(long) / (1 + 2 * LONG_PER_U64)),
  74 };
  75 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_geo128);
  76
  77 #define MAX_KEYLEN      (2 * LONG_PER_U64)
  78
  79 static struct kmem_cache *btree_cachep;
  80
  81 void *btree_alloc(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
  82 {
  83         return kmem_cache_alloc(btree_cachep, gfp_mask);
  84 }
  85 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_alloc);
  86
  87 void btree_free(void *element, void *pool_data)
  88 {
  89         kmem_cache_free(btree_cachep, element);
  90 }
  91 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_free);
  92
  93 static unsigned long *btree_node_alloc(struct btree_head *head, gfp_t gfp)
  94 {
  95         unsigned long *node;
  96
  97         node = mempool_alloc(head->mempool, gfp);
  98         if (likely(node))
  99                 memset(node, 0, NODESIZE);
 100         return node;
 101 }
 102
 103 static int longcmp(const unsigned long *l1, const unsigned long *l2, size_t n)
 104 {
 105         size_t i;
 106
 107         for (i = 0; i < n; i++) {
 108                 if (l1[i] < l2[i])
 109                         return -1;
 110                 if (l1[i] > l2[i])
 111                         return 1;
 112         }
 113         return 0;
 114 }
 115
 116 static unsigned long *longcpy(unsigned long *dest, const unsigned long *src,
 117                 size_t n)
 118 {
 119         size_t i;
 120
 121         for (i = 0; i < n; i++)
 122                 dest[i] = src[i];
 123         return dest;
 124 }
 125
 126 static unsigned long *longset(unsigned long *s, unsigned long c, size_t n)
 127 {
 128         size_t i;
 129
 130         for (i = 0; i < n; i++)
 131                 s[i] = c;
 132         return s;
 133 }
 134
 135 static void dec_key(struct btree_geo *geo, unsigned long *key)
 136 {
 137         unsigned long val;
 138         int i;
 139
 140         for (i = geo->keylen - 1; i >= 0; i--) {
 141                 val = key[i];
 142                 key[i] = val - 1;
 143                 if (val)
 144                         break;
 145         }
 146 }
 147
 148 static unsigned long *bkey(struct btree_geo *geo, unsigned long *node, int n)
 149 {
 150         return &node[n * geo->keylen];
 151 }
 152
 153 static void *bval(struct btree_geo *geo, unsigned long *node, int n)
 154 {
 155         return (void *)node[geo->no_longs + n];
 156 }
 157
 158 static void setkey(struct btree_geo *geo, unsigned long *node, int n,
 159                    unsigned long *key)
 160 {
 161         longcpy(bkey(geo, node, n), key, geo->keylen);
 162 }
 163
 164 static void setval(struct btree_geo *geo, unsigned long *node, int n,
 165                    void *val)
 166 {
 167         node[geo->no_longs + n] = (unsigned long) val;
 168 }
 169
 170 static void clearpair(struct btree_geo *geo, unsigned long *node, int n)
 171 {
 172         longset(bkey(geo, node, n), 0, geo->keylen);
 173         node[geo->no_longs + n] = 0;
 174 }
 175
 176 static inline void __btree_init(struct btree_head *head)
 177 {
 178         head->node = NULL;
 179         head->height = 0;
 180 }
 181
 182 void btree_init_mempool(struct btree_head *head, mempool_t *mempool)
 183 {
 184         __btree_init(head);
 185         head->mempool = mempool;
 186 }
 187 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_init_mempool);
 188
 189 int btree_init(struct btree_head *head)
 190 {
 191         __btree_init(head);
 192         head->mempool = mempool_create(0, btree_alloc, btree_free, NULL);
 193         if (!head->mempool)
 194                 return -ENOMEM;
 195         return 0;
 196 }
 197 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_init);
 198
 199 void btree_destroy(struct btree_head *head)
 200 {
 201         mempool_free(head->node, head->mempool);
 202         mempool_destroy(head->mempool);
 203         head->mempool = NULL;
 204 }
 205 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_destroy);
 206
 207 void *btree_last(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 208                  unsigned long *key)
 209 {
 210         int height = head->height;
 211         unsigned long *node = head->node;
 212
 213         if (height == 0)
 214                 return NULL;
 215
 216         for ( ; height > 1; height--)
 217                 node = bval(geo, node, 0);
 218
 219         longcpy(key, bkey(geo, node, 0), geo->keylen);
 220         return bval(geo, node, 0);
 221 }
 222 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_last);
 223
 224 static int keycmp(struct btree_geo *geo, unsigned long *node, int pos,
 225                   unsigned long *key)
 226 {
 227         return longcmp(bkey(geo, node, pos), key, geo->keylen);
 228 }
 229
 230 static int keyzero(struct btree_geo *geo, unsigned long *key)
 231 {
 232         int i;
 233
 234         for (i = 0; i < geo->keylen; i++)
 235                 if (key[i])
 236                         return 0;
 237
 238         return 1;
 239 }
 240
 241 static void *btree_lookup_node(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 242                 unsigned long *key)
 243 {
 244         int i, height = head->height;
 245         unsigned long *node = head->node;
 246
 247         if (height == 0)
 248                 return NULL;
 249
 250         for ( ; height > 1; height--) {
 251                 for (i = 0; i < geo->no_pairs; i++)
 252                         if (keycmp(geo, node, i, key) <= 0)
 253                                 break;
 254                 if (i == geo->no_pairs)
 255                         return NULL;
 256                 node = bval(geo, node, i);
 257                 if (!node)
 258                         return NULL;
 259         }
 260         return node;
 261 }
 262
 263 void *btree_lookup(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 264                 unsigned long *key)
 265 {
 266         int i;
 267         unsigned long *node;
 268
 269         node = btree_lookup_node(head, geo, key);
 270         if (!node)
 271                 return NULL;
 272
 273         for (i = 0; i < geo->no_pairs; i++)
 274                 if (keycmp(geo, node, i, key) == 0)
 275                         return bval(geo, node, i);
 276         return NULL;
 277 }
 278 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_lookup);
 279
 280 int btree_update(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 281                  unsigned long *key, void *val)
 282 {
 283         int i;
 284         unsigned long *node;
 285
 286         node = btree_lookup_node(head, geo, key);
 287         if (!node)
 288                 return -ENOENT;
 289
 290         for (i = 0; i < geo->no_pairs; i++)
 291                 if (keycmp(geo, node, i, key) == 0) {
 292                         setval(geo, node, i, val);
 293                         return 0;
 294                 }
 295         return -ENOENT;
 296 }
 297 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_update);
 298
 299 /*
 300  * Usually this function is quite similar to normal lookup.  But the key of
 301  * a parent node may be smaller than the smallest key of all its siblings.
 302  * In such a case we cannot just return NULL, as we have only proven that no
 303  * key smaller than __key, but larger than this parent key exists.
 304  * So we set __key to the parent key and retry.  We have to use the smallest
 305  * such parent key, which is the last parent key we encountered.
 306  */
 307 void *btree_get_prev(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 308                      unsigned long *__key)
 309 {
 310         int i, height;
 311         unsigned long *node, *oldnode;
 312         unsigned long *retry_key = NULL, key[MAX_KEYLEN];
 313
 314         if (keyzero(geo, __key))
 315                 return NULL;
 316
 317         if (head->height == 0)
 318                 return NULL;
 319         longcpy(key, __key, geo->keylen);
 320 retry:
 321         dec_key(geo, key);
 322
 323         node = head->node;
 324         for (height = head->height ; height > 1; height--) {
 325                 for (i = 0; i < geo->no_pairs; i++)
 326                         if (keycmp(geo, node, i, key) <= 0)
 327                                 break;
 328                 if (i == geo->no_pairs)
 329                         goto miss;
 330                 oldnode = node;
 331                 node = bval(geo, node, i);
 332                 if (!node)
 333                         goto miss;
 334                 retry_key = bkey(geo, oldnode, i);
 335         }
 336
 337         if (!node)
 338                 goto miss;
 339
 340         for (i = 0; i < geo->no_pairs; i++) {
 341                 if (keycmp(geo, node, i, key) <= 0) {
 342                         if (bval(geo, node, i)) {
 343                                 longcpy(__key, bkey(geo, node, i), geo->keylen);
 344                                 return bval(geo, node, i);
 345                         } else
 346                                 goto miss;
 347                 }
 348         }
 349 miss:
 350         if (retry_key) {
 351                 longcpy(key, retry_key, geo->keylen);
 352                 retry_key = NULL;
 353                 goto retry;
 354         }
 355         return NULL;
 356 }
 357 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_get_prev);
 358
 359 static int getpos(struct btree_geo *geo, unsigned long *node,
 360                 unsigned long *key)
 361 {
 362         int i;
 363
 364         for (i = 0; i < geo->no_pairs; i++) {
 365                 if (keycmp(geo, node, i, key) <= 0)
 366                         break;
 367         }
 368         return i;
 369 }
 370
 371 static int getfill(struct btree_geo *geo, unsigned long *node, int start)
 372 {
 373         int i;
 374
 375         for (i = start; i < geo->no_pairs; i++)
 376                 if (!bval(geo, node, i))
 377                         break;
 378         return i;
 379 }
 380
 381 /*
 382  * locate the correct leaf node in the btree
 383  */
 384 static unsigned long *find_level(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 385                 unsigned long *key, int level)
 386 {
 387         unsigned long *node = head->node;
 388         int i, height;
 389
 390         for (height = head->height; height > level; height--) {
 391                 for (i = 0; i < geo->no_pairs; i++)
 392                         if (keycmp(geo, node, i, key) <= 0)
 393                                 break;
 394
 395                 if ((i == geo->no_pairs) || !bval(geo, node, i)) {
 396                         /* right-most key is too large, update it */
 397                         /* FIXME: If the right-most key on higher levels is
 398                          * always zero, this wouldn't be necessary. */
 399                         i--;
 400                         setkey(geo, node, i, key);
 401                 }
 402                 BUG_ON(i < 0);
 403                 node = bval(geo, node, i);
 404         }
 405         BUG_ON(!node);
 406         return node;
 407 }
 408
 409 static int btree_grow(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 410                       gfp_t gfp)
 411 {
 412         unsigned long *node;
 413         int fill;
 414
 415         node = btree_node_alloc(head, gfp);
 416         if (!node)
 417                 return -ENOMEM;
 418         if (head->node) {
 419                 fill = getfill(geo, head->node, 0);
 420                 setkey(geo, node, 0, bkey(geo, head->node, fill - 1));
 421                 setval(geo, node, 0, head->node);
 422         }
 423         head->node = node;
 424         head->height++;
 425         return 0;
 426 }
 427
 428 static void btree_shrink(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo)
 429 {
 430         unsigned long *node;
 431         int fill;
 432
 433         if (head->height <= 1)
 434                 return;
 435
 436         node = head->node;
 437         fill = getfill(geo, node, 0);
 438         BUG_ON(fill > 1);
 439         head->node = bval(geo, node, 0);
 440         head->height--;
 441         mempool_free(node, head->mempool);
 442 }
 443
 444 static int btree_insert_level(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 445                               unsigned long *key, void *val, int level,
 446                               gfp_t gfp)
 447 {
 448         unsigned long *node;
 449         int i, pos, fill, err;
 450
 451         BUG_ON(!val);
 452         if (head->height < level) {
 453                 err = btree_grow(head, geo, gfp);
 454                 if (err)
 455                         return err;
 456         }
 457
 458 retry:
 459         node = find_level(head, geo, key, level);
 460         pos = getpos(geo, node, key);
 461         fill = getfill(geo, node, pos);
 462         /* two identical keys are not allowed */
 463         BUG_ON(pos < fill && keycmp(geo, node, pos, key) == 0);
 464
 465         if (fill == geo->no_pairs) {
 466                 /* need to split node */
 467                 unsigned long *new;
 468
 469                 new = btree_node_alloc(head, gfp);
 470                 if (!new)
 471                         return -ENOMEM;
 472                 err = btree_insert_level(head, geo,
 473                                 bkey(geo, node, fill / 2 - 1),
 474                                 new, level + 1, gfp);
 475                 if (err) {
 476                         mempool_free(new, head->mempool);
 477                         return err;
 478                 }
 479                 for (i = 0; i < fill / 2; i++) {
 480                         setkey(geo, new, i, bkey(geo, node, i));
 481                         setval(geo, new, i, bval(geo, node, i));
 482                         setkey(geo, node, i, bkey(geo, node, i + fill / 2));
 483                         setval(geo, node, i, bval(geo, node, i + fill / 2));
 484                         clearpair(geo, node, i + fill / 2);
 485                 }
 486                 if (fill & 1) {
 487                         setkey(geo, node, i, bkey(geo, node, fill - 1));
 488                         setval(geo, node, i, bval(geo, node, fill - 1));
 489                         clearpair(geo, node, fill - 1);
 490                 }
 491                 goto retry;
 492         }
 493         BUG_ON(fill >= geo->no_pairs);
 494
 495         /* shift and insert */
 496         for (i = fill; i > pos; i--) {
 497                 setkey(geo, node, i, bkey(geo, node, i - 1));
 498                 setval(geo, node, i, bval(geo, node, i - 1));
 499         }
 500         setkey(geo, node, pos, key);
 501         setval(geo, node, pos, val);
 502
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 int btree_insert(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 507                 unsigned long *key, void *val, gfp_t gfp)
 508 {
 509         BUG_ON(!val);
 510         return btree_insert_level(head, geo, key, val, 1, gfp);
 511 }
 512 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_insert);
 513
 514 static void *btree_remove_level(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 515                 unsigned long *key, int level);
 516 static void merge(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo, int level,
 517                 unsigned long *left, int lfill,
 518                 unsigned long *right, int rfill,
 519                 unsigned long *parent, int lpos)
 520 {
 521         int i;
 522
 523         for (i = 0; i < rfill; i++) {
 524                 /* Move all keys to the left */
 525                 setkey(geo, left, lfill + i, bkey(geo, right, i));
 526                 setval(geo, left, lfill + i, bval(geo, right, i));
 527         }
 528         /* Exchange left and right child in parent */
 529         setval(geo, parent, lpos, right);
 530         setval(geo, parent, lpos + 1, left);
 531         /* Remove left (formerly right) child from parent */
 532         btree_remove_level(head, geo, bkey(geo, parent, lpos), level + 1);
 533         mempool_free(right, head->mempool);
 534 }
 535
 536 static void rebalance(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 537                 unsigned long *key, int level, unsigned long *child, int fill)
 538 {
 539         unsigned long *parent, *left = NULL, *right = NULL;
 540         int i, no_left, no_right;
 541
 542         if (fill == 0) {
 543                 /* Because we don't steal entries from a neighbour, this case
 544                  * can happen.  Parent node contains a single child, this
 545                  * node, so merging with a sibling never happens.
 546                  */
 547                 btree_remove_level(head, geo, key, level + 1);
 548                 mempool_free(child, head->mempool);
 549                 return;
 550         }
 551
 552         parent = find_level(head, geo, key, level + 1);
 553         i = getpos(geo, parent, key);
 554         BUG_ON(bval(geo, parent, i) != child);
 555
 556         if (i > 0) {
 557                 left = bval(geo, parent, i - 1);
 558                 no_left = getfill(geo, left, 0);
 559                 if (fill + no_left <= geo->no_pairs) {
 560                         merge(head, geo, level,
 561                                         left, no_left,
 562                                         child, fill,
 563                                         parent, i - 1);
 564                         return;
 565                 }
 566         }
 567         if (i + 1 < getfill(geo, parent, i)) {
 568                 right = bval(geo, parent, i + 1);
 569                 no_right = getfill(geo, right, 0);
 570                 if (fill + no_right <= geo->no_pairs) {
 571                         merge(head, geo, level,
 572                                         child, fill,
 573                                         right, no_right,
 574                                         parent, i);
 575                         return;
 576                 }
 577         }
 578         /*
 579          * We could also try to steal one entry from the left or right
 580          * neighbor.  By not doing so we changed the invariant from
 581          * "all nodes are at least half full" to "no two neighboring
 582          * nodes can be merged".  Which means that the average fill of
 583          * all nodes is still half or better.
 584          */
 585 }
 586
 587 static void *btree_remove_level(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 588                 unsigned long *key, int level)
 589 {
 590         unsigned long *node;
 591         int i, pos, fill;
 592         void *ret;
 593
 594         if (level > head->height) {
 595                 /* we recursed all the way up */
 596                 head->height = 0;
 597                 head->node = NULL;
 598                 return NULL;
 599         }
 600
 601         node = find_level(head, geo, key, level);
 602         pos = getpos(geo, node, key);
 603         fill = getfill(geo, node, pos);
 604         if ((level == 1) && (keycmp(geo, node, pos, key) != 0))
 605                 return NULL;
 606         ret = bval(geo, node, pos);
 607
 608         /* remove and shift */
 609         for (i = pos; i < fill - 1; i++) {
 610                 setkey(geo, node, i, bkey(geo, node, i + 1));
 611                 setval(geo, node, i, bval(geo, node, i + 1));
 612         }
 613         clearpair(geo, node, fill - 1);
 614
 615         if (fill - 1 < geo->no_pairs / 2) {
 616                 if (level < head->height)
 617                         rebalance(head, geo, key, level, node, fill - 1);
 618                 else if (fill - 1 == 1)
 619                         btree_shrink(head, geo);
 620         }
 621
 622         return ret;
 623 }
 624
 625 void *btree_remove(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 626                 unsigned long *key)
 627 {
 628         if (head->height == 0)
 629                 return NULL;
 630
 631         return btree_remove_level(head, geo, key, 1);
 632 }
 633 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_remove);
 634
 635 int btree_merge(struct btree_head *target, struct btree_head *victim,
 636                 struct btree_geo *geo, gfp_t gfp)
 637 {
 638         unsigned long key[MAX_KEYLEN];
 639         unsigned long dup[MAX_KEYLEN];
 640         void *val;
 641         int err;
 642
 643         BUG_ON(target == victim);
 644
 645         if (!(target->node)) {
 646                 /* target is empty, just copy fields over */
 647                 target->node = victim->node;
 648                 target->height = victim->height;
 649                 __btree_init(victim);
 650                 return 0;
 651         }
 652
 653         /* TODO: This needs some optimizations.  Currently we do three tree
 654          * walks to remove a single object from the victim.
 655          */
 656         for (;;) {
 657                 if (!btree_last(victim, geo, key))
 658                         break;
 659                 val = btree_lookup(victim, geo, key);
 660                 err = btree_insert(target, geo, key, val, gfp);
 661                 if (err)
 662                         return err;
 663                 /* We must make a copy of the key, as the original will get
 664                  * mangled inside btree_remove. */
 665                 longcpy(dup, key, geo->keylen);
 666                 btree_remove(victim, geo, dup);
 667         }
 668         return 0;
 669 }
 670 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_merge);
 671
 672 static size_t __btree_for_each(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 673                                unsigned long *node, unsigned long opaque,
 674                                void (*func)(void *elem, unsigned long opaque,
 675                                             unsigned long *key, size_t index,
 676                                             void *func2),
 677                                void *func2, int reap, int height, size_t count)
 678 {
 679         int i;
 680         unsigned long *child;
 681
 682         for (i = 0; i < geo->no_pairs; i++) {
 683                 child = bval(geo, node, i);
 684                 if (!child)
 685                         break;
 686                 if (height > 1)
 687                         count = __btree_for_each(head, geo, child, opaque,
 688                                         func, func2, reap, height - 1, count);
 689                 else
 690                         func(child, opaque, bkey(geo, node, i), count++,
 691                                         func2);
 692         }
 693         if (reap)
 694                 mempool_free(node, head->mempool);
 695         return count;
 696 }
 697
 698 static void empty(void *elem, unsigned long opaque, unsigned long *key,
 699                   size_t index, void *func2)
 700 {
 701 }
 702
 703 void visitorl(void *elem, unsigned long opaque, unsigned long *key,
 704               size_t index, void *__func)
 705 {
 706         visitorl_t func = __func;
 707
 708         func(elem, opaque, *key, index);
 709 }
 710 EXPORT_SYMBOL_GPL(visitorl);
 711
 712 void visitor32(void *elem, unsigned long opaque, unsigned long *__key,
 713                size_t index, void *__func)
 714 {
 715         visitor32_t func = __func;
 716         u32 *key = (void *)__key;
 717
 718         func(elem, opaque, *key, index);
 719 }
 720 EXPORT_SYMBOL_GPL(visitor32);
 721
 722 void visitor64(void *elem, unsigned long opaque, unsigned long *__key,
 723                size_t index, void *__func)
 724 {
 725         visitor64_t func = __func;
 726         u64 *key = (void *)__key;
 727
 728         func(elem, opaque, *key, index);
 729 }
 730 EXPORT_SYMBOL_GPL(visitor64);
 731
 732 void visitor128(void *elem, unsigned long opaque, unsigned long *__key,
 733                 size_t index, void *__func)
 734 {
 735         visitor128_t func = __func;
 736         u64 *key = (void *)__key;
 737
 738         func(elem, opaque, key[0], key[1], index);
 739 }
 740 EXPORT_SYMBOL_GPL(visitor128);
 741
 742 size_t btree_visitor(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 743                      unsigned long opaque,
 744                      void (*func)(void *elem, unsigned long opaque,
 745                                   unsigned long *key,
 746                                   size_t index, void *func2),
 747                      void *func2)
 748 {
 749         size_t count = 0;
 750
 751         if (!func2)
 752                 func = empty;
 753         if (head->node)
 754                 count = __btree_for_each(head, geo, head->node, opaque, func,
 755                                 func2, 0, head->height, 0);
 756         return count;
 757 }
 758 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_visitor);
 759
 760 size_t btree_grim_visitor(struct btree_head *head, struct btree_geo *geo,
 761                           unsigned long opaque,
 762                           void (*func)(void *elem, unsigned long opaque,
 763                                        unsigned long *key,
 764                                        size_t index, void *func2),
 765                           void *func2)
 766 {
 767         size_t count = 0;
 768
 769         if (!func2)
 770                 func = empty;
 771         if (head->node)
 772                 count = __btree_for_each(head, geo, head->node, opaque, func,
 773                                 func2, 1, head->height, 0);
 774         __btree_init(head);
 775         return count;
 776 }
 777 EXPORT_SYMBOL_GPL(btree_grim_visitor);
 778
 779 static int __init btree_module_init(void)
 780 {
 781         btree_cachep = kmem_cache_create("btree_node", NODESIZE, 0,
 782                         SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
 783         return 0;
 784 }
 785
 786 static void __exit btree_module_exit(void)
 787 {
 788         kmem_cache_destroy(btree_cachep);
 789 }
 790
 791 /* If core code starts using btree, initialization should happen even earlier */
 792 module_init(btree_module_init);
 793 module_exit(btree_module_exit);
 794
 795 MODULE_AUTHOR("Joern Engel <joern@logfs.org>");
 796 MODULE_AUTHOR("Johannes Berg <johannes@sipsolutions.net>");