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         int saw_unset_tag = 0;
 580
 581         /* check the root's tag bit */
 582         if (!root_tag_get(root, tag))
 583                 return 0;
 584
 585         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
 586         if (node == NULL)
 587                 return 0;
 588
 589         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node))
 590                 return (index == 0);
 591         node = indirect_to_ptr(node);
 592
 593         height = node->height;
 594         if (index > radix_tree_maxindex(height))
 595                 return 0;
 596
 597         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
 598
 599         for ( ; ; ) {
 600                 int offset;
 601
 602                 if (node == NULL)
 603                         return 0;
 604
 605                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
 606
 607                 /*
 608                  * This is just a debug check.  Later, we can bale as soon as
 609                  * we see an unset tag.
 610                  */
 611                 if (!tag_get(node, tag, offset))
 612                         saw_unset_tag = 1;
 613                 if (height == 1)
 614                         return !!tag_get(node, tag, offset);
 615                 node = rcu_dereference_raw(node->slots[offset]);
 616                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
 617                 height--;
 618         }
 619 }
 620 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_get);
 621
 622 /**
 623  * radix_tree_range_tag_if_tagged - for each item in given range set given
 624  *                                 tag if item has another tag set
 625  * @root:               radix tree root
 626  * @first_indexp:       pointer to a starting index of a range to scan
 627  * @last_index:         last index of a range to scan
 628  * @nr_to_tag:          maximum number items to tag
 629  * @iftag:              tag index to test
 630  * @settag:             tag index to set if tested tag is set
 631  *
 632  * This function scans range of radix tree from first_index to last_index
 633  * (inclusive).  For each item in the range if iftag is set, the function sets
 634  * also settag. The function stops either after tagging nr_to_tag items or
 635  * after reaching last_index.
 636  *
 637  * The tags must be set from the leaf level only and propagated back up the
 638  * path to the root. We must do this so that we resolve the full path before
 639  * setting any tags on intermediate nodes. If we set tags as we descend, then
 640  * we can get to the leaf node and find that the index that has the iftag
 641  * set is outside the range we are scanning. This reults in dangling tags and
 642  * can lead to problems with later tag operations (e.g. livelocks on lookups).
 643  *
 644  * The function returns number of leaves where the tag was set and sets
 645  * *first_indexp to the first unscanned index.
 646  * WARNING! *first_indexp can wrap if last_index is ULONG_MAX. Caller must
 647  * be prepared to handle that.
 648  */
 649 unsigned long radix_tree_range_tag_if_tagged(struct radix_tree_root *root,
 650                 unsigned long *first_indexp, unsigned long last_index,
 651                 unsigned long nr_to_tag,
 652                 unsigned int iftag, unsigned int settag)
 653 {
 654         unsigned int height = root->height;
 655         struct radix_tree_path path[height];
 656         struct radix_tree_path *pathp = path;
 657         struct radix_tree_node *slot;
 658         unsigned int shift;
 659         unsigned long tagged = 0;
 660         unsigned long index = *first_indexp;
 661
 662         last_index = min(last_index, radix_tree_maxindex(height));
 663         if (index > last_index)
 664                 return 0;
 665         if (!nr_to_tag)
 666                 return 0;
 667         if (!root_tag_get(root, iftag)) {
 668                 *first_indexp = last_index + 1;
 669                 return 0;
 670         }
 671         if (height == 0) {
 672                 *first_indexp = last_index + 1;
 673                 root_tag_set(root, settag);
 674                 return 1;
 675         }
 676
 677         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
 678         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
 679
 680         /*
 681          * we fill the path from (root->height - 2) to 0, leaving the index at
 682          * (root->height - 1) as a terminator. Zero the node in the terminator
 683          * so that we can use this to end walk loops back up the path.
 684          */
 685         path[height - 1].node = NULL;
 686
 687         for (;;) {
 688                 int offset;
 689
 690                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
 691                 if (!slot->slots[offset])
 692                         goto next;
 693                 if (!tag_get(slot, iftag, offset))
 694                         goto next;
 695                 if (height > 1) {
 696                         /* Go down one level */
 697                         height--;
 698                         shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
 699                         path[height - 1].node = slot;
 700                         path[height - 1].offset = offset;
 701                         slot = slot->slots[offset];
 702                         continue;
 703                 }
 704
 705                 /* tag the leaf */
 706                 tagged++;
 707                 tag_set(slot, settag, offset);
 708
 709                 /* walk back up the path tagging interior nodes */
 710                 pathp = &path[0];
 711                 while (pathp->node) {
 712                         /* stop if we find a node with the tag already set */
 713                         if (tag_get(pathp->node, settag, pathp->offset))
 714                                 break;
 715                         tag_set(pathp->node, settag, pathp->offset);
 716                         pathp++;
 717                 }
 718
 719 next:
 720                 /* Go to next item at level determined by 'shift' */
 721                 index = ((index >> shift) + 1) << shift;
 722                 /* Overflow can happen when last_index is ~0UL... */
 723                 if (index > last_index || !index)
 724                         break;
 725                 if (tagged >= nr_to_tag)
 726                         break;
 727                 while (((index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK) == 0) {
 728                         /*
 729                          * We've fully scanned this node. Go up. Because
 730                          * last_index is guaranteed to be in the tree, what
 731                          * we do below cannot wander astray.
 732                          */
 733                         slot = path[height - 1].node;
 734                         height++;
 735                         shift += RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
 736                 }
 737         }
 738         /*
 739          * We need not to tag the root tag if there is no tag which is set with
 740          * settag within the range from *first_indexp to last_index.
 741          */
 742         if (tagged > 0)
 743                 root_tag_set(root, settag);
 744         *first_indexp = index;
 745
 746         return tagged;
 747 }
 748 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_range_tag_if_tagged);
 749
 750
 751 /**
 752  *      radix_tree_next_hole    -    find the next hole (not-present entry)
 753  *      @root:          tree root
 754  *      @index:         index key
 755  *      @max_scan:      maximum range to search
 756  *
 757  *      Search the set [index, min(index+max_scan-1, MAX_INDEX)] for the lowest
 758  *      indexed hole.
 759  *
 760  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
 761  *      outside of the set specified (in which case 'return - index >= max_scan'
 762  *      will be true). In rare cases of index wrap-around, 0 will be returned.
 763  *
 764  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
 765  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
 766  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
 767  *      at index 5, then subsequently a hole is created at index 10,
 768  *      radix_tree_next_hole covering both indexes may return 10 if called
 769  *      under rcu_read_lock.
 770  */
 771 unsigned long radix_tree_next_hole(struct radix_tree_root *root,
 772                                 unsigned long index, unsigned long max_scan)
 773 {
 774         unsigned long i;
 775
 776         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
 777                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
 778                         break;
 779                 index++;
 780                 if (index == 0)
 781                         break;
 782         }
 783
 784         return index;
 785 }
 786 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_next_hole);
 787
 788 /**
 789  *      radix_tree_prev_hole    -    find the prev hole (not-present entry)
 790  *      @root:          tree root
 791  *      @index:         index key
 792  *      @max_scan:      maximum range to search
 793  *
 794  *      Search backwards in the range [max(index-max_scan+1, 0), index]
 795  *      for the first hole.
 796  *
 797  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
 798  *      outside of the set specified (in which case 'index - return >= max_scan'
 799  *      will be true). In rare cases of wrap-around, ULONG_MAX will be returned.
 800  *
 801  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
 802  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
 803  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
 804  *      at index 10, then subsequently a hole is created at index 5,
 805  *      radix_tree_prev_hole covering both indexes may return 5 if called under
 806  *      rcu_read_lock.
 807  */
 808 unsigned long radix_tree_prev_hole(struct radix_tree_root *root,
 809                                    unsigned long index, unsigned long max_scan)
 810 {
 811         unsigned long i;
 812
 813         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
 814                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
 815                         break;
 816                 index--;
 817                 if (index == ULONG_MAX)
 818                         break;
 819         }
 820
 821         return index;
 822 }
 823 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_prev_hole);
 824
 825 static unsigned int
 826 __lookup(struct radix_tree_node *slot, void ***results, unsigned long index,
 827         unsigned int max_items, unsigned long *next_index)
 828 {
 829         unsigned int nr_found = 0;
 830         unsigned int shift, height;
 831         unsigned long i;
 832
 833         height = slot->height;
 834         if (height == 0)
 835                 goto out;
 836         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
 837
 838         for ( ; height > 1; height--) {
 839                 i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
 840                 for (;;) {
 841                         if (slot->slots[i] != NULL)
 842                                 break;
 843                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
 844                         index += 1UL << shift;
 845                         if (index == 0)
 846                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
 847                         i++;
 848                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
 849                                 goto out;
 850                 }
 851
 852                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
 853                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
 854                 if (slot == NULL)
 855                         goto out;
 856         }
 857
 858         /* Bottom level: grab some items */
 859         for (i = index & RADIX_TREE_MAP_MASK; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
 860                 index++;
 861                 if (slot->slots[i]) {
 862                         results[nr_found++] = &(slot->slots[i]);
 863                         if (nr_found == max_items)
 864                                 goto out;
 865                 }
 866         }
 867 out:
 868         *next_index = index;
 869         return nr_found;
 870 }
 871
 872 /**
 873  *      radix_tree_gang_lookup - perform multiple lookup on a radix tree
 874  *      @root:          radix tree root
 875  *      @results:       where the results of the lookup are placed
 876  *      @first_index:   start the lookup from this key
 877  *      @max_items:     place up to this many items at *results
 878  *
 879  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
 880  *      them at *@results and returns the number of items which were placed at
 881  *      *@results.
 882  *
 883  *      The implementation is naive.
 884  *
 885  *      Like radix_tree_lookup, radix_tree_gang_lookup may be called under
 886  *      rcu_read_lock. In this case, rather than the returned results being
 887  *      an atomic snapshot of the tree at a single point in time, the semantics
 888  *      of an RCU protected gang lookup are as though multiple radix_tree_lookups
 889  *      have been issued in individual locks, and results stored in 'results'.
 890  */
 891 unsigned int
 892 radix_tree_gang_lookup(struct radix_tree_root *root, void **results,
 893                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
 894 {
 895         unsigned long max_index;
 896         struct radix_tree_node *node;
 897         unsigned long cur_index = first_index;
 898         unsigned int ret;
 899
 900         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
 901         if (!node)
 902                 return 0;
 903
 904         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
 905                 if (first_index > 0)
 906                         return 0;
 907                 results[0] = node;
 908                 return 1;
 909         }
 910         node = indirect_to_ptr(node);
 911
 912         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
 913
 914         ret = 0;
 915         while (ret < max_items) {
 916                 unsigned int nr_found, slots_found, i;
 917                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
 918
 919                 if (cur_index > max_index)
 920                         break;
 921                 slots_found = __lookup(node, (void ***)results + ret, cur_index,
 922                                         max_items - ret, &next_index);
 923                 nr_found = 0;
 924                 for (i = 0; i < slots_found; i++) {
 925                         struct radix_tree_node *slot;
 926                         slot = *(((void ***)results)[ret + i]);
 927                         if (!slot)
 928                                 continue;
 929                         results[ret + nr_found] =
 930                                 indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(slot));
 931                         nr_found++;
 932                 }
 933                 ret += nr_found;
 934                 if (next_index == 0)
 935                         break;
 936                 cur_index = next_index;
 937         }
 938
 939         return ret;
 940 }
 941 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup);
 942
 943 /**
 944  *      radix_tree_gang_lookup_slot - perform multiple slot lookup on radix tree
 945  *      @root:          radix tree root
 946  *      @results:       where the results of the lookup are placed
 947  *      @first_index:   start the lookup from this key
 948  *      @max_items:     place up to this many items at *results
 949  *
 950  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
 951  *      their slots at *@results and returns the number of items which were
 952  *      placed at *@results.
 953  *
 954  *      The implementation is naive.
 955  *
 956  *      Like radix_tree_gang_lookup as far as RCU and locking goes. Slots must
 957  *      be dereferenced with radix_tree_deref_slot, and if using only RCU
 958  *      protection, radix_tree_deref_slot may fail requiring a retry.
 959  */
 960 unsigned int
 961 radix_tree_gang_lookup_slot(struct radix_tree_root *root, void ***results,
 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                 return 1;
 978         }
 979         node = indirect_to_ptr(node);
 980
 981         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
 982
 983         ret = 0;
 984         while (ret < max_items) {
 985                 unsigned int slots_found;
 986                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
 987
 988                 if (cur_index > max_index)
 989                         break;
 990                 slots_found = __lookup(node, results + ret, cur_index,
 991                                         max_items - ret, &next_index);
 992                 ret += slots_found;
 993                 if (next_index == 0)
 994                         break;
 995                 cur_index = next_index;
 996         }
 997
 998         return ret;
 999 }
1000 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_slot);
1001
1002 /*
1003  * FIXME: the two tag_get()s here should use find_next_bit() instead of
1004  * open-coding the search.
1005  */
1006 static unsigned int
1007 __lookup_tag(struct radix_tree_node *slot, void ***results, unsigned long index,
1008         unsigned int max_items, unsigned long *next_index, unsigned int tag)
1009 {
1010         unsigned int nr_found = 0;
1011         unsigned int shift, height;
1012
1013         height = slot->height;
1014         if (height == 0)
1015                 goto out;
1016         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1017
1018         while (height > 0) {
1019                 unsigned long i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK ;
1020
1021                 for (;;) {
1022                         if (tag_get(slot, tag, i))
1023                                 break;
1024                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
1025                         index += 1UL << shift;
1026                         if (index == 0)
1027                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
1028                         i++;
1029                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
1030                                 goto out;
1031                 }
1032                 height--;
1033                 if (height == 0) {      /* Bottom level: grab some items */
1034                         unsigned long j = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1035
1036                         for ( ; j < RADIX_TREE_MAP_SIZE; j++) {
1037                                 index++;
1038                                 if (!tag_get(slot, tag, j))
1039                                         continue;
1040                                 /*
1041                                  * Even though the tag was found set, we need to
1042                                  * recheck that we have a non-NULL node, because
1043                                  * if this lookup is lockless, it may have been
1044                                  * subsequently deleted.
1045                                  *
1046                                  * Similar care must be taken in any place that
1047                                  * lookup ->slots[x] without a lock (ie. can't
1048                                  * rely on its value remaining the same).
1049                                  */
1050                                 if (slot->slots[j]) {
1051                                         results[nr_found++] = &(slot->slots[j]);
1052                                         if (nr_found == max_items)
1053                                                 goto out;
1054                                 }
1055                         }
1056                 }
1057                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1058                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
1059                 if (slot == NULL)
1060                         break;
1061         }
1062 out:
1063         *next_index = index;
1064         return nr_found;
1065 }
1066
1067 /**
1068  *      radix_tree_gang_lookup_tag - perform multiple lookup on a radix tree
1069  *                                   based on a tag
1070  *      @root:          radix tree root
1071  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1072  *      @first_index:   start the lookup from this key
1073  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1074  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1075  *
1076  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1077  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the items at *@results and
1078  *      returns the number of items which were placed at *@results.
1079  */
1080 unsigned int
1081 radix_tree_gang_lookup_tag(struct radix_tree_root *root, void **results,
1082                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1083                 unsigned int tag)
1084 {
1085         struct radix_tree_node *node;
1086         unsigned long max_index;
1087         unsigned long cur_index = first_index;
1088         unsigned int ret;
1089
1090         /* check the root's tag bit */
1091         if (!root_tag_get(root, tag))
1092                 return 0;
1093
1094         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1095         if (!node)
1096                 return 0;
1097
1098         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1099                 if (first_index > 0)
1100                         return 0;
1101                 results[0] = node;
1102                 return 1;
1103         }
1104         node = indirect_to_ptr(node);
1105
1106         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1107
1108         ret = 0;
1109         while (ret < max_items) {
1110                 unsigned int nr_found, slots_found, i;
1111                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
1112
1113                 if (cur_index > max_index)
1114                         break;
1115                 slots_found = __lookup_tag(node, (void ***)results + ret,
1116                                 cur_index, max_items - ret, &next_index, tag);
1117                 nr_found = 0;
1118                 for (i = 0; i < slots_found; i++) {
1119                         struct radix_tree_node *slot;
1120                         slot = *(((void ***)results)[ret + i]);
1121                         if (!slot)
1122                                 continue;
1123                         results[ret + nr_found] =
1124                                 indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(slot));
1125                         nr_found++;
1126                 }
1127                 ret += nr_found;
1128                 if (next_index == 0)
1129                         break;
1130                 cur_index = next_index;
1131         }
1132
1133         return ret;
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag);
1136
1137 /**
1138  *      radix_tree_gang_lookup_tag_slot - perform multiple slot lookup on a
1139  *                                        radix tree based on a tag
1140  *      @root:          radix tree root
1141  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1142  *      @first_index:   start the lookup from this key
1143  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1144  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1145  *
1146  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1147  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the slots at *@results and
1148  *      returns the number of slots which were placed at *@results.
1149  */
1150 unsigned int
1151 radix_tree_gang_lookup_tag_slot(struct radix_tree_root *root, void ***results,
1152                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1153                 unsigned int tag)
1154 {
1155         struct radix_tree_node *node;
1156         unsigned long max_index;
1157         unsigned long cur_index = first_index;
1158         unsigned int ret;
1159
1160         /* check the root's tag bit */
1161         if (!root_tag_get(root, tag))
1162                 return 0;
1163
1164         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1165         if (!node)
1166                 return 0;
1167
1168         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1169                 if (first_index > 0)
1170                         return 0;
1171                 results[0] = (void **)&root->rnode;
1172                 return 1;
1173         }
1174         node = indirect_to_ptr(node);
1175
1176         max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1177
1178         ret = 0;
1179         while (ret < max_items) {
1180                 unsigned int slots_found;
1181                 unsigned long next_index;       /* Index of next search */
1182
1183                 if (cur_index > max_index)
1184                         break;
1185                 slots_found = __lookup_tag(node, results + ret,
1186                                 cur_index, max_items - ret, &next_index, tag);
1187                 ret += slots_found;
1188                 if (next_index == 0)
1189                         break;
1190                 cur_index = next_index;
1191         }
1192
1193         return ret;
1194 }
1195 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag_slot);
1196
1197
1198 /**
1199  *      radix_tree_shrink    -    shrink height of a radix tree to minimal
1200  *      @root           radix tree root
1201  */
1202 static inline void radix_tree_shrink(struct radix_tree_root *root)
1203 {
1204         /* try to shrink tree height */
1205         while (root->height > 0) {
1206                 struct radix_tree_node *to_free = root->rnode;
1207                 void *newptr;
1208
1209                 BUG_ON(!radix_tree_is_indirect_ptr(to_free));
1210                 to_free = indirect_to_ptr(to_free);
1211
1212                 /*
1213                  * The candidate node has more than one child, or its child
1214                  * is not at the leftmost slot, we cannot shrink.
1215                  */
1216                 if (to_free->count != 1)
1217                         break;
1218                 if (!to_free->slots[0])
1219                         break;
1220
1221                 /*
1222                  * We don't need rcu_assign_pointer(), since we are simply
1223                  * moving the node from one part of the tree to another: if it
1224                  * was safe to dereference the old pointer to it
1225                  * (to_free->slots[0]), it will be safe to dereference the new
1226                  * one (root->rnode) as far as dependent read barriers go.
1227                  */
1228                 newptr = to_free->slots[0];
1229                 if (root->height > 1)
1230                         newptr = ptr_to_indirect(newptr);
1231                 root->rnode = newptr;
1232                 root->height--;
1233
1234                 /*
1235                  * We have a dilemma here. The node's slot[0] must not be
1236                  * NULLed in case there are concurrent lookups expecting to
1237                  * find the item. However if this was a bottom-level node,
1238                  * then it may be subject to the slot pointer being visible
1239                  * to callers dereferencing it. If item corresponding to
1240                  * slot[0] is subsequently deleted, these callers would expect
1241                  * their slot to become empty sooner or later.
1242                  *
1243                  * For example, lockless pagecache will look up a slot, deref
1244                  * the page pointer, and if the page is 0 refcount it means it
1245                  * was concurrently deleted from pagecache so try the deref
1246                  * again. Fortunately there is already a requirement for logic
1247                  * to retry the entire slot lookup -- the indirect pointer
1248                  * problem (replacing direct root node with an indirect pointer
1249                  * also results in a stale slot). So tag the slot as indirect
1250                  * to force callers to retry.
1251                  */
1252                 if (root->height == 0)
1253                         *((unsigned long *)&to_free->slots[0]) |=
1254                                                 RADIX_TREE_INDIRECT_PTR;
1255
1256                 radix_tree_node_free(to_free);
1257         }
1258 }
1259
1260 /**
1261  *      radix_tree_delete    -    delete an item from a radix tree
1262  *      @root:          radix tree root
1263  *      @index:         index key
1264  *
1265  *      Remove the item at @index from the radix tree rooted at @root.
1266  *
1267  *      Returns the address of the deleted item, or NULL if it was not present.
1268  */
1269 void *radix_tree_delete(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
1270 {
1271         /*
1272          * The radix tree path needs to be one longer than the maximum path
1273          * since the "list" is null terminated.
1274          */
1275         struct radix_tree_path path[RADIX_TREE_MAX_PATH + 1], *pathp = path;
1276         struct radix_tree_node *slot = NULL;
1277         struct radix_tree_node *to_free;
1278         unsigned int height, shift;
1279         int tag;
1280         int offset;
1281
1282         height = root->height;
1283         if (index > radix_tree_maxindex(height))
1284                 goto out;
1285
1286         slot = root->rnode;
1287         if (height == 0) {
1288                 root_tag_clear_all(root);
1289                 root->rnode = NULL;
1290                 goto out;
1291         }
1292         slot = indirect_to_ptr(slot);
1293
1294         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1295         pathp->node = NULL;
1296
1297         do {
1298                 if (slot == NULL)
1299                         goto out;
1300
1301                 pathp++;
1302                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1303                 pathp->offset = offset;
1304                 pathp->node = slot;
1305                 slot = slot->slots[offset];
1306                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1307                 height--;
1308         } while (height > 0);
1309
1310         if (slot == NULL)
1311                 goto out;
1312
1313         /*
1314          * Clear all tags associated with the just-deleted item
1315          */
1316         for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
1317                 if (tag_get(pathp->node, tag, pathp->offset))
1318                         radix_tree_tag_clear(root, index, tag);
1319         }
1320
1321         to_free = NULL;
1322         /* Now free the nodes we do not need anymore */
1323         while (pathp->node) {
1324                 pathp->node->slots[pathp->offset] = NULL;
1325                 pathp->node->count--;
1326                 /*
1327                  * Queue the node for deferred freeing after the
1328                  * last reference to it disappears (set NULL, above).
1329                  */
1330                 if (to_free)
1331                         radix_tree_node_free(to_free);
1332
1333                 if (pathp->node->count) {
1334                         if (pathp->node == indirect_to_ptr(root->rnode))
1335                                 radix_tree_shrink(root);
1336                         goto out;
1337                 }
1338
1339                 /* Node with zero slots in use so free it */
1340                 to_free = pathp->node;
1341                 pathp--;
1342
1343         }
1344         root_tag_clear_all(root);
1345         root->height = 0;
1346         root->rnode = NULL;
1347         if (to_free)
1348                 radix_tree_node_free(to_free);
1349
1350 out:
1351         return slot;
1352 }
1353 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_delete);
1354
1355 /**
1356  *      radix_tree_tagged - test whether any items in the tree are tagged
1357  *      @root:          radix tree root
1358  *      @tag:           tag to test
1359  */
1360 int radix_tree_tagged(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
1361 {
1362         return root_tag_get(root, tag);
1363 }
1364 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tagged);
1365
1366 static void
1367 radix_tree_node_ctor(void *node)
1368 {
1369         memset(node, 0, sizeof(struct radix_tree_node));
1370 }
1371
1372 static __init unsigned long __maxindex(unsigned int height)
1373 {
1374         unsigned int width = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1375         int shift = RADIX_TREE_INDEX_BITS - width;
1376
1377         if (shift < 0)
1378                 return ~0UL;
1379         if (shift >= BITS_PER_LONG)
1380                 return 0UL;
1381         return ~0UL >> shift;
1382 }
1383
1384 static __init void radix_tree_init_maxindex(void)
1385 {
1386         unsigned int i;
1387
1388         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(height_to_maxindex); i++)
1389                 height_to_maxindex[i] = __maxindex(i);
1390 }
1391
1392 static int radix_tree_callback(struct notifier_block *nfb,
1393                             unsigned long action,
1394                             void *hcpu)
1395 {
1396        int cpu = (long)hcpu;
1397        struct radix_tree_preload *rtp;
1398
1399        /* Free per-cpu pool of perloaded nodes */
1400        if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1401                rtp = &per_cpu(radix_tree_preloads, cpu);
1402                while (rtp->nr) {
1403                        kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep,
1404                                        rtp->nodes[rtp->nr-1]);
1405                        rtp->nodes[rtp->nr-1] = NULL;
1406                        rtp->nr--;
1407                }
1408        }
1409        return NOTIFY_OK;
1410 }
1411
1412 void __init radix_tree_init(void)
1413 {
1414         radix_tree_node_cachep = kmem_cache_create("radix_tree_node",
1415                         sizeof(struct radix_tree_node), 0,
1416                         SLAB_PANIC | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
1417                         radix_tree_node_ctor);
1418         radix_tree_init_maxindex();
1419         hotcpu_notifier(radix_tree_callback, 0);
1420 }