Merge branch 'for-linus' into for-linus-3.12
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.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  * Copyright (C) 2012 Konstantin Khlebnikov
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
10  * published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
11  * your option) any later version.
12  *
13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
14  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
19  * along with this program; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
21  */
22
23 #include <linux/errno.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/radix-tree.h>
28 #include <linux/percpu.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/cpu.h>
32 #include <linux/string.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/hardirq.h>              /* in_interrupt() */
36
37
38 #ifdef __KERNEL__
39 #define RADIX_TREE_MAP_SHIFT    (CONFIG_BASE_SMALL ? 4 : 6)
40 #else
41 #define RADIX_TREE_MAP_SHIFT    3       /* For more stressful testing */
42 #endif
43
44 #define RADIX_TREE_MAP_SIZE     (1UL << RADIX_TREE_MAP_SHIFT)
45 #define RADIX_TREE_MAP_MASK     (RADIX_TREE_MAP_SIZE-1)
46
47 #define RADIX_TREE_TAG_LONGS    \
48         ((RADIX_TREE_MAP_SIZE + BITS_PER_LONG - 1) / BITS_PER_LONG)
49
50 struct radix_tree_node {
51         unsigned int    height;         /* Height from the bottom */
52         unsigned int    count;
53         union {
54                 struct radix_tree_node *parent; /* Used when ascending tree */
55                 struct rcu_head rcu_head;       /* Used when freeing node */
56         };
57         void __rcu      *slots[RADIX_TREE_MAP_SIZE];
58         unsigned long   tags[RADIX_TREE_MAX_TAGS][RADIX_TREE_TAG_LONGS];
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  * The radix tree is variable-height, so an insert operation not only has
78  * to build the branch to its corresponding item, it also has to build the
79  * branch to existing items if the size has to be increased (by
80  * radix_tree_extend).
81  *
82  * The worst case is a zero height tree with just a single item at index 0,
83  * and then inserting an item at index ULONG_MAX. This requires 2 new branches
84  * of RADIX_TREE_MAX_PATH size to be created, with only the root node shared.
85  * Hence:
86  */
87 #define RADIX_TREE_PRELOAD_SIZE (RADIX_TREE_MAX_PATH * 2 - 1)
88
89 /*
90  * Per-cpu pool of preloaded nodes
91  */
92 struct radix_tree_preload {
93         int nr;
94         struct radix_tree_node *nodes[RADIX_TREE_PRELOAD_SIZE];
95 };
96 static DEFINE_PER_CPU(struct radix_tree_preload, radix_tree_preloads) = { 0, };
97
98 static inline void *ptr_to_indirect(void *ptr)
99 {
100         return (void *)((unsigned long)ptr | RADIX_TREE_INDIRECT_PTR);
101 }
102
103 static inline void *indirect_to_ptr(void *ptr)
104 {
105         return (void *)((unsigned long)ptr & ~RADIX_TREE_INDIRECT_PTR);
106 }
107
108 static inline gfp_t root_gfp_mask(struct radix_tree_root *root)
109 {
110         return root->gfp_mask & __GFP_BITS_MASK;
111 }
112
113 static inline void tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
114                 int offset)
115 {
116         __set_bit(offset, node->tags[tag]);
117 }
118
119 static inline void tag_clear(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
120                 int offset)
121 {
122         __clear_bit(offset, node->tags[tag]);
123 }
124
125 static inline int tag_get(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
126                 int offset)
127 {
128         return test_bit(offset, node->tags[tag]);
129 }
130
131 static inline void root_tag_set(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
132 {
133         root->gfp_mask |= (__force gfp_t)(1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
134 }
135
136 static inline void root_tag_clear(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
137 {
138         root->gfp_mask &= (__force gfp_t)~(1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
139 }
140
141 static inline void root_tag_clear_all(struct radix_tree_root *root)
142 {
143         root->gfp_mask &= __GFP_BITS_MASK;
144 }
145
146 static inline int root_tag_get(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
147 {
148         return (__force unsigned)root->gfp_mask & (1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
149 }
150
151 /*
152  * Returns 1 if any slot in the node has this tag set.
153  * Otherwise returns 0.
154  */
155 static inline int any_tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag)
156 {
157         int idx;
158         for (idx = 0; idx < RADIX_TREE_TAG_LONGS; idx++) {
159                 if (node->tags[tag][idx])
160                         return 1;
161         }
162         return 0;
163 }
164
165 /**
166  * radix_tree_find_next_bit - find the next set bit in a memory region
167  *
168  * @addr: The address to base the search on
169  * @size: The bitmap size in bits
170  * @offset: The bitnumber to start searching at
171  *
172  * Unrollable variant of find_next_bit() for constant size arrays.
173  * Tail bits starting from size to roundup(size, BITS_PER_LONG) must be zero.
174  * Returns next bit offset, or size if nothing found.
175  */
176 static __always_inline unsigned long
177 radix_tree_find_next_bit(const unsigned long *addr,
178                          unsigned long size, unsigned long offset)
179 {
180         if (!__builtin_constant_p(size))
181                 return find_next_bit(addr, size, offset);
182
183         if (offset < size) {
184                 unsigned long tmp;
185
186                 addr += offset / BITS_PER_LONG;
187                 tmp = *addr >> (offset % BITS_PER_LONG);
188                 if (tmp)
189                         return __ffs(tmp) + offset;
190                 offset = (offset + BITS_PER_LONG) & ~(BITS_PER_LONG - 1);
191                 while (offset < size) {
192                         tmp = *++addr;
193                         if (tmp)
194                                 return __ffs(tmp) + offset;
195                         offset += BITS_PER_LONG;
196                 }
197         }
198         return size;
199 }
200
201 /*
202  * This assumes that the caller has performed appropriate preallocation, and
203  * that the caller has pinned this thread of control to the current CPU.
204  */
205 static struct radix_tree_node *
206 radix_tree_node_alloc(struct radix_tree_root *root)
207 {
208         struct radix_tree_node *ret = NULL;
209         gfp_t gfp_mask = root_gfp_mask(root);
210
211         /*
212          * Preload code isn't irq safe and it doesn't make sence to use
213          * preloading in the interrupt anyway as all the allocations have to
214          * be atomic. So just do normal allocation when in interrupt.
215          */
216         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) && !in_interrupt()) {
217                 struct radix_tree_preload *rtp;
218
219                 /*
220                  * Provided the caller has preloaded here, we will always
221                  * succeed in getting a node here (and never reach
222                  * kmem_cache_alloc)
223                  */
224                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
225                 if (rtp->nr) {
226                         ret = rtp->nodes[rtp->nr - 1];
227                         rtp->nodes[rtp->nr - 1] = NULL;
228                         rtp->nr--;
229                 }
230         }
231         if (ret == NULL)
232                 ret = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
233
234         BUG_ON(radix_tree_is_indirect_ptr(ret));
235         return ret;
236 }
237
238 static void radix_tree_node_rcu_free(struct rcu_head *head)
239 {
240         struct radix_tree_node *node =
241                         container_of(head, struct radix_tree_node, rcu_head);
242         int i;
243
244         /*
245          * must only free zeroed nodes into the slab. radix_tree_shrink
246          * can leave us with a non-NULL entry in the first slot, so clear
247          * that here to make sure.
248          */
249         for (i = 0; i < RADIX_TREE_MAX_TAGS; i++)
250                 tag_clear(node, i, 0);
251
252         node->slots[0] = NULL;
253         node->count = 0;
254
255         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
256 }
257
258 static inline void
259 radix_tree_node_free(struct radix_tree_node *node)
260 {
261         call_rcu(&node->rcu_head, radix_tree_node_rcu_free);
262 }
263
264 /*
265  * Load up this CPU's radix_tree_node buffer with sufficient objects to
266  * ensure that the addition of a single element in the tree cannot fail.  On
267  * success, return zero, with preemption disabled.  On error, return -ENOMEM
268  * with preemption not disabled.
269  *
270  * To make use of this facility, the radix tree must be initialised without
271  * __GFP_WAIT being passed to INIT_RADIX_TREE().
272  */
273 static int __radix_tree_preload(gfp_t gfp_mask)
274 {
275         struct radix_tree_preload *rtp;
276         struct radix_tree_node *node;
277         int ret = -ENOMEM;
278
279         preempt_disable();
280         rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
281         while (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes)) {
282                 preempt_enable();
283                 node = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
284                 if (node == NULL)
285                         goto out;
286                 preempt_disable();
287                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
288                 if (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes))
289                         rtp->nodes[rtp->nr++] = node;
290                 else
291                         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
292         }
293         ret = 0;
294 out:
295         return ret;
296 }
297
298 /*
299  * Load up this CPU's radix_tree_node buffer with sufficient objects to
300  * ensure that the addition of a single element in the tree cannot fail.  On
301  * success, return zero, with preemption disabled.  On error, return -ENOMEM
302  * with preemption not disabled.
303  *
304  * To make use of this facility, the radix tree must be initialised without
305  * __GFP_WAIT being passed to INIT_RADIX_TREE().
306  */
307 int radix_tree_preload(gfp_t gfp_mask)
308 {
309         /* Warn on non-sensical use... */
310         WARN_ON_ONCE(!(gfp_mask & __GFP_WAIT));
311         return __radix_tree_preload(gfp_mask);
312 }
313 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_preload);
314
315 /*
316  * The same as above function, except we don't guarantee preloading happens.
317  * We do it, if we decide it helps. On success, return zero with preemption
318  * disabled. On error, return -ENOMEM with preemption not disabled.
319  */
320 int radix_tree_maybe_preload(gfp_t gfp_mask)
321 {
322         if (gfp_mask & __GFP_WAIT)
323                 return __radix_tree_preload(gfp_mask);
324         /* Preloading doesn't help anything with this gfp mask, skip it */
325         preempt_disable();
326         return 0;
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_maybe_preload);
329
330 /*
331  *      Return the maximum key which can be store into a
332  *      radix tree with height HEIGHT.
333  */
334 static inline unsigned long radix_tree_maxindex(unsigned int height)
335 {
336         return height_to_maxindex[height];
337 }
338
339 /*
340  *      Extend a radix tree so it can store key @index.
341  */
342 static int radix_tree_extend(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
343 {
344         struct radix_tree_node *node;
345         struct radix_tree_node *slot;
346         unsigned int height;
347         int tag;
348
349         /* Figure out what the height should be.  */
350         height = root->height + 1;
351         while (index > radix_tree_maxindex(height))
352                 height++;
353
354         if (root->rnode == NULL) {
355                 root->height = height;
356                 goto out;
357         }
358
359         do {
360                 unsigned int newheight;
361                 if (!(node = radix_tree_node_alloc(root)))
362                         return -ENOMEM;
363
364                 /* Propagate the aggregated tag info into the new root */
365                 for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
366                         if (root_tag_get(root, tag))
367                                 tag_set(node, tag, 0);
368                 }
369
370                 /* Increase the height.  */
371                 newheight = root->height+1;
372                 node->height = newheight;
373                 node->count = 1;
374                 node->parent = NULL;
375                 slot = root->rnode;
376                 if (newheight > 1) {
377                         slot = indirect_to_ptr(slot);
378                         slot->parent = node;
379                 }
380                 node->slots[0] = slot;
381                 node = ptr_to_indirect(node);
382                 rcu_assign_pointer(root->rnode, node);
383                 root->height = newheight;
384         } while (height > root->height);
385 out:
386         return 0;
387 }
388
389 /**
390  *      radix_tree_insert    -    insert into a radix tree
391  *      @root:          radix tree root
392  *      @index:         index key
393  *      @item:          item to insert
394  *
395  *      Insert an item into the radix tree at position @index.
396  */
397 int radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root,
398                         unsigned long index, void *item)
399 {
400         struct radix_tree_node *node = NULL, *slot;
401         unsigned int height, shift;
402         int offset;
403         int error;
404
405         BUG_ON(radix_tree_is_indirect_ptr(item));
406
407         /* Make sure the tree is high enough.  */
408         if (index > radix_tree_maxindex(root->height)) {
409                 error = radix_tree_extend(root, index);
410                 if (error)
411                         return error;
412         }
413
414         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
415
416         height = root->height;
417         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
418
419         offset = 0;                     /* uninitialised var warning */
420         while (height > 0) {
421                 if (slot == NULL) {
422                         /* Have to add a child node.  */
423                         if (!(slot = radix_tree_node_alloc(root)))
424                                 return -ENOMEM;
425                         slot->height = height;
426                         slot->parent = node;
427                         if (node) {
428                                 rcu_assign_pointer(node->slots[offset], slot);
429                                 node->count++;
430                         } else
431                                 rcu_assign_pointer(root->rnode, ptr_to_indirect(slot));
432                 }
433
434                 /* Go a level down */
435                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
436                 node = slot;
437                 slot = node->slots[offset];
438                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
439                 height--;
440         }
441
442         if (slot != NULL)
443                 return -EEXIST;
444
445         if (node) {
446                 node->count++;
447                 rcu_assign_pointer(node->slots[offset], item);
448                 BUG_ON(tag_get(node, 0, offset));
449                 BUG_ON(tag_get(node, 1, offset));
450         } else {
451                 rcu_assign_pointer(root->rnode, item);
452                 BUG_ON(root_tag_get(root, 0));
453                 BUG_ON(root_tag_get(root, 1));
454         }
455
456         return 0;
457 }
458 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_insert);
459
460 /*
461  * is_slot == 1 : search for the slot.
462  * is_slot == 0 : search for the node.
463  */
464 static void *radix_tree_lookup_element(struct radix_tree_root *root,
465                                 unsigned long index, int is_slot)
466 {
467         unsigned int height, shift;
468         struct radix_tree_node *node, **slot;
469
470         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
471         if (node == NULL)
472                 return NULL;
473
474         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
475                 if (index > 0)
476                         return NULL;
477                 return is_slot ? (void *)&root->rnode : node;
478         }
479         node = indirect_to_ptr(node);
480
481         height = node->height;
482         if (index > radix_tree_maxindex(height))
483                 return NULL;
484
485         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
486
487         do {
488                 slot = (struct radix_tree_node **)
489                         (node->slots + ((index>>shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK));
490                 node = rcu_dereference_raw(*slot);
491                 if (node == NULL)
492                         return NULL;
493
494                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
495                 height--;
496         } while (height > 0);
497
498         return is_slot ? (void *)slot : indirect_to_ptr(node);
499 }
500
501 /**
502  *      radix_tree_lookup_slot    -    lookup a slot in a radix tree
503  *      @root:          radix tree root
504  *      @index:         index key
505  *
506  *      Returns:  the slot corresponding to the position @index in the
507  *      radix tree @root. This is useful for update-if-exists operations.
508  *
509  *      This function can be called under rcu_read_lock iff the slot is not
510  *      modified by radix_tree_replace_slot, otherwise it must be called
511  *      exclusive from other writers. Any dereference of the slot must be done
512  *      using radix_tree_deref_slot.
513  */
514 void **radix_tree_lookup_slot(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
515 {
516         return (void **)radix_tree_lookup_element(root, index, 1);
517 }
518 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup_slot);
519
520 /**
521  *      radix_tree_lookup    -    perform lookup operation on a radix tree
522  *      @root:          radix tree root
523  *      @index:         index key
524  *
525  *      Lookup the item at the position @index in the radix tree @root.
526  *
527  *      This function can be called under rcu_read_lock, however the caller
528  *      must manage lifetimes of leaf nodes (eg. RCU may also be used to free
529  *      them safely). No RCU barriers are required to access or modify the
530  *      returned item, however.
531  */
532 void *radix_tree_lookup(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
533 {
534         return radix_tree_lookup_element(root, index, 0);
535 }
536 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup);
537
538 /**
539  *      radix_tree_tag_set - set a tag on a radix tree node
540  *      @root:          radix tree root
541  *      @index:         index key
542  *      @tag:           tag index
543  *
544  *      Set the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
545  *      corresponding to @index in the radix tree.  From
546  *      the root all the way down to the leaf node.
547  *
548  *      Returns the address of the tagged item.   Setting a tag on a not-present
549  *      item is a bug.
550  */
551 void *radix_tree_tag_set(struct radix_tree_root *root,
552                         unsigned long index, unsigned int tag)
553 {
554         unsigned int height, shift;
555         struct radix_tree_node *slot;
556
557         height = root->height;
558         BUG_ON(index > radix_tree_maxindex(height));
559
560         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
561         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
562
563         while (height > 0) {
564                 int offset;
565
566                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
567                 if (!tag_get(slot, tag, offset))
568                         tag_set(slot, tag, offset);
569                 slot = slot->slots[offset];
570                 BUG_ON(slot == NULL);
571                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
572                 height--;
573         }
574
575         /* set the root's tag bit */
576         if (slot && !root_tag_get(root, tag))
577                 root_tag_set(root, tag);
578
579         return slot;
580 }
581 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_set);
582
583 /**
584  *      radix_tree_tag_clear - clear a tag on a radix tree node
585  *      @root:          radix tree root
586  *      @index:         index key
587  *      @tag:           tag index
588  *
589  *      Clear the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
590  *      corresponding to @index in the radix tree.  If
591  *      this causes the leaf node to have no tags set then clear the tag in the
592  *      next-to-leaf node, etc.
593  *
594  *      Returns the address of the tagged item on success, else NULL.  ie:
595  *      has the same return value and semantics as radix_tree_lookup().
596  */
597 void *radix_tree_tag_clear(struct radix_tree_root *root,
598                         unsigned long index, unsigned int tag)
599 {
600         struct radix_tree_node *node = NULL;
601         struct radix_tree_node *slot = NULL;
602         unsigned int height, shift;
603         int uninitialized_var(offset);
604
605         height = root->height;
606         if (index > radix_tree_maxindex(height))
607                 goto out;
608
609         shift = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
610         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
611
612         while (shift) {
613                 if (slot == NULL)
614                         goto out;
615
616                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
617                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
618                 node = slot;
619                 slot = slot->slots[offset];
620         }
621
622         if (slot == NULL)
623                 goto out;
624
625         while (node) {
626                 if (!tag_get(node, tag, offset))
627                         goto out;
628                 tag_clear(node, tag, offset);
629                 if (any_tag_set(node, tag))
630                         goto out;
631
632                 index >>= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
633                 offset = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
634                 node = node->parent;
635         }
636
637         /* clear the root's tag bit */
638         if (root_tag_get(root, tag))
639                 root_tag_clear(root, tag);
640
641 out:
642         return slot;
643 }
644 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_clear);
645
646 /**
647  * radix_tree_tag_get - get a tag on a radix tree node
648  * @root:               radix tree root
649  * @index:              index key
650  * @tag:                tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
651  *
652  * Return values:
653  *
654  *  0: tag not present or not set
655  *  1: tag set
656  *
657  * Note that the return value of this function may not be relied on, even if
658  * the RCU lock is held, unless tag modification and node deletion are excluded
659  * from concurrency.
660  */
661 int radix_tree_tag_get(struct radix_tree_root *root,
662                         unsigned long index, unsigned int tag)
663 {
664         unsigned int height, shift;
665         struct radix_tree_node *node;
666
667         /* check the root's tag bit */
668         if (!root_tag_get(root, tag))
669                 return 0;
670
671         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
672         if (node == NULL)
673                 return 0;
674
675         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node))
676                 return (index == 0);
677         node = indirect_to_ptr(node);
678
679         height = node->height;
680         if (index > radix_tree_maxindex(height))
681                 return 0;
682
683         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
684
685         for ( ; ; ) {
686                 int offset;
687
688                 if (node == NULL)
689                         return 0;
690
691                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
692                 if (!tag_get(node, tag, offset))
693                         return 0;
694                 if (height == 1)
695                         return 1;
696                 node = rcu_dereference_raw(node->slots[offset]);
697                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
698                 height--;
699         }
700 }
701 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_get);
702
703 /**
704  * radix_tree_next_chunk - find next chunk of slots for iteration
705  *
706  * @root:       radix tree root
707  * @iter:       iterator state
708  * @flags:      RADIX_TREE_ITER_* flags and tag index
709  * Returns:     pointer to chunk first slot, or NULL if iteration is over
710  */
711 void **radix_tree_next_chunk(struct radix_tree_root *root,
712                              struct radix_tree_iter *iter, unsigned flags)
713 {
714         unsigned shift, tag = flags & RADIX_TREE_ITER_TAG_MASK;
715         struct radix_tree_node *rnode, *node;
716         unsigned long index, offset;
717
718         if ((flags & RADIX_TREE_ITER_TAGGED) && !root_tag_get(root, tag))
719                 return NULL;
720
721         /*
722          * Catch next_index overflow after ~0UL. iter->index never overflows
723          * during iterating; it can be zero only at the beginning.
724          * And we cannot overflow iter->next_index in a single step,
725          * because RADIX_TREE_MAP_SHIFT < BITS_PER_LONG.
726          *
727          * This condition also used by radix_tree_next_slot() to stop
728          * contiguous iterating, and forbid swithing to the next chunk.
729          */
730         index = iter->next_index;
731         if (!index && iter->index)
732                 return NULL;
733
734         rnode = rcu_dereference_raw(root->rnode);
735         if (radix_tree_is_indirect_ptr(rnode)) {
736                 rnode = indirect_to_ptr(rnode);
737         } else if (rnode && !index) {
738                 /* Single-slot tree */
739                 iter->index = 0;
740                 iter->next_index = 1;
741                 iter->tags = 1;
742                 return (void **)&root->rnode;
743         } else
744                 return NULL;
745
746 restart:
747         shift = (rnode->height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
748         offset = index >> shift;
749
750         /* Index outside of the tree */
751         if (offset >= RADIX_TREE_MAP_SIZE)
752                 return NULL;
753
754         node = rnode;
755         while (1) {
756                 if ((flags & RADIX_TREE_ITER_TAGGED) ?
757                                 !test_bit(offset, node->tags[tag]) :
758                                 !node->slots[offset]) {
759                         /* Hole detected */
760                         if (flags & RADIX_TREE_ITER_CONTIG)
761                                 return NULL;
762
763                         if (flags & RADIX_TREE_ITER_TAGGED)
764                                 offset = radix_tree_find_next_bit(
765                                                 node->tags[tag],
766                                                 RADIX_TREE_MAP_SIZE,
767                                                 offset + 1);
768                         else
769                                 while (++offset < RADIX_TREE_MAP_SIZE) {
770                                         if (node->slots[offset])
771                                                 break;
772                                 }
773                         index &= ~((RADIX_TREE_MAP_SIZE << shift) - 1);
774                         index += offset << shift;
775                         /* Overflow after ~0UL */
776                         if (!index)
777                                 return NULL;
778                         if (offset == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
779                                 goto restart;
780                 }
781
782                 /* This is leaf-node */
783                 if (!shift)
784                         break;
785
786                 node = rcu_dereference_raw(node->slots[offset]);
787                 if (node == NULL)
788                         goto restart;
789                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
790                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
791         }
792
793         /* Update the iterator state */
794         iter->index = index;
795         iter->next_index = (index | RADIX_TREE_MAP_MASK) + 1;
796
797         /* Construct iter->tags bit-mask from node->tags[tag] array */
798         if (flags & RADIX_TREE_ITER_TAGGED) {
799                 unsigned tag_long, tag_bit;
800
801                 tag_long = offset / BITS_PER_LONG;
802                 tag_bit  = offset % BITS_PER_LONG;
803                 iter->tags = node->tags[tag][tag_long] >> tag_bit;
804                 /* This never happens if RADIX_TREE_TAG_LONGS == 1 */
805                 if (tag_long < RADIX_TREE_TAG_LONGS - 1) {
806                         /* Pick tags from next element */
807                         if (tag_bit)
808                                 iter->tags |= node->tags[tag][tag_long + 1] <<
809                                                 (BITS_PER_LONG - tag_bit);
810                         /* Clip chunk size, here only BITS_PER_LONG tags */
811                         iter->next_index = index + BITS_PER_LONG;
812                 }
813         }
814
815         return node->slots + offset;
816 }
817 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_next_chunk);
818
819 /**
820  * radix_tree_range_tag_if_tagged - for each item in given range set given
821  *                                 tag if item has another tag set
822  * @root:               radix tree root
823  * @first_indexp:       pointer to a starting index of a range to scan
824  * @last_index:         last index of a range to scan
825  * @nr_to_tag:          maximum number items to tag
826  * @iftag:              tag index to test
827  * @settag:             tag index to set if tested tag is set
828  *
829  * This function scans range of radix tree from first_index to last_index
830  * (inclusive).  For each item in the range if iftag is set, the function sets
831  * also settag. The function stops either after tagging nr_to_tag items or
832  * after reaching last_index.
833  *
834  * The tags must be set from the leaf level only and propagated back up the
835  * path to the root. We must do this so that we resolve the full path before
836  * setting any tags on intermediate nodes. If we set tags as we descend, then
837  * we can get to the leaf node and find that the index that has the iftag
838  * set is outside the range we are scanning. This reults in dangling tags and
839  * can lead to problems with later tag operations (e.g. livelocks on lookups).
840  *
841  * The function returns number of leaves where the tag was set and sets
842  * *first_indexp to the first unscanned index.
843  * WARNING! *first_indexp can wrap if last_index is ULONG_MAX. Caller must
844  * be prepared to handle that.
845  */
846 unsigned long radix_tree_range_tag_if_tagged(struct radix_tree_root *root,
847                 unsigned long *first_indexp, unsigned long last_index,
848                 unsigned long nr_to_tag,
849                 unsigned int iftag, unsigned int settag)
850 {
851         unsigned int height = root->height;
852         struct radix_tree_node *node = NULL;
853         struct radix_tree_node *slot;
854         unsigned int shift;
855         unsigned long tagged = 0;
856         unsigned long index = *first_indexp;
857
858         last_index = min(last_index, radix_tree_maxindex(height));
859         if (index > last_index)
860                 return 0;
861         if (!nr_to_tag)
862                 return 0;
863         if (!root_tag_get(root, iftag)) {
864                 *first_indexp = last_index + 1;
865                 return 0;
866         }
867         if (height == 0) {
868                 *first_indexp = last_index + 1;
869                 root_tag_set(root, settag);
870                 return 1;
871         }
872
873         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
874         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
875
876         for (;;) {
877                 unsigned long upindex;
878                 int offset;
879
880                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
881                 if (!slot->slots[offset])
882                         goto next;
883                 if (!tag_get(slot, iftag, offset))
884                         goto next;
885                 if (shift) {
886                         /* Go down one level */
887                         shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
888                         node = slot;
889                         slot = slot->slots[offset];
890                         continue;
891                 }
892
893                 /* tag the leaf */
894                 tagged++;
895                 tag_set(slot, settag, offset);
896
897                 /* walk back up the path tagging interior nodes */
898                 upindex = index;
899                 while (node) {
900                         upindex >>= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
901                         offset = upindex & RADIX_TREE_MAP_MASK;
902
903                         /* stop if we find a node with the tag already set */
904                         if (tag_get(node, settag, offset))
905                                 break;
906                         tag_set(node, settag, offset);
907                         node = node->parent;
908                 }
909
910                 /*
911                  * Small optimization: now clear that node pointer.
912                  * Since all of this slot's ancestors now have the tag set
913                  * from setting it above, we have no further need to walk
914                  * back up the tree setting tags, until we update slot to
915                  * point to another radix_tree_node.
916                  */
917                 node = NULL;
918
919 next:
920                 /* Go to next item at level determined by 'shift' */
921                 index = ((index >> shift) + 1) << shift;
922                 /* Overflow can happen when last_index is ~0UL... */
923                 if (index > last_index || !index)
924                         break;
925                 if (tagged >= nr_to_tag)
926                         break;
927                 while (((index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK) == 0) {
928                         /*
929                          * We've fully scanned this node. Go up. Because
930                          * last_index is guaranteed to be in the tree, what
931                          * we do below cannot wander astray.
932                          */
933                         slot = slot->parent;
934                         shift += RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
935                 }
936         }
937         /*
938          * We need not to tag the root tag if there is no tag which is set with
939          * settag within the range from *first_indexp to last_index.
940          */
941         if (tagged > 0)
942                 root_tag_set(root, settag);
943         *first_indexp = index;
944
945         return tagged;
946 }
947 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_range_tag_if_tagged);
948
949
950 /**
951  *      radix_tree_next_hole    -    find the next hole (not-present entry)
952  *      @root:          tree root
953  *      @index:         index key
954  *      @max_scan:      maximum range to search
955  *
956  *      Search the set [index, min(index+max_scan-1, MAX_INDEX)] for the lowest
957  *      indexed hole.
958  *
959  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
960  *      outside of the set specified (in which case 'return - index >= max_scan'
961  *      will be true). In rare cases of index wrap-around, 0 will be returned.
962  *
963  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
964  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
965  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
966  *      at index 5, then subsequently a hole is created at index 10,
967  *      radix_tree_next_hole covering both indexes may return 10 if called
968  *      under rcu_read_lock.
969  */
970 unsigned long radix_tree_next_hole(struct radix_tree_root *root,
971                                 unsigned long index, unsigned long max_scan)
972 {
973         unsigned long i;
974
975         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
976                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
977                         break;
978                 index++;
979                 if (index == 0)
980                         break;
981         }
982
983         return index;
984 }
985 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_next_hole);
986
987 /**
988  *      radix_tree_prev_hole    -    find the prev hole (not-present entry)
989  *      @root:          tree root
990  *      @index:         index key
991  *      @max_scan:      maximum range to search
992  *
993  *      Search backwards in the range [max(index-max_scan+1, 0), index]
994  *      for the first hole.
995  *
996  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
997  *      outside of the set specified (in which case 'index - return >= max_scan'
998  *      will be true). In rare cases of wrap-around, ULONG_MAX will be returned.
999  *
1000  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
1001  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
1002  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
1003  *      at index 10, then subsequently a hole is created at index 5,
1004  *      radix_tree_prev_hole covering both indexes may return 5 if called under
1005  *      rcu_read_lock.
1006  */
1007 unsigned long radix_tree_prev_hole(struct radix_tree_root *root,
1008                                    unsigned long index, unsigned long max_scan)
1009 {
1010         unsigned long i;
1011
1012         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
1013                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
1014                         break;
1015                 index--;
1016                 if (index == ULONG_MAX)
1017                         break;
1018         }
1019
1020         return index;
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_prev_hole);
1023
1024 /**
1025  *      radix_tree_gang_lookup - perform multiple lookup on a radix tree
1026  *      @root:          radix tree root
1027  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1028  *      @first_index:   start the lookup from this key
1029  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1030  *
1031  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
1032  *      them at *@results and returns the number of items which were placed at
1033  *      *@results.
1034  *
1035  *      The implementation is naive.
1036  *
1037  *      Like radix_tree_lookup, radix_tree_gang_lookup may be called under
1038  *      rcu_read_lock. In this case, rather than the returned results being
1039  *      an atomic snapshot of the tree at a single point in time, the semantics
1040  *      of an RCU protected gang lookup are as though multiple radix_tree_lookups
1041  *      have been issued in individual locks, and results stored in 'results'.
1042  */
1043 unsigned int
1044 radix_tree_gang_lookup(struct radix_tree_root *root, void **results,
1045                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
1046 {
1047         struct radix_tree_iter iter;
1048         void **slot;
1049         unsigned int ret = 0;
1050
1051         if (unlikely(!max_items))
1052                 return 0;
1053
1054         radix_tree_for_each_slot(slot, root, &iter, first_index) {
1055                 results[ret] = indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(*slot));
1056                 if (!results[ret])
1057                         continue;
1058                 if (++ret == max_items)
1059                         break;
1060         }
1061
1062         return ret;
1063 }
1064 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup);
1065
1066 /**
1067  *      radix_tree_gang_lookup_slot - perform multiple slot lookup on radix tree
1068  *      @root:          radix tree root
1069  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1070  *      @indices:       where their indices should be placed (but usually NULL)
1071  *      @first_index:   start the lookup from this key
1072  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1073  *
1074  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
1075  *      their slots at *@results and returns the number of items which were
1076  *      placed at *@results.
1077  *
1078  *      The implementation is naive.
1079  *
1080  *      Like radix_tree_gang_lookup as far as RCU and locking goes. Slots must
1081  *      be dereferenced with radix_tree_deref_slot, and if using only RCU
1082  *      protection, radix_tree_deref_slot may fail requiring a retry.
1083  */
1084 unsigned int
1085 radix_tree_gang_lookup_slot(struct radix_tree_root *root,
1086                         void ***results, unsigned long *indices,
1087                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
1088 {
1089         struct radix_tree_iter iter;
1090         void **slot;
1091         unsigned int ret = 0;
1092
1093         if (unlikely(!max_items))
1094                 return 0;
1095
1096         radix_tree_for_each_slot(slot, root, &iter, first_index) {
1097                 results[ret] = slot;
1098                 if (indices)
1099                         indices[ret] = iter.index;
1100                 if (++ret == max_items)
1101                         break;
1102         }
1103
1104         return ret;
1105 }
1106 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_slot);
1107
1108 /**
1109  *      radix_tree_gang_lookup_tag - perform multiple lookup on a radix tree
1110  *                                   based on a tag
1111  *      @root:          radix tree root
1112  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1113  *      @first_index:   start the lookup from this key
1114  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1115  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1116  *
1117  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1118  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the items at *@results and
1119  *      returns the number of items which were placed at *@results.
1120  */
1121 unsigned int
1122 radix_tree_gang_lookup_tag(struct radix_tree_root *root, void **results,
1123                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1124                 unsigned int tag)
1125 {
1126         struct radix_tree_iter iter;
1127         void **slot;
1128         unsigned int ret = 0;
1129
1130         if (unlikely(!max_items))
1131                 return 0;
1132
1133         radix_tree_for_each_tagged(slot, root, &iter, first_index, tag) {
1134                 results[ret] = indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(*slot));
1135                 if (!results[ret])
1136                         continue;
1137                 if (++ret == max_items)
1138                         break;
1139         }
1140
1141         return ret;
1142 }
1143 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag);
1144
1145 /**
1146  *      radix_tree_gang_lookup_tag_slot - perform multiple slot lookup on a
1147  *                                        radix tree based on a tag
1148  *      @root:          radix tree root
1149  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1150  *      @first_index:   start the lookup from this key
1151  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1152  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1153  *
1154  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1155  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the slots at *@results and
1156  *      returns the number of slots which were placed at *@results.
1157  */
1158 unsigned int
1159 radix_tree_gang_lookup_tag_slot(struct radix_tree_root *root, void ***results,
1160                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1161                 unsigned int tag)
1162 {
1163         struct radix_tree_iter iter;
1164         void **slot;
1165         unsigned int ret = 0;
1166
1167         if (unlikely(!max_items))
1168                 return 0;
1169
1170         radix_tree_for_each_tagged(slot, root, &iter, first_index, tag) {
1171                 results[ret] = slot;
1172                 if (++ret == max_items)
1173                         break;
1174         }
1175
1176         return ret;
1177 }
1178 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag_slot);
1179
1180 #if defined(CONFIG_SHMEM) && defined(CONFIG_SWAP)
1181 #include <linux/sched.h> /* for cond_resched() */
1182
1183 /*
1184  * This linear search is at present only useful to shmem_unuse_inode().
1185  */
1186 static unsigned long __locate(struct radix_tree_node *slot, void *item,
1187                               unsigned long index, unsigned long *found_index)
1188 {
1189         unsigned int shift, height;
1190         unsigned long i;
1191
1192         height = slot->height;
1193         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1194
1195         for ( ; height > 1; height--) {
1196                 i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1197                 for (;;) {
1198                         if (slot->slots[i] != NULL)
1199                                 break;
1200                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
1201                         index += 1UL << shift;
1202                         if (index == 0)
1203                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
1204                         i++;
1205                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
1206                                 goto out;
1207                 }
1208
1209                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1210                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
1211                 if (slot == NULL)
1212                         goto out;
1213         }
1214
1215         /* Bottom level: check items */
1216         for (i = 0; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
1217                 if (slot->slots[i] == item) {
1218                         *found_index = index + i;
1219                         index = 0;
1220                         goto out;
1221                 }
1222         }
1223         index += RADIX_TREE_MAP_SIZE;
1224 out:
1225         return index;
1226 }
1227
1228 /**
1229  *      radix_tree_locate_item - search through radix tree for item
1230  *      @root:          radix tree root
1231  *      @item:          item to be found
1232  *
1233  *      Returns index where item was found, or -1 if not found.
1234  *      Caller must hold no lock (since this time-consuming function needs
1235  *      to be preemptible), and must check afterwards if item is still there.
1236  */
1237 unsigned long radix_tree_locate_item(struct radix_tree_root *root, void *item)
1238 {
1239         struct radix_tree_node *node;
1240         unsigned long max_index;
1241         unsigned long cur_index = 0;
1242         unsigned long found_index = -1;
1243
1244         do {
1245                 rcu_read_lock();
1246                 node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1247                 if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1248                         rcu_read_unlock();
1249                         if (node == item)
1250                                 found_index = 0;
1251                         break;
1252                 }
1253
1254                 node = indirect_to_ptr(node);
1255                 max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1256                 if (cur_index > max_index)
1257                         break;
1258
1259                 cur_index = __locate(node, item, cur_index, &found_index);
1260                 rcu_read_unlock();
1261                 cond_resched();
1262         } while (cur_index != 0 && cur_index <= max_index);
1263
1264         return found_index;
1265 }
1266 #else
1267 unsigned long radix_tree_locate_item(struct radix_tree_root *root, void *item)
1268 {
1269         return -1;
1270 }
1271 #endif /* CONFIG_SHMEM && CONFIG_SWAP */
1272
1273 /**
1274  *      radix_tree_shrink    -    shrink height of a radix tree to minimal
1275  *      @root           radix tree root
1276  */
1277 static inline void radix_tree_shrink(struct radix_tree_root *root)
1278 {
1279         /* try to shrink tree height */
1280         while (root->height > 0) {
1281                 struct radix_tree_node *to_free = root->rnode;
1282                 struct radix_tree_node *slot;
1283
1284                 BUG_ON(!radix_tree_is_indirect_ptr(to_free));
1285                 to_free = indirect_to_ptr(to_free);
1286
1287                 /*
1288                  * The candidate node has more than one child, or its child
1289                  * is not at the leftmost slot, we cannot shrink.
1290                  */
1291                 if (to_free->count != 1)
1292                         break;
1293                 if (!to_free->slots[0])
1294                         break;
1295
1296                 /*
1297                  * We don't need rcu_assign_pointer(), since we are simply
1298                  * moving the node from one part of the tree to another: if it
1299                  * was safe to dereference the old pointer to it
1300                  * (to_free->slots[0]), it will be safe to dereference the new
1301                  * one (root->rnode) as far as dependent read barriers go.
1302                  */
1303                 slot = to_free->slots[0];
1304                 if (root->height > 1) {
1305                         slot->parent = NULL;
1306                         slot = ptr_to_indirect(slot);
1307                 }
1308                 root->rnode = slot;
1309                 root->height--;
1310
1311                 /*
1312                  * We have a dilemma here. The node's slot[0] must not be
1313                  * NULLed in case there are concurrent lookups expecting to
1314                  * find the item. However if this was a bottom-level node,
1315                  * then it may be subject to the slot pointer being visible
1316                  * to callers dereferencing it. If item corresponding to
1317                  * slot[0] is subsequently deleted, these callers would expect
1318                  * their slot to become empty sooner or later.
1319                  *
1320                  * For example, lockless pagecache will look up a slot, deref
1321                  * the page pointer, and if the page is 0 refcount it means it
1322                  * was concurrently deleted from pagecache so try the deref
1323                  * again. Fortunately there is already a requirement for logic
1324                  * to retry the entire slot lookup -- the indirect pointer
1325                  * problem (replacing direct root node with an indirect pointer
1326                  * also results in a stale slot). So tag the slot as indirect
1327                  * to force callers to retry.
1328                  */
1329                 if (root->height == 0)
1330                         *((unsigned long *)&to_free->slots[0]) |=
1331                                                 RADIX_TREE_INDIRECT_PTR;
1332
1333                 radix_tree_node_free(to_free);
1334         }
1335 }
1336
1337 /**
1338  *      radix_tree_delete    -    delete an item from a radix tree
1339  *      @root:          radix tree root
1340  *      @index:         index key
1341  *
1342  *      Remove the item at @index from the radix tree rooted at @root.
1343  *
1344  *      Returns the address of the deleted item, or NULL if it was not present.
1345  */
1346 void *radix_tree_delete(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
1347 {
1348         struct radix_tree_node *node = NULL;
1349         struct radix_tree_node *slot = NULL;
1350         struct radix_tree_node *to_free;
1351         unsigned int height, shift;
1352         int tag;
1353         int uninitialized_var(offset);
1354
1355         height = root->height;
1356         if (index > radix_tree_maxindex(height))
1357                 goto out;
1358
1359         slot = root->rnode;
1360         if (height == 0) {
1361                 root_tag_clear_all(root);
1362                 root->rnode = NULL;
1363                 goto out;
1364         }
1365         slot = indirect_to_ptr(slot);
1366         shift = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1367
1368         do {
1369                 if (slot == NULL)
1370                         goto out;
1371
1372                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1373                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1374                 node = slot;
1375                 slot = slot->slots[offset];
1376         } while (shift);
1377
1378         if (slot == NULL)
1379                 goto out;
1380
1381         /*
1382          * Clear all tags associated with the item to be deleted.
1383          * This way of doing it would be inefficient, but seldom is any set.
1384          */
1385         for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
1386                 if (tag_get(node, tag, offset))
1387                         radix_tree_tag_clear(root, index, tag);
1388         }
1389
1390         to_free = NULL;
1391         /* Now free the nodes we do not need anymore */
1392         while (node) {
1393                 node->slots[offset] = NULL;
1394                 node->count--;
1395                 /*
1396                  * Queue the node for deferred freeing after the
1397                  * last reference to it disappears (set NULL, above).
1398                  */
1399                 if (to_free)
1400                         radix_tree_node_free(to_free);
1401
1402                 if (node->count) {
1403                         if (node == indirect_to_ptr(root->rnode))
1404                                 radix_tree_shrink(root);
1405                         goto out;
1406                 }
1407
1408                 /* Node with zero slots in use so free it */
1409                 to_free = node;
1410
1411                 index >>= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1412                 offset = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1413                 node = node->parent;
1414         }
1415
1416         root_tag_clear_all(root);
1417         root->height = 0;
1418         root->rnode = NULL;
1419         if (to_free)
1420                 radix_tree_node_free(to_free);
1421
1422 out:
1423         return slot;
1424 }
1425 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_delete);
1426
1427 /**
1428  *      radix_tree_tagged - test whether any items in the tree are tagged
1429  *      @root:          radix tree root
1430  *      @tag:           tag to test
1431  */
1432 int radix_tree_tagged(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
1433 {
1434         return root_tag_get(root, tag);
1435 }
1436 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tagged);
1437
1438 static void
1439 radix_tree_node_ctor(void *node)
1440 {
1441         memset(node, 0, sizeof(struct radix_tree_node));
1442 }
1443
1444 static __init unsigned long __maxindex(unsigned int height)
1445 {
1446         unsigned int width = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1447         int shift = RADIX_TREE_INDEX_BITS - width;
1448
1449         if (shift < 0)
1450                 return ~0UL;
1451         if (shift >= BITS_PER_LONG)
1452                 return 0UL;
1453         return ~0UL >> shift;
1454 }
1455
1456 static __init void radix_tree_init_maxindex(void)
1457 {
1458         unsigned int i;
1459
1460         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(height_to_maxindex); i++)
1461                 height_to_maxindex[i] = __maxindex(i);
1462 }
1463
1464 static int radix_tree_callback(struct notifier_block *nfb,
1465                             unsigned long action,
1466                             void *hcpu)
1467 {
1468        int cpu = (long)hcpu;
1469        struct radix_tree_preload *rtp;
1470
1471        /* Free per-cpu pool of perloaded nodes */
1472        if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1473                rtp = &per_cpu(radix_tree_preloads, cpu);
1474                while (rtp->nr) {
1475                        kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep,
1476                                        rtp->nodes[rtp->nr-1]);
1477                        rtp->nodes[rtp->nr-1] = NULL;
1478                        rtp->nr--;
1479                }
1480        }
1481        return NOTIFY_OK;
1482 }
1483
1484 void __init radix_tree_init(void)
1485 {
1486         radix_tree_node_cachep = kmem_cache_create("radix_tree_node",
1487                         sizeof(struct radix_tree_node), 0,
1488                         SLAB_PANIC | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
1489                         radix_tree_node_ctor);
1490         radix_tree_init_maxindex();
1491         hotcpu_notifier(radix_tree_callback, 0);
1492 }