radix-tree: rewrite gang lookup using iterator
[~shefty/rdma-dev.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
36
37 #ifdef __KERNEL__
38 #define RADIX_TREE_MAP_SHIFT    (CONFIG_BASE_SMALL ? 4 : 6)
39 #else
40 #define RADIX_TREE_MAP_SHIFT    3       /* For more stressful testing */
41 #endif
42
43 #define RADIX_TREE_MAP_SIZE     (1UL << RADIX_TREE_MAP_SHIFT)
44 #define RADIX_TREE_MAP_MASK     (RADIX_TREE_MAP_SIZE-1)
45
46 #define RADIX_TREE_TAG_LONGS    \
47         ((RADIX_TREE_MAP_SIZE + BITS_PER_LONG - 1) / BITS_PER_LONG)
48
49 struct radix_tree_node {
50         unsigned int    height;         /* Height from the bottom */
51         unsigned int    count;
52         union {
53                 struct radix_tree_node *parent; /* Used when ascending tree */
54                 struct rcu_head rcu_head;       /* Used when freeing node */
55         };
56         void __rcu      *slots[RADIX_TREE_MAP_SIZE];
57         unsigned long   tags[RADIX_TREE_MAX_TAGS][RADIX_TREE_TAG_LONGS];
58 };
59
60 #define RADIX_TREE_INDEX_BITS  (8 /* CHAR_BIT */ * sizeof(unsigned long))
61 #define RADIX_TREE_MAX_PATH (DIV_ROUND_UP(RADIX_TREE_INDEX_BITS, \
62                                           RADIX_TREE_MAP_SHIFT))
63
64 /*
65  * The height_to_maxindex array needs to be one deeper than the maximum
66  * path as height 0 holds only 1 entry.
67  */
68 static unsigned long height_to_maxindex[RADIX_TREE_MAX_PATH + 1] __read_mostly;
69
70 /*
71  * Radix tree node cache.
72  */
73 static struct kmem_cache *radix_tree_node_cachep;
74
75 /*
76  * Per-cpu pool of preloaded nodes
77  */
78 struct radix_tree_preload {
79         int nr;
80         struct radix_tree_node *nodes[RADIX_TREE_MAX_PATH];
81 };
82 static DEFINE_PER_CPU(struct radix_tree_preload, radix_tree_preloads) = { 0, };
83
84 static inline void *ptr_to_indirect(void *ptr)
85 {
86         return (void *)((unsigned long)ptr | RADIX_TREE_INDIRECT_PTR);
87 }
88
89 static inline void *indirect_to_ptr(void *ptr)
90 {
91         return (void *)((unsigned long)ptr & ~RADIX_TREE_INDIRECT_PTR);
92 }
93
94 static inline gfp_t root_gfp_mask(struct radix_tree_root *root)
95 {
96         return root->gfp_mask & __GFP_BITS_MASK;
97 }
98
99 static inline void tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
100                 int offset)
101 {
102         __set_bit(offset, node->tags[tag]);
103 }
104
105 static inline void tag_clear(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
106                 int offset)
107 {
108         __clear_bit(offset, node->tags[tag]);
109 }
110
111 static inline int tag_get(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag,
112                 int offset)
113 {
114         return test_bit(offset, node->tags[tag]);
115 }
116
117 static inline void root_tag_set(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
118 {
119         root->gfp_mask |= (__force gfp_t)(1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
120 }
121
122 static inline void root_tag_clear(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
123 {
124         root->gfp_mask &= (__force gfp_t)~(1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
125 }
126
127 static inline void root_tag_clear_all(struct radix_tree_root *root)
128 {
129         root->gfp_mask &= __GFP_BITS_MASK;
130 }
131
132 static inline int root_tag_get(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
133 {
134         return (__force unsigned)root->gfp_mask & (1 << (tag + __GFP_BITS_SHIFT));
135 }
136
137 /*
138  * Returns 1 if any slot in the node has this tag set.
139  * Otherwise returns 0.
140  */
141 static inline int any_tag_set(struct radix_tree_node *node, unsigned int tag)
142 {
143         int idx;
144         for (idx = 0; idx < RADIX_TREE_TAG_LONGS; idx++) {
145                 if (node->tags[tag][idx])
146                         return 1;
147         }
148         return 0;
149 }
150
151 /**
152  * radix_tree_find_next_bit - find the next set bit in a memory region
153  *
154  * @addr: The address to base the search on
155  * @size: The bitmap size in bits
156  * @offset: The bitnumber to start searching at
157  *
158  * Unrollable variant of find_next_bit() for constant size arrays.
159  * Tail bits starting from size to roundup(size, BITS_PER_LONG) must be zero.
160  * Returns next bit offset, or size if nothing found.
161  */
162 static __always_inline unsigned long
163 radix_tree_find_next_bit(const unsigned long *addr,
164                          unsigned long size, unsigned long offset)
165 {
166         if (!__builtin_constant_p(size))
167                 return find_next_bit(addr, size, offset);
168
169         if (offset < size) {
170                 unsigned long tmp;
171
172                 addr += offset / BITS_PER_LONG;
173                 tmp = *addr >> (offset % BITS_PER_LONG);
174                 if (tmp)
175                         return __ffs(tmp) + offset;
176                 offset = (offset + BITS_PER_LONG) & ~(BITS_PER_LONG - 1);
177                 while (offset < size) {
178                         tmp = *++addr;
179                         if (tmp)
180                                 return __ffs(tmp) + offset;
181                         offset += BITS_PER_LONG;
182                 }
183         }
184         return size;
185 }
186
187 /*
188  * This assumes that the caller has performed appropriate preallocation, and
189  * that the caller has pinned this thread of control to the current CPU.
190  */
191 static struct radix_tree_node *
192 radix_tree_node_alloc(struct radix_tree_root *root)
193 {
194         struct radix_tree_node *ret = NULL;
195         gfp_t gfp_mask = root_gfp_mask(root);
196
197         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
198                 struct radix_tree_preload *rtp;
199
200                 /*
201                  * Provided the caller has preloaded here, we will always
202                  * succeed in getting a node here (and never reach
203                  * kmem_cache_alloc)
204                  */
205                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
206                 if (rtp->nr) {
207                         ret = rtp->nodes[rtp->nr - 1];
208                         rtp->nodes[rtp->nr - 1] = NULL;
209                         rtp->nr--;
210                 }
211         }
212         if (ret == NULL)
213                 ret = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
214
215         BUG_ON(radix_tree_is_indirect_ptr(ret));
216         return ret;
217 }
218
219 static void radix_tree_node_rcu_free(struct rcu_head *head)
220 {
221         struct radix_tree_node *node =
222                         container_of(head, struct radix_tree_node, rcu_head);
223         int i;
224
225         /*
226          * must only free zeroed nodes into the slab. radix_tree_shrink
227          * can leave us with a non-NULL entry in the first slot, so clear
228          * that here to make sure.
229          */
230         for (i = 0; i < RADIX_TREE_MAX_TAGS; i++)
231                 tag_clear(node, i, 0);
232
233         node->slots[0] = NULL;
234         node->count = 0;
235
236         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
237 }
238
239 static inline void
240 radix_tree_node_free(struct radix_tree_node *node)
241 {
242         call_rcu(&node->rcu_head, radix_tree_node_rcu_free);
243 }
244
245 /*
246  * Load up this CPU's radix_tree_node buffer with sufficient objects to
247  * ensure that the addition of a single element in the tree cannot fail.  On
248  * success, return zero, with preemption disabled.  On error, return -ENOMEM
249  * with preemption not disabled.
250  *
251  * To make use of this facility, the radix tree must be initialised without
252  * __GFP_WAIT being passed to INIT_RADIX_TREE().
253  */
254 int radix_tree_preload(gfp_t gfp_mask)
255 {
256         struct radix_tree_preload *rtp;
257         struct radix_tree_node *node;
258         int ret = -ENOMEM;
259
260         preempt_disable();
261         rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
262         while (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes)) {
263                 preempt_enable();
264                 node = kmem_cache_alloc(radix_tree_node_cachep, gfp_mask);
265                 if (node == NULL)
266                         goto out;
267                 preempt_disable();
268                 rtp = &__get_cpu_var(radix_tree_preloads);
269                 if (rtp->nr < ARRAY_SIZE(rtp->nodes))
270                         rtp->nodes[rtp->nr++] = node;
271                 else
272                         kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep, node);
273         }
274         ret = 0;
275 out:
276         return ret;
277 }
278 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_preload);
279
280 /*
281  *      Return the maximum key which can be store into a
282  *      radix tree with height HEIGHT.
283  */
284 static inline unsigned long radix_tree_maxindex(unsigned int height)
285 {
286         return height_to_maxindex[height];
287 }
288
289 /*
290  *      Extend a radix tree so it can store key @index.
291  */
292 static int radix_tree_extend(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
293 {
294         struct radix_tree_node *node;
295         struct radix_tree_node *slot;
296         unsigned int height;
297         int tag;
298
299         /* Figure out what the height should be.  */
300         height = root->height + 1;
301         while (index > radix_tree_maxindex(height))
302                 height++;
303
304         if (root->rnode == NULL) {
305                 root->height = height;
306                 goto out;
307         }
308
309         do {
310                 unsigned int newheight;
311                 if (!(node = radix_tree_node_alloc(root)))
312                         return -ENOMEM;
313
314                 /* Propagate the aggregated tag info into the new root */
315                 for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
316                         if (root_tag_get(root, tag))
317                                 tag_set(node, tag, 0);
318                 }
319
320                 /* Increase the height.  */
321                 newheight = root->height+1;
322                 node->height = newheight;
323                 node->count = 1;
324                 node->parent = NULL;
325                 slot = root->rnode;
326                 if (newheight > 1) {
327                         slot = indirect_to_ptr(slot);
328                         slot->parent = node;
329                 }
330                 node->slots[0] = slot;
331                 node = ptr_to_indirect(node);
332                 rcu_assign_pointer(root->rnode, node);
333                 root->height = newheight;
334         } while (height > root->height);
335 out:
336         return 0;
337 }
338
339 /**
340  *      radix_tree_insert    -    insert into a radix tree
341  *      @root:          radix tree root
342  *      @index:         index key
343  *      @item:          item to insert
344  *
345  *      Insert an item into the radix tree at position @index.
346  */
347 int radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root,
348                         unsigned long index, void *item)
349 {
350         struct radix_tree_node *node = NULL, *slot;
351         unsigned int height, shift;
352         int offset;
353         int error;
354
355         BUG_ON(radix_tree_is_indirect_ptr(item));
356
357         /* Make sure the tree is high enough.  */
358         if (index > radix_tree_maxindex(root->height)) {
359                 error = radix_tree_extend(root, index);
360                 if (error)
361                         return error;
362         }
363
364         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
365
366         height = root->height;
367         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
368
369         offset = 0;                     /* uninitialised var warning */
370         while (height > 0) {
371                 if (slot == NULL) {
372                         /* Have to add a child node.  */
373                         if (!(slot = radix_tree_node_alloc(root)))
374                                 return -ENOMEM;
375                         slot->height = height;
376                         slot->parent = node;
377                         if (node) {
378                                 rcu_assign_pointer(node->slots[offset], slot);
379                                 node->count++;
380                         } else
381                                 rcu_assign_pointer(root->rnode, ptr_to_indirect(slot));
382                 }
383
384                 /* Go a level down */
385                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
386                 node = slot;
387                 slot = node->slots[offset];
388                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
389                 height--;
390         }
391
392         if (slot != NULL)
393                 return -EEXIST;
394
395         if (node) {
396                 node->count++;
397                 rcu_assign_pointer(node->slots[offset], item);
398                 BUG_ON(tag_get(node, 0, offset));
399                 BUG_ON(tag_get(node, 1, offset));
400         } else {
401                 rcu_assign_pointer(root->rnode, item);
402                 BUG_ON(root_tag_get(root, 0));
403                 BUG_ON(root_tag_get(root, 1));
404         }
405
406         return 0;
407 }
408 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_insert);
409
410 /*
411  * is_slot == 1 : search for the slot.
412  * is_slot == 0 : search for the node.
413  */
414 static void *radix_tree_lookup_element(struct radix_tree_root *root,
415                                 unsigned long index, int is_slot)
416 {
417         unsigned int height, shift;
418         struct radix_tree_node *node, **slot;
419
420         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
421         if (node == NULL)
422                 return NULL;
423
424         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
425                 if (index > 0)
426                         return NULL;
427                 return is_slot ? (void *)&root->rnode : node;
428         }
429         node = indirect_to_ptr(node);
430
431         height = node->height;
432         if (index > radix_tree_maxindex(height))
433                 return NULL;
434
435         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
436
437         do {
438                 slot = (struct radix_tree_node **)
439                         (node->slots + ((index>>shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK));
440                 node = rcu_dereference_raw(*slot);
441                 if (node == NULL)
442                         return NULL;
443
444                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
445                 height--;
446         } while (height > 0);
447
448         return is_slot ? (void *)slot : indirect_to_ptr(node);
449 }
450
451 /**
452  *      radix_tree_lookup_slot    -    lookup a slot in a radix tree
453  *      @root:          radix tree root
454  *      @index:         index key
455  *
456  *      Returns:  the slot corresponding to the position @index in the
457  *      radix tree @root. This is useful for update-if-exists operations.
458  *
459  *      This function can be called under rcu_read_lock iff the slot is not
460  *      modified by radix_tree_replace_slot, otherwise it must be called
461  *      exclusive from other writers. Any dereference of the slot must be done
462  *      using radix_tree_deref_slot.
463  */
464 void **radix_tree_lookup_slot(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
465 {
466         return (void **)radix_tree_lookup_element(root, index, 1);
467 }
468 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup_slot);
469
470 /**
471  *      radix_tree_lookup    -    perform lookup operation on a radix tree
472  *      @root:          radix tree root
473  *      @index:         index key
474  *
475  *      Lookup the item at the position @index in the radix tree @root.
476  *
477  *      This function can be called under rcu_read_lock, however the caller
478  *      must manage lifetimes of leaf nodes (eg. RCU may also be used to free
479  *      them safely). No RCU barriers are required to access or modify the
480  *      returned item, however.
481  */
482 void *radix_tree_lookup(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
483 {
484         return radix_tree_lookup_element(root, index, 0);
485 }
486 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_lookup);
487
488 /**
489  *      radix_tree_tag_set - set a tag on a radix tree node
490  *      @root:          radix tree root
491  *      @index:         index key
492  *      @tag:           tag index
493  *
494  *      Set the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
495  *      corresponding to @index in the radix tree.  From
496  *      the root all the way down to the leaf node.
497  *
498  *      Returns the address of the tagged item.   Setting a tag on a not-present
499  *      item is a bug.
500  */
501 void *radix_tree_tag_set(struct radix_tree_root *root,
502                         unsigned long index, unsigned int tag)
503 {
504         unsigned int height, shift;
505         struct radix_tree_node *slot;
506
507         height = root->height;
508         BUG_ON(index > radix_tree_maxindex(height));
509
510         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
511         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
512
513         while (height > 0) {
514                 int offset;
515
516                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
517                 if (!tag_get(slot, tag, offset))
518                         tag_set(slot, tag, offset);
519                 slot = slot->slots[offset];
520                 BUG_ON(slot == NULL);
521                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
522                 height--;
523         }
524
525         /* set the root's tag bit */
526         if (slot && !root_tag_get(root, tag))
527                 root_tag_set(root, tag);
528
529         return slot;
530 }
531 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_set);
532
533 /**
534  *      radix_tree_tag_clear - clear a tag on a radix tree node
535  *      @root:          radix tree root
536  *      @index:         index key
537  *      @tag:           tag index
538  *
539  *      Clear the search tag (which must be < RADIX_TREE_MAX_TAGS)
540  *      corresponding to @index in the radix tree.  If
541  *      this causes the leaf node to have no tags set then clear the tag in the
542  *      next-to-leaf node, etc.
543  *
544  *      Returns the address of the tagged item on success, else NULL.  ie:
545  *      has the same return value and semantics as radix_tree_lookup().
546  */
547 void *radix_tree_tag_clear(struct radix_tree_root *root,
548                         unsigned long index, unsigned int tag)
549 {
550         struct radix_tree_node *node = NULL;
551         struct radix_tree_node *slot = NULL;
552         unsigned int height, shift;
553         int uninitialized_var(offset);
554
555         height = root->height;
556         if (index > radix_tree_maxindex(height))
557                 goto out;
558
559         shift = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
560         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
561
562         while (shift) {
563                 if (slot == NULL)
564                         goto out;
565
566                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
567                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
568                 node = slot;
569                 slot = slot->slots[offset];
570         }
571
572         if (slot == NULL)
573                 goto out;
574
575         while (node) {
576                 if (!tag_get(node, tag, offset))
577                         goto out;
578                 tag_clear(node, tag, offset);
579                 if (any_tag_set(node, tag))
580                         goto out;
581
582                 index >>= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
583                 offset = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
584                 node = node->parent;
585         }
586
587         /* clear the root's tag bit */
588         if (root_tag_get(root, tag))
589                 root_tag_clear(root, tag);
590
591 out:
592         return slot;
593 }
594 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_clear);
595
596 /**
597  * radix_tree_tag_get - get a tag on a radix tree node
598  * @root:               radix tree root
599  * @index:              index key
600  * @tag:                tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
601  *
602  * Return values:
603  *
604  *  0: tag not present or not set
605  *  1: tag set
606  *
607  * Note that the return value of this function may not be relied on, even if
608  * the RCU lock is held, unless tag modification and node deletion are excluded
609  * from concurrency.
610  */
611 int radix_tree_tag_get(struct radix_tree_root *root,
612                         unsigned long index, unsigned int tag)
613 {
614         unsigned int height, shift;
615         struct radix_tree_node *node;
616
617         /* check the root's tag bit */
618         if (!root_tag_get(root, tag))
619                 return 0;
620
621         node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
622         if (node == NULL)
623                 return 0;
624
625         if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node))
626                 return (index == 0);
627         node = indirect_to_ptr(node);
628
629         height = node->height;
630         if (index > radix_tree_maxindex(height))
631                 return 0;
632
633         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
634
635         for ( ; ; ) {
636                 int offset;
637
638                 if (node == NULL)
639                         return 0;
640
641                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
642                 if (!tag_get(node, tag, offset))
643                         return 0;
644                 if (height == 1)
645                         return 1;
646                 node = rcu_dereference_raw(node->slots[offset]);
647                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
648                 height--;
649         }
650 }
651 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tag_get);
652
653 /**
654  * radix_tree_next_chunk - find next chunk of slots for iteration
655  *
656  * @root:       radix tree root
657  * @iter:       iterator state
658  * @flags:      RADIX_TREE_ITER_* flags and tag index
659  * Returns:     pointer to chunk first slot, or NULL if iteration is over
660  */
661 void **radix_tree_next_chunk(struct radix_tree_root *root,
662                              struct radix_tree_iter *iter, unsigned flags)
663 {
664         unsigned shift, tag = flags & RADIX_TREE_ITER_TAG_MASK;
665         struct radix_tree_node *rnode, *node;
666         unsigned long index, offset;
667
668         if ((flags & RADIX_TREE_ITER_TAGGED) && !root_tag_get(root, tag))
669                 return NULL;
670
671         /*
672          * Catch next_index overflow after ~0UL. iter->index never overflows
673          * during iterating; it can be zero only at the beginning.
674          * And we cannot overflow iter->next_index in a single step,
675          * because RADIX_TREE_MAP_SHIFT < BITS_PER_LONG.
676          */
677         index = iter->next_index;
678         if (!index && iter->index)
679                 return NULL;
680
681         rnode = rcu_dereference_raw(root->rnode);
682         if (radix_tree_is_indirect_ptr(rnode)) {
683                 rnode = indirect_to_ptr(rnode);
684         } else if (rnode && !index) {
685                 /* Single-slot tree */
686                 iter->index = 0;
687                 iter->next_index = 1;
688                 iter->tags = 1;
689                 return (void **)&root->rnode;
690         } else
691                 return NULL;
692
693 restart:
694         shift = (rnode->height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
695         offset = index >> shift;
696
697         /* Index outside of the tree */
698         if (offset >= RADIX_TREE_MAP_SIZE)
699                 return NULL;
700
701         node = rnode;
702         while (1) {
703                 if ((flags & RADIX_TREE_ITER_TAGGED) ?
704                                 !test_bit(offset, node->tags[tag]) :
705                                 !node->slots[offset]) {
706                         /* Hole detected */
707                         if (flags & RADIX_TREE_ITER_CONTIG)
708                                 return NULL;
709
710                         if (flags & RADIX_TREE_ITER_TAGGED)
711                                 offset = radix_tree_find_next_bit(
712                                                 node->tags[tag],
713                                                 RADIX_TREE_MAP_SIZE,
714                                                 offset + 1);
715                         else
716                                 while (++offset < RADIX_TREE_MAP_SIZE) {
717                                         if (node->slots[offset])
718                                                 break;
719                                 }
720                         index &= ~((RADIX_TREE_MAP_SIZE << shift) - 1);
721                         index += offset << shift;
722                         /* Overflow after ~0UL */
723                         if (!index)
724                                 return NULL;
725                         if (offset == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
726                                 goto restart;
727                 }
728
729                 /* This is leaf-node */
730                 if (!shift)
731                         break;
732
733                 node = rcu_dereference_raw(node->slots[offset]);
734                 if (node == NULL)
735                         goto restart;
736                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
737                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
738         }
739
740         /* Update the iterator state */
741         iter->index = index;
742         iter->next_index = (index | RADIX_TREE_MAP_MASK) + 1;
743
744         /* Construct iter->tags bit-mask from node->tags[tag] array */
745         if (flags & RADIX_TREE_ITER_TAGGED) {
746                 unsigned tag_long, tag_bit;
747
748                 tag_long = offset / BITS_PER_LONG;
749                 tag_bit  = offset % BITS_PER_LONG;
750                 iter->tags = node->tags[tag][tag_long] >> tag_bit;
751                 /* This never happens if RADIX_TREE_TAG_LONGS == 1 */
752                 if (tag_long < RADIX_TREE_TAG_LONGS - 1) {
753                         /* Pick tags from next element */
754                         if (tag_bit)
755                                 iter->tags |= node->tags[tag][tag_long + 1] <<
756                                                 (BITS_PER_LONG - tag_bit);
757                         /* Clip chunk size, here only BITS_PER_LONG tags */
758                         iter->next_index = index + BITS_PER_LONG;
759                 }
760         }
761
762         return node->slots + offset;
763 }
764 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_next_chunk);
765
766 /**
767  * radix_tree_range_tag_if_tagged - for each item in given range set given
768  *                                 tag if item has another tag set
769  * @root:               radix tree root
770  * @first_indexp:       pointer to a starting index of a range to scan
771  * @last_index:         last index of a range to scan
772  * @nr_to_tag:          maximum number items to tag
773  * @iftag:              tag index to test
774  * @settag:             tag index to set if tested tag is set
775  *
776  * This function scans range of radix tree from first_index to last_index
777  * (inclusive).  For each item in the range if iftag is set, the function sets
778  * also settag. The function stops either after tagging nr_to_tag items or
779  * after reaching last_index.
780  *
781  * The tags must be set from the leaf level only and propagated back up the
782  * path to the root. We must do this so that we resolve the full path before
783  * setting any tags on intermediate nodes. If we set tags as we descend, then
784  * we can get to the leaf node and find that the index that has the iftag
785  * set is outside the range we are scanning. This reults in dangling tags and
786  * can lead to problems with later tag operations (e.g. livelocks on lookups).
787  *
788  * The function returns number of leaves where the tag was set and sets
789  * *first_indexp to the first unscanned index.
790  * WARNING! *first_indexp can wrap if last_index is ULONG_MAX. Caller must
791  * be prepared to handle that.
792  */
793 unsigned long radix_tree_range_tag_if_tagged(struct radix_tree_root *root,
794                 unsigned long *first_indexp, unsigned long last_index,
795                 unsigned long nr_to_tag,
796                 unsigned int iftag, unsigned int settag)
797 {
798         unsigned int height = root->height;
799         struct radix_tree_node *node = NULL;
800         struct radix_tree_node *slot;
801         unsigned int shift;
802         unsigned long tagged = 0;
803         unsigned long index = *first_indexp;
804
805         last_index = min(last_index, radix_tree_maxindex(height));
806         if (index > last_index)
807                 return 0;
808         if (!nr_to_tag)
809                 return 0;
810         if (!root_tag_get(root, iftag)) {
811                 *first_indexp = last_index + 1;
812                 return 0;
813         }
814         if (height == 0) {
815                 *first_indexp = last_index + 1;
816                 root_tag_set(root, settag);
817                 return 1;
818         }
819
820         shift = (height - 1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
821         slot = indirect_to_ptr(root->rnode);
822
823         for (;;) {
824                 unsigned long upindex;
825                 int offset;
826
827                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
828                 if (!slot->slots[offset])
829                         goto next;
830                 if (!tag_get(slot, iftag, offset))
831                         goto next;
832                 if (shift) {
833                         /* Go down one level */
834                         shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
835                         node = slot;
836                         slot = slot->slots[offset];
837                         continue;
838                 }
839
840                 /* tag the leaf */
841                 tagged++;
842                 tag_set(slot, settag, offset);
843
844                 /* walk back up the path tagging interior nodes */
845                 upindex = index;
846                 while (node) {
847                         upindex >>= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
848                         offset = upindex & RADIX_TREE_MAP_MASK;
849
850                         /* stop if we find a node with the tag already set */
851                         if (tag_get(node, settag, offset))
852                                 break;
853                         tag_set(node, settag, offset);
854                         node = node->parent;
855                 }
856
857                 /*
858                  * Small optimization: now clear that node pointer.
859                  * Since all of this slot's ancestors now have the tag set
860                  * from setting it above, we have no further need to walk
861                  * back up the tree setting tags, until we update slot to
862                  * point to another radix_tree_node.
863                  */
864                 node = NULL;
865
866 next:
867                 /* Go to next item at level determined by 'shift' */
868                 index = ((index >> shift) + 1) << shift;
869                 /* Overflow can happen when last_index is ~0UL... */
870                 if (index > last_index || !index)
871                         break;
872                 if (tagged >= nr_to_tag)
873                         break;
874                 while (((index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK) == 0) {
875                         /*
876                          * We've fully scanned this node. Go up. Because
877                          * last_index is guaranteed to be in the tree, what
878                          * we do below cannot wander astray.
879                          */
880                         slot = slot->parent;
881                         shift += RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
882                 }
883         }
884         /*
885          * We need not to tag the root tag if there is no tag which is set with
886          * settag within the range from *first_indexp to last_index.
887          */
888         if (tagged > 0)
889                 root_tag_set(root, settag);
890         *first_indexp = index;
891
892         return tagged;
893 }
894 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_range_tag_if_tagged);
895
896
897 /**
898  *      radix_tree_next_hole    -    find the next hole (not-present entry)
899  *      @root:          tree root
900  *      @index:         index key
901  *      @max_scan:      maximum range to search
902  *
903  *      Search the set [index, min(index+max_scan-1, MAX_INDEX)] for the lowest
904  *      indexed hole.
905  *
906  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
907  *      outside of the set specified (in which case 'return - index >= max_scan'
908  *      will be true). In rare cases of index wrap-around, 0 will be returned.
909  *
910  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
911  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
912  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
913  *      at index 5, then subsequently a hole is created at index 10,
914  *      radix_tree_next_hole covering both indexes may return 10 if called
915  *      under rcu_read_lock.
916  */
917 unsigned long radix_tree_next_hole(struct radix_tree_root *root,
918                                 unsigned long index, unsigned long max_scan)
919 {
920         unsigned long i;
921
922         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
923                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
924                         break;
925                 index++;
926                 if (index == 0)
927                         break;
928         }
929
930         return index;
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_next_hole);
933
934 /**
935  *      radix_tree_prev_hole    -    find the prev hole (not-present entry)
936  *      @root:          tree root
937  *      @index:         index key
938  *      @max_scan:      maximum range to search
939  *
940  *      Search backwards in the range [max(index-max_scan+1, 0), index]
941  *      for the first hole.
942  *
943  *      Returns: the index of the hole if found, otherwise returns an index
944  *      outside of the set specified (in which case 'index - return >= max_scan'
945  *      will be true). In rare cases of wrap-around, ULONG_MAX will be returned.
946  *
947  *      radix_tree_next_hole may be called under rcu_read_lock. However, like
948  *      radix_tree_gang_lookup, this will not atomically search a snapshot of
949  *      the tree at a single point in time. For example, if a hole is created
950  *      at index 10, then subsequently a hole is created at index 5,
951  *      radix_tree_prev_hole covering both indexes may return 5 if called under
952  *      rcu_read_lock.
953  */
954 unsigned long radix_tree_prev_hole(struct radix_tree_root *root,
955                                    unsigned long index, unsigned long max_scan)
956 {
957         unsigned long i;
958
959         for (i = 0; i < max_scan; i++) {
960                 if (!radix_tree_lookup(root, index))
961                         break;
962                 index--;
963                 if (index == ULONG_MAX)
964                         break;
965         }
966
967         return index;
968 }
969 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_prev_hole);
970
971 /**
972  *      radix_tree_gang_lookup - perform multiple lookup on a radix tree
973  *      @root:          radix tree root
974  *      @results:       where the results of the lookup are placed
975  *      @first_index:   start the lookup from this key
976  *      @max_items:     place up to this many items at *results
977  *
978  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
979  *      them at *@results and returns the number of items which were placed at
980  *      *@results.
981  *
982  *      The implementation is naive.
983  *
984  *      Like radix_tree_lookup, radix_tree_gang_lookup may be called under
985  *      rcu_read_lock. In this case, rather than the returned results being
986  *      an atomic snapshot of the tree at a single point in time, the semantics
987  *      of an RCU protected gang lookup are as though multiple radix_tree_lookups
988  *      have been issued in individual locks, and results stored in 'results'.
989  */
990 unsigned int
991 radix_tree_gang_lookup(struct radix_tree_root *root, void **results,
992                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
993 {
994         struct radix_tree_iter iter;
995         void **slot;
996         unsigned int ret = 0;
997
998         if (unlikely(!max_items))
999                 return 0;
1000
1001         radix_tree_for_each_slot(slot, root, &iter, first_index) {
1002                 results[ret] = indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(*slot));
1003                 if (!results[ret])
1004                         continue;
1005                 if (++ret == max_items)
1006                         break;
1007         }
1008
1009         return ret;
1010 }
1011 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup);
1012
1013 /**
1014  *      radix_tree_gang_lookup_slot - perform multiple slot lookup on radix tree
1015  *      @root:          radix tree root
1016  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1017  *      @indices:       where their indices should be placed (but usually NULL)
1018  *      @first_index:   start the lookup from this key
1019  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1020  *
1021  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items.  Places
1022  *      their slots at *@results and returns the number of items which were
1023  *      placed at *@results.
1024  *
1025  *      The implementation is naive.
1026  *
1027  *      Like radix_tree_gang_lookup as far as RCU and locking goes. Slots must
1028  *      be dereferenced with radix_tree_deref_slot, and if using only RCU
1029  *      protection, radix_tree_deref_slot may fail requiring a retry.
1030  */
1031 unsigned int
1032 radix_tree_gang_lookup_slot(struct radix_tree_root *root,
1033                         void ***results, unsigned long *indices,
1034                         unsigned long first_index, unsigned int max_items)
1035 {
1036         struct radix_tree_iter iter;
1037         void **slot;
1038         unsigned int ret = 0;
1039
1040         if (unlikely(!max_items))
1041                 return 0;
1042
1043         radix_tree_for_each_slot(slot, root, &iter, first_index) {
1044                 results[ret] = slot;
1045                 if (indices)
1046                         indices[ret] = iter.index;
1047                 if (++ret == max_items)
1048                         break;
1049         }
1050
1051         return ret;
1052 }
1053 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_slot);
1054
1055 /**
1056  *      radix_tree_gang_lookup_tag - perform multiple lookup on a radix tree
1057  *                                   based on a tag
1058  *      @root:          radix tree root
1059  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1060  *      @first_index:   start the lookup from this key
1061  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1062  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1063  *
1064  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1065  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the items at *@results and
1066  *      returns the number of items which were placed at *@results.
1067  */
1068 unsigned int
1069 radix_tree_gang_lookup_tag(struct radix_tree_root *root, void **results,
1070                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1071                 unsigned int tag)
1072 {
1073         struct radix_tree_iter iter;
1074         void **slot;
1075         unsigned int ret = 0;
1076
1077         if (unlikely(!max_items))
1078                 return 0;
1079
1080         radix_tree_for_each_tagged(slot, root, &iter, first_index, tag) {
1081                 results[ret] = indirect_to_ptr(rcu_dereference_raw(*slot));
1082                 if (!results[ret])
1083                         continue;
1084                 if (++ret == max_items)
1085                         break;
1086         }
1087
1088         return ret;
1089 }
1090 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag);
1091
1092 /**
1093  *      radix_tree_gang_lookup_tag_slot - perform multiple slot lookup on a
1094  *                                        radix tree based on a tag
1095  *      @root:          radix tree root
1096  *      @results:       where the results of the lookup are placed
1097  *      @first_index:   start the lookup from this key
1098  *      @max_items:     place up to this many items at *results
1099  *      @tag:           the tag index (< RADIX_TREE_MAX_TAGS)
1100  *
1101  *      Performs an index-ascending scan of the tree for present items which
1102  *      have the tag indexed by @tag set.  Places the slots at *@results and
1103  *      returns the number of slots which were placed at *@results.
1104  */
1105 unsigned int
1106 radix_tree_gang_lookup_tag_slot(struct radix_tree_root *root, void ***results,
1107                 unsigned long first_index, unsigned int max_items,
1108                 unsigned int tag)
1109 {
1110         struct radix_tree_iter iter;
1111         void **slot;
1112         unsigned int ret = 0;
1113
1114         if (unlikely(!max_items))
1115                 return 0;
1116
1117         radix_tree_for_each_tagged(slot, root, &iter, first_index, tag) {
1118                 results[ret] = slot;
1119                 if (++ret == max_items)
1120                         break;
1121         }
1122
1123         return ret;
1124 }
1125 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_gang_lookup_tag_slot);
1126
1127 #if defined(CONFIG_SHMEM) && defined(CONFIG_SWAP)
1128 #include <linux/sched.h> /* for cond_resched() */
1129
1130 /*
1131  * This linear search is at present only useful to shmem_unuse_inode().
1132  */
1133 static unsigned long __locate(struct radix_tree_node *slot, void *item,
1134                               unsigned long index, unsigned long *found_index)
1135 {
1136         unsigned int shift, height;
1137         unsigned long i;
1138
1139         height = slot->height;
1140         shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1141
1142         for ( ; height > 1; height--) {
1143                 i = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1144                 for (;;) {
1145                         if (slot->slots[i] != NULL)
1146                                 break;
1147                         index &= ~((1UL << shift) - 1);
1148                         index += 1UL << shift;
1149                         if (index == 0)
1150                                 goto out;       /* 32-bit wraparound */
1151                         i++;
1152                         if (i == RADIX_TREE_MAP_SIZE)
1153                                 goto out;
1154                 }
1155
1156                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1157                 slot = rcu_dereference_raw(slot->slots[i]);
1158                 if (slot == NULL)
1159                         goto out;
1160         }
1161
1162         /* Bottom level: check items */
1163         for (i = 0; i < RADIX_TREE_MAP_SIZE; i++) {
1164                 if (slot->slots[i] == item) {
1165                         *found_index = index + i;
1166                         index = 0;
1167                         goto out;
1168                 }
1169         }
1170         index += RADIX_TREE_MAP_SIZE;
1171 out:
1172         return index;
1173 }
1174
1175 /**
1176  *      radix_tree_locate_item - search through radix tree for item
1177  *      @root:          radix tree root
1178  *      @item:          item to be found
1179  *
1180  *      Returns index where item was found, or -1 if not found.
1181  *      Caller must hold no lock (since this time-consuming function needs
1182  *      to be preemptible), and must check afterwards if item is still there.
1183  */
1184 unsigned long radix_tree_locate_item(struct radix_tree_root *root, void *item)
1185 {
1186         struct radix_tree_node *node;
1187         unsigned long max_index;
1188         unsigned long cur_index = 0;
1189         unsigned long found_index = -1;
1190
1191         do {
1192                 rcu_read_lock();
1193                 node = rcu_dereference_raw(root->rnode);
1194                 if (!radix_tree_is_indirect_ptr(node)) {
1195                         rcu_read_unlock();
1196                         if (node == item)
1197                                 found_index = 0;
1198                         break;
1199                 }
1200
1201                 node = indirect_to_ptr(node);
1202                 max_index = radix_tree_maxindex(node->height);
1203                 if (cur_index > max_index)
1204                         break;
1205
1206                 cur_index = __locate(node, item, cur_index, &found_index);
1207                 rcu_read_unlock();
1208                 cond_resched();
1209         } while (cur_index != 0 && cur_index <= max_index);
1210
1211         return found_index;
1212 }
1213 #else
1214 unsigned long radix_tree_locate_item(struct radix_tree_root *root, void *item)
1215 {
1216         return -1;
1217 }
1218 #endif /* CONFIG_SHMEM && CONFIG_SWAP */
1219
1220 /**
1221  *      radix_tree_shrink    -    shrink height of a radix tree to minimal
1222  *      @root           radix tree root
1223  */
1224 static inline void radix_tree_shrink(struct radix_tree_root *root)
1225 {
1226         /* try to shrink tree height */
1227         while (root->height > 0) {
1228                 struct radix_tree_node *to_free = root->rnode;
1229                 struct radix_tree_node *slot;
1230
1231                 BUG_ON(!radix_tree_is_indirect_ptr(to_free));
1232                 to_free = indirect_to_ptr(to_free);
1233
1234                 /*
1235                  * The candidate node has more than one child, or its child
1236                  * is not at the leftmost slot, we cannot shrink.
1237                  */
1238                 if (to_free->count != 1)
1239                         break;
1240                 if (!to_free->slots[0])
1241                         break;
1242
1243                 /*
1244                  * We don't need rcu_assign_pointer(), since we are simply
1245                  * moving the node from one part of the tree to another: if it
1246                  * was safe to dereference the old pointer to it
1247                  * (to_free->slots[0]), it will be safe to dereference the new
1248                  * one (root->rnode) as far as dependent read barriers go.
1249                  */
1250                 slot = to_free->slots[0];
1251                 if (root->height > 1) {
1252                         slot->parent = NULL;
1253                         slot = ptr_to_indirect(slot);
1254                 }
1255                 root->rnode = slot;
1256                 root->height--;
1257
1258                 /*
1259                  * We have a dilemma here. The node's slot[0] must not be
1260                  * NULLed in case there are concurrent lookups expecting to
1261                  * find the item. However if this was a bottom-level node,
1262                  * then it may be subject to the slot pointer being visible
1263                  * to callers dereferencing it. If item corresponding to
1264                  * slot[0] is subsequently deleted, these callers would expect
1265                  * their slot to become empty sooner or later.
1266                  *
1267                  * For example, lockless pagecache will look up a slot, deref
1268                  * the page pointer, and if the page is 0 refcount it means it
1269                  * was concurrently deleted from pagecache so try the deref
1270                  * again. Fortunately there is already a requirement for logic
1271                  * to retry the entire slot lookup -- the indirect pointer
1272                  * problem (replacing direct root node with an indirect pointer
1273                  * also results in a stale slot). So tag the slot as indirect
1274                  * to force callers to retry.
1275                  */
1276                 if (root->height == 0)
1277                         *((unsigned long *)&to_free->slots[0]) |=
1278                                                 RADIX_TREE_INDIRECT_PTR;
1279
1280                 radix_tree_node_free(to_free);
1281         }
1282 }
1283
1284 /**
1285  *      radix_tree_delete    -    delete an item from a radix tree
1286  *      @root:          radix tree root
1287  *      @index:         index key
1288  *
1289  *      Remove the item at @index from the radix tree rooted at @root.
1290  *
1291  *      Returns the address of the deleted item, or NULL if it was not present.
1292  */
1293 void *radix_tree_delete(struct radix_tree_root *root, unsigned long index)
1294 {
1295         struct radix_tree_node *node = NULL;
1296         struct radix_tree_node *slot = NULL;
1297         struct radix_tree_node *to_free;
1298         unsigned int height, shift;
1299         int tag;
1300         int uninitialized_var(offset);
1301
1302         height = root->height;
1303         if (index > radix_tree_maxindex(height))
1304                 goto out;
1305
1306         slot = root->rnode;
1307         if (height == 0) {
1308                 root_tag_clear_all(root);
1309                 root->rnode = NULL;
1310                 goto out;
1311         }
1312         slot = indirect_to_ptr(slot);
1313         shift = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1314
1315         do {
1316                 if (slot == NULL)
1317                         goto out;
1318
1319                 shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1320                 offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1321                 node = slot;
1322                 slot = slot->slots[offset];
1323         } while (shift);
1324
1325         if (slot == NULL)
1326                 goto out;
1327
1328         /*
1329          * Clear all tags associated with the item to be deleted.
1330          * This way of doing it would be inefficient, but seldom is any set.
1331          */
1332         for (tag = 0; tag < RADIX_TREE_MAX_TAGS; tag++) {
1333                 if (tag_get(node, tag, offset))
1334                         radix_tree_tag_clear(root, index, tag);
1335         }
1336
1337         to_free = NULL;
1338         /* Now free the nodes we do not need anymore */
1339         while (node) {
1340                 node->slots[offset] = NULL;
1341                 node->count--;
1342                 /*
1343                  * Queue the node for deferred freeing after the
1344                  * last reference to it disappears (set NULL, above).
1345                  */
1346                 if (to_free)
1347                         radix_tree_node_free(to_free);
1348
1349                 if (node->count) {
1350                         if (node == indirect_to_ptr(root->rnode))
1351                                 radix_tree_shrink(root);
1352                         goto out;
1353                 }
1354
1355                 /* Node with zero slots in use so free it */
1356                 to_free = node;
1357
1358                 index >>= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1359                 offset = index & RADIX_TREE_MAP_MASK;
1360                 node = node->parent;
1361         }
1362
1363         root_tag_clear_all(root);
1364         root->height = 0;
1365         root->rnode = NULL;
1366         if (to_free)
1367                 radix_tree_node_free(to_free);
1368
1369 out:
1370         return slot;
1371 }
1372 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_delete);
1373
1374 /**
1375  *      radix_tree_tagged - test whether any items in the tree are tagged
1376  *      @root:          radix tree root
1377  *      @tag:           tag to test
1378  */
1379 int radix_tree_tagged(struct radix_tree_root *root, unsigned int tag)
1380 {
1381         return root_tag_get(root, tag);
1382 }
1383 EXPORT_SYMBOL(radix_tree_tagged);
1384
1385 static void
1386 radix_tree_node_ctor(void *node)
1387 {
1388         memset(node, 0, sizeof(struct radix_tree_node));
1389 }
1390
1391 static __init unsigned long __maxindex(unsigned int height)
1392 {
1393         unsigned int width = height * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
1394         int shift = RADIX_TREE_INDEX_BITS - width;
1395
1396         if (shift < 0)
1397                 return ~0UL;
1398         if (shift >= BITS_PER_LONG)
1399                 return 0UL;
1400         return ~0UL >> shift;
1401 }
1402
1403 static __init void radix_tree_init_maxindex(void)
1404 {
1405         unsigned int i;
1406
1407         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(height_to_maxindex); i++)
1408                 height_to_maxindex[i] = __maxindex(i);
1409 }
1410
1411 static int radix_tree_callback(struct notifier_block *nfb,
1412                             unsigned long action,
1413                             void *hcpu)
1414 {
1415        int cpu = (long)hcpu;
1416        struct radix_tree_preload *rtp;
1417
1418        /* Free per-cpu pool of perloaded nodes */
1419        if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1420                rtp = &per_cpu(radix_tree_preloads, cpu);
1421                while (rtp->nr) {
1422                        kmem_cache_free(radix_tree_node_cachep,
1423                                        rtp->nodes[rtp->nr-1]);
1424                        rtp->nodes[rtp->nr-1] = NULL;
1425                        rtp->nr--;
1426                }
1427        }
1428        return NOTIFY_OK;
1429 }
1430
1431 void __init radix_tree_init(void)
1432 {
1433         radix_tree_node_cachep = kmem_cache_create("radix_tree_node",
1434                         sizeof(struct radix_tree_node), 0,
1435                         SLAB_PANIC | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
1436                         radix_tree_node_ctor);
1437         radix_tree_init_maxindex();
1438         hotcpu_notifier(radix_tree_callback, 0);
1439 }