xref: /openbmc/u-boot/lib/rbtree.c (revision e8f80a5a)
1*83d290c5STom Rini // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
278acc472SPeter Tyser /*
378acc472SPeter Tyser   Red Black Trees
478acc472SPeter Tyser   (C) 1999  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de>
578acc472SPeter Tyser   (C) 2002  David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
69dd228b5SHeiko Schocher   (C) 2012  Michel Lespinasse <walken@google.com>
778acc472SPeter Tyser 
878acc472SPeter Tyser   linux/lib/rbtree.c
978acc472SPeter Tyser */
1078acc472SPeter Tyser 
119dd228b5SHeiko Schocher #include <linux/rbtree_augmented.h>
129dd228b5SHeiko Schocher #ifndef __UBOOT__
139dd228b5SHeiko Schocher #include <linux/export.h>
149dd228b5SHeiko Schocher #else
1578acc472SPeter Tyser #include <ubi_uboot.h>
169dd228b5SHeiko Schocher #endif
179dd228b5SHeiko Schocher /*
189dd228b5SHeiko Schocher  * red-black trees properties:  http://en.wikipedia.org/wiki/Rbtree
199dd228b5SHeiko Schocher  *
209dd228b5SHeiko Schocher  *  1) A node is either red or black
219dd228b5SHeiko Schocher  *  2) The root is black
229dd228b5SHeiko Schocher  *  3) All leaves (NULL) are black
239dd228b5SHeiko Schocher  *  4) Both children of every red node are black
249dd228b5SHeiko Schocher  *  5) Every simple path from root to leaves contains the same number
259dd228b5SHeiko Schocher  *     of black nodes.
269dd228b5SHeiko Schocher  *
279dd228b5SHeiko Schocher  *  4 and 5 give the O(log n) guarantee, since 4 implies you cannot have two
289dd228b5SHeiko Schocher  *  consecutive red nodes in a path and every red node is therefore followed by
299dd228b5SHeiko Schocher  *  a black. So if B is the number of black nodes on every simple path (as per
309dd228b5SHeiko Schocher  *  5), then the longest possible path due to 4 is 2B.
319dd228b5SHeiko Schocher  *
329dd228b5SHeiko Schocher  *  We shall indicate color with case, where black nodes are uppercase and red
339dd228b5SHeiko Schocher  *  nodes will be lowercase. Unknown color nodes shall be drawn as red within
349dd228b5SHeiko Schocher  *  parentheses and have some accompanying text comment.
359dd228b5SHeiko Schocher  */
3678acc472SPeter Tyser 
rb_set_black(struct rb_node * rb)379dd228b5SHeiko Schocher static inline void rb_set_black(struct rb_node *rb)
3878acc472SPeter Tyser {
399dd228b5SHeiko Schocher 	rb->__rb_parent_color |= RB_BLACK;
409dd228b5SHeiko Schocher }
4178acc472SPeter Tyser 
rb_red_parent(struct rb_node * red)429dd228b5SHeiko Schocher static inline struct rb_node *rb_red_parent(struct rb_node *red)
439dd228b5SHeiko Schocher {
449dd228b5SHeiko Schocher 	return (struct rb_node *)red->__rb_parent_color;
459dd228b5SHeiko Schocher }
4678acc472SPeter Tyser 
479dd228b5SHeiko Schocher /*
489dd228b5SHeiko Schocher  * Helper function for rotations:
499dd228b5SHeiko Schocher  * - old's parent and color get assigned to new
509dd228b5SHeiko Schocher  * - old gets assigned new as a parent and 'color' as a color.
519dd228b5SHeiko Schocher  */
529dd228b5SHeiko Schocher static inline void
__rb_rotate_set_parents(struct rb_node * old,struct rb_node * new,struct rb_root * root,int color)539dd228b5SHeiko Schocher __rb_rotate_set_parents(struct rb_node *old, struct rb_node *new,
549dd228b5SHeiko Schocher 			struct rb_root *root, int color)
559dd228b5SHeiko Schocher {
569dd228b5SHeiko Schocher 	struct rb_node *parent = rb_parent(old);
579dd228b5SHeiko Schocher 	new->__rb_parent_color = old->__rb_parent_color;
589dd228b5SHeiko Schocher 	rb_set_parent_color(old, new, color);
599dd228b5SHeiko Schocher 	__rb_change_child(old, new, parent, root);
609dd228b5SHeiko Schocher }
6178acc472SPeter Tyser 
629dd228b5SHeiko Schocher static __always_inline void
__rb_insert(struct rb_node * node,struct rb_root * root,void (* augment_rotate)(struct rb_node * old,struct rb_node * new))639dd228b5SHeiko Schocher __rb_insert(struct rb_node *node, struct rb_root *root,
649dd228b5SHeiko Schocher 	    void (*augment_rotate)(struct rb_node *old, struct rb_node *new))
659dd228b5SHeiko Schocher {
669dd228b5SHeiko Schocher 	struct rb_node *parent = rb_red_parent(node), *gparent, *tmp;
679dd228b5SHeiko Schocher 
689dd228b5SHeiko Schocher 	while (true) {
699dd228b5SHeiko Schocher 		/*
709dd228b5SHeiko Schocher 		 * Loop invariant: node is red
719dd228b5SHeiko Schocher 		 *
729dd228b5SHeiko Schocher 		 * If there is a black parent, we are done.
739dd228b5SHeiko Schocher 		 * Otherwise, take some corrective action as we don't
749dd228b5SHeiko Schocher 		 * want a red root or two consecutive red nodes.
759dd228b5SHeiko Schocher 		 */
769dd228b5SHeiko Schocher 		if (!parent) {
779dd228b5SHeiko Schocher 			rb_set_parent_color(node, NULL, RB_BLACK);
789dd228b5SHeiko Schocher 			break;
799dd228b5SHeiko Schocher 		} else if (rb_is_black(parent))
809dd228b5SHeiko Schocher 			break;
819dd228b5SHeiko Schocher 
829dd228b5SHeiko Schocher 		gparent = rb_red_parent(parent);
839dd228b5SHeiko Schocher 
849dd228b5SHeiko Schocher 		tmp = gparent->rb_right;
859dd228b5SHeiko Schocher 		if (parent != tmp) {	/* parent == gparent->rb_left */
869dd228b5SHeiko Schocher 			if (tmp && rb_is_red(tmp)) {
879dd228b5SHeiko Schocher 				/*
889dd228b5SHeiko Schocher 				 * Case 1 - color flips
899dd228b5SHeiko Schocher 				 *
909dd228b5SHeiko Schocher 				 *       G            g
919dd228b5SHeiko Schocher 				 *      / \          / \
929dd228b5SHeiko Schocher 				 *     p   u  -->   P   U
939dd228b5SHeiko Schocher 				 *    /            /
949dd228b5SHeiko Schocher 				 *   n            N
959dd228b5SHeiko Schocher 				 *
969dd228b5SHeiko Schocher 				 * However, since g's parent might be red, and
979dd228b5SHeiko Schocher 				 * 4) does not allow this, we need to recurse
989dd228b5SHeiko Schocher 				 * at g.
999dd228b5SHeiko Schocher 				 */
1009dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(tmp, gparent, RB_BLACK);
1019dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(parent, gparent, RB_BLACK);
1029dd228b5SHeiko Schocher 				node = gparent;
1039dd228b5SHeiko Schocher 				parent = rb_parent(node);
1049dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(node, parent, RB_RED);
1059dd228b5SHeiko Schocher 				continue;
1069dd228b5SHeiko Schocher 			}
1079dd228b5SHeiko Schocher 
1089dd228b5SHeiko Schocher 			tmp = parent->rb_right;
1099dd228b5SHeiko Schocher 			if (node == tmp) {
1109dd228b5SHeiko Schocher 				/*
1119dd228b5SHeiko Schocher 				 * Case 2 - left rotate at parent
1129dd228b5SHeiko Schocher 				 *
1139dd228b5SHeiko Schocher 				 *      G             G
1149dd228b5SHeiko Schocher 				 *     / \           / \
1159dd228b5SHeiko Schocher 				 *    p   U  -->    n   U
1169dd228b5SHeiko Schocher 				 *     \           /
1179dd228b5SHeiko Schocher 				 *      n         p
1189dd228b5SHeiko Schocher 				 *
1199dd228b5SHeiko Schocher 				 * This still leaves us in violation of 4), the
1209dd228b5SHeiko Schocher 				 * continuation into Case 3 will fix that.
1219dd228b5SHeiko Schocher 				 */
1229dd228b5SHeiko Schocher 				parent->rb_right = tmp = node->rb_left;
1239dd228b5SHeiko Schocher 				node->rb_left = parent;
1249dd228b5SHeiko Schocher 				if (tmp)
1259dd228b5SHeiko Schocher 					rb_set_parent_color(tmp, parent,
1269dd228b5SHeiko Schocher 							    RB_BLACK);
1279dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(parent, node, RB_RED);
1289dd228b5SHeiko Schocher 				augment_rotate(parent, node);
1299dd228b5SHeiko Schocher 				parent = node;
1309dd228b5SHeiko Schocher 				tmp = node->rb_right;
1319dd228b5SHeiko Schocher 			}
1329dd228b5SHeiko Schocher 
1339dd228b5SHeiko Schocher 			/*
1349dd228b5SHeiko Schocher 			 * Case 3 - right rotate at gparent
1359dd228b5SHeiko Schocher 			 *
1369dd228b5SHeiko Schocher 			 *        G           P
1379dd228b5SHeiko Schocher 			 *       / \         / \
1389dd228b5SHeiko Schocher 			 *      p   U  -->  n   g
1399dd228b5SHeiko Schocher 			 *     /                 \
1409dd228b5SHeiko Schocher 			 *    n                   U
1419dd228b5SHeiko Schocher 			 */
1429dd228b5SHeiko Schocher 			gparent->rb_left = tmp;  /* == parent->rb_right */
1439dd228b5SHeiko Schocher 			parent->rb_right = gparent;
1449dd228b5SHeiko Schocher 			if (tmp)
1459dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(tmp, gparent, RB_BLACK);
1469dd228b5SHeiko Schocher 			__rb_rotate_set_parents(gparent, parent, root, RB_RED);
1479dd228b5SHeiko Schocher 			augment_rotate(gparent, parent);
1489dd228b5SHeiko Schocher 			break;
1499dd228b5SHeiko Schocher 		} else {
1509dd228b5SHeiko Schocher 			tmp = gparent->rb_left;
1519dd228b5SHeiko Schocher 			if (tmp && rb_is_red(tmp)) {
1529dd228b5SHeiko Schocher 				/* Case 1 - color flips */
1539dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(tmp, gparent, RB_BLACK);
1549dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(parent, gparent, RB_BLACK);
1559dd228b5SHeiko Schocher 				node = gparent;
1569dd228b5SHeiko Schocher 				parent = rb_parent(node);
1579dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(node, parent, RB_RED);
1589dd228b5SHeiko Schocher 				continue;
1599dd228b5SHeiko Schocher 			}
1609dd228b5SHeiko Schocher 
1619dd228b5SHeiko Schocher 			tmp = parent->rb_left;
1629dd228b5SHeiko Schocher 			if (node == tmp) {
1639dd228b5SHeiko Schocher 				/* Case 2 - right rotate at parent */
1649dd228b5SHeiko Schocher 				parent->rb_left = tmp = node->rb_right;
1659dd228b5SHeiko Schocher 				node->rb_right = parent;
1669dd228b5SHeiko Schocher 				if (tmp)
1679dd228b5SHeiko Schocher 					rb_set_parent_color(tmp, parent,
1689dd228b5SHeiko Schocher 							    RB_BLACK);
1699dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(parent, node, RB_RED);
1709dd228b5SHeiko Schocher 				augment_rotate(parent, node);
1719dd228b5SHeiko Schocher 				parent = node;
1729dd228b5SHeiko Schocher 				tmp = node->rb_left;
1739dd228b5SHeiko Schocher 			}
1749dd228b5SHeiko Schocher 
1759dd228b5SHeiko Schocher 			/* Case 3 - left rotate at gparent */
1769dd228b5SHeiko Schocher 			gparent->rb_right = tmp;  /* == parent->rb_left */
1779dd228b5SHeiko Schocher 			parent->rb_left = gparent;
1789dd228b5SHeiko Schocher 			if (tmp)
1799dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(tmp, gparent, RB_BLACK);
1809dd228b5SHeiko Schocher 			__rb_rotate_set_parents(gparent, parent, root, RB_RED);
1819dd228b5SHeiko Schocher 			augment_rotate(gparent, parent);
1829dd228b5SHeiko Schocher 			break;
1839dd228b5SHeiko Schocher 		}
1849dd228b5SHeiko Schocher 	}
1859dd228b5SHeiko Schocher }
1869dd228b5SHeiko Schocher 
1879dd228b5SHeiko Schocher /*
1889dd228b5SHeiko Schocher  * Inline version for rb_erase() use - we want to be able to inline
1899dd228b5SHeiko Schocher  * and eliminate the dummy_rotate callback there
1909dd228b5SHeiko Schocher  */
1919dd228b5SHeiko Schocher static __always_inline void
____rb_erase_color(struct rb_node * parent,struct rb_root * root,void (* augment_rotate)(struct rb_node * old,struct rb_node * new))1929dd228b5SHeiko Schocher ____rb_erase_color(struct rb_node *parent, struct rb_root *root,
1939dd228b5SHeiko Schocher 	void (*augment_rotate)(struct rb_node *old, struct rb_node *new))
1949dd228b5SHeiko Schocher {
1959dd228b5SHeiko Schocher 	struct rb_node *node = NULL, *sibling, *tmp1, *tmp2;
1969dd228b5SHeiko Schocher 
1979dd228b5SHeiko Schocher 	while (true) {
1989dd228b5SHeiko Schocher 		/*
1999dd228b5SHeiko Schocher 		 * Loop invariants:
2009dd228b5SHeiko Schocher 		 * - node is black (or NULL on first iteration)
2019dd228b5SHeiko Schocher 		 * - node is not the root (parent is not NULL)
2029dd228b5SHeiko Schocher 		 * - All leaf paths going through parent and node have a
2039dd228b5SHeiko Schocher 		 *   black node count that is 1 lower than other leaf paths.
2049dd228b5SHeiko Schocher 		 */
2059dd228b5SHeiko Schocher 		sibling = parent->rb_right;
2069dd228b5SHeiko Schocher 		if (node != sibling) {	/* node == parent->rb_left */
2079dd228b5SHeiko Schocher 			if (rb_is_red(sibling)) {
2089dd228b5SHeiko Schocher 				/*
2099dd228b5SHeiko Schocher 				 * Case 1 - left rotate at parent
2109dd228b5SHeiko Schocher 				 *
2119dd228b5SHeiko Schocher 				 *     P               S
2129dd228b5SHeiko Schocher 				 *    / \             / \
2139dd228b5SHeiko Schocher 				 *   N   s    -->    p   Sr
2149dd228b5SHeiko Schocher 				 *      / \         / \
2159dd228b5SHeiko Schocher 				 *     Sl  Sr      N   Sl
2169dd228b5SHeiko Schocher 				 */
2179dd228b5SHeiko Schocher 				parent->rb_right = tmp1 = sibling->rb_left;
2189dd228b5SHeiko Schocher 				sibling->rb_left = parent;
2199dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(tmp1, parent, RB_BLACK);
2209dd228b5SHeiko Schocher 				__rb_rotate_set_parents(parent, sibling, root,
2219dd228b5SHeiko Schocher 							RB_RED);
2229dd228b5SHeiko Schocher 				augment_rotate(parent, sibling);
2239dd228b5SHeiko Schocher 				sibling = tmp1;
2249dd228b5SHeiko Schocher 			}
2259dd228b5SHeiko Schocher 			tmp1 = sibling->rb_right;
2269dd228b5SHeiko Schocher 			if (!tmp1 || rb_is_black(tmp1)) {
2279dd228b5SHeiko Schocher 				tmp2 = sibling->rb_left;
2289dd228b5SHeiko Schocher 				if (!tmp2 || rb_is_black(tmp2)) {
2299dd228b5SHeiko Schocher 					/*
2309dd228b5SHeiko Schocher 					 * Case 2 - sibling color flip
2319dd228b5SHeiko Schocher 					 * (p could be either color here)
2329dd228b5SHeiko Schocher 					 *
2339dd228b5SHeiko Schocher 					 *    (p)           (p)
2349dd228b5SHeiko Schocher 					 *    / \           / \
2359dd228b5SHeiko Schocher 					 *   N   S    -->  N   s
2369dd228b5SHeiko Schocher 					 *      / \           / \
2379dd228b5SHeiko Schocher 					 *     Sl  Sr        Sl  Sr
2389dd228b5SHeiko Schocher 					 *
2399dd228b5SHeiko Schocher 					 * This leaves us violating 5) which
2409dd228b5SHeiko Schocher 					 * can be fixed by flipping p to black
2419dd228b5SHeiko Schocher 					 * if it was red, or by recursing at p.
2429dd228b5SHeiko Schocher 					 * p is red when coming from Case 1.
2439dd228b5SHeiko Schocher 					 */
2449dd228b5SHeiko Schocher 					rb_set_parent_color(sibling, parent,
2459dd228b5SHeiko Schocher 							    RB_RED);
2469dd228b5SHeiko Schocher 					if (rb_is_red(parent))
2479dd228b5SHeiko Schocher 						rb_set_black(parent);
2489dd228b5SHeiko Schocher 					else {
2499dd228b5SHeiko Schocher 						node = parent;
2509dd228b5SHeiko Schocher 						parent = rb_parent(node);
25178acc472SPeter Tyser 						if (parent)
2529dd228b5SHeiko Schocher 							continue;
25378acc472SPeter Tyser 					}
2549dd228b5SHeiko Schocher 					break;
25578acc472SPeter Tyser 				}
2569dd228b5SHeiko Schocher 				/*
2579dd228b5SHeiko Schocher 				 * Case 3 - right rotate at sibling
2589dd228b5SHeiko Schocher 				 * (p could be either color here)
2599dd228b5SHeiko Schocher 				 *
2609dd228b5SHeiko Schocher 				 *   (p)           (p)
2619dd228b5SHeiko Schocher 				 *   / \           / \
2629dd228b5SHeiko Schocher 				 *  N   S    -->  N   Sl
2639dd228b5SHeiko Schocher 				 *     / \             \
2649dd228b5SHeiko Schocher 				 *    sl  Sr            s
2659dd228b5SHeiko Schocher 				 *                       \
2669dd228b5SHeiko Schocher 				 *                        Sr
2679dd228b5SHeiko Schocher 				 */
2689dd228b5SHeiko Schocher 				sibling->rb_left = tmp1 = tmp2->rb_right;
2699dd228b5SHeiko Schocher 				tmp2->rb_right = sibling;
2709dd228b5SHeiko Schocher 				parent->rb_right = tmp2;
2719dd228b5SHeiko Schocher 				if (tmp1)
2729dd228b5SHeiko Schocher 					rb_set_parent_color(tmp1, sibling,
2739dd228b5SHeiko Schocher 							    RB_BLACK);
2749dd228b5SHeiko Schocher 				augment_rotate(sibling, tmp2);
2759dd228b5SHeiko Schocher 				tmp1 = sibling;
2769dd228b5SHeiko Schocher 				sibling = tmp2;
2779dd228b5SHeiko Schocher 			}
2789dd228b5SHeiko Schocher 			/*
2799dd228b5SHeiko Schocher 			 * Case 4 - left rotate at parent + color flips
2809dd228b5SHeiko Schocher 			 * (p and sl could be either color here.
2819dd228b5SHeiko Schocher 			 *  After rotation, p becomes black, s acquires
2829dd228b5SHeiko Schocher 			 *  p's color, and sl keeps its color)
2839dd228b5SHeiko Schocher 			 *
2849dd228b5SHeiko Schocher 			 *      (p)             (s)
2859dd228b5SHeiko Schocher 			 *      / \             / \
2869dd228b5SHeiko Schocher 			 *     N   S     -->   P   Sr
2879dd228b5SHeiko Schocher 			 *        / \         / \
2889dd228b5SHeiko Schocher 			 *      (sl) sr      N  (sl)
2899dd228b5SHeiko Schocher 			 */
2909dd228b5SHeiko Schocher 			parent->rb_right = tmp2 = sibling->rb_left;
2919dd228b5SHeiko Schocher 			sibling->rb_left = parent;
2929dd228b5SHeiko Schocher 			rb_set_parent_color(tmp1, sibling, RB_BLACK);
2939dd228b5SHeiko Schocher 			if (tmp2)
2949dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent(tmp2, parent);
2959dd228b5SHeiko Schocher 			__rb_rotate_set_parents(parent, sibling, root,
2969dd228b5SHeiko Schocher 						RB_BLACK);
2979dd228b5SHeiko Schocher 			augment_rotate(parent, sibling);
2989dd228b5SHeiko Schocher 			break;
2999dd228b5SHeiko Schocher 		} else {
3009dd228b5SHeiko Schocher 			sibling = parent->rb_left;
3019dd228b5SHeiko Schocher 			if (rb_is_red(sibling)) {
3029dd228b5SHeiko Schocher 				/* Case 1 - right rotate at parent */
3039dd228b5SHeiko Schocher 				parent->rb_left = tmp1 = sibling->rb_right;
3049dd228b5SHeiko Schocher 				sibling->rb_right = parent;
3059dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent_color(tmp1, parent, RB_BLACK);
3069dd228b5SHeiko Schocher 				__rb_rotate_set_parents(parent, sibling, root,
3079dd228b5SHeiko Schocher 							RB_RED);
3089dd228b5SHeiko Schocher 				augment_rotate(parent, sibling);
3099dd228b5SHeiko Schocher 				sibling = tmp1;
3109dd228b5SHeiko Schocher 			}
3119dd228b5SHeiko Schocher 			tmp1 = sibling->rb_left;
3129dd228b5SHeiko Schocher 			if (!tmp1 || rb_is_black(tmp1)) {
3139dd228b5SHeiko Schocher 				tmp2 = sibling->rb_right;
3149dd228b5SHeiko Schocher 				if (!tmp2 || rb_is_black(tmp2)) {
3159dd228b5SHeiko Schocher 					/* Case 2 - sibling color flip */
3169dd228b5SHeiko Schocher 					rb_set_parent_color(sibling, parent,
3179dd228b5SHeiko Schocher 							    RB_RED);
3189dd228b5SHeiko Schocher 					if (rb_is_red(parent))
3199dd228b5SHeiko Schocher 						rb_set_black(parent);
3209dd228b5SHeiko Schocher 					else {
3219dd228b5SHeiko Schocher 						node = parent;
3229dd228b5SHeiko Schocher 						parent = rb_parent(node);
32378acc472SPeter Tyser 						if (parent)
3249dd228b5SHeiko Schocher 							continue;
3259dd228b5SHeiko Schocher 					}
3269dd228b5SHeiko Schocher 					break;
3279dd228b5SHeiko Schocher 				}
3289dd228b5SHeiko Schocher 				/* Case 3 - right rotate at sibling */
3299dd228b5SHeiko Schocher 				sibling->rb_right = tmp1 = tmp2->rb_left;
3309dd228b5SHeiko Schocher 				tmp2->rb_left = sibling;
3319dd228b5SHeiko Schocher 				parent->rb_left = tmp2;
3329dd228b5SHeiko Schocher 				if (tmp1)
3339dd228b5SHeiko Schocher 					rb_set_parent_color(tmp1, sibling,
3349dd228b5SHeiko Schocher 							    RB_BLACK);
3359dd228b5SHeiko Schocher 				augment_rotate(sibling, tmp2);
3369dd228b5SHeiko Schocher 				tmp1 = sibling;
3379dd228b5SHeiko Schocher 				sibling = tmp2;
3389dd228b5SHeiko Schocher 			}
3399dd228b5SHeiko Schocher 			/* Case 4 - left rotate at parent + color flips */
3409dd228b5SHeiko Schocher 			parent->rb_left = tmp2 = sibling->rb_right;
3419dd228b5SHeiko Schocher 			sibling->rb_right = parent;
3429dd228b5SHeiko Schocher 			rb_set_parent_color(tmp1, sibling, RB_BLACK);
3439dd228b5SHeiko Schocher 			if (tmp2)
3449dd228b5SHeiko Schocher 				rb_set_parent(tmp2, parent);
3459dd228b5SHeiko Schocher 			__rb_rotate_set_parents(parent, sibling, root,
3469dd228b5SHeiko Schocher 						RB_BLACK);
3479dd228b5SHeiko Schocher 			augment_rotate(parent, sibling);
3489dd228b5SHeiko Schocher 			break;
3499dd228b5SHeiko Schocher 		}
3509dd228b5SHeiko Schocher 	}
3519dd228b5SHeiko Schocher }
3529dd228b5SHeiko Schocher 
3539dd228b5SHeiko Schocher /* Non-inline version for rb_erase_augmented() use */
__rb_erase_color(struct rb_node * parent,struct rb_root * root,void (* augment_rotate)(struct rb_node * old,struct rb_node * new))3549dd228b5SHeiko Schocher void __rb_erase_color(struct rb_node *parent, struct rb_root *root,
3559dd228b5SHeiko Schocher 	void (*augment_rotate)(struct rb_node *old, struct rb_node *new))
35678acc472SPeter Tyser {
3579dd228b5SHeiko Schocher 	____rb_erase_color(parent, root, augment_rotate);
35878acc472SPeter Tyser }
3599dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(__rb_erase_color);
3609dd228b5SHeiko Schocher 
3619dd228b5SHeiko Schocher /*
3629dd228b5SHeiko Schocher  * Non-augmented rbtree manipulation functions.
3639dd228b5SHeiko Schocher  *
3649dd228b5SHeiko Schocher  * We use dummy augmented callbacks here, and have the compiler optimize them
3659dd228b5SHeiko Schocher  * out of the rb_insert_color() and rb_erase() function definitions.
3669dd228b5SHeiko Schocher  */
3679dd228b5SHeiko Schocher 
dummy_propagate(struct rb_node * node,struct rb_node * stop)3689dd228b5SHeiko Schocher static inline void dummy_propagate(struct rb_node *node, struct rb_node *stop) {}
dummy_copy(struct rb_node * old,struct rb_node * new)3699dd228b5SHeiko Schocher static inline void dummy_copy(struct rb_node *old, struct rb_node *new) {}
dummy_rotate(struct rb_node * old,struct rb_node * new)3709dd228b5SHeiko Schocher static inline void dummy_rotate(struct rb_node *old, struct rb_node *new) {}
3719dd228b5SHeiko Schocher 
3729dd228b5SHeiko Schocher static const struct rb_augment_callbacks dummy_callbacks = {
3739dd228b5SHeiko Schocher 	dummy_propagate, dummy_copy, dummy_rotate
3749dd228b5SHeiko Schocher };
37578acc472SPeter Tyser 
rb_insert_color(struct rb_node * node,struct rb_root * root)37678acc472SPeter Tyser void rb_insert_color(struct rb_node *node, struct rb_root *root)
37778acc472SPeter Tyser {
3789dd228b5SHeiko Schocher 	__rb_insert(node, root, dummy_rotate);
37978acc472SPeter Tyser }
3809dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(rb_insert_color);
38178acc472SPeter Tyser 
rb_erase(struct rb_node * node,struct rb_root * root)38278acc472SPeter Tyser void rb_erase(struct rb_node *node, struct rb_root *root)
38378acc472SPeter Tyser {
3849dd228b5SHeiko Schocher 	struct rb_node *rebalance;
3859dd228b5SHeiko Schocher 	rebalance = __rb_erase_augmented(node, root, &dummy_callbacks);
3869dd228b5SHeiko Schocher 	if (rebalance)
3879dd228b5SHeiko Schocher 		____rb_erase_color(rebalance, root, dummy_rotate);
38878acc472SPeter Tyser }
3899dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(rb_erase);
39078acc472SPeter Tyser 
3919dd228b5SHeiko Schocher /*
3929dd228b5SHeiko Schocher  * Augmented rbtree manipulation functions.
3939dd228b5SHeiko Schocher  *
3949dd228b5SHeiko Schocher  * This instantiates the same __always_inline functions as in the non-augmented
3959dd228b5SHeiko Schocher  * case, but this time with user-defined callbacks.
3969dd228b5SHeiko Schocher  */
39778acc472SPeter Tyser 
__rb_insert_augmented(struct rb_node * node,struct rb_root * root,void (* augment_rotate)(struct rb_node * old,struct rb_node * new))3989dd228b5SHeiko Schocher void __rb_insert_augmented(struct rb_node *node, struct rb_root *root,
3999dd228b5SHeiko Schocher 	void (*augment_rotate)(struct rb_node *old, struct rb_node *new))
40078acc472SPeter Tyser {
4019dd228b5SHeiko Schocher 	__rb_insert(node, root, augment_rotate);
40278acc472SPeter Tyser }
4039dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(__rb_insert_augmented);
40478acc472SPeter Tyser 
40578acc472SPeter Tyser /*
40678acc472SPeter Tyser  * This function returns the first node (in sort order) of the tree.
40778acc472SPeter Tyser  */
rb_first(const struct rb_root * root)4089dd228b5SHeiko Schocher struct rb_node *rb_first(const struct rb_root *root)
40978acc472SPeter Tyser {
41078acc472SPeter Tyser 	struct rb_node	*n;
41178acc472SPeter Tyser 
41278acc472SPeter Tyser 	n = root->rb_node;
41378acc472SPeter Tyser 	if (!n)
41478acc472SPeter Tyser 		return NULL;
41578acc472SPeter Tyser 	while (n->rb_left)
41678acc472SPeter Tyser 		n = n->rb_left;
41778acc472SPeter Tyser 	return n;
41878acc472SPeter Tyser }
4199dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(rb_first);
42078acc472SPeter Tyser 
rb_last(const struct rb_root * root)4219dd228b5SHeiko Schocher struct rb_node *rb_last(const struct rb_root *root)
42278acc472SPeter Tyser {
42378acc472SPeter Tyser 	struct rb_node	*n;
42478acc472SPeter Tyser 
42578acc472SPeter Tyser 	n = root->rb_node;
42678acc472SPeter Tyser 	if (!n)
42778acc472SPeter Tyser 		return NULL;
42878acc472SPeter Tyser 	while (n->rb_right)
42978acc472SPeter Tyser 		n = n->rb_right;
43078acc472SPeter Tyser 	return n;
43178acc472SPeter Tyser }
4329dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(rb_last);
43378acc472SPeter Tyser 
rb_next(const struct rb_node * node)4349dd228b5SHeiko Schocher struct rb_node *rb_next(const struct rb_node *node)
43578acc472SPeter Tyser {
43678acc472SPeter Tyser 	struct rb_node *parent;
43778acc472SPeter Tyser 
4389dd228b5SHeiko Schocher 	if (RB_EMPTY_NODE(node))
43978acc472SPeter Tyser 		return NULL;
44078acc472SPeter Tyser 
4419dd228b5SHeiko Schocher 	/*
4429dd228b5SHeiko Schocher 	 * If we have a right-hand child, go down and then left as far
4439dd228b5SHeiko Schocher 	 * as we can.
4449dd228b5SHeiko Schocher 	 */
44578acc472SPeter Tyser 	if (node->rb_right) {
44678acc472SPeter Tyser 		node = node->rb_right;
44778acc472SPeter Tyser 		while (node->rb_left)
44878acc472SPeter Tyser 			node=node->rb_left;
4499dd228b5SHeiko Schocher 		return (struct rb_node *)node;
45078acc472SPeter Tyser 	}
45178acc472SPeter Tyser 
4529dd228b5SHeiko Schocher 	/*
4539dd228b5SHeiko Schocher 	 * No right-hand children. Everything down and left is smaller than us,
4549dd228b5SHeiko Schocher 	 * so any 'next' node must be in the general direction of our parent.
4559dd228b5SHeiko Schocher 	 * Go up the tree; any time the ancestor is a right-hand child of its
4569dd228b5SHeiko Schocher 	 * parent, keep going up. First time it's a left-hand child of its
4579dd228b5SHeiko Schocher 	 * parent, said parent is our 'next' node.
4589dd228b5SHeiko Schocher 	 */
45978acc472SPeter Tyser 	while ((parent = rb_parent(node)) && node == parent->rb_right)
46078acc472SPeter Tyser 		node = parent;
46178acc472SPeter Tyser 
46278acc472SPeter Tyser 	return parent;
46378acc472SPeter Tyser }
4649dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(rb_next);
46578acc472SPeter Tyser 
rb_prev(const struct rb_node * node)4669dd228b5SHeiko Schocher struct rb_node *rb_prev(const struct rb_node *node)
46778acc472SPeter Tyser {
46878acc472SPeter Tyser 	struct rb_node *parent;
46978acc472SPeter Tyser 
4709dd228b5SHeiko Schocher 	if (RB_EMPTY_NODE(node))
47178acc472SPeter Tyser 		return NULL;
47278acc472SPeter Tyser 
4739dd228b5SHeiko Schocher 	/*
4749dd228b5SHeiko Schocher 	 * If we have a left-hand child, go down and then right as far
4759dd228b5SHeiko Schocher 	 * as we can.
4769dd228b5SHeiko Schocher 	 */
47778acc472SPeter Tyser 	if (node->rb_left) {
47878acc472SPeter Tyser 		node = node->rb_left;
47978acc472SPeter Tyser 		while (node->rb_right)
48078acc472SPeter Tyser 			node=node->rb_right;
4819dd228b5SHeiko Schocher 		return (struct rb_node *)node;
48278acc472SPeter Tyser 	}
48378acc472SPeter Tyser 
4849dd228b5SHeiko Schocher 	/*
4859dd228b5SHeiko Schocher 	 * No left-hand children. Go up till we find an ancestor which
4869dd228b5SHeiko Schocher 	 * is a right-hand child of its parent.
4879dd228b5SHeiko Schocher 	 */
48878acc472SPeter Tyser 	while ((parent = rb_parent(node)) && node == parent->rb_left)
48978acc472SPeter Tyser 		node = parent;
49078acc472SPeter Tyser 
49178acc472SPeter Tyser 	return parent;
49278acc472SPeter Tyser }
4939dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(rb_prev);
49478acc472SPeter Tyser 
rb_replace_node(struct rb_node * victim,struct rb_node * new,struct rb_root * root)49578acc472SPeter Tyser void rb_replace_node(struct rb_node *victim, struct rb_node *new,
49678acc472SPeter Tyser 		     struct rb_root *root)
49778acc472SPeter Tyser {
49878acc472SPeter Tyser 	struct rb_node *parent = rb_parent(victim);
49978acc472SPeter Tyser 
50078acc472SPeter Tyser 	/* Set the surrounding nodes to point to the replacement */
5019dd228b5SHeiko Schocher 	__rb_change_child(victim, new, parent, root);
50278acc472SPeter Tyser 	if (victim->rb_left)
50378acc472SPeter Tyser 		rb_set_parent(victim->rb_left, new);
50478acc472SPeter Tyser 	if (victim->rb_right)
50578acc472SPeter Tyser 		rb_set_parent(victim->rb_right, new);
50678acc472SPeter Tyser 
50778acc472SPeter Tyser 	/* Copy the pointers/colour from the victim to the replacement */
50878acc472SPeter Tyser 	*new = *victim;
50978acc472SPeter Tyser }
5109dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(rb_replace_node);
5119dd228b5SHeiko Schocher 
rb_left_deepest_node(const struct rb_node * node)5129dd228b5SHeiko Schocher static struct rb_node *rb_left_deepest_node(const struct rb_node *node)
5139dd228b5SHeiko Schocher {
5149dd228b5SHeiko Schocher 	for (;;) {
5159dd228b5SHeiko Schocher 		if (node->rb_left)
5169dd228b5SHeiko Schocher 			node = node->rb_left;
5179dd228b5SHeiko Schocher 		else if (node->rb_right)
5189dd228b5SHeiko Schocher 			node = node->rb_right;
5199dd228b5SHeiko Schocher 		else
5209dd228b5SHeiko Schocher 			return (struct rb_node *)node;
5219dd228b5SHeiko Schocher 	}
5229dd228b5SHeiko Schocher }
5239dd228b5SHeiko Schocher 
rb_next_postorder(const struct rb_node * node)5249dd228b5SHeiko Schocher struct rb_node *rb_next_postorder(const struct rb_node *node)
5259dd228b5SHeiko Schocher {
5269dd228b5SHeiko Schocher 	const struct rb_node *parent;
5279dd228b5SHeiko Schocher 	if (!node)
5289dd228b5SHeiko Schocher 		return NULL;
5299dd228b5SHeiko Schocher 	parent = rb_parent(node);
5309dd228b5SHeiko Schocher 
5319dd228b5SHeiko Schocher 	/* If we're sitting on node, we've already seen our children */
5329dd228b5SHeiko Schocher 	if (parent && node == parent->rb_left && parent->rb_right) {
5339dd228b5SHeiko Schocher 		/* If we are the parent's left node, go to the parent's right
5349dd228b5SHeiko Schocher 		 * node then all the way down to the left */
5359dd228b5SHeiko Schocher 		return rb_left_deepest_node(parent->rb_right);
5369dd228b5SHeiko Schocher 	} else
5379dd228b5SHeiko Schocher 		/* Otherwise we are the parent's right node, and the parent
5389dd228b5SHeiko Schocher 		 * should be next */
5399dd228b5SHeiko Schocher 		return (struct rb_node *)parent;
5409dd228b5SHeiko Schocher }
5419dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(rb_next_postorder);
5429dd228b5SHeiko Schocher 
rb_first_postorder(const struct rb_root * root)5439dd228b5SHeiko Schocher struct rb_node *rb_first_postorder(const struct rb_root *root)
5449dd228b5SHeiko Schocher {
5459dd228b5SHeiko Schocher 	if (!root->rb_node)
5469dd228b5SHeiko Schocher 		return NULL;
5479dd228b5SHeiko Schocher 
5489dd228b5SHeiko Schocher 	return rb_left_deepest_node(root->rb_node);
5499dd228b5SHeiko Schocher }
5509dd228b5SHeiko Schocher EXPORT_SYMBOL(rb_first_postorder);
551