]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - net/ipv4/fib_trie.c
[FIB]: Fix rcu_dereference() abuses in fib_trie.c
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / net / ipv4 / fib_trie.c
1 /*
2  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
3  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
4  *   as published by the Free Software Foundation; either version
5  *   2 of the License, or (at your option) any later version.
6  *
7  *   Robert Olsson <robert.olsson@its.uu.se> Uppsala Universitet
8  *     & Swedish University of Agricultural Sciences.
9  *
10  *   Jens Laas <jens.laas@data.slu.se> Swedish University of
11  *     Agricultural Sciences.
12  *
13  *   Hans Liss <hans.liss@its.uu.se>  Uppsala Universitet
14  *
15  * This work is based on the LPC-trie which is originally descibed in:
16  *
17  * An experimental study of compression methods for dynamic tries
18  * Stefan Nilsson and Matti Tikkanen. Algorithmica, 33(1):19-33, 2002.
19  * http://www.nada.kth.se/~snilsson/public/papers/dyntrie2/
20  *
21  *
22  * IP-address lookup using LC-tries. Stefan Nilsson and Gunnar Karlsson
23  * IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 17(6):1083-1092, June 1999
24  *
25  * Version:     $Id: fib_trie.c,v 1.3 2005/06/08 14:20:01 robert Exp $
26  *
27  *
28  * Code from fib_hash has been reused which includes the following header:
29  *
30  *
31  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
32  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
33  *              interface as the means of communication with the user level.
34  *
35  *              IPv4 FIB: lookup engine and maintenance routines.
36  *
37  *
38  * Authors:     Alexey Kuznetsov, <kuznet@ms2.inr.ac.ru>
39  *
40  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
41  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
42  *              as published by the Free Software Foundation; either version
43  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
44  *
45  * Substantial contributions to this work comes from:
46  *
47  *              David S. Miller, <davem@davemloft.net>
48  *              Stephen Hemminger <shemminger@osdl.org>
49  *              Paul E. McKenney <paulmck@us.ibm.com>
50  *              Patrick McHardy <kaber@trash.net>
51  */
52
53 #define VERSION "0.408"
54
55 #include <asm/uaccess.h>
56 #include <asm/system.h>
57 #include <linux/bitops.h>
58 #include <linux/types.h>
59 #include <linux/kernel.h>
60 #include <linux/mm.h>
61 #include <linux/string.h>
62 #include <linux/socket.h>
63 #include <linux/sockios.h>
64 #include <linux/errno.h>
65 #include <linux/in.h>
66 #include <linux/inet.h>
67 #include <linux/inetdevice.h>
68 #include <linux/netdevice.h>
69 #include <linux/if_arp.h>
70 #include <linux/proc_fs.h>
71 #include <linux/rcupdate.h>
72 #include <linux/skbuff.h>
73 #include <linux/netlink.h>
74 #include <linux/init.h>
75 #include <linux/list.h>
76 #include <net/net_namespace.h>
77 #include <net/ip.h>
78 #include <net/protocol.h>
79 #include <net/route.h>
80 #include <net/tcp.h>
81 #include <net/sock.h>
82 #include <net/ip_fib.h>
83 #include "fib_lookup.h"
84
85 #define MAX_STAT_DEPTH 32
86
87 #define KEYLENGTH (8*sizeof(t_key))
88
89 typedef unsigned int t_key;
90
91 #define T_TNODE 0
92 #define T_LEAF  1
93 #define NODE_TYPE_MASK  0x1UL
94 #define NODE_TYPE(node) ((node)->parent & NODE_TYPE_MASK)
95
96 #define IS_TNODE(n) (!(n->parent & T_LEAF))
97 #define IS_LEAF(n) (n->parent & T_LEAF)
98
99 struct node {
100         unsigned long parent;
101         t_key key;
102 };
103
104 struct leaf {
105         unsigned long parent;
106         t_key key;
107         struct hlist_head list;
108         struct rcu_head rcu;
109 };
110
111 struct leaf_info {
112         struct hlist_node hlist;
113         struct rcu_head rcu;
114         int plen;
115         struct list_head falh;
116 };
117
118 struct tnode {
119         unsigned long parent;
120         t_key key;
121         unsigned char pos;              /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
122         unsigned char bits;             /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
123         unsigned int full_children;     /* KEYLENGTH bits needed */
124         unsigned int empty_children;    /* KEYLENGTH bits needed */
125         struct rcu_head rcu;
126         struct node *child[0];
127 };
128
129 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
130 struct trie_use_stats {
131         unsigned int gets;
132         unsigned int backtrack;
133         unsigned int semantic_match_passed;
134         unsigned int semantic_match_miss;
135         unsigned int null_node_hit;
136         unsigned int resize_node_skipped;
137 };
138 #endif
139
140 struct trie_stat {
141         unsigned int totdepth;
142         unsigned int maxdepth;
143         unsigned int tnodes;
144         unsigned int leaves;
145         unsigned int nullpointers;
146         unsigned int nodesizes[MAX_STAT_DEPTH];
147 };
148
149 struct trie {
150         struct node *trie;
151         unsigned int size;
152 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
153         struct trie_use_stats stats;
154 #endif
155 };
156
157 static void put_child(struct trie *t, struct tnode *tn, int i, struct node *n);
158 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, int i, struct node *n, int wasfull);
159 static struct node *resize(struct trie *t, struct tnode *tn);
160 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *tn);
161 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *tn);
162 static void tnode_free(struct tnode *tn);
163
164 static struct kmem_cache *fn_alias_kmem __read_mostly;
165
166 static inline struct tnode *node_parent(struct node *node)
167 {
168         return (struct tnode *)(node->parent & ~NODE_TYPE_MASK);
169 }
170
171 static inline struct tnode *node_parent_rcu(struct node *node)
172 {
173         struct tnode *ret = node_parent(node);
174
175         return rcu_dereference(ret);
176 }
177
178 static inline void node_set_parent(struct node *node, struct tnode *ptr)
179 {
180         rcu_assign_pointer(node->parent,
181                            (unsigned long)ptr | NODE_TYPE(node));
182 }
183
184 static inline struct node *tnode_get_child(struct tnode *tn, unsigned int i)
185 {
186         BUG_ON(i >= 1U << tn->bits);
187
188         return tn->child[i];
189 }
190
191 static inline struct node *tnode_get_child_rcu(struct tnode *tn, unsigned int i)
192 {
193         struct node *ret = tnode_get_child(tn, i);
194
195         return rcu_dereference(ret);
196 }
197
198 static inline int tnode_child_length(const struct tnode *tn)
199 {
200         return 1 << tn->bits;
201 }
202
203 static inline t_key mask_pfx(t_key k, unsigned short l)
204 {
205         return (l == 0) ? 0 : k >> (KEYLENGTH-l) << (KEYLENGTH-l);
206 }
207
208 static inline t_key tkey_extract_bits(t_key a, int offset, int bits)
209 {
210         if (offset < KEYLENGTH)
211                 return ((t_key)(a << offset)) >> (KEYLENGTH - bits);
212         else
213                 return 0;
214 }
215
216 static inline int tkey_equals(t_key a, t_key b)
217 {
218         return a == b;
219 }
220
221 static inline int tkey_sub_equals(t_key a, int offset, int bits, t_key b)
222 {
223         if (bits == 0 || offset >= KEYLENGTH)
224                 return 1;
225         bits = bits > KEYLENGTH ? KEYLENGTH : bits;
226         return ((a ^ b) << offset) >> (KEYLENGTH - bits) == 0;
227 }
228
229 static inline int tkey_mismatch(t_key a, int offset, t_key b)
230 {
231         t_key diff = a ^ b;
232         int i = offset;
233
234         if (!diff)
235                 return 0;
236         while ((diff << i) >> (KEYLENGTH-1) == 0)
237                 i++;
238         return i;
239 }
240
241 /*
242   To understand this stuff, an understanding of keys and all their bits is
243   necessary. Every node in the trie has a key associated with it, but not
244   all of the bits in that key are significant.
245
246   Consider a node 'n' and its parent 'tp'.
247
248   If n is a leaf, every bit in its key is significant. Its presence is
249   necessitated by path compression, since during a tree traversal (when
250   searching for a leaf - unless we are doing an insertion) we will completely
251   ignore all skipped bits we encounter. Thus we need to verify, at the end of
252   a potentially successful search, that we have indeed been walking the
253   correct key path.
254
255   Note that we can never "miss" the correct key in the tree if present by
256   following the wrong path. Path compression ensures that segments of the key
257   that are the same for all keys with a given prefix are skipped, but the
258   skipped part *is* identical for each node in the subtrie below the skipped
259   bit! trie_insert() in this implementation takes care of that - note the
260   call to tkey_sub_equals() in trie_insert().
261
262   if n is an internal node - a 'tnode' here, the various parts of its key
263   have many different meanings.
264
265   Example:
266   _________________________________________________________________
267   | i | i | i | i | i | i | i | N | N | N | S | S | S | S | S | C |
268   -----------------------------------------------------------------
269     0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12  13  14  15
270
271   _________________________________________________________________
272   | C | C | C | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u |
273   -----------------------------------------------------------------
274    16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31
275
276   tp->pos = 7
277   tp->bits = 3
278   n->pos = 15
279   n->bits = 4
280
281   First, let's just ignore the bits that come before the parent tp, that is
282   the bits from 0 to (tp->pos-1). They are *known* but at this point we do
283   not use them for anything.
284
285   The bits from (tp->pos) to (tp->pos + tp->bits - 1) - "N", above - are the
286   index into the parent's child array. That is, they will be used to find
287   'n' among tp's children.
288
289   The bits from (tp->pos + tp->bits) to (n->pos - 1) - "S" - are skipped bits
290   for the node n.
291
292   All the bits we have seen so far are significant to the node n. The rest
293   of the bits are really not needed or indeed known in n->key.
294
295   The bits from (n->pos) to (n->pos + n->bits - 1) - "C" - are the index into
296   n's child array, and will of course be different for each child.
297
298
299   The rest of the bits, from (n->pos + n->bits) onward, are completely unknown
300   at this point.
301
302 */
303
304 static inline void check_tnode(const struct tnode *tn)
305 {
306         WARN_ON(tn && tn->pos+tn->bits > 32);
307 }
308
309 static const int halve_threshold = 25;
310 static const int inflate_threshold = 50;
311 static const int halve_threshold_root = 8;
312 static const int inflate_threshold_root = 15;
313
314
315 static void __alias_free_mem(struct rcu_head *head)
316 {
317         struct fib_alias *fa = container_of(head, struct fib_alias, rcu);
318         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, fa);
319 }
320
321 static inline void alias_free_mem_rcu(struct fib_alias *fa)
322 {
323         call_rcu(&fa->rcu, __alias_free_mem);
324 }
325
326 static void __leaf_free_rcu(struct rcu_head *head)
327 {
328         kfree(container_of(head, struct leaf, rcu));
329 }
330
331 static void __leaf_info_free_rcu(struct rcu_head *head)
332 {
333         kfree(container_of(head, struct leaf_info, rcu));
334 }
335
336 static inline void free_leaf_info(struct leaf_info *leaf)
337 {
338         call_rcu(&leaf->rcu, __leaf_info_free_rcu);
339 }
340
341 static struct tnode *tnode_alloc(size_t size)
342 {
343         struct page *pages;
344
345         if (size <= PAGE_SIZE)
346                 return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
347
348         pages = alloc_pages(GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, get_order(size));
349         if (!pages)
350                 return NULL;
351
352         return page_address(pages);
353 }
354
355 static void __tnode_free_rcu(struct rcu_head *head)
356 {
357         struct tnode *tn = container_of(head, struct tnode, rcu);
358         size_t size = sizeof(struct tnode) +
359                       (sizeof(struct node *) << tn->bits);
360
361         if (size <= PAGE_SIZE)
362                 kfree(tn);
363         else
364                 free_pages((unsigned long)tn, get_order(size));
365 }
366
367 static inline void tnode_free(struct tnode *tn)
368 {
369         if (IS_LEAF(tn)) {
370                 struct leaf *l = (struct leaf *) tn;
371                 call_rcu_bh(&l->rcu, __leaf_free_rcu);
372         } else
373                 call_rcu(&tn->rcu, __tnode_free_rcu);
374 }
375
376 static struct leaf *leaf_new(void)
377 {
378         struct leaf *l = kmalloc(sizeof(struct leaf),  GFP_KERNEL);
379         if (l) {
380                 l->parent = T_LEAF;
381                 INIT_HLIST_HEAD(&l->list);
382         }
383         return l;
384 }
385
386 static struct leaf_info *leaf_info_new(int plen)
387 {
388         struct leaf_info *li = kmalloc(sizeof(struct leaf_info),  GFP_KERNEL);
389         if (li) {
390                 li->plen = plen;
391                 INIT_LIST_HEAD(&li->falh);
392         }
393         return li;
394 }
395
396 static struct tnode* tnode_new(t_key key, int pos, int bits)
397 {
398         size_t sz = sizeof(struct tnode) + (sizeof(struct node *) << bits);
399         struct tnode *tn = tnode_alloc(sz);
400
401         if (tn) {
402                 tn->parent = T_TNODE;
403                 tn->pos = pos;
404                 tn->bits = bits;
405                 tn->key = key;
406                 tn->full_children = 0;
407                 tn->empty_children = 1<<bits;
408         }
409
410         pr_debug("AT %p s=%u %lu\n", tn, (unsigned int) sizeof(struct tnode),
411                  (unsigned long) (sizeof(struct node) << bits));
412         return tn;
413 }
414
415 /*
416  * Check whether a tnode 'n' is "full", i.e. it is an internal node
417  * and no bits are skipped. See discussion in dyntree paper p. 6
418  */
419
420 static inline int tnode_full(const struct tnode *tn, const struct node *n)
421 {
422         if (n == NULL || IS_LEAF(n))
423                 return 0;
424
425         return ((struct tnode *) n)->pos == tn->pos + tn->bits;
426 }
427
428 static inline void put_child(struct trie *t, struct tnode *tn, int i, struct node *n)
429 {
430         tnode_put_child_reorg(tn, i, n, -1);
431 }
432
433  /*
434   * Add a child at position i overwriting the old value.
435   * Update the value of full_children and empty_children.
436   */
437
438 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, int i, struct node *n, int wasfull)
439 {
440         struct node *chi = tn->child[i];
441         int isfull;
442
443         BUG_ON(i >= 1<<tn->bits);
444
445
446         /* update emptyChildren */
447         if (n == NULL && chi != NULL)
448                 tn->empty_children++;
449         else if (n != NULL && chi == NULL)
450                 tn->empty_children--;
451
452         /* update fullChildren */
453         if (wasfull == -1)
454                 wasfull = tnode_full(tn, chi);
455
456         isfull = tnode_full(tn, n);
457         if (wasfull && !isfull)
458                 tn->full_children--;
459         else if (!wasfull && isfull)
460                 tn->full_children++;
461
462         if (n)
463                 node_set_parent(n, tn);
464
465         rcu_assign_pointer(tn->child[i], n);
466 }
467
468 static struct node *resize(struct trie *t, struct tnode *tn)
469 {
470         int i;
471         int err = 0;
472         struct tnode *old_tn;
473         int inflate_threshold_use;
474         int halve_threshold_use;
475         int max_resize;
476
477         if (!tn)
478                 return NULL;
479
480         pr_debug("In tnode_resize %p inflate_threshold=%d threshold=%d\n",
481                  tn, inflate_threshold, halve_threshold);
482
483         /* No children */
484         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn)) {
485                 tnode_free(tn);
486                 return NULL;
487         }
488         /* One child */
489         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn) - 1)
490                 for (i = 0; i < tnode_child_length(tn); i++) {
491                         struct node *n;
492
493                         n = tn->child[i];
494                         if (!n)
495                                 continue;
496
497                         /* compress one level */
498                         node_set_parent(n, NULL);
499                         tnode_free(tn);
500                         return n;
501                 }
502         /*
503          * Double as long as the resulting node has a number of
504          * nonempty nodes that are above the threshold.
505          */
506
507         /*
508          * From "Implementing a dynamic compressed trie" by Stefan Nilsson of
509          * the Helsinki University of Technology and Matti Tikkanen of Nokia
510          * Telecommunications, page 6:
511          * "A node is doubled if the ratio of non-empty children to all
512          * children in the *doubled* node is at least 'high'."
513          *
514          * 'high' in this instance is the variable 'inflate_threshold'. It
515          * is expressed as a percentage, so we multiply it with
516          * tnode_child_length() and instead of multiplying by 2 (since the
517          * child array will be doubled by inflate()) and multiplying
518          * the left-hand side by 100 (to handle the percentage thing) we
519          * multiply the left-hand side by 50.
520          *
521          * The left-hand side may look a bit weird: tnode_child_length(tn)
522          * - tn->empty_children is of course the number of non-null children
523          * in the current node. tn->full_children is the number of "full"
524          * children, that is non-null tnodes with a skip value of 0.
525          * All of those will be doubled in the resulting inflated tnode, so
526          * we just count them one extra time here.
527          *
528          * A clearer way to write this would be:
529          *
530          * to_be_doubled = tn->full_children;
531          * not_to_be_doubled = tnode_child_length(tn) - tn->empty_children -
532          *     tn->full_children;
533          *
534          * new_child_length = tnode_child_length(tn) * 2;
535          *
536          * new_fill_factor = 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) /
537          *      new_child_length;
538          * if (new_fill_factor >= inflate_threshold)
539          *
540          * ...and so on, tho it would mess up the while () loop.
541          *
542          * anyway,
543          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) / new_child_length >=
544          *      inflate_threshold
545          *
546          * avoid a division:
547          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) >=
548          *      inflate_threshold * new_child_length
549          *
550          * expand not_to_be_doubled and to_be_doubled, and shorten:
551          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
552          *    tn->full_children) >= inflate_threshold * new_child_length
553          *
554          * expand new_child_length:
555          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
556          *    tn->full_children) >=
557          *      inflate_threshold * tnode_child_length(tn) * 2
558          *
559          * shorten again:
560          * 50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn) -
561          *    tn->empty_children) >= inflate_threshold *
562          *    tnode_child_length(tn)
563          *
564          */
565
566         check_tnode(tn);
567
568         /* Keep root node larger  */
569
570         if (!tn->parent)
571                 inflate_threshold_use = inflate_threshold_root;
572         else
573                 inflate_threshold_use = inflate_threshold;
574
575         err = 0;
576         max_resize = 10;
577         while ((tn->full_children > 0 &&  max_resize-- &&
578                50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn) - tn->empty_children) >=
579                                 inflate_threshold_use * tnode_child_length(tn))) {
580
581                 old_tn = tn;
582                 tn = inflate(t, tn);
583                 if (IS_ERR(tn)) {
584                         tn = old_tn;
585 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
586                         t->stats.resize_node_skipped++;
587 #endif
588                         break;
589                 }
590         }
591
592         if (max_resize < 0) {
593                 if (!tn->parent)
594                         printk(KERN_WARNING "Fix inflate_threshold_root. Now=%d size=%d bits\n",
595                                inflate_threshold_root, tn->bits);
596                 else
597                         printk(KERN_WARNING "Fix inflate_threshold. Now=%d size=%d bits\n",
598                                inflate_threshold, tn->bits);
599         }
600
601         check_tnode(tn);
602
603         /*
604          * Halve as long as the number of empty children in this
605          * node is above threshold.
606          */
607
608
609         /* Keep root node larger  */
610
611         if (!tn->parent)
612                 halve_threshold_use = halve_threshold_root;
613         else
614                 halve_threshold_use = halve_threshold;
615
616         err = 0;
617         max_resize = 10;
618         while (tn->bits > 1 &&  max_resize-- &&
619                100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children) <
620                halve_threshold_use * tnode_child_length(tn)) {
621
622                 old_tn = tn;
623                 tn = halve(t, tn);
624                 if (IS_ERR(tn)) {
625                         tn = old_tn;
626 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
627                         t->stats.resize_node_skipped++;
628 #endif
629                         break;
630                 }
631         }
632
633         if (max_resize < 0) {
634                 if (!tn->parent)
635                         printk(KERN_WARNING "Fix halve_threshold_root. Now=%d size=%d bits\n",
636                                halve_threshold_root, tn->bits);
637                 else
638                         printk(KERN_WARNING "Fix halve_threshold. Now=%d size=%d bits\n",
639                                halve_threshold, tn->bits);
640         }
641
642         /* Only one child remains */
643         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn) - 1)
644                 for (i = 0; i < tnode_child_length(tn); i++) {
645                         struct node *n;
646
647                         n = tn->child[i];
648                         if (!n)
649                                 continue;
650
651                         /* compress one level */
652
653                         node_set_parent(n, NULL);
654                         tnode_free(tn);
655                         return n;
656                 }
657
658         return (struct node *) tn;
659 }
660
661 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *tn)
662 {
663         struct tnode *oldtnode = tn;
664         int olen = tnode_child_length(tn);
665         int i;
666
667         pr_debug("In inflate\n");
668
669         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos, oldtnode->bits + 1);
670
671         if (!tn)
672                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
673
674         /*
675          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
676          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
677          * fails. In case of failure we return the oldnode and  inflate
678          * of tnode is ignored.
679          */
680
681         for (i = 0; i < olen; i++) {
682                 struct tnode *inode = (struct tnode *) tnode_get_child(oldtnode, i);
683
684                 if (inode &&
685                     IS_TNODE(inode) &&
686                     inode->pos == oldtnode->pos + oldtnode->bits &&
687                     inode->bits > 1) {
688                         struct tnode *left, *right;
689                         t_key m = ~0U << (KEYLENGTH - 1) >> inode->pos;
690
691                         left = tnode_new(inode->key&(~m), inode->pos + 1,
692                                          inode->bits - 1);
693                         if (!left)
694                                 goto nomem;
695
696                         right = tnode_new(inode->key|m, inode->pos + 1,
697                                           inode->bits - 1);
698
699                         if (!right) {
700                                 tnode_free(left);
701                                 goto nomem;
702                         }
703
704                         put_child(t, tn, 2*i, (struct node *) left);
705                         put_child(t, tn, 2*i+1, (struct node *) right);
706                 }
707         }
708
709         for (i = 0; i < olen; i++) {
710                 struct tnode *inode;
711                 struct node *node = tnode_get_child(oldtnode, i);
712                 struct tnode *left, *right;
713                 int size, j;
714
715                 /* An empty child */
716                 if (node == NULL)
717                         continue;
718
719                 /* A leaf or an internal node with skipped bits */
720
721                 if (IS_LEAF(node) || ((struct tnode *) node)->pos >
722                    tn->pos + tn->bits - 1) {
723                         if (tkey_extract_bits(node->key, oldtnode->pos + oldtnode->bits,
724                                              1) == 0)
725                                 put_child(t, tn, 2*i, node);
726                         else
727                                 put_child(t, tn, 2*i+1, node);
728                         continue;
729                 }
730
731                 /* An internal node with two children */
732                 inode = (struct tnode *) node;
733
734                 if (inode->bits == 1) {
735                         put_child(t, tn, 2*i, inode->child[0]);
736                         put_child(t, tn, 2*i+1, inode->child[1]);
737
738                         tnode_free(inode);
739                         continue;
740                 }
741
742                 /* An internal node with more than two children */
743
744                 /* We will replace this node 'inode' with two new
745                  * ones, 'left' and 'right', each with half of the
746                  * original children. The two new nodes will have
747                  * a position one bit further down the key and this
748                  * means that the "significant" part of their keys
749                  * (see the discussion near the top of this file)
750                  * will differ by one bit, which will be "0" in
751                  * left's key and "1" in right's key. Since we are
752                  * moving the key position by one step, the bit that
753                  * we are moving away from - the bit at position
754                  * (inode->pos) - is the one that will differ between
755                  * left and right. So... we synthesize that bit in the
756                  * two  new keys.
757                  * The mask 'm' below will be a single "one" bit at
758                  * the position (inode->pos)
759                  */
760
761                 /* Use the old key, but set the new significant
762                  *   bit to zero.
763                  */
764
765                 left = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, 2*i);
766                 put_child(t, tn, 2*i, NULL);
767
768                 BUG_ON(!left);
769
770                 right = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, 2*i+1);
771                 put_child(t, tn, 2*i+1, NULL);
772
773                 BUG_ON(!right);
774
775                 size = tnode_child_length(left);
776                 for (j = 0; j < size; j++) {
777                         put_child(t, left, j, inode->child[j]);
778                         put_child(t, right, j, inode->child[j + size]);
779                 }
780                 put_child(t, tn, 2*i, resize(t, left));
781                 put_child(t, tn, 2*i+1, resize(t, right));
782
783                 tnode_free(inode);
784         }
785         tnode_free(oldtnode);
786         return tn;
787 nomem:
788         {
789                 int size = tnode_child_length(tn);
790                 int j;
791
792                 for (j = 0; j < size; j++)
793                         if (tn->child[j])
794                                 tnode_free((struct tnode *)tn->child[j]);
795
796                 tnode_free(tn);
797
798                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
799         }
800 }
801
802 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *tn)
803 {
804         struct tnode *oldtnode = tn;
805         struct node *left, *right;
806         int i;
807         int olen = tnode_child_length(tn);
808
809         pr_debug("In halve\n");
810
811         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos, oldtnode->bits - 1);
812
813         if (!tn)
814                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
815
816         /*
817          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
818          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
819          * fails. In case of failure we return the oldnode and halve
820          * of tnode is ignored.
821          */
822
823         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
824                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
825                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
826
827                 /* Two nonempty children */
828                 if (left && right) {
829                         struct tnode *newn;
830
831                         newn = tnode_new(left->key, tn->pos + tn->bits, 1);
832
833                         if (!newn)
834                                 goto nomem;
835
836                         put_child(t, tn, i/2, (struct node *)newn);
837                 }
838
839         }
840
841         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
842                 struct tnode *newBinNode;
843
844                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
845                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
846
847                 /* At least one of the children is empty */
848                 if (left == NULL) {
849                         if (right == NULL)    /* Both are empty */
850                                 continue;
851                         put_child(t, tn, i/2, right);
852                         continue;
853                 }
854
855                 if (right == NULL) {
856                         put_child(t, tn, i/2, left);
857                         continue;
858                 }
859
860                 /* Two nonempty children */
861                 newBinNode = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, i/2);
862                 put_child(t, tn, i/2, NULL);
863                 put_child(t, newBinNode, 0, left);
864                 put_child(t, newBinNode, 1, right);
865                 put_child(t, tn, i/2, resize(t, newBinNode));
866         }
867         tnode_free(oldtnode);
868         return tn;
869 nomem:
870         {
871                 int size = tnode_child_length(tn);
872                 int j;
873
874                 for (j = 0; j < size; j++)
875                         if (tn->child[j])
876                                 tnode_free((struct tnode *)tn->child[j]);
877
878                 tnode_free(tn);
879
880                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
881         }
882 }
883
884 /* readside must use rcu_read_lock currently dump routines
885  via get_fa_head and dump */
886
887 static struct leaf_info *find_leaf_info(struct leaf *l, int plen)
888 {
889         struct hlist_head *head = &l->list;
890         struct hlist_node *node;
891         struct leaf_info *li;
892
893         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, head, hlist)
894                 if (li->plen == plen)
895                         return li;
896
897         return NULL;
898 }
899
900 static inline struct list_head * get_fa_head(struct leaf *l, int plen)
901 {
902         struct leaf_info *li = find_leaf_info(l, plen);
903
904         if (!li)
905                 return NULL;
906
907         return &li->falh;
908 }
909
910 static void insert_leaf_info(struct hlist_head *head, struct leaf_info *new)
911 {
912         struct leaf_info *li = NULL, *last = NULL;
913         struct hlist_node *node;
914
915         if (hlist_empty(head)) {
916                 hlist_add_head_rcu(&new->hlist, head);
917         } else {
918                 hlist_for_each_entry(li, node, head, hlist) {
919                         if (new->plen > li->plen)
920                                 break;
921
922                         last = li;
923                 }
924                 if (last)
925                         hlist_add_after_rcu(&last->hlist, &new->hlist);
926                 else
927                         hlist_add_before_rcu(&new->hlist, &li->hlist);
928         }
929 }
930
931 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
932
933 static struct leaf *
934 fib_find_node(struct trie *t, u32 key)
935 {
936         int pos;
937         struct tnode *tn;
938         struct node *n;
939
940         pos = 0;
941         n = rcu_dereference(t->trie);
942
943         while (n != NULL &&  NODE_TYPE(n) == T_TNODE) {
944                 tn = (struct tnode *) n;
945
946                 check_tnode(tn);
947
948                 if (tkey_sub_equals(tn->key, pos, tn->pos-pos, key)) {
949                         pos = tn->pos + tn->bits;
950                         n = tnode_get_child_rcu(tn, tkey_extract_bits(key, tn->pos, tn->bits));
951                 } else
952                         break;
953         }
954         /* Case we have found a leaf. Compare prefixes */
955
956         if (n != NULL && IS_LEAF(n) && tkey_equals(key, n->key))
957                 return (struct leaf *)n;
958
959         return NULL;
960 }
961
962 static struct node *trie_rebalance(struct trie *t, struct tnode *tn)
963 {
964         int wasfull;
965         t_key cindex, key = tn->key;
966         struct tnode *tp;
967
968         while (tn != NULL && (tp = node_parent((struct node *)tn)) != NULL) {
969                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
970                 wasfull = tnode_full(tp, tnode_get_child(tp, cindex));
971                 tn = (struct tnode *) resize (t, (struct tnode *)tn);
972                 tnode_put_child_reorg((struct tnode *)tp, cindex,(struct node*)tn, wasfull);
973
974                 tp = node_parent((struct node *) tn);
975                 if (!tp)
976                         break;
977                 tn = tp;
978         }
979
980         /* Handle last (top) tnode */
981         if (IS_TNODE(tn))
982                 tn = (struct tnode*) resize(t, (struct tnode *)tn);
983
984         return (struct node*) tn;
985 }
986
987 /* only used from updater-side */
988
989 static struct list_head *fib_insert_node(struct trie *t, u32 key, int plen)
990 {
991         int pos, newpos;
992         struct tnode *tp = NULL, *tn = NULL;
993         struct node *n;
994         struct leaf *l;
995         int missbit;
996         struct list_head *fa_head = NULL;
997         struct leaf_info *li;
998         t_key cindex;
999
1000         pos = 0;
1001         n = t->trie;
1002
1003         /* If we point to NULL, stop. Either the tree is empty and we should
1004          * just put a new leaf in if, or we have reached an empty child slot,
1005          * and we should just put our new leaf in that.
1006          * If we point to a T_TNODE, check if it matches our key. Note that
1007          * a T_TNODE might be skipping any number of bits - its 'pos' need
1008          * not be the parent's 'pos'+'bits'!
1009          *
1010          * If it does match the current key, get pos/bits from it, extract
1011          * the index from our key, push the T_TNODE and walk the tree.
1012          *
1013          * If it doesn't, we have to replace it with a new T_TNODE.
1014          *
1015          * If we point to a T_LEAF, it might or might not have the same key
1016          * as we do. If it does, just change the value, update the T_LEAF's
1017          * value, and return it.
1018          * If it doesn't, we need to replace it with a T_TNODE.
1019          */
1020
1021         while (n != NULL &&  NODE_TYPE(n) == T_TNODE) {
1022                 tn = (struct tnode *) n;
1023
1024                 check_tnode(tn);
1025
1026                 if (tkey_sub_equals(tn->key, pos, tn->pos-pos, key)) {
1027                         tp = tn;
1028                         pos = tn->pos + tn->bits;
1029                         n = tnode_get_child(tn, tkey_extract_bits(key, tn->pos, tn->bits));
1030
1031                         BUG_ON(n && node_parent(n) != tn);
1032                 } else
1033                         break;
1034         }
1035
1036         /*
1037          * n  ----> NULL, LEAF or TNODE
1038          *
1039          * tp is n's (parent) ----> NULL or TNODE
1040          */
1041
1042         BUG_ON(tp && IS_LEAF(tp));
1043
1044         /* Case 1: n is a leaf. Compare prefixes */
1045
1046         if (n != NULL && IS_LEAF(n) && tkey_equals(key, n->key)) {
1047                 l = (struct leaf *) n;
1048                 li = leaf_info_new(plen);
1049
1050                 if (!li)
1051                         return NULL;
1052
1053                 fa_head = &li->falh;
1054                 insert_leaf_info(&l->list, li);
1055                 goto done;
1056         }
1057         l = leaf_new();
1058
1059         if (!l)
1060                 return NULL;
1061
1062         l->key = key;
1063         li = leaf_info_new(plen);
1064
1065         if (!li) {
1066                 tnode_free((struct tnode *) l);
1067                 return NULL;
1068         }
1069
1070         fa_head = &li->falh;
1071         insert_leaf_info(&l->list, li);
1072
1073         if (t->trie && n == NULL) {
1074                 /* Case 2: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1075
1076                 node_set_parent((struct node *)l, tp);
1077
1078                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1079                 put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, (struct node *)l);
1080         } else {
1081                 /* Case 3: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match. */
1082                 /*
1083                  *  Add a new tnode here
1084                  *  first tnode need some special handling
1085                  */
1086
1087                 if (tp)
1088                         pos = tp->pos+tp->bits;
1089                 else
1090                         pos = 0;
1091
1092                 if (n) {
1093                         newpos = tkey_mismatch(key, pos, n->key);
1094                         tn = tnode_new(n->key, newpos, 1);
1095                 } else {
1096                         newpos = 0;
1097                         tn = tnode_new(key, newpos, 1); /* First tnode */
1098                 }
1099
1100                 if (!tn) {
1101                         free_leaf_info(li);
1102                         tnode_free((struct tnode *) l);
1103                         return NULL;
1104                 }
1105
1106                 node_set_parent((struct node *)tn, tp);
1107
1108                 missbit = tkey_extract_bits(key, newpos, 1);
1109                 put_child(t, tn, missbit, (struct node *)l);
1110                 put_child(t, tn, 1-missbit, n);
1111
1112                 if (tp) {
1113                         cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1114                         put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, (struct node *)tn);
1115                 } else {
1116                         rcu_assign_pointer(t->trie, (struct node *)tn); /* First tnode */
1117                         tp = tn;
1118                 }
1119         }
1120
1121         if (tp && tp->pos + tp->bits > 32)
1122                 printk(KERN_WARNING "fib_trie tp=%p pos=%d, bits=%d, key=%0x plen=%d\n",
1123                        tp, tp->pos, tp->bits, key, plen);
1124
1125         /* Rebalance the trie */
1126
1127         rcu_assign_pointer(t->trie, trie_rebalance(t, tp));
1128 done:
1129         return fa_head;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Caller must hold RTNL.
1134  */
1135 static int fn_trie_insert(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1136 {
1137         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1138         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1139         struct list_head *fa_head = NULL;
1140         struct fib_info *fi;
1141         int plen = cfg->fc_dst_len;
1142         u8 tos = cfg->fc_tos;
1143         u32 key, mask;
1144         int err;
1145         struct leaf *l;
1146
1147         if (plen > 32)
1148                 return -EINVAL;
1149
1150         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1151
1152         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1153
1154         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1155
1156         if (key & ~mask)
1157                 return -EINVAL;
1158
1159         key = key & mask;
1160
1161         fi = fib_create_info(cfg);
1162         if (IS_ERR(fi)) {
1163                 err = PTR_ERR(fi);
1164                 goto err;
1165         }
1166
1167         l = fib_find_node(t, key);
1168         fa = NULL;
1169
1170         if (l) {
1171                 fa_head = get_fa_head(l, plen);
1172                 fa = fib_find_alias(fa_head, tos, fi->fib_priority);
1173         }
1174
1175         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1176          * with the same keys [prefix,tos,priority], if such key already
1177          * exists or to the node before which we will insert new one.
1178          *
1179          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1180          * insert to the head of f.
1181          *
1182          * If f is NULL, no fib node matched the destination key
1183          * and we need to allocate a new one of those as well.
1184          */
1185
1186         if (fa && fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1187                 struct fib_alias *fa_orig;
1188
1189                 err = -EEXIST;
1190                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1191                         goto out;
1192
1193                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1194                         struct fib_info *fi_drop;
1195                         u8 state;
1196
1197                         if (fi->fib_treeref > 1)
1198                                 goto out;
1199
1200                         err = -ENOBUFS;
1201                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1202                         if (new_fa == NULL)
1203                                 goto out;
1204
1205                         fi_drop = fa->fa_info;
1206                         new_fa->fa_tos = fa->fa_tos;
1207                         new_fa->fa_info = fi;
1208                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1209                         new_fa->fa_scope = cfg->fc_scope;
1210                         state = fa->fa_state;
1211                         new_fa->fa_state &= ~FA_S_ACCESSED;
1212
1213                         list_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1214                         alias_free_mem_rcu(fa);
1215
1216                         fib_release_info(fi_drop);
1217                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1218                                 rt_cache_flush(-1);
1219                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1220                                 tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, NLM_F_REPLACE);
1221
1222                         goto succeeded;
1223                 }
1224                 /* Error if we find a perfect match which
1225                  * uses the same scope, type, and nexthop
1226                  * information.
1227                  */
1228                 fa_orig = fa;
1229                 list_for_each_entry(fa, fa_orig->fa_list.prev, fa_list) {
1230                         if (fa->fa_tos != tos)
1231                                 break;
1232                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1233                                 break;
1234                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1235                             fa->fa_scope == cfg->fc_scope &&
1236                             fa->fa_info == fi) {
1237                                 goto out;
1238                         }
1239                 }
1240                 if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND))
1241                         fa = fa_orig;
1242         }
1243         err = -ENOENT;
1244         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1245                 goto out;
1246
1247         err = -ENOBUFS;
1248         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1249         if (new_fa == NULL)
1250                 goto out;
1251
1252         new_fa->fa_info = fi;
1253         new_fa->fa_tos = tos;
1254         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1255         new_fa->fa_scope = cfg->fc_scope;
1256         new_fa->fa_state = 0;
1257         /*
1258          * Insert new entry to the list.
1259          */
1260
1261         if (!fa_head) {
1262                 fa_head = fib_insert_node(t, key, plen);
1263                 if (unlikely(!fa_head)) {
1264                         err = -ENOMEM;
1265                         goto out_free_new_fa;
1266                 }
1267         }
1268
1269         list_add_tail_rcu(&new_fa->fa_list,
1270                           (fa ? &fa->fa_list : fa_head));
1271
1272         t->size++;
1273
1274         rt_cache_flush(-1);
1275         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, tb->tb_id,
1276                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1277 succeeded:
1278         return 0;
1279
1280 out_free_new_fa:
1281         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1282 out:
1283         fib_release_info(fi);
1284 err:
1285         return err;
1286 }
1287
1288
1289 /* should be called with rcu_read_lock */
1290 static inline int check_leaf(struct trie *t, struct leaf *l,
1291                              t_key key, int *plen, const struct flowi *flp,
1292                              struct fib_result *res)
1293 {
1294         int err, i;
1295         __be32 mask;
1296         struct leaf_info *li;
1297         struct hlist_head *hhead = &l->list;
1298         struct hlist_node *node;
1299
1300         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, hhead, hlist) {
1301                 i = li->plen;
1302                 mask = inet_make_mask(i);
1303                 if (l->key != (key & ntohl(mask)))
1304                         continue;
1305
1306                 if ((err = fib_semantic_match(&li->falh, flp, res, htonl(l->key), mask, i)) <= 0) {
1307                         *plen = i;
1308 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1309                         t->stats.semantic_match_passed++;
1310 #endif
1311                         return err;
1312                 }
1313 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1314                 t->stats.semantic_match_miss++;
1315 #endif
1316         }
1317         return 1;
1318 }
1319
1320 static int
1321 fn_trie_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi *flp, struct fib_result *res)
1322 {
1323         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1324         int plen, ret = 0;
1325         struct node *n;
1326         struct tnode *pn;
1327         int pos, bits;
1328         t_key key = ntohl(flp->fl4_dst);
1329         int chopped_off;
1330         t_key cindex = 0;
1331         int current_prefix_length = KEYLENGTH;
1332         struct tnode *cn;
1333         t_key node_prefix, key_prefix, pref_mismatch;
1334         int mp;
1335
1336         rcu_read_lock();
1337
1338         n = rcu_dereference(t->trie);
1339         if (!n)
1340                 goto failed;
1341
1342 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1343         t->stats.gets++;
1344 #endif
1345
1346         /* Just a leaf? */
1347         if (IS_LEAF(n)) {
1348                 if ((ret = check_leaf(t, (struct leaf *)n, key, &plen, flp, res)) <= 0)
1349                         goto found;
1350                 goto failed;
1351         }
1352         pn = (struct tnode *) n;
1353         chopped_off = 0;
1354
1355         while (pn) {
1356                 pos = pn->pos;
1357                 bits = pn->bits;
1358
1359                 if (!chopped_off)
1360                         cindex = tkey_extract_bits(mask_pfx(key, current_prefix_length),
1361                                                    pos, bits);
1362
1363                 n = tnode_get_child(pn, cindex);
1364
1365                 if (n == NULL) {
1366 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1367                         t->stats.null_node_hit++;
1368 #endif
1369                         goto backtrace;
1370                 }
1371
1372                 if (IS_LEAF(n)) {
1373                         if ((ret = check_leaf(t, (struct leaf *)n, key, &plen, flp, res)) <= 0)
1374                                 goto found;
1375                         else
1376                                 goto backtrace;
1377                 }
1378
1379 #define HL_OPTIMIZE
1380 #ifdef HL_OPTIMIZE
1381                 cn = (struct tnode *)n;
1382
1383                 /*
1384                  * It's a tnode, and we can do some extra checks here if we
1385                  * like, to avoid descending into a dead-end branch.
1386                  * This tnode is in the parent's child array at index
1387                  * key[p_pos..p_pos+p_bits] but potentially with some bits
1388                  * chopped off, so in reality the index may be just a
1389                  * subprefix, padded with zero at the end.
1390                  * We can also take a look at any skipped bits in this
1391                  * tnode - everything up to p_pos is supposed to be ok,
1392                  * and the non-chopped bits of the index (se previous
1393                  * paragraph) are also guaranteed ok, but the rest is
1394                  * considered unknown.
1395                  *
1396                  * The skipped bits are key[pos+bits..cn->pos].
1397                  */
1398
1399                 /* If current_prefix_length < pos+bits, we are already doing
1400                  * actual prefix  matching, which means everything from
1401                  * pos+(bits-chopped_off) onward must be zero along some
1402                  * branch of this subtree - otherwise there is *no* valid
1403                  * prefix present. Here we can only check the skipped
1404                  * bits. Remember, since we have already indexed into the
1405                  * parent's child array, we know that the bits we chopped of
1406                  * *are* zero.
1407                  */
1408
1409                 /* NOTA BENE: CHECKING ONLY SKIPPED BITS FOR THE NEW NODE HERE */
1410
1411                 if (current_prefix_length < pos+bits) {
1412                         if (tkey_extract_bits(cn->key, current_prefix_length,
1413                                                 cn->pos - current_prefix_length) != 0 ||
1414                             !(cn->child[0]))
1415                                 goto backtrace;
1416                 }
1417
1418                 /*
1419                  * If chopped_off=0, the index is fully validated and we
1420                  * only need to look at the skipped bits for this, the new,
1421                  * tnode. What we actually want to do is to find out if
1422                  * these skipped bits match our key perfectly, or if we will
1423                  * have to count on finding a matching prefix further down,
1424                  * because if we do, we would like to have some way of
1425                  * verifying the existence of such a prefix at this point.
1426                  */
1427
1428                 /* The only thing we can do at this point is to verify that
1429                  * any such matching prefix can indeed be a prefix to our
1430                  * key, and if the bits in the node we are inspecting that
1431                  * do not match our key are not ZERO, this cannot be true.
1432                  * Thus, find out where there is a mismatch (before cn->pos)
1433                  * and verify that all the mismatching bits are zero in the
1434                  * new tnode's key.
1435                  */
1436
1437                 /* Note: We aren't very concerned about the piece of the key
1438                  * that precede pn->pos+pn->bits, since these have already been
1439                  * checked. The bits after cn->pos aren't checked since these are
1440                  * by definition "unknown" at this point. Thus, what we want to
1441                  * see is if we are about to enter the "prefix matching" state,
1442                  * and in that case verify that the skipped bits that will prevail
1443                  * throughout this subtree are zero, as they have to be if we are
1444                  * to find a matching prefix.
1445                  */
1446
1447                 node_prefix = mask_pfx(cn->key, cn->pos);
1448                 key_prefix = mask_pfx(key, cn->pos);
1449                 pref_mismatch = key_prefix^node_prefix;
1450                 mp = 0;
1451
1452                 /* In short: If skipped bits in this node do not match the search
1453                  * key, enter the "prefix matching" state.directly.
1454                  */
1455                 if (pref_mismatch) {
1456                         while (!(pref_mismatch & (1<<(KEYLENGTH-1)))) {
1457                                 mp++;
1458                                 pref_mismatch = pref_mismatch <<1;
1459                         }
1460                         key_prefix = tkey_extract_bits(cn->key, mp, cn->pos-mp);
1461
1462                         if (key_prefix != 0)
1463                                 goto backtrace;
1464
1465                         if (current_prefix_length >= cn->pos)
1466                                 current_prefix_length = mp;
1467                 }
1468 #endif
1469                 pn = (struct tnode *)n; /* Descend */
1470                 chopped_off = 0;
1471                 continue;
1472
1473 backtrace:
1474                 chopped_off++;
1475
1476                 /* As zero don't change the child key (cindex) */
1477                 while ((chopped_off <= pn->bits) && !(cindex & (1<<(chopped_off-1))))
1478                         chopped_off++;
1479
1480                 /* Decrease current_... with bits chopped off */
1481                 if (current_prefix_length > pn->pos + pn->bits - chopped_off)
1482                         current_prefix_length = pn->pos + pn->bits - chopped_off;
1483
1484                 /*
1485                  * Either we do the actual chop off according or if we have
1486                  * chopped off all bits in this tnode walk up to our parent.
1487                  */
1488
1489                 if (chopped_off <= pn->bits) {
1490                         cindex &= ~(1 << (chopped_off-1));
1491                 } else {
1492                         struct tnode *parent = node_parent((struct node *) pn);
1493                         if (!parent)
1494                                 goto failed;
1495
1496                         /* Get Child's index */
1497                         cindex = tkey_extract_bits(pn->key, parent->pos, parent->bits);
1498                         pn = parent;
1499                         chopped_off = 0;
1500
1501 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1502                         t->stats.backtrack++;
1503 #endif
1504                         goto backtrace;
1505                 }
1506         }
1507 failed:
1508         ret = 1;
1509 found:
1510         rcu_read_unlock();
1511         return ret;
1512 }
1513
1514 /* only called from updater side */
1515 static int trie_leaf_remove(struct trie *t, t_key key)
1516 {
1517         t_key cindex;
1518         struct tnode *tp = NULL;
1519         struct node *n = t->trie;
1520         struct leaf *l;
1521
1522         pr_debug("entering trie_leaf_remove(%p)\n", n);
1523
1524         /* Note that in the case skipped bits, those bits are *not* checked!
1525          * When we finish this, we will have NULL or a T_LEAF, and the
1526          * T_LEAF may or may not match our key.
1527          */
1528
1529         while (n != NULL && IS_TNODE(n)) {
1530                 struct tnode *tn = (struct tnode *) n;
1531                 check_tnode(tn);
1532                 n = tnode_get_child(tn ,tkey_extract_bits(key, tn->pos, tn->bits));
1533
1534                 BUG_ON(n && node_parent(n) != tn);
1535         }
1536         l = (struct leaf *) n;
1537
1538         if (!n || !tkey_equals(l->key, key))
1539                 return 0;
1540
1541         /*
1542          * Key found.
1543          * Remove the leaf and rebalance the tree
1544          */
1545
1546         t->size--;
1547
1548         tp = node_parent(n);
1549         tnode_free((struct tnode *) n);
1550
1551         if (tp) {
1552                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1553                 put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, NULL);
1554                 rcu_assign_pointer(t->trie, trie_rebalance(t, tp));
1555         } else
1556                 rcu_assign_pointer(t->trie, NULL);
1557
1558         return 1;
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Caller must hold RTNL.
1563  */
1564 static int fn_trie_delete(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1565 {
1566         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1567         u32 key, mask;
1568         int plen = cfg->fc_dst_len;
1569         u8 tos = cfg->fc_tos;
1570         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1571         struct list_head *fa_head;
1572         struct leaf *l;
1573         struct leaf_info *li;
1574
1575         if (plen > 32)
1576                 return -EINVAL;
1577
1578         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1579         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1580
1581         if (key & ~mask)
1582                 return -EINVAL;
1583
1584         key = key & mask;
1585         l = fib_find_node(t, key);
1586
1587         if (!l)
1588                 return -ESRCH;
1589
1590         fa_head = get_fa_head(l, plen);
1591         fa = fib_find_alias(fa_head, tos, 0);
1592
1593         if (!fa)
1594                 return -ESRCH;
1595
1596         pr_debug("Deleting %08x/%d tos=%d t=%p\n", key, plen, tos, t);
1597
1598         fa_to_delete = NULL;
1599         fa_head = fa->fa_list.prev;
1600
1601         list_for_each_entry(fa, fa_head, fa_list) {
1602                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1603
1604                 if (fa->fa_tos != tos)
1605                         break;
1606
1607                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1608                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1609                      fa->fa_scope == cfg->fc_scope) &&
1610                     (!cfg->fc_protocol ||
1611                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1612                     fib_nh_match(cfg, fi) == 0) {
1613                         fa_to_delete = fa;
1614                         break;
1615                 }
1616         }
1617
1618         if (!fa_to_delete)
1619                 return -ESRCH;
1620
1621         fa = fa_to_delete;
1622         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa, plen, tb->tb_id,
1623                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1624
1625         l = fib_find_node(t, key);
1626         li = find_leaf_info(l, plen);
1627
1628         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1629
1630         if (list_empty(fa_head)) {
1631                 hlist_del_rcu(&li->hlist);
1632                 free_leaf_info(li);
1633         }
1634
1635         if (hlist_empty(&l->list))
1636                 trie_leaf_remove(t, key);
1637
1638         if (fa->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1639                 rt_cache_flush(-1);
1640
1641         fib_release_info(fa->fa_info);
1642         alias_free_mem_rcu(fa);
1643         return 0;
1644 }
1645
1646 static int trie_flush_list(struct trie *t, struct list_head *head)
1647 {
1648         struct fib_alias *fa, *fa_node;
1649         int found = 0;
1650
1651         list_for_each_entry_safe(fa, fa_node, head, fa_list) {
1652                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1653
1654                 if (fi && (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)) {
1655                         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1656                         fib_release_info(fa->fa_info);
1657                         alias_free_mem_rcu(fa);
1658                         found++;
1659                 }
1660         }
1661         return found;
1662 }
1663
1664 static int trie_flush_leaf(struct trie *t, struct leaf *l)
1665 {
1666         int found = 0;
1667         struct hlist_head *lih = &l->list;
1668         struct hlist_node *node, *tmp;
1669         struct leaf_info *li = NULL;
1670
1671         hlist_for_each_entry_safe(li, node, tmp, lih, hlist) {
1672                 found += trie_flush_list(t, &li->falh);
1673
1674                 if (list_empty(&li->falh)) {
1675                         hlist_del_rcu(&li->hlist);
1676                         free_leaf_info(li);
1677                 }
1678         }
1679         return found;
1680 }
1681
1682 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
1683
1684 static struct leaf *nextleaf(struct trie *t, struct leaf *thisleaf)
1685 {
1686         struct node *c = (struct node *) thisleaf;
1687         struct tnode *p;
1688         int idx;
1689         struct node *trie = rcu_dereference(t->trie);
1690
1691         if (c == NULL) {
1692                 if (trie == NULL)
1693                         return NULL;
1694
1695                 if (IS_LEAF(trie))          /* trie w. just a leaf */
1696                         return (struct leaf *) trie;
1697
1698                 p = (struct tnode*) trie;  /* Start */
1699         } else
1700                 p = node_parent_rcu(c);
1701
1702         while (p) {
1703                 int pos, last;
1704
1705                 /*  Find the next child of the parent */
1706                 if (c)
1707                         pos = 1 + tkey_extract_bits(c->key, p->pos, p->bits);
1708                 else
1709                         pos = 0;
1710
1711                 last = 1 << p->bits;
1712                 for (idx = pos; idx < last ; idx++) {
1713                         c = rcu_dereference(p->child[idx]);
1714
1715                         if (!c)
1716                                 continue;
1717
1718                         /* Decend if tnode */
1719                         while (IS_TNODE(c)) {
1720                                 p = (struct tnode *) c;
1721                                 idx = 0;
1722
1723                                 /* Rightmost non-NULL branch */
1724                                 if (p && IS_TNODE(p))
1725                                         while (!(c = rcu_dereference(p->child[idx]))
1726                                                && idx < (1<<p->bits)) idx++;
1727
1728                                 /* Done with this tnode? */
1729                                 if (idx >= (1 << p->bits) || !c)
1730                                         goto up;
1731                         }
1732                         return (struct leaf *) c;
1733                 }
1734 up:
1735                 /* No more children go up one step  */
1736                 c = (struct node *) p;
1737                 p = node_parent_rcu(c);
1738         }
1739         return NULL; /* Ready. Root of trie */
1740 }
1741
1742 /*
1743  * Caller must hold RTNL.
1744  */
1745 static int fn_trie_flush(struct fib_table *tb)
1746 {
1747         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1748         struct leaf *ll = NULL, *l = NULL;
1749         int found = 0, h;
1750
1751         for (h = 0; (l = nextleaf(t, l)) != NULL; h++) {
1752                 found += trie_flush_leaf(t, l);
1753
1754                 if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1755                         trie_leaf_remove(t, ll->key);
1756                 ll = l;
1757         }
1758
1759         if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1760                 trie_leaf_remove(t, ll->key);
1761
1762         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
1763         return found;
1764 }
1765
1766 static void
1767 fn_trie_select_default(struct fib_table *tb, const struct flowi *flp, struct fib_result *res)
1768 {
1769         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1770         int order, last_idx;
1771         struct fib_info *fi = NULL;
1772         struct fib_info *last_resort;
1773         struct fib_alias *fa = NULL;
1774         struct list_head *fa_head;
1775         struct leaf *l;
1776
1777         last_idx = -1;
1778         last_resort = NULL;
1779         order = -1;
1780
1781         rcu_read_lock();
1782
1783         l = fib_find_node(t, 0);
1784         if (!l)
1785                 goto out;
1786
1787         fa_head = get_fa_head(l, 0);
1788         if (!fa_head)
1789                 goto out;
1790
1791         if (list_empty(fa_head))
1792                 goto out;
1793
1794         list_for_each_entry_rcu(fa, fa_head, fa_list) {
1795                 struct fib_info *next_fi = fa->fa_info;
1796
1797                 if (fa->fa_scope != res->scope ||
1798                     fa->fa_type != RTN_UNICAST)
1799                         continue;
1800
1801                 if (next_fi->fib_priority > res->fi->fib_priority)
1802                         break;
1803                 if (!next_fi->fib_nh[0].nh_gw ||
1804                     next_fi->fib_nh[0].nh_scope != RT_SCOPE_LINK)
1805                         continue;
1806                 fa->fa_state |= FA_S_ACCESSED;
1807
1808                 if (fi == NULL) {
1809                         if (next_fi != res->fi)
1810                                 break;
1811                 } else if (!fib_detect_death(fi, order, &last_resort,
1812                                              &last_idx, tb->tb_default)) {
1813                         fib_result_assign(res, fi);
1814                         tb->tb_default = order;
1815                         goto out;
1816                 }
1817                 fi = next_fi;
1818                 order++;
1819         }
1820         if (order <= 0 || fi == NULL) {
1821                 tb->tb_default = -1;
1822                 goto out;
1823         }
1824
1825         if (!fib_detect_death(fi, order, &last_resort, &last_idx,
1826                                 tb->tb_default)) {
1827                 fib_result_assign(res, fi);
1828                 tb->tb_default = order;
1829                 goto out;
1830         }
1831         if (last_idx >= 0)
1832                 fib_result_assign(res, last_resort);
1833         tb->tb_default = last_idx;
1834 out:
1835         rcu_read_unlock();
1836 }
1837
1838 static int fn_trie_dump_fa(t_key key, int plen, struct list_head *fah, struct fib_table *tb,
1839                            struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1840 {
1841         int i, s_i;
1842         struct fib_alias *fa;
1843
1844         __be32 xkey = htonl(key);
1845
1846         s_i = cb->args[4];
1847         i = 0;
1848
1849         /* rcu_read_lock is hold by caller */
1850
1851         list_for_each_entry_rcu(fa, fah, fa_list) {
1852                 if (i < s_i) {
1853                         i++;
1854                         continue;
1855                 }
1856                 BUG_ON(!fa->fa_info);
1857
1858                 if (fib_dump_info(skb, NETLINK_CB(cb->skb).pid,
1859                                   cb->nlh->nlmsg_seq,
1860                                   RTM_NEWROUTE,
1861                                   tb->tb_id,
1862                                   fa->fa_type,
1863                                   fa->fa_scope,
1864                                   xkey,
1865                                   plen,
1866                                   fa->fa_tos,
1867                                   fa->fa_info, 0) < 0) {
1868                         cb->args[4] = i;
1869                         return -1;
1870                 }
1871                 i++;
1872         }
1873         cb->args[4] = i;
1874         return skb->len;
1875 }
1876
1877 static int fn_trie_dump_plen(struct trie *t, int plen, struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
1878                              struct netlink_callback *cb)
1879 {
1880         int h, s_h;
1881         struct list_head *fa_head;
1882         struct leaf *l = NULL;
1883
1884         s_h = cb->args[3];
1885
1886         for (h = 0; (l = nextleaf(t, l)) != NULL; h++) {
1887                 if (h < s_h)
1888                         continue;
1889                 if (h > s_h)
1890                         memset(&cb->args[4], 0,
1891                                sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
1892
1893                 fa_head = get_fa_head(l, plen);
1894
1895                 if (!fa_head)
1896                         continue;
1897
1898                 if (list_empty(fa_head))
1899                         continue;
1900
1901                 if (fn_trie_dump_fa(l->key, plen, fa_head, tb, skb, cb)<0) {
1902                         cb->args[3] = h;
1903                         return -1;
1904                 }
1905         }
1906         cb->args[3] = h;
1907         return skb->len;
1908 }
1909
1910 static int fn_trie_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1911 {
1912         int m, s_m;
1913         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1914
1915         s_m = cb->args[2];
1916
1917         rcu_read_lock();
1918         for (m = 0; m <= 32; m++) {
1919                 if (m < s_m)
1920                         continue;
1921                 if (m > s_m)
1922                         memset(&cb->args[3], 0,
1923                                 sizeof(cb->args) - 3*sizeof(cb->args[0]));
1924
1925                 if (fn_trie_dump_plen(t, 32-m, tb, skb, cb)<0) {
1926                         cb->args[2] = m;
1927                         goto out;
1928                 }
1929         }
1930         rcu_read_unlock();
1931         cb->args[2] = m;
1932         return skb->len;
1933 out:
1934         rcu_read_unlock();
1935         return -1;
1936 }
1937
1938 void __init fib_hash_init(void)
1939 {
1940         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias", sizeof(struct fib_alias),
1941                                           0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1942 }
1943
1944
1945 /* Fix more generic FIB names for init later */
1946 struct fib_table *fib_hash_table(u32 id)
1947 {
1948         struct fib_table *tb;
1949         struct trie *t;
1950
1951         tb = kmalloc(sizeof(struct fib_table) + sizeof(struct trie),
1952                      GFP_KERNEL);
1953         if (tb == NULL)
1954                 return NULL;
1955
1956         tb->tb_id = id;
1957         tb->tb_default = -1;
1958         tb->tb_lookup = fn_trie_lookup;
1959         tb->tb_insert = fn_trie_insert;
1960         tb->tb_delete = fn_trie_delete;
1961         tb->tb_flush = fn_trie_flush;
1962         tb->tb_select_default = fn_trie_select_default;
1963         tb->tb_dump = fn_trie_dump;
1964
1965         t = (struct trie *) tb->tb_data;
1966         memset(t, 0, sizeof(*t));
1967
1968         if (id == RT_TABLE_LOCAL)
1969                 printk(KERN_INFO "IPv4 FIB: Using LC-trie version %s\n", VERSION);
1970
1971         return tb;
1972 }
1973
1974 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1975 /* Depth first Trie walk iterator */
1976 struct fib_trie_iter {
1977         struct seq_net_private p;
1978         struct trie *trie_local, *trie_main;
1979         struct tnode *tnode;
1980         struct trie *trie;
1981         unsigned index;
1982         unsigned depth;
1983 };
1984
1985 static struct node *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
1986 {
1987         struct tnode *tn = iter->tnode;
1988         unsigned cindex = iter->index;
1989         struct tnode *p;
1990
1991         /* A single entry routing table */
1992         if (!tn)
1993                 return NULL;
1994
1995         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
1996                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
1997 rescan:
1998         while (cindex < (1<<tn->bits)) {
1999                 struct node *n = tnode_get_child_rcu(tn, cindex);
2000
2001                 if (n) {
2002                         if (IS_LEAF(n)) {
2003                                 iter->tnode = tn;
2004                                 iter->index = cindex + 1;
2005                         } else {
2006                                 /* push down one level */
2007                                 iter->tnode = (struct tnode *) n;
2008                                 iter->index = 0;
2009                                 ++iter->depth;
2010                         }
2011                         return n;
2012                 }
2013
2014                 ++cindex;
2015         }
2016
2017         /* Current node exhausted, pop back up */
2018         p = node_parent_rcu((struct node *)tn);
2019         if (p) {
2020                 cindex = tkey_extract_bits(tn->key, p->pos, p->bits)+1;
2021                 tn = p;
2022                 --iter->depth;
2023                 goto rescan;
2024         }
2025
2026         /* got root? */
2027         return NULL;
2028 }
2029
2030 static struct node *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2031                                        struct trie *t)
2032 {
2033         struct node *n ;
2034
2035         if (!t)
2036                 return NULL;
2037
2038         n = rcu_dereference(t->trie);
2039
2040         if (!iter)
2041                 return NULL;
2042
2043         if (n) {
2044                 if (IS_TNODE(n)) {
2045                         iter->tnode = (struct tnode *) n;
2046                         iter->trie = t;
2047                         iter->index = 0;
2048                         iter->depth = 1;
2049                 } else {
2050                         iter->tnode = NULL;
2051                         iter->trie  = t;
2052                         iter->index = 0;
2053                         iter->depth = 0;
2054                 }
2055                 return n;
2056         }
2057         return NULL;
2058 }
2059
2060 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2061 {
2062         struct node *n;
2063         struct fib_trie_iter iter;
2064
2065         memset(s, 0, sizeof(*s));
2066
2067         rcu_read_lock();
2068         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n;
2069              n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2070                 if (IS_LEAF(n)) {
2071                         s->leaves++;
2072                         s->totdepth += iter.depth;
2073                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2074                                 s->maxdepth = iter.depth;
2075                 } else {
2076                         const struct tnode *tn = (const struct tnode *) n;
2077                         int i;
2078
2079                         s->tnodes++;
2080                         if (tn->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2081                                 s->nodesizes[tn->bits]++;
2082
2083                         for (i = 0; i < (1<<tn->bits); i++)
2084                                 if (!tn->child[i])
2085                                         s->nullpointers++;
2086                 }
2087         }
2088         rcu_read_unlock();
2089 }
2090
2091 /*
2092  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2093  */
2094 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2095 {
2096         unsigned i, max, pointers, bytes, avdepth;
2097
2098         if (stat->leaves)
2099                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2100         else
2101                 avdepth = 0;
2102
2103         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n", avdepth / 100, avdepth % 100 );
2104         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2105
2106         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2107
2108         bytes = sizeof(struct leaf) * stat->leaves;
2109         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2110         bytes += sizeof(struct tnode) * stat->tnodes;
2111
2112         max = MAX_STAT_DEPTH;
2113         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2114                 max--;
2115
2116         pointers = 0;
2117         for (i = 1; i <= max; i++)
2118                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2119                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2120                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2121                 }
2122         seq_putc(seq, '\n');
2123         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2124
2125         bytes += sizeof(struct node *) * pointers;
2126         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2127         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2128 }
2129
2130 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2131 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2132                             const struct trie_use_stats *stats)
2133 {
2134         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2135         seq_printf(seq,"gets = %u\n", stats->gets);
2136         seq_printf(seq,"backtracks = %u\n", stats->backtrack);
2137         seq_printf(seq,"semantic match passed = %u\n", stats->semantic_match_passed);
2138         seq_printf(seq,"semantic match miss = %u\n", stats->semantic_match_miss);
2139         seq_printf(seq,"null node hit= %u\n", stats->null_node_hit);
2140         seq_printf(seq,"skipped node resize = %u\n\n", stats->resize_node_skipped);
2141 }
2142 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2143
2144 static void fib_trie_show(struct seq_file *seq, const char *name, struct trie *trie)
2145 {
2146         struct trie_stat stat;
2147
2148         seq_printf(seq, "%s: %d\n", name, trie->size);
2149         trie_collect_stats(trie, &stat);
2150         trie_show_stats(seq, &stat);
2151 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2152         trie_show_usage(seq, &trie->stats);
2153 #endif
2154 }
2155
2156 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2157 {
2158         struct net *net = (struct net *)seq->private;
2159         struct fib_table *tb;
2160
2161         seq_printf(seq,
2162                    "Basic info: size of leaf: %Zd bytes, size of tnode: %Zd bytes.\n",
2163                    sizeof(struct leaf), sizeof(struct tnode));
2164
2165         tb = fib_get_table(net, RT_TABLE_LOCAL);
2166         if (tb)
2167                 fib_trie_show(seq, "Local", (struct trie *) tb->tb_data);
2168
2169         tb = fib_get_table(net, RT_TABLE_MAIN);
2170         if (tb)
2171                 fib_trie_show(seq, "Main", (struct trie *) tb->tb_data);
2172
2173         return 0;
2174 }
2175
2176 static int fib_triestat_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2177 {
2178         int err;
2179         struct net *net;
2180
2181         net = get_proc_net(inode);
2182         if (net == NULL)
2183                 return -ENXIO;
2184         err = single_open(file, fib_triestat_seq_show, net);
2185         if (err < 0) {
2186                 put_net(net);
2187                 return err;
2188         }
2189         return 0;
2190 }
2191
2192 static int fib_triestat_seq_release(struct inode *ino, struct file *f)
2193 {
2194         struct seq_file *seq = f->private_data;
2195         put_net(seq->private);
2196         return single_release(ino, f);
2197 }
2198
2199 static const struct file_operations fib_triestat_fops = {
2200         .owner  = THIS_MODULE,
2201         .open   = fib_triestat_seq_open,
2202         .read   = seq_read,
2203         .llseek = seq_lseek,
2204         .release = fib_triestat_seq_release,
2205 };
2206
2207 static struct node *fib_trie_get_idx(struct fib_trie_iter *iter,
2208                                       loff_t pos)
2209 {
2210         loff_t idx = 0;
2211         struct node *n;
2212
2213         for (n = fib_trie_get_first(iter, iter->trie_local);
2214              n; ++idx, n = fib_trie_get_next(iter)) {
2215                 if (pos == idx)
2216                         return n;
2217         }
2218
2219         for (n = fib_trie_get_first(iter, iter->trie_main);
2220              n; ++idx, n = fib_trie_get_next(iter)) {
2221                 if (pos == idx)
2222                         return n;
2223         }
2224         return NULL;
2225 }
2226
2227 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2228         __acquires(RCU)
2229 {
2230         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2231         struct fib_table *tb;
2232
2233         if (!iter->trie_local) {
2234                 tb = fib_get_table(iter->p.net, RT_TABLE_LOCAL);
2235                 if (tb)
2236                         iter->trie_local = (struct trie *) tb->tb_data;
2237         }
2238         if (!iter->trie_main) {
2239                 tb = fib_get_table(iter->p.net, RT_TABLE_MAIN);
2240                 if (tb)
2241                         iter->trie_main = (struct trie *) tb->tb_data;
2242         }
2243         rcu_read_lock();
2244         if (*pos == 0)
2245                 return SEQ_START_TOKEN;
2246         return fib_trie_get_idx(iter, *pos - 1);
2247 }
2248
2249 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2250 {
2251         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2252         void *l = v;
2253
2254         ++*pos;
2255         if (v == SEQ_START_TOKEN)
2256                 return fib_trie_get_idx(iter, 0);
2257
2258         v = fib_trie_get_next(iter);
2259         BUG_ON(v == l);
2260         if (v)
2261                 return v;
2262
2263         /* continue scan in next trie */
2264         if (iter->trie == iter->trie_local)
2265                 return fib_trie_get_first(iter, iter->trie_main);
2266
2267         return NULL;
2268 }
2269
2270 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2271         __releases(RCU)
2272 {
2273         rcu_read_unlock();
2274 }
2275
2276 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2277 {
2278         while (n-- > 0) seq_puts(seq, "   ");
2279 }
2280
2281 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2282 {
2283         switch (s) {
2284         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2285         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2286         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2287         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2288         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2289         default:
2290                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2291                 return buf;
2292         }
2293 }
2294
2295 static const char *rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2296         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2297         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2298         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2299         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2300         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2301         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2302         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2303         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2304         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2305         [RTN_THROW] = "THROW",
2306         [RTN_NAT] = "NAT",
2307         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2308 };
2309
2310 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned t)
2311 {
2312         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2313                 return rtn_type_names[t];
2314         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2315         return buf;
2316 }
2317
2318 /* Pretty print the trie */
2319 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2320 {
2321         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2322         struct node *n = v;
2323
2324         if (v == SEQ_START_TOKEN)
2325                 return 0;
2326
2327         if (!node_parent_rcu(n)) {
2328                 if (iter->trie == iter->trie_local)
2329                         seq_puts(seq, "<local>:\n");
2330                 else
2331                         seq_puts(seq, "<main>:\n");
2332         }
2333
2334         if (IS_TNODE(n)) {
2335                 struct tnode *tn = (struct tnode *) n;
2336                 __be32 prf = htonl(mask_pfx(tn->key, tn->pos));
2337
2338                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2339                 seq_printf(seq, "  +-- %d.%d.%d.%d/%d %d %d %d\n",
2340                            NIPQUAD(prf), tn->pos, tn->bits, tn->full_children,
2341                            tn->empty_children);
2342
2343         } else {
2344                 struct leaf *l = (struct leaf *) n;
2345                 int i;
2346                 __be32 val = htonl(l->key);
2347
2348                 seq_indent(seq, iter->depth);
2349                 seq_printf(seq, "  |-- %d.%d.%d.%d\n", NIPQUAD(val));
2350                 for (i = 32; i >= 0; i--) {
2351                         struct leaf_info *li = find_leaf_info(l, i);
2352
2353                         if (li) {
2354                                 struct fib_alias *fa;
2355
2356                                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2357                                         char buf1[32], buf2[32];
2358
2359                                         seq_indent(seq, iter->depth+1);
2360                                         seq_printf(seq, "  /%d %s %s", i,
2361                                                    rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2362                                                              fa->fa_scope),
2363                                                    rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2364                                                              fa->fa_type));
2365                                         if (fa->fa_tos)
2366                                                 seq_printf(seq, "tos =%d\n",
2367                                                            fa->fa_tos);
2368                                         seq_putc(seq, '\n');
2369                                 }
2370                         }
2371                 }
2372         }
2373
2374         return 0;
2375 }
2376
2377 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2378         .start  = fib_trie_seq_start,
2379         .next   = fib_trie_seq_next,
2380         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2381         .show   = fib_trie_seq_show,
2382 };
2383
2384 static int fib_trie_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2385 {
2386         return seq_open_net(inode, file, &fib_trie_seq_ops,
2387                             sizeof(struct fib_trie_iter));
2388 }
2389
2390 static const struct file_operations fib_trie_fops = {
2391         .owner  = THIS_MODULE,
2392         .open   = fib_trie_seq_open,
2393         .read   = seq_read,
2394         .llseek = seq_lseek,
2395         .release = seq_release_net,
2396 };
2397
2398 static unsigned fib_flag_trans(int type, __be32 mask, const struct fib_info *fi)
2399 {
2400         static unsigned type2flags[RTN_MAX + 1] = {
2401                 [7] = RTF_REJECT, [8] = RTF_REJECT,
2402         };
2403         unsigned flags = type2flags[type];
2404
2405         if (fi && fi->fib_nh->nh_gw)
2406                 flags |= RTF_GATEWAY;
2407         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2408                 flags |= RTF_HOST;
2409         flags |= RTF_UP;
2410         return flags;
2411 }
2412
2413 /*
2414  *      This outputs /proc/net/route.
2415  *      The format of the file is not supposed to be changed
2416  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2417  *      legacy utilities
2418  */
2419 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2420 {
2421         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2422         struct leaf *l = v;
2423         int i;
2424         char bf[128];
2425
2426         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2427                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2428                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2429                            "\tWindow\tIRTT");
2430                 return 0;
2431         }
2432
2433         if (iter->trie == iter->trie_local)
2434                 return 0;
2435         if (IS_TNODE(l))
2436                 return 0;
2437
2438         for (i=32; i>=0; i--) {
2439                 struct leaf_info *li = find_leaf_info(l, i);
2440                 struct fib_alias *fa;
2441                 __be32 mask, prefix;
2442
2443                 if (!li)
2444                         continue;
2445
2446                 mask = inet_make_mask(li->plen);
2447                 prefix = htonl(l->key);
2448
2449                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2450                         const struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2451                         unsigned flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2452
2453                         if (fa->fa_type == RTN_BROADCAST
2454                             || fa->fa_type == RTN_MULTICAST)
2455                                 continue;
2456
2457                         if (fi)
2458                                 snprintf(bf, sizeof(bf),
2459                                          "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2460                                          fi->fib_dev ? fi->fib_dev->name : "*",
2461                                          prefix,
2462                                          fi->fib_nh->nh_gw, flags, 0, 0,
2463                                          fi->fib_priority,
2464                                          mask,
2465                                          (fi->fib_advmss ? fi->fib_advmss + 40 : 0),
2466                                          fi->fib_window,
2467                                          fi->fib_rtt >> 3);
2468                         else
2469                                 snprintf(bf, sizeof(bf),
2470                                          "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2471                                          prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
2472                                          mask, 0, 0, 0);
2473
2474                         seq_printf(seq, "%-127s\n", bf);
2475                 }
2476         }
2477
2478         return 0;
2479 }
2480
2481 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
2482         .start  = fib_trie_seq_start,
2483         .next   = fib_trie_seq_next,
2484         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2485         .show   = fib_route_seq_show,
2486 };
2487
2488 static int fib_route_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2489 {
2490         return seq_open_net(inode, file, &fib_route_seq_ops,
2491                             sizeof(struct fib_trie_iter));
2492 }
2493
2494 static const struct file_operations fib_route_fops = {
2495         .owner  = THIS_MODULE,
2496         .open   = fib_route_seq_open,
2497         .read   = seq_read,
2498         .llseek = seq_lseek,
2499         .release = seq_release_net,
2500 };
2501
2502 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
2503 {
2504         if (!proc_net_fops_create(net, "fib_trie", S_IRUGO, &fib_trie_fops))
2505                 goto out1;
2506
2507         if (!proc_net_fops_create(net, "fib_triestat", S_IRUGO,
2508                                   &fib_triestat_fops))
2509                 goto out2;
2510
2511         if (!proc_net_fops_create(net, "route", S_IRUGO, &fib_route_fops))
2512                 goto out3;
2513
2514         return 0;
2515
2516 out3:
2517         proc_net_remove(net, "fib_triestat");
2518 out2:
2519         proc_net_remove(net, "fib_trie");
2520 out1:
2521         return -ENOMEM;
2522 }
2523
2524 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
2525 {
2526         proc_net_remove(net, "fib_trie");
2527         proc_net_remove(net, "fib_triestat");
2528         proc_net_remove(net, "route");
2529 }
2530
2531 #endif /* CONFIG_PROC_FS */