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 "0.407"
  54
  55 #include <asm/uaccess.h>
  56 #include <asm/system.h>
  57 #include <asm/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/ip.h>
  77 #include <net/protocol.h>
  78 #include <net/route.h>
  79 #include <net/tcp.h>
  80 #include <net/sock.h>
  81 #include <net/ip_fib.h>
  82 #include "fib_lookup.h"
  83
  84 #undef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
  85 #define MAX_STAT_DEPTH 32
  86
  87 #define KEYLENGTH (8*sizeof(t_key))
  88 #define MASK_PFX(k, l) (((l)==0)?0:(k >> (KEYLENGTH-l)) << (KEYLENGTH-l))
  89 #define TKEY_GET_MASK(offset, bits) (((bits)==0)?0:((t_key)(-1) << (KEYLENGTH - bits) >> offset))
  90
  91 typedef unsigned int t_key;
  92
  93 #define T_TNODE 0
  94 #define T_LEAF  1
  95 #define NODE_TYPE_MASK  0x1UL
  96 #define NODE_PARENT(node) \
  97         ((struct tnode *)rcu_dereference(((node)->parent & ~NODE_TYPE_MASK)))
  98
  99 #define NODE_TYPE(node) ((node)->parent & NODE_TYPE_MASK)
 100
 101 #define NODE_SET_PARENT(node, ptr)              \
 102         rcu_assign_pointer((node)->parent,      \
 103                            ((unsigned long)(ptr)) | NODE_TYPE(node))
 104
 105 #define IS_TNODE(n) (!(n->parent & T_LEAF))
 106 #define IS_LEAF(n) (n->parent & T_LEAF)
 107
 108 struct node {
 109         t_key key;
 110         unsigned long parent;
 111 };
 112
 113 struct leaf {
 114         t_key key;
 115         unsigned long parent;
 116         struct hlist_head list;
 117         struct rcu_head rcu;
 118 };
 119
 120 struct leaf_info {
 121         struct hlist_node hlist;
 122         struct rcu_head rcu;
 123         int plen;
 124         struct list_head falh;
 125 };
 126
 127 struct tnode {
 128         t_key key;
 129         unsigned long parent;
 130         unsigned short pos:5;           /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
 131         unsigned short bits:5;          /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
 132         unsigned short full_children;   /* KEYLENGTH bits needed */
 133         unsigned short empty_children;  /* KEYLENGTH bits needed */
 134         struct rcu_head rcu;
 135         struct node *child[0];
 136 };
 137
 138 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
 139 struct trie_use_stats {
 140         unsigned int gets;
 141         unsigned int backtrack;
 142         unsigned int semantic_match_passed;
 143         unsigned int semantic_match_miss;
 144         unsigned int null_node_hit;
 145         unsigned int resize_node_skipped;
 146 };
 147 #endif
 148
 149 struct trie_stat {
 150         unsigned int totdepth;
 151         unsigned int maxdepth;
 152         unsigned int tnodes;
 153         unsigned int leaves;
 154         unsigned int nullpointers;
 155         unsigned int nodesizes[MAX_STAT_DEPTH];
 156 };
 157
 158 struct trie {
 159         struct node *trie;
 160 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
 161         struct trie_use_stats stats;
 162 #endif
 163         int size;
 164         unsigned int revision;
 165 };
 166
 167 static void put_child(struct trie *t, struct tnode *tn, int i, struct node *n);
 168 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, int i, struct node *n, int wasfull);
 169 static struct node *resize(struct trie *t, struct tnode *tn);
 170 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *tn);
 171 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *tn);
 172 static void tnode_free(struct tnode *tn);
 173
 174 static struct kmem_cache *fn_alias_kmem __read_mostly;
 175 static struct trie *trie_local = NULL, *trie_main = NULL;
 176
 177
 178 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
 179
 180 static inline struct node *tnode_get_child(struct tnode *tn, int i)
 181 {
 182         BUG_ON(i >= 1 << tn->bits);
 183
 184         return rcu_dereference(tn->child[i]);
 185 }
 186
 187 static inline int tnode_child_length(const struct tnode *tn)
 188 {
 189         return 1 << tn->bits;
 190 }
 191
 192 static inline t_key tkey_extract_bits(t_key a, int offset, int bits)
 193 {
 194         if (offset < KEYLENGTH)
 195                 return ((t_key)(a << offset)) >> (KEYLENGTH - bits);
 196         else
 197                 return 0;
 198 }
 199
 200 static inline int tkey_equals(t_key a, t_key b)
 201 {
 202         return a == b;
 203 }
 204
 205 static inline int tkey_sub_equals(t_key a, int offset, int bits, t_key b)
 206 {
 207         if (bits == 0 || offset >= KEYLENGTH)
 208                 return 1;
 209         bits = bits > KEYLENGTH ? KEYLENGTH : bits;
 210         return ((a ^ b) << offset) >> (KEYLENGTH - bits) == 0;
 211 }
 212
 213 static inline int tkey_mismatch(t_key a, int offset, t_key b)
 214 {
 215         t_key diff = a ^ b;
 216         int i = offset;
 217
 218         if (!diff)
 219                 return 0;
 220         while ((diff << i) >> (KEYLENGTH-1) == 0)
 221                 i++;
 222         return i;
 223 }
 224
 225 /*
 226   To understand this stuff, an understanding of keys and all their bits is
 227   necessary. Every node in the trie has a key associated with it, but not
 228   all of the bits in that key are significant.
 229
 230   Consider a node 'n' and its parent 'tp'.
 231
 232   If n is a leaf, every bit in its key is significant. Its presence is
 233   necessitated by path compression, since during a tree traversal (when
 234   searching for a leaf - unless we are doing an insertion) we will completely
 235   ignore all skipped bits we encounter. Thus we need to verify, at the end of
 236   a potentially successful search, that we have indeed been walking the
 237   correct key path.
 238
 239   Note that we can never "miss" the correct key in the tree if present by
 240   following the wrong path. Path compression ensures that segments of the key
 241   that are the same for all keys with a given prefix are skipped, but the
 242   skipped part *is* identical for each node in the subtrie below the skipped
 243   bit! trie_insert() in this implementation takes care of that - note the
 244   call to tkey_sub_equals() in trie_insert().
 245
 246   if n is an internal node - a 'tnode' here, the various parts of its key
 247   have many different meanings.
 248
 249   Example:
 250   _________________________________________________________________
 251   | i | i | i | i | i | i | i | N | N | N | S | S | S | S | S | C |
 252   -----------------------------------------------------------------
 253     0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12  13  14  15
 254
 255   _________________________________________________________________
 256   | C | C | C | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u |
 257   -----------------------------------------------------------------
 258    16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31
 259
 260   tp->pos = 7
 261   tp->bits = 3
 262   n->pos = 15
 263   n->bits = 4
 264
 265   First, let's just ignore the bits that come before the parent tp, that is
 266   the bits from 0 to (tp->pos-1). They are *known* but at this point we do
 267   not use them for anything.
 268
 269   The bits from (tp->pos) to (tp->pos + tp->bits - 1) - "N", above - are the
 270   index into the parent's child array. That is, they will be used to find
 271   'n' among tp's children.
 272
 273   The bits from (tp->pos + tp->bits) to (n->pos - 1) - "S" - are skipped bits
 274   for the node n.
 275
 276   All the bits we have seen so far are significant to the node n. The rest
 277   of the bits are really not needed or indeed known in n->key.
 278
 279   The bits from (n->pos) to (n->pos + n->bits - 1) - "C" - are the index into
 280   n's child array, and will of course be different for each child.
 281
 282
 283   The rest of the bits, from (n->pos + n->bits) onward, are completely unknown
 284   at this point.
 285
 286 */
 287
 288 static inline void check_tnode(const struct tnode *tn)
 289 {
 290         WARN_ON(tn && tn->pos+tn->bits > 32);
 291 }
 292
 293 static int halve_threshold = 25;
 294 static int inflate_threshold = 50;
 295 static int halve_threshold_root = 15;
 296 static int inflate_threshold_root = 25;
 297
 298
 299 static void __alias_free_mem(struct rcu_head *head)
 300 {
 301         struct fib_alias *fa = container_of(head, struct fib_alias, rcu);
 302         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, fa);
 303 }
 304
 305 static inline void alias_free_mem_rcu(struct fib_alias *fa)
 306 {
 307         call_rcu(&fa->rcu, __alias_free_mem);
 308 }
 309
 310 static void __leaf_free_rcu(struct rcu_head *head)
 311 {
 312         kfree(container_of(head, struct leaf, rcu));
 313 }
 314
 315 static void __leaf_info_free_rcu(struct rcu_head *head)
 316 {
 317         kfree(container_of(head, struct leaf_info, rcu));
 318 }
 319
 320 static inline void free_leaf_info(struct leaf_info *leaf)
 321 {
 322         call_rcu(&leaf->rcu, __leaf_info_free_rcu);
 323 }
 324
 325 static struct tnode *tnode_alloc(unsigned int size)
 326 {
 327         struct page *pages;
 328
 329         if (size <= PAGE_SIZE)
 330                 return kcalloc(size, 1, GFP_KERNEL);
 331
 332         pages = alloc_pages(GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, get_order(size));
 333         if (!pages)
 334                 return NULL;
 335
 336         return page_address(pages);
 337 }
 338
 339 static void __tnode_free_rcu(struct rcu_head *head)
 340 {
 341         struct tnode *tn = container_of(head, struct tnode, rcu);
 342         unsigned int size = sizeof(struct tnode) +
 343                 (1 << tn->bits) * sizeof(struct node *);
 344
 345         if (size <= PAGE_SIZE)
 346                 kfree(tn);
 347         else
 348                 free_pages((unsigned long)tn, get_order(size));
 349 }
 350
 351 static inline void tnode_free(struct tnode *tn)
 352 {
 353         if(IS_LEAF(tn)) {
 354                 struct leaf *l = (struct leaf *) tn;
 355                 call_rcu_bh(&l->rcu, __leaf_free_rcu);
 356         }
 357         else
 358                 call_rcu(&tn->rcu, __tnode_free_rcu);
 359 }
 360
 361 static struct leaf *leaf_new(void)
 362 {
 363         struct leaf *l = kmalloc(sizeof(struct leaf),  GFP_KERNEL);
 364         if (l) {
 365                 l->parent = T_LEAF;
 366                 INIT_HLIST_HEAD(&l->list);
 367         }
 368         return l;
 369 }
 370
 371 static struct leaf_info *leaf_info_new(int plen)
 372 {
 373         struct leaf_info *li = kmalloc(sizeof(struct leaf_info),  GFP_KERNEL);
 374         if (li) {
 375                 li->plen = plen;
 376                 INIT_LIST_HEAD(&li->falh);
 377         }
 378         return li;
 379 }
 380
 381 static struct tnode* tnode_new(t_key key, int pos, int bits)
 382 {
 383         int nchildren = 1<<bits;
 384         int sz = sizeof(struct tnode) + nchildren * sizeof(struct node *);
 385         struct tnode *tn = tnode_alloc(sz);
 386
 387         if (tn) {
 388                 memset(tn, 0, sz);
 389                 tn->parent = T_TNODE;
 390                 tn->pos = pos;
 391                 tn->bits = bits;
 392                 tn->key = key;
 393                 tn->full_children = 0;
 394                 tn->empty_children = 1<<bits;
 395         }
 396
 397         pr_debug("AT %p s=%u %u\n", tn, (unsigned int) sizeof(struct tnode),
 398                  (unsigned int) (sizeof(struct node) * 1<<bits));
 399         return tn;
 400 }
 401
 402 /*
 403  * Check whether a tnode 'n' is "full", i.e. it is an internal node
 404  * and no bits are skipped. See discussion in dyntree paper p. 6
 405  */
 406
 407 static inline int tnode_full(const struct tnode *tn, const struct node *n)
 408 {
 409         if (n == NULL || IS_LEAF(n))
 410                 return 0;
 411
 412         return ((struct tnode *) n)->pos == tn->pos + tn->bits;
 413 }
 414
 415 static inline void put_child(struct trie *t, struct tnode *tn, int i, struct node *n)
 416 {
 417         tnode_put_child_reorg(tn, i, n, -1);
 418 }
 419
 420  /*
 421   * Add a child at position i overwriting the old value.
 422   * Update the value of full_children and empty_children.
 423   */
 424
 425 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, int i, struct node *n, int wasfull)
 426 {
 427         struct node *chi = tn->child[i];
 428         int isfull;
 429
 430         BUG_ON(i >= 1<<tn->bits);
 431
 432
 433         /* update emptyChildren */
 434         if (n == NULL && chi != NULL)
 435                 tn->empty_children++;
 436         else if (n != NULL && chi == NULL)
 437                 tn->empty_children--;
 438
 439         /* update fullChildren */
 440         if (wasfull == -1)
 441                 wasfull = tnode_full(tn, chi);
 442
 443         isfull = tnode_full(tn, n);
 444         if (wasfull && !isfull)
 445                 tn->full_children--;
 446         else if (!wasfull && isfull)
 447                 tn->full_children++;
 448
 449         if (n)
 450                 NODE_SET_PARENT(n, tn);
 451
 452         rcu_assign_pointer(tn->child[i], n);
 453 }
 454
 455 static struct node *resize(struct trie *t, struct tnode *tn)
 456 {
 457         int i;
 458         int err = 0;
 459         struct tnode *old_tn;
 460         int inflate_threshold_use;
 461         int halve_threshold_use;
 462
 463         if (!tn)
 464                 return NULL;
 465
 466         pr_debug("In tnode_resize %p inflate_threshold=%d threshold=%d\n",
 467                  tn, inflate_threshold, halve_threshold);
 468
 469         /* No children */
 470         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn)) {
 471                 tnode_free(tn);
 472                 return NULL;
 473         }
 474         /* One child */
 475         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn) - 1)
 476                 for (i = 0; i < tnode_child_length(tn); i++) {
 477                         struct node *n;
 478
 479                         n = tn->child[i];
 480                         if (!n)
 481                                 continue;
 482
 483                         /* compress one level */
 484                         NODE_SET_PARENT(n, NULL);
 485                         tnode_free(tn);
 486                         return n;
 487                 }
 488         /*
 489          * Double as long as the resulting node has a number of
 490          * nonempty nodes that are above the threshold.
 491          */
 492
 493         /*
 494          * From "Implementing a dynamic compressed trie" by Stefan Nilsson of
 495          * the Helsinki University of Technology and Matti Tikkanen of Nokia
 496          * Telecommunications, page 6:
 497          * "A node is doubled if the ratio of non-empty children to all
 498          * children in the *doubled* node is at least 'high'."
 499          *
 500          * 'high' in this instance is the variable 'inflate_threshold'. It
 501          * is expressed as a percentage, so we multiply it with
 502          * tnode_child_length() and instead of multiplying by 2 (since the
 503          * child array will be doubled by inflate()) and multiplying
 504          * the left-hand side by 100 (to handle the percentage thing) we
 505          * multiply the left-hand side by 50.
 506          *
 507          * The left-hand side may look a bit weird: tnode_child_length(tn)
 508          * - tn->empty_children is of course the number of non-null children
 509          * in the current node. tn->full_children is the number of "full"
 510          * children, that is non-null tnodes with a skip value of 0.
 511          * All of those will be doubled in the resulting inflated tnode, so
 512          * we just count them one extra time here.
 513          *
 514          * A clearer way to write this would be:
 515          *
 516          * to_be_doubled = tn->full_children;
 517          * not_to_be_doubled = tnode_child_length(tn) - tn->empty_children -
 518          *     tn->full_children;
 519          *
 520          * new_child_length = tnode_child_length(tn) * 2;
 521          *
 522          * new_fill_factor = 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) /
 523          *      new_child_length;
 524          * if (new_fill_factor >= inflate_threshold)
 525          *
 526          * ...and so on, tho it would mess up the while () loop.
 527          *
 528          * anyway,
 529          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) / new_child_length >=
 530          *      inflate_threshold
 531          *
 532          * avoid a division:
 533          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) >=
 534          *      inflate_threshold * new_child_length
 535          *
 536          * expand not_to_be_doubled and to_be_doubled, and shorten:
 537          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
 538          *    tn->full_children) >= inflate_threshold * new_child_length
 539          *
 540          * expand new_child_length:
 541          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
 542          *    tn->full_children) >=
 543          *      inflate_threshold * tnode_child_length(tn) * 2
 544          *
 545          * shorten again:
 546          * 50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn) -
 547          *    tn->empty_children) >= inflate_threshold *
 548          *    tnode_child_length(tn)
 549          *
 550          */
 551
 552         check_tnode(tn);
 553
 554         /* Keep root node larger  */
 555
 556         if(!tn->parent)
 557                 inflate_threshold_use = inflate_threshold_root;
 558         else
 559                 inflate_threshold_use = inflate_threshold;
 560
 561         err = 0;
 562         while ((tn->full_children > 0 &&
 563                50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn) - tn->empty_children) >=
 564                                 inflate_threshold_use * tnode_child_length(tn))) {
 565
 566                 old_tn = tn;
 567                 tn = inflate(t, tn);
 568                 if (IS_ERR(tn)) {
 569                         tn = old_tn;
 570 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
 571                         t->stats.resize_node_skipped++;
 572 #endif
 573                         break;
 574                 }
 575         }
 576
 577         check_tnode(tn);
 578
 579         /*
 580          * Halve as long as the number of empty children in this
 581          * node is above threshold.
 582          */
 583
 584
 585         /* Keep root node larger  */
 586
 587         if(!tn->parent)
 588                 halve_threshold_use = halve_threshold_root;
 589         else
 590                 halve_threshold_use = halve_threshold;
 591
 592         err = 0;
 593         while (tn->bits > 1 &&
 594                100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children) <
 595                halve_threshold_use * tnode_child_length(tn)) {
 596
 597                 old_tn = tn;
 598                 tn = halve(t, tn);
 599                 if (IS_ERR(tn)) {
 600                         tn = old_tn;
 601 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
 602                         t->stats.resize_node_skipped++;
 603 #endif
 604                         break;
 605                 }
 606         }
 607
 608
 609         /* Only one child remains */
 610         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn) - 1)
 611                 for (i = 0; i < tnode_child_length(tn); i++) {
 612                         struct node *n;
 613
 614                         n = tn->child[i];
 615                         if (!n)
 616                                 continue;
 617
 618                         /* compress one level */
 619
 620                         NODE_SET_PARENT(n, NULL);
 621                         tnode_free(tn);
 622                         return n;
 623                 }
 624
 625         return (struct node *) tn;
 626 }
 627
 628 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *tn)
 629 {
 630         struct tnode *inode;
 631         struct tnode *oldtnode = tn;
 632         int olen = tnode_child_length(tn);
 633         int i;
 634
 635         pr_debug("In inflate\n");
 636
 637         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos, oldtnode->bits + 1);
 638
 639         if (!tn)
 640                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 641
 642         /*
 643          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
 644          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
 645          * fails. In case of failure we return the oldnode and  inflate
 646          * of tnode is ignored.
 647          */
 648
 649         for (i = 0; i < olen; i++) {
 650                 struct tnode *inode = (struct tnode *) tnode_get_child(oldtnode, i);
 651
 652                 if (inode &&
 653                     IS_TNODE(inode) &&
 654                     inode->pos == oldtnode->pos + oldtnode->bits &&
 655                     inode->bits > 1) {
 656                         struct tnode *left, *right;
 657                         t_key m = TKEY_GET_MASK(inode->pos, 1);
 658
 659                         left = tnode_new(inode->key&(~m), inode->pos + 1,
 660                                          inode->bits - 1);
 661                         if (!left)
 662                                 goto nomem;
 663
 664                         right = tnode_new(inode->key|m, inode->pos + 1,
 665                                           inode->bits - 1);
 666
 667                         if (!right) {
 668                                 tnode_free(left);
 669                                 goto nomem;
 670                         }
 671
 672                         put_child(t, tn, 2*i, (struct node *) left);
 673                         put_child(t, tn, 2*i+1, (struct node *) right);
 674                 }
 675         }
 676
 677         for (i = 0; i < olen; i++) {
 678                 struct node *node = tnode_get_child(oldtnode, i);
 679                 struct tnode *left, *right;
 680                 int size, j;
 681
 682                 /* An empty child */
 683                 if (node == NULL)
 684                         continue;
 685
 686                 /* A leaf or an internal node with skipped bits */
 687
 688                 if (IS_LEAF(node) || ((struct tnode *) node)->pos >
 689                    tn->pos + tn->bits - 1) {
 690                         if (tkey_extract_bits(node->key, oldtnode->pos + oldtnode->bits,
 691                                              1) == 0)
 692                                 put_child(t, tn, 2*i, node);
 693                         else
 694                                 put_child(t, tn, 2*i+1, node);
 695                         continue;
 696                 }
 697
 698                 /* An internal node with two children */
 699                 inode = (struct tnode *) node;
 700
 701                 if (inode->bits == 1) {
 702                         put_child(t, tn, 2*i, inode->child[0]);
 703                         put_child(t, tn, 2*i+1, inode->child[1]);
 704
 705                         tnode_free(inode);
 706                         continue;
 707                 }
 708
 709                 /* An internal node with more than two children */
 710
 711                 /* We will replace this node 'inode' with two new
 712                  * ones, 'left' and 'right', each with half of the
 713                  * original children. The two new nodes will have
 714                  * a position one bit further down the key and this
 715                  * means that the "significant" part of their keys
 716                  * (see the discussion near the top of this file)
 717                  * will differ by one bit, which will be "0" in
 718                  * left's key and "1" in right's key. Since we are
 719                  * moving the key position by one step, the bit that
 720                  * we are moving away from - the bit at position
 721                  * (inode->pos) - is the one that will differ between
 722                  * left and right. So... we synthesize that bit in the
 723                  * two  new keys.
 724                  * The mask 'm' below will be a single "one" bit at
 725                  * the position (inode->pos)
 726                  */
 727
 728                 /* Use the old key, but set the new significant
 729                  *   bit to zero.
 730                  */
 731
 732                 left = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, 2*i);
 733                 put_child(t, tn, 2*i, NULL);
 734
 735                 BUG_ON(!left);
 736
 737                 right = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, 2*i+1);
 738                 put_child(t, tn, 2*i+1, NULL);
 739
 740                 BUG_ON(!right);
 741
 742                 size = tnode_child_length(left);
 743                 for (j = 0; j < size; j++) {
 744                         put_child(t, left, j, inode->child[j]);
 745                         put_child(t, right, j, inode->child[j + size]);
 746                 }
 747                 put_child(t, tn, 2*i, resize(t, left));
 748                 put_child(t, tn, 2*i+1, resize(t, right));
 749
 750                 tnode_free(inode);
 751         }
 752         tnode_free(oldtnode);
 753         return tn;
 754 nomem:
 755         {
 756                 int size = tnode_child_length(tn);
 757                 int j;
 758
 759                 for (j = 0; j < size; j++)
 760                         if (tn->child[j])
 761                                 tnode_free((struct tnode *)tn->child[j]);
 762
 763                 tnode_free(tn);
 764
 765                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 766         }
 767 }
 768
 769 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *tn)
 770 {
 771         struct tnode *oldtnode = tn;
 772         struct node *left, *right;
 773         int i;
 774         int olen = tnode_child_length(tn);
 775
 776         pr_debug("In halve\n");
 777
 778         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos, oldtnode->bits - 1);
 779
 780         if (!tn)
 781                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 782
 783         /*
 784          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
 785          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
 786          * fails. In case of failure we return the oldnode and halve
 787          * of tnode is ignored.
 788          */
 789
 790         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
 791                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
 792                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
 793
 794                 /* Two nonempty children */
 795                 if (left && right) {
 796                         struct tnode *newn;
 797
 798                         newn = tnode_new(left->key, tn->pos + tn->bits, 1);
 799
 800                         if (!newn)
 801                                 goto nomem;
 802
 803                         put_child(t, tn, i/2, (struct node *)newn);
 804                 }
 805
 806         }
 807
 808         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
 809                 struct tnode *newBinNode;
 810
 811                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
 812                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
 813
 814                 /* At least one of the children is empty */
 815                 if (left == NULL) {
 816                         if (right == NULL)    /* Both are empty */
 817                                 continue;
 818                         put_child(t, tn, i/2, right);
 819                         continue;
 820                 }
 821
 822                 if (right == NULL) {
 823                         put_child(t, tn, i/2, left);
 824                         continue;
 825                 }
 826
 827                 /* Two nonempty children */
 828                 newBinNode = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, i/2);
 829                 put_child(t, tn, i/2, NULL);
 830                 put_child(t, newBinNode, 0, left);
 831                 put_child(t, newBinNode, 1, right);
 832                 put_child(t, tn, i/2, resize(t, newBinNode));
 833         }
 834         tnode_free(oldtnode);
 835         return tn;
 836 nomem:
 837         {
 838                 int size = tnode_child_length(tn);
 839                 int j;
 840
 841                 for (j = 0; j < size; j++)
 842                         if (tn->child[j])
 843                                 tnode_free((struct tnode *)tn->child[j]);
 844
 845                 tnode_free(tn);
 846
 847                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 848         }
 849 }
 850
 851 static void trie_init(struct trie *t)
 852 {
 853         if (!t)
 854                 return;
 855
 856         t->size = 0;
 857         rcu_assign_pointer(t->trie, NULL);
 858         t->revision = 0;
 859 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
 860         memset(&t->stats, 0, sizeof(struct trie_use_stats));
 861 #endif
 862 }
 863
 864 /* readside must use rcu_read_lock currently dump routines
 865  via get_fa_head and dump */
 866
 867 static struct leaf_info *find_leaf_info(struct leaf *l, int plen)
 868 {
 869         struct hlist_head *head = &l->list;
 870         struct hlist_node *node;
 871         struct leaf_info *li;
 872
 873         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, head, hlist)
 874                 if (li->plen == plen)
 875                         return li;
 876
 877         return NULL;
 878 }
 879
 880 static inline struct list_head * get_fa_head(struct leaf *l, int plen)
 881 {
 882         struct leaf_info *li = find_leaf_info(l, plen);
 883
 884         if (!li)
 885                 return NULL;
 886
 887         return &li->falh;
 888 }
 889
 890 static void insert_leaf_info(struct hlist_head *head, struct leaf_info *new)
 891 {
 892         struct leaf_info *li = NULL, *last = NULL;
 893         struct hlist_node *node;
 894
 895         if (hlist_empty(head)) {
 896                 hlist_add_head_rcu(&new->hlist, head);
 897         } else {
 898                 hlist_for_each_entry(li, node, head, hlist) {
 899                         if (new->plen > li->plen)
 900                                 break;
 901
 902                         last = li;
 903                 }
 904                 if (last)
 905                         hlist_add_after_rcu(&last->hlist, &new->hlist);
 906                 else
 907                         hlist_add_before_rcu(&new->hlist, &li->hlist);
 908         }
 909 }
 910
 911 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
 912
 913 static struct leaf *
 914 fib_find_node(struct trie *t, u32 key)
 915 {
 916         int pos;
 917         struct tnode *tn;
 918         struct node *n;
 919
 920         pos = 0;
 921         n = rcu_dereference(t->trie);
 922
 923         while (n != NULL &&  NODE_TYPE(n) == T_TNODE) {
 924                 tn = (struct tnode *) n;
 925
 926                 check_tnode(tn);
 927
 928                 if (tkey_sub_equals(tn->key, pos, tn->pos-pos, key)) {
 929                         pos = tn->pos + tn->bits;
 930                         n = tnode_get_child(tn, tkey_extract_bits(key, tn->pos, tn->bits));
 931                 } else
 932                         break;
 933         }
 934         /* Case we have found a leaf. Compare prefixes */
 935
 936         if (n != NULL && IS_LEAF(n) && tkey_equals(key, n->key))
 937                 return (struct leaf *)n;
 938
 939         return NULL;
 940 }
 941
 942 static struct node *trie_rebalance(struct trie *t, struct tnode *tn)
 943 {
 944         int wasfull;
 945         t_key cindex, key;
 946         struct tnode *tp = NULL;
 947
 948         key = tn->key;
 949
 950         while (tn != NULL && NODE_PARENT(tn) != NULL) {
 951
 952                 tp = NODE_PARENT(tn);
 953                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
 954                 wasfull = tnode_full(tp, tnode_get_child(tp, cindex));
 955                 tn = (struct tnode *) resize (t, (struct tnode *)tn);
 956                 tnode_put_child_reorg((struct tnode *)tp, cindex,(struct node*)tn, wasfull);
 957
 958                 if (!NODE_PARENT(tn))
 959                         break;
 960
 961                 tn = NODE_PARENT(tn);
 962         }
 963         /* Handle last (top) tnode */
 964         if (IS_TNODE(tn))
 965                 tn = (struct tnode*) resize(t, (struct tnode *)tn);
 966
 967         return (struct node*) tn;
 968 }
 969
 970 /* only used from updater-side */
 971
 972 static  struct list_head *
 973 fib_insert_node(struct trie *t, int *err, u32 key, int plen)
 974 {
 975         int pos, newpos;
 976         struct tnode *tp = NULL, *tn = NULL;
 977         struct node *n;
 978         struct leaf *l;
 979         int missbit;
 980         struct list_head *fa_head = NULL;
 981         struct leaf_info *li;
 982         t_key cindex;
 983
 984         pos = 0;
 985         n = t->trie;
 986
 987         /* If we point to NULL, stop. Either the tree is empty and we should
 988          * just put a new leaf in if, or we have reached an empty child slot,
 989          * and we should just put our new leaf in that.
 990          * If we point to a T_TNODE, check if it matches our key. Note that
 991          * a T_TNODE might be skipping any number of bits - its 'pos' need
 992          * not be the parent's 'pos'+'bits'!
 993          *
 994          * If it does match the current key, get pos/bits from it, extract
 995          * the index from our key, push the T_TNODE and walk the tree.
 996          *
 997          * If it doesn't, we have to replace it with a new T_TNODE.
 998          *
 999          * If we point to a T_LEAF, it might or might not have the same key
1000          * as we do. If it does, just change the value, update the T_LEAF's
1001          * value, and return it.
1002          * If it doesn't, we need to replace it with a T_TNODE.
1003          */
1004
1005         while (n != NULL &&  NODE_TYPE(n) == T_TNODE) {
1006                 tn = (struct tnode *) n;
1007
1008                 check_tnode(tn);
1009
1010                 if (tkey_sub_equals(tn->key, pos, tn->pos-pos, key)) {
1011                         tp = tn;
1012                         pos = tn->pos + tn->bits;
1013                         n = tnode_get_child(tn, tkey_extract_bits(key, tn->pos, tn->bits));
1014
1015                         BUG_ON(n && NODE_PARENT(n) != tn);
1016                 } else
1017                         break;
1018         }
1019
1020         /*
1021          * n  ----> NULL, LEAF or TNODE
1022          *
1023          * tp is n's (parent) ----> NULL or TNODE
1024          */
1025
1026         BUG_ON(tp && IS_LEAF(tp));
1027
1028         /* Case 1: n is a leaf. Compare prefixes */
1029
1030         if (n != NULL && IS_LEAF(n) && tkey_equals(key, n->key)) {
1031                 struct leaf *l = (struct leaf *) n;
1032
1033                 li = leaf_info_new(plen);
1034
1035                 if (!li) {
1036                         *err = -ENOMEM;
1037                         goto err;
1038                 }
1039
1040                 fa_head = &li->falh;
1041                 insert_leaf_info(&l->list, li);
1042                 goto done;
1043         }
1044         t->size++;
1045         l = leaf_new();
1046
1047         if (!l) {
1048                 *err = -ENOMEM;
1049                 goto err;
1050         }
1051
1052         l->key = key;
1053         li = leaf_info_new(plen);
1054
1055         if (!li) {
1056                 tnode_free((struct tnode *) l);
1057                 *err = -ENOMEM;
1058                 goto err;
1059         }
1060
1061         fa_head = &li->falh;
1062         insert_leaf_info(&l->list, li);
1063
1064         if (t->trie && n == NULL) {
1065                 /* Case 2: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1066
1067                 NODE_SET_PARENT(l, tp);
1068
1069                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1070                 put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, (struct node *)l);
1071         } else {
1072                 /* Case 3: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match. */
1073                 /*
1074                  *  Add a new tnode here
1075                  *  first tnode need some special handling
1076                  */
1077
1078                 if (tp)
1079                         pos = tp->pos+tp->bits;
1080                 else
1081                         pos = 0;
1082
1083                 if (n) {
1084                         newpos = tkey_mismatch(key, pos, n->key);
1085                         tn = tnode_new(n->key, newpos, 1);
1086                 } else {
1087                         newpos = 0;
1088                         tn = tnode_new(key, newpos, 1); /* First tnode */
1089                 }
1090
1091                 if (!tn) {
1092                         free_leaf_info(li);
1093                         tnode_free((struct tnode *) l);
1094                         *err = -ENOMEM;
1095                         goto err;
1096                 }
1097
1098                 NODE_SET_PARENT(tn, tp);
1099
1100                 missbit = tkey_extract_bits(key, newpos, 1);
1101                 put_child(t, tn, missbit, (struct node *)l);
1102                 put_child(t, tn, 1-missbit, n);
1103
1104                 if (tp) {
1105                         cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1106                         put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, (struct node *)tn);
1107                 } else {
1108                         rcu_assign_pointer(t->trie, (struct node *)tn); /* First tnode */
1109                         tp = tn;
1110                 }
1111         }
1112
1113         if (tp && tp->pos + tp->bits > 32)
1114                 printk(KERN_WARNING "fib_trie tp=%p pos=%d, bits=%d, key=%0x plen=%d\n",
1115                        tp, tp->pos, tp->bits, key, plen);
1116
1117         /* Rebalance the trie */
1118
1119         rcu_assign_pointer(t->trie, trie_rebalance(t, tp));
1120 done:
1121         t->revision++;
1122 err:
1123         return fa_head;
1124 }
1125
1126 static int fn_trie_insert(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1127 {
1128         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1129         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1130         struct list_head *fa_head = NULL;
1131         struct fib_info *fi;
1132         int plen = cfg->fc_dst_len;
1133         u8 tos = cfg->fc_tos;
1134         u32 key, mask;
1135         int err;
1136         struct leaf *l;
1137
1138         if (plen > 32)
1139                 return -EINVAL;
1140
1141         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1142
1143         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1144
1145         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1146
1147         if (key & ~mask)
1148                 return -EINVAL;
1149
1150         key = key & mask;
1151
1152         fi = fib_create_info(cfg);
1153         if (IS_ERR(fi)) {
1154                 err = PTR_ERR(fi);
1155                 goto err;
1156         }
1157
1158         l = fib_find_node(t, key);
1159         fa = NULL;
1160
1161         if (l) {
1162                 fa_head = get_fa_head(l, plen);
1163                 fa = fib_find_alias(fa_head, tos, fi->fib_priority);
1164         }
1165
1166         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1167          * with the same keys [prefix,tos,priority], if such key already
1168          * exists or to the node before which we will insert new one.
1169          *
1170          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1171          * insert to the head of f.
1172          *
1173          * If f is NULL, no fib node matched the destination key
1174          * and we need to allocate a new one of those as well.
1175          */
1176
1177         if (fa && fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1178                 struct fib_alias *fa_orig;
1179
1180                 err = -EEXIST;
1181                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1182                         goto out;
1183
1184                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1185                         struct fib_info *fi_drop;
1186                         u8 state;
1187
1188                         err = -ENOBUFS;
1189                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1190                         if (new_fa == NULL)
1191                                 goto out;
1192
1193                         fi_drop = fa->fa_info;
1194                         new_fa->fa_tos = fa->fa_tos;
1195                         new_fa->fa_info = fi;
1196                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1197                         new_fa->fa_scope = cfg->fc_scope;
1198                         state = fa->fa_state;
1199                         new_fa->fa_state &= ~FA_S_ACCESSED;
1200
1201                         list_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1202                         alias_free_mem_rcu(fa);
1203
1204                         fib_release_info(fi_drop);
1205                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1206                                 rt_cache_flush(-1);
1207
1208                         goto succeeded;
1209                 }
1210                 /* Error if we find a perfect match which
1211                  * uses the same scope, type, and nexthop
1212                  * information.
1213                  */
1214                 fa_orig = fa;
1215                 list_for_each_entry(fa, fa_orig->fa_list.prev, fa_list) {
1216                         if (fa->fa_tos != tos)
1217                                 break;
1218                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1219                                 break;
1220                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1221                             fa->fa_scope == cfg->fc_scope &&
1222                             fa->fa_info == fi) {
1223                                 goto out;
1224                         }
1225                 }
1226                 if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND))
1227                         fa = fa_orig;
1228         }
1229         err = -ENOENT;
1230         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1231                 goto out;
1232
1233         err = -ENOBUFS;
1234         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1235         if (new_fa == NULL)
1236                 goto out;
1237
1238         new_fa->fa_info = fi;
1239         new_fa->fa_tos = tos;
1240         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1241         new_fa->fa_scope = cfg->fc_scope;
1242         new_fa->fa_state = 0;
1243         /*
1244          * Insert new entry to the list.
1245          */
1246
1247         if (!fa_head) {
1248                 err = 0;
1249                 fa_head = fib_insert_node(t, &err, key, plen);
1250                 if (err)
1251                         goto out_free_new_fa;
1252         }
1253
1254         list_add_tail_rcu(&new_fa->fa_list,
1255                           (fa ? &fa->fa_list : fa_head));
1256
1257         rt_cache_flush(-1);
1258         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, tb->tb_id,
1259                   &cfg->fc_nlinfo);
1260 succeeded:
1261         return 0;
1262
1263 out_free_new_fa:
1264         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1265 out:
1266         fib_release_info(fi);
1267 err:
1268         return err;
1269 }
1270
1271
1272 /* should be called with rcu_read_lock */
1273 static inline int check_leaf(struct trie *t, struct leaf *l,
1274                              t_key key, int *plen, const struct flowi *flp,
1275                              struct fib_result *res)
1276 {
1277         int err, i;
1278         __be32 mask;
1279         struct leaf_info *li;
1280         struct hlist_head *hhead = &l->list;
1281         struct hlist_node *node;
1282
1283         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, hhead, hlist) {
1284                 i = li->plen;
1285                 mask = inet_make_mask(i);
1286                 if (l->key != (key & ntohl(mask)))
1287                         continue;
1288
1289                 if ((err = fib_semantic_match(&li->falh, flp, res, htonl(l->key), mask, i)) <= 0) {
1290                         *plen = i;
1291 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1292                         t->stats.semantic_match_passed++;
1293 #endif
1294                         return err;
1295                 }
1296 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1297                 t->stats.semantic_match_miss++;
1298 #endif
1299         }
1300         return 1;
1301 }
1302
1303 static int
1304 fn_trie_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi *flp, struct fib_result *res)
1305 {
1306         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1307         int plen, ret = 0;
1308         struct node *n;
1309         struct tnode *pn;
1310         int pos, bits;
1311         t_key key = ntohl(flp->fl4_dst);
1312         int chopped_off;
1313         t_key cindex = 0;
1314         int current_prefix_length = KEYLENGTH;
1315         struct tnode *cn;
1316         t_key node_prefix, key_prefix, pref_mismatch;
1317         int mp;
1318
1319         rcu_read_lock();
1320
1321         n = rcu_dereference(t->trie);
1322         if (!n)
1323                 goto failed;
1324
1325 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1326         t->stats.gets++;
1327 #endif
1328
1329         /* Just a leaf? */
1330         if (IS_LEAF(n)) {
1331                 if ((ret = check_leaf(t, (struct leaf *)n, key, &plen, flp, res)) <= 0)
1332                         goto found;
1333                 goto failed;
1334         }
1335         pn = (struct tnode *) n;
1336         chopped_off = 0;
1337
1338         while (pn) {
1339                 pos = pn->pos;
1340                 bits = pn->bits;
1341
1342                 if (!chopped_off)
1343                         cindex = tkey_extract_bits(MASK_PFX(key, current_prefix_length), pos, bits);
1344
1345                 n = tnode_get_child(pn, cindex);
1346
1347                 if (n == NULL) {
1348 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1349                         t->stats.null_node_hit++;
1350 #endif
1351                         goto backtrace;
1352                 }
1353
1354                 if (IS_LEAF(n)) {
1355                         if ((ret = check_leaf(t, (struct leaf *)n, key, &plen, flp, res)) <= 0)
1356                                 goto found;
1357                         else
1358                                 goto backtrace;
1359                 }
1360
1361 #define HL_OPTIMIZE
1362 #ifdef HL_OPTIMIZE
1363                 cn = (struct tnode *)n;
1364
1365                 /*
1366                  * It's a tnode, and we can do some extra checks here if we
1367                  * like, to avoid descending into a dead-end branch.
1368                  * This tnode is in the parent's child array at index
1369                  * key[p_pos..p_pos+p_bits] but potentially with some bits
1370                  * chopped off, so in reality the index may be just a
1371                  * subprefix, padded with zero at the end.
1372                  * We can also take a look at any skipped bits in this
1373                  * tnode - everything up to p_pos is supposed to be ok,
1374                  * and the non-chopped bits of the index (se previous
1375                  * paragraph) are also guaranteed ok, but the rest is
1376                  * considered unknown.
1377                  *
1378                  * The skipped bits are key[pos+bits..cn->pos].
1379                  */
1380
1381                 /* If current_prefix_length < pos+bits, we are already doing
1382                  * actual prefix  matching, which means everything from
1383                  * pos+(bits-chopped_off) onward must be zero along some
1384                  * branch of this subtree - otherwise there is *no* valid
1385                  * prefix present. Here we can only check the skipped
1386                  * bits. Remember, since we have already indexed into the
1387                  * parent's child array, we know that the bits we chopped of
1388                  * *are* zero.
1389                  */
1390
1391                 /* NOTA BENE: CHECKING ONLY SKIPPED BITS FOR THE NEW NODE HERE */
1392
1393                 if (current_prefix_length < pos+bits) {
1394                         if (tkey_extract_bits(cn->key, current_prefix_length,
1395                                                 cn->pos - current_prefix_length) != 0 ||
1396                             !(cn->child[0]))
1397                                 goto backtrace;
1398                 }
1399
1400                 /*
1401                  * If chopped_off=0, the index is fully validated and we
1402                  * only need to look at the skipped bits for this, the new,
1403                  * tnode. What we actually want to do is to find out if
1404                  * these skipped bits match our key perfectly, or if we will
1405                  * have to count on finding a matching prefix further down,
1406                  * because if we do, we would like to have some way of
1407                  * verifying the existence of such a prefix at this point.
1408                  */
1409
1410                 /* The only thing we can do at this point is to verify that
1411                  * any such matching prefix can indeed be a prefix to our
1412                  * key, and if the bits in the node we are inspecting that
1413                  * do not match our key are not ZERO, this cannot be true.
1414                  * Thus, find out where there is a mismatch (before cn->pos)
1415                  * and verify that all the mismatching bits are zero in the
1416                  * new tnode's key.
1417                  */
1418
1419                 /* Note: We aren't very concerned about the piece of the key
1420                  * that precede pn->pos+pn->bits, since these have already been
1421                  * checked. The bits after cn->pos aren't checked since these are
1422                  * by definition "unknown" at this point. Thus, what we want to
1423                  * see is if we are about to enter the "prefix matching" state,
1424                  * and in that case verify that the skipped bits that will prevail
1425                  * throughout this subtree are zero, as they have to be if we are
1426                  * to find a matching prefix.
1427                  */
1428
1429                 node_prefix = MASK_PFX(cn->key, cn->pos);
1430                 key_prefix = MASK_PFX(key, cn->pos);
1431                 pref_mismatch = key_prefix^node_prefix;
1432                 mp = 0;
1433
1434                 /* In short: If skipped bits in this node do not match the search
1435                  * key, enter the "prefix matching" state.directly.
1436                  */
1437                 if (pref_mismatch) {
1438                         while (!(pref_mismatch & (1<<(KEYLENGTH-1)))) {
1439                                 mp++;
1440                                 pref_mismatch = pref_mismatch <<1;
1441                         }
1442                         key_prefix = tkey_extract_bits(cn->key, mp, cn->pos-mp);
1443
1444                         if (key_prefix != 0)
1445                                 goto backtrace;
1446
1447                         if (current_prefix_length >= cn->pos)
1448                                 current_prefix_length = mp;
1449                 }
1450 #endif
1451                 pn = (struct tnode *)n; /* Descend */
1452                 chopped_off = 0;
1453                 continue;
1454
1455 backtrace:
1456                 chopped_off++;
1457
1458                 /* As zero don't change the child key (cindex) */
1459                 while ((chopped_off <= pn->bits) && !(cindex & (1<<(chopped_off-1))))
1460                         chopped_off++;
1461
1462                 /* Decrease current_... with bits chopped off */
1463                 if (current_prefix_length > pn->pos + pn->bits - chopped_off)
1464                         current_prefix_length = pn->pos + pn->bits - chopped_off;
1465
1466                 /*
1467                  * Either we do the actual chop off according or if we have
1468                  * chopped off all bits in this tnode walk up to our parent.
1469                  */
1470
1471                 if (chopped_off <= pn->bits) {
1472                         cindex &= ~(1 << (chopped_off-1));
1473                 } else {
1474                         if (NODE_PARENT(pn) == NULL)
1475                                 goto failed;
1476
1477                         /* Get Child's index */
1478                         cindex = tkey_extract_bits(pn->key, NODE_PARENT(pn)->pos, NODE_PARENT(pn)->bits);
1479                         pn = NODE_PARENT(pn);
1480                         chopped_off = 0;
1481
1482 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1483                         t->stats.backtrack++;
1484 #endif
1485                         goto backtrace;
1486                 }
1487         }
1488 failed:
1489         ret = 1;
1490 found:
1491         rcu_read_unlock();
1492         return ret;
1493 }
1494
1495 /* only called from updater side */
1496 static int trie_leaf_remove(struct trie *t, t_key key)
1497 {
1498         t_key cindex;
1499         struct tnode *tp = NULL;
1500         struct node *n = t->trie;
1501         struct leaf *l;
1502
1503         pr_debug("entering trie_leaf_remove(%p)\n", n);
1504
1505         /* Note that in the case skipped bits, those bits are *not* checked!
1506          * When we finish this, we will have NULL or a T_LEAF, and the
1507          * T_LEAF may or may not match our key.
1508          */
1509
1510         while (n != NULL && IS_TNODE(n)) {
1511                 struct tnode *tn = (struct tnode *) n;
1512                 check_tnode(tn);
1513                 n = tnode_get_child(tn ,tkey_extract_bits(key, tn->pos, tn->bits));
1514
1515                 BUG_ON(n && NODE_PARENT(n) != tn);
1516         }
1517         l = (struct leaf *) n;
1518
1519         if (!n || !tkey_equals(l->key, key))
1520                 return 0;
1521
1522         /*
1523          * Key found.
1524          * Remove the leaf and rebalance the tree
1525          */
1526
1527         t->revision++;
1528         t->size--;
1529
1530         preempt_disable();
1531         tp = NODE_PARENT(n);
1532         tnode_free((struct tnode *) n);
1533
1534         if (tp) {
1535                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1536                 put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, NULL);
1537                 rcu_assign_pointer(t->trie, trie_rebalance(t, tp));
1538         } else
1539                 rcu_assign_pointer(t->trie, NULL);
1540         preempt_enable();
1541
1542         return 1;
1543 }
1544
1545 static int fn_trie_delete(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1546 {
1547         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1548         u32 key, mask;
1549         int plen = cfg->fc_dst_len;
1550         u8 tos = cfg->fc_tos;
1551         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1552         struct list_head *fa_head;
1553         struct leaf *l;
1554         struct leaf_info *li;
1555
1556         if (plen > 32)
1557                 return -EINVAL;
1558
1559         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1560         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1561
1562         if (key & ~mask)
1563                 return -EINVAL;
1564
1565         key = key & mask;
1566         l = fib_find_node(t, key);
1567
1568         if (!l)
1569                 return -ESRCH;
1570
1571         fa_head = get_fa_head(l, plen);
1572         fa = fib_find_alias(fa_head, tos, 0);
1573
1574         if (!fa)
1575                 return -ESRCH;
1576
1577         pr_debug("Deleting %08x/%d tos=%d t=%p\n", key, plen, tos, t);
1578
1579         fa_to_delete = NULL;
1580         fa_head = fa->fa_list.prev;
1581
1582         list_for_each_entry(fa, fa_head, fa_list) {
1583                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1584
1585                 if (fa->fa_tos != tos)
1586                         break;
1587
1588                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1589                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1590                      fa->fa_scope == cfg->fc_scope) &&
1591                     (!cfg->fc_protocol ||
1592                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1593                     fib_nh_match(cfg, fi) == 0) {
1594                         fa_to_delete = fa;
1595                         break;
1596                 }
1597         }
1598
1599         if (!fa_to_delete)
1600                 return -ESRCH;
1601
1602         fa = fa_to_delete;
1603         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa, plen, tb->tb_id,
1604                   &cfg->fc_nlinfo);
1605
1606         l = fib_find_node(t, key);
1607         li = find_leaf_info(l, plen);
1608
1609         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1610
1611         if (list_empty(fa_head)) {
1612                 hlist_del_rcu(&li->hlist);
1613                 free_leaf_info(li);
1614         }
1615
1616         if (hlist_empty(&l->list))
1617                 trie_leaf_remove(t, key);
1618
1619         if (fa->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1620                 rt_cache_flush(-1);
1621
1622         fib_release_info(fa->fa_info);
1623         alias_free_mem_rcu(fa);
1624         return 0;
1625 }
1626
1627 static int trie_flush_list(struct trie *t, struct list_head *head)
1628 {
1629         struct fib_alias *fa, *fa_node;
1630         int found = 0;
1631
1632         list_for_each_entry_safe(fa, fa_node, head, fa_list) {
1633                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1634
1635                 if (fi && (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)) {
1636                         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1637                         fib_release_info(fa->fa_info);
1638                         alias_free_mem_rcu(fa);
1639                         found++;
1640                 }
1641         }
1642         return found;
1643 }
1644
1645 static int trie_flush_leaf(struct trie *t, struct leaf *l)
1646 {
1647         int found = 0;
1648         struct hlist_head *lih = &l->list;
1649         struct hlist_node *node, *tmp;
1650         struct leaf_info *li = NULL;
1651
1652         hlist_for_each_entry_safe(li, node, tmp, lih, hlist) {
1653                 found += trie_flush_list(t, &li->falh);
1654
1655                 if (list_empty(&li->falh)) {
1656                         hlist_del_rcu(&li->hlist);
1657                         free_leaf_info(li);
1658                 }
1659         }
1660         return found;
1661 }
1662
1663 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
1664
1665 static struct leaf *nextleaf(struct trie *t, struct leaf *thisleaf)
1666 {
1667         struct node *c = (struct node *) thisleaf;
1668         struct tnode *p;
1669         int idx;
1670         struct node *trie = rcu_dereference(t->trie);
1671
1672         if (c == NULL) {
1673                 if (trie == NULL)
1674                         return NULL;
1675
1676                 if (IS_LEAF(trie))          /* trie w. just a leaf */
1677                         return (struct leaf *) trie;
1678
1679                 p = (struct tnode*) trie;  /* Start */
1680         } else
1681                 p = (struct tnode *) NODE_PARENT(c);
1682
1683         while (p) {
1684                 int pos, last;
1685
1686                 /*  Find the next child of the parent */
1687                 if (c)
1688                         pos = 1 + tkey_extract_bits(c->key, p->pos, p->bits);
1689                 else
1690                         pos = 0;
1691
1692                 last = 1 << p->bits;
1693                 for (idx = pos; idx < last ; idx++) {
1694                         c = rcu_dereference(p->child[idx]);
1695
1696                         if (!c)
1697                                 continue;
1698
1699                         /* Decend if tnode */
1700                         while (IS_TNODE(c)) {
1701                                 p = (struct tnode *) c;
1702                                 idx = 0;
1703
1704                                 /* Rightmost non-NULL branch */
1705                                 if (p && IS_TNODE(p))
1706                                         while (!(c = rcu_dereference(p->child[idx]))
1707                                                && idx < (1<<p->bits)) idx++;
1708
1709                                 /* Done with this tnode? */
1710                                 if (idx >= (1 << p->bits) || !c)
1711                                         goto up;
1712                         }
1713                         return (struct leaf *) c;
1714                 }
1715 up:
1716                 /* No more children go up one step  */
1717                 c = (struct node *) p;
1718                 p = (struct tnode *) NODE_PARENT(p);
1719         }
1720         return NULL; /* Ready. Root of trie */
1721 }
1722
1723 static int fn_trie_flush(struct fib_table *tb)
1724 {
1725         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1726         struct leaf *ll = NULL, *l = NULL;
1727         int found = 0, h;
1728
1729         t->revision++;
1730
1731         for (h = 0; (l = nextleaf(t, l)) != NULL; h++) {
1732                 found += trie_flush_leaf(t, l);
1733
1734                 if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1735                         trie_leaf_remove(t, ll->key);
1736                 ll = l;
1737         }
1738
1739         if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1740                 trie_leaf_remove(t, ll->key);
1741
1742         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
1743         return found;
1744 }
1745
1746 static int trie_last_dflt = -1;
1747
1748 static void
1749 fn_trie_select_default(struct fib_table *tb, const struct flowi *flp, struct fib_result *res)
1750 {
1751         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1752         int order, last_idx;
1753         struct fib_info *fi = NULL;
1754         struct fib_info *last_resort;
1755         struct fib_alias *fa = NULL;
1756         struct list_head *fa_head;
1757         struct leaf *l;
1758
1759         last_idx = -1;
1760         last_resort = NULL;
1761         order = -1;
1762
1763         rcu_read_lock();
1764
1765         l = fib_find_node(t, 0);
1766         if (!l)
1767                 goto out;
1768
1769         fa_head = get_fa_head(l, 0);
1770         if (!fa_head)
1771                 goto out;
1772
1773         if (list_empty(fa_head))
1774                 goto out;
1775
1776         list_for_each_entry_rcu(fa, fa_head, fa_list) {
1777                 struct fib_info *next_fi = fa->fa_info;
1778
1779                 if (fa->fa_scope != res->scope ||
1780                     fa->fa_type != RTN_UNICAST)
1781                         continue;
1782
1783                 if (next_fi->fib_priority > res->fi->fib_priority)
1784                         break;
1785                 if (!next_fi->fib_nh[0].nh_gw ||
1786                     next_fi->fib_nh[0].nh_scope != RT_SCOPE_LINK)
1787                         continue;
1788                 fa->fa_state |= FA_S_ACCESSED;
1789
1790                 if (fi == NULL) {
1791                         if (next_fi != res->fi)
1792                                 break;
1793                 } else if (!fib_detect_death(fi, order, &last_resort,
1794                                              &last_idx, &trie_last_dflt)) {
1795                         if (res->fi)
1796                                 fib_info_put(res->fi);
1797                         res->fi = fi;
1798                         atomic_inc(&fi->fib_clntref);
1799                         trie_last_dflt = order;
1800                         goto out;
1801                 }
1802                 fi = next_fi;
1803                 order++;
1804         }
1805         if (order <= 0 || fi == NULL) {
1806                 trie_last_dflt = -1;
1807                 goto out;
1808         }
1809
1810         if (!fib_detect_death(fi, order, &last_resort, &last_idx, &trie_last_dflt)) {
1811                 if (res->fi)
1812                         fib_info_put(res->fi);
1813                 res->fi = fi;
1814                 atomic_inc(&fi->fib_clntref);
1815                 trie_last_dflt = order;
1816                 goto out;
1817         }
1818         if (last_idx >= 0) {
1819                 if (res->fi)
1820                         fib_info_put(res->fi);
1821                 res->fi = last_resort;
1822                 if (last_resort)
1823                         atomic_inc(&last_resort->fib_clntref);
1824         }
1825         trie_last_dflt = last_idx;
1826  out:;
1827         rcu_read_unlock();
1828 }
1829
1830 static int fn_trie_dump_fa(t_key key, int plen, struct list_head *fah, struct fib_table *tb,
1831                            struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1832 {
1833         int i, s_i;
1834         struct fib_alias *fa;
1835
1836         __be32 xkey = htonl(key);
1837
1838         s_i = cb->args[4];
1839         i = 0;
1840
1841         /* rcu_read_lock is hold by caller */
1842
1843         list_for_each_entry_rcu(fa, fah, fa_list) {
1844                 if (i < s_i) {
1845                         i++;
1846                         continue;
1847                 }
1848                 BUG_ON(!fa->fa_info);
1849
1850                 if (fib_dump_info(skb, NETLINK_CB(cb->skb).pid,
1851                                   cb->nlh->nlmsg_seq,
1852                                   RTM_NEWROUTE,
1853                                   tb->tb_id,
1854                                   fa->fa_type,
1855                                   fa->fa_scope,
1856                                   xkey,
1857                                   plen,
1858                                   fa->fa_tos,
1859                                   fa->fa_info, 0) < 0) {
1860                         cb->args[4] = i;
1861                         return -1;
1862                 }
1863                 i++;
1864         }
1865         cb->args[4] = i;
1866         return skb->len;
1867 }
1868
1869 static int fn_trie_dump_plen(struct trie *t, int plen, struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
1870                              struct netlink_callback *cb)
1871 {
1872         int h, s_h;
1873         struct list_head *fa_head;
1874         struct leaf *l = NULL;
1875
1876         s_h = cb->args[3];
1877
1878         for (h = 0; (l = nextleaf(t, l)) != NULL; h++) {
1879                 if (h < s_h)
1880                         continue;
1881                 if (h > s_h)
1882                         memset(&cb->args[4], 0,
1883                                sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
1884
1885                 fa_head = get_fa_head(l, plen);
1886
1887                 if (!fa_head)
1888                         continue;
1889
1890                 if (list_empty(fa_head))
1891                         continue;
1892
1893                 if (fn_trie_dump_fa(l->key, plen, fa_head, tb, skb, cb)<0) {
1894                         cb->args[3] = h;
1895                         return -1;
1896                 }
1897         }
1898         cb->args[3] = h;
1899         return skb->len;
1900 }
1901
1902 static int fn_trie_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1903 {
1904         int m, s_m;
1905         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1906
1907         s_m = cb->args[2];
1908
1909         rcu_read_lock();
1910         for (m = 0; m <= 32; m++) {
1911                 if (m < s_m)
1912                         continue;
1913                 if (m > s_m)
1914                         memset(&cb->args[3], 0,
1915                                 sizeof(cb->args) - 3*sizeof(cb->args[0]));
1916
1917                 if (fn_trie_dump_plen(t, 32-m, tb, skb, cb)<0) {
1918                         cb->args[2] = m;
1919                         goto out;
1920                 }
1921         }
1922         rcu_read_unlock();
1923         cb->args[2] = m;
1924         return skb->len;
1925 out:
1926         rcu_read_unlock();
1927         return -1;
1928 }
1929
1930 /* Fix more generic FIB names for init later */
1931
1932 #ifdef CONFIG_IP_MULTIPLE_TABLES
1933 struct fib_table * fib_hash_init(u32 id)
1934 #else
1935 struct fib_table * __init fib_hash_init(u32 id)
1936 #endif
1937 {
1938         struct fib_table *tb;
1939         struct trie *t;
1940
1941         if (fn_alias_kmem == NULL)
1942                 fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
1943                                                   sizeof(struct fib_alias),
1944                                                   0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
1945                                                   NULL, NULL);
1946
1947         tb = kmalloc(sizeof(struct fib_table) + sizeof(struct trie),
1948                      GFP_KERNEL);
1949         if (tb == NULL)
1950                 return NULL;
1951
1952         tb->tb_id = id;
1953         tb->tb_lookup = fn_trie_lookup;
1954         tb->tb_insert = fn_trie_insert;
1955         tb->tb_delete = fn_trie_delete;
1956         tb->tb_flush = fn_trie_flush;
1957         tb->tb_select_default = fn_trie_select_default;
1958         tb->tb_dump = fn_trie_dump;
1959         memset(tb->tb_data, 0, sizeof(struct trie));
1960
1961         t = (struct trie *) tb->tb_data;
1962
1963         trie_init(t);
1964
1965         if (id == RT_TABLE_LOCAL)
1966                 trie_local = t;
1967         else if (id == RT_TABLE_MAIN)
1968                 trie_main = t;
1969
1970         if (id == RT_TABLE_LOCAL)
1971                 printk(KERN_INFO "IPv4 FIB: Using LC-trie version %s\n", VERSION);
1972
1973         return tb;
1974 }
1975
1976 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1977 /* Depth first Trie walk iterator */
1978 struct fib_trie_iter {
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(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(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:     %d.%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: %d\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, "  %d: %d",  i, stat->nodesizes[i]);
2120                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2121                 }
2122         seq_putc(seq, '\n');
2123         seq_printf(seq, "\tPointers: %d\n", pointers);
2124
2125         bytes += sizeof(struct node *) * pointers;
2126         seq_printf(seq, "Null ptrs: %d\n", stat->nullpointers);
2127         seq_printf(seq, "Total size: %d  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2128
2129 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2130         seq_printf(seq, "Counters:\n---------\n");
2131         seq_printf(seq,"gets = %d\n", t->stats.gets);
2132         seq_printf(seq,"backtracks = %d\n", t->stats.backtrack);
2133         seq_printf(seq,"semantic match passed = %d\n", t->stats.semantic_match_passed);
2134         seq_printf(seq,"semantic match miss = %d\n", t->stats.semantic_match_miss);
2135         seq_printf(seq,"null node hit= %d\n", t->stats.null_node_hit);
2136         seq_printf(seq,"skipped node resize = %d\n", t->stats.resize_node_skipped);
2137 #ifdef CLEAR_STATS
2138         memset(&(t->stats), 0, sizeof(t->stats));
2139 #endif
2140 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2141 }
2142
2143 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2144 {
2145         struct trie_stat *stat;
2146
2147         stat = kmalloc(sizeof(*stat), GFP_KERNEL);
2148         if (!stat)
2149                 return -ENOMEM;
2150
2151         seq_printf(seq, "Basic info: size of leaf: %Zd bytes, size of tnode: %Zd bytes.\n",
2152                    sizeof(struct leaf), sizeof(struct tnode));
2153
2154         if (trie_local) {
2155                 seq_printf(seq, "Local:\n");
2156                 trie_collect_stats(trie_local, stat);
2157                 trie_show_stats(seq, stat);
2158         }
2159
2160         if (trie_main) {
2161                 seq_printf(seq, "Main:\n");
2162                 trie_collect_stats(trie_main, stat);
2163                 trie_show_stats(seq, stat);
2164         }
2165         kfree(stat);
2166
2167         return 0;
2168 }
2169
2170 static int fib_triestat_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2171 {
2172         return single_open(file, fib_triestat_seq_show, NULL);
2173 }
2174
2175 static const struct file_operations fib_triestat_fops = {
2176         .owner  = THIS_MODULE,
2177         .open   = fib_triestat_seq_open,
2178         .read   = seq_read,
2179         .llseek = seq_lseek,
2180         .release = single_release,
2181 };
2182
2183 static struct node *fib_trie_get_idx(struct fib_trie_iter *iter,
2184                                       loff_t pos)
2185 {
2186         loff_t idx = 0;
2187         struct node *n;
2188
2189         for (n = fib_trie_get_first(iter, trie_local);
2190              n; ++idx, n = fib_trie_get_next(iter)) {
2191                 if (pos == idx)
2192                         return n;
2193         }
2194
2195         for (n = fib_trie_get_first(iter, trie_main);
2196              n; ++idx, n = fib_trie_get_next(iter)) {
2197                 if (pos == idx)
2198                         return n;
2199         }
2200         return NULL;
2201 }
2202
2203 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2204 {
2205         rcu_read_lock();
2206         if (*pos == 0)
2207                 return SEQ_START_TOKEN;
2208         return fib_trie_get_idx(seq->private, *pos - 1);
2209 }
2210
2211 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2212 {
2213         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2214         void *l = v;
2215
2216         ++*pos;
2217         if (v == SEQ_START_TOKEN)
2218                 return fib_trie_get_idx(iter, 0);
2219
2220         v = fib_trie_get_next(iter);
2221         BUG_ON(v == l);
2222         if (v)
2223                 return v;
2224
2225         /* continue scan in next trie */
2226         if (iter->trie == trie_local)
2227                 return fib_trie_get_first(iter, trie_main);
2228
2229         return NULL;
2230 }
2231
2232 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2233 {
2234         rcu_read_unlock();
2235 }
2236
2237 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2238 {
2239         while (n-- > 0) seq_puts(seq, "   ");
2240 }
2241
2242 static inline const char *rtn_scope(enum rt_scope_t s)
2243 {
2244         static char buf[32];
2245
2246         switch(s) {
2247         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2248         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2249         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2250         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2251         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2252         default:
2253                 snprintf(buf, sizeof(buf), "scope=%d", s);
2254                 return buf;
2255         }
2256 }
2257
2258 static const char *rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2259         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2260         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2261         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2262         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2263         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2264         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2265         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2266         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2267         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2268         [RTN_THROW] = "THROW",
2269         [RTN_NAT] = "NAT",
2270         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2271 };
2272
2273 static inline const char *rtn_type(unsigned t)
2274 {
2275         static char buf[32];
2276
2277         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2278                 return rtn_type_names[t];
2279         snprintf(buf, sizeof(buf), "type %d", t);
2280         return buf;
2281 }
2282
2283 /* Pretty print the trie */
2284 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2285 {
2286         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2287         struct node *n = v;
2288
2289         if (v == SEQ_START_TOKEN)
2290                 return 0;
2291
2292         if (!NODE_PARENT(n)) {
2293                 if (iter->trie == trie_local)
2294                         seq_puts(seq, "<local>:\n");
2295                 else
2296                         seq_puts(seq, "<main>:\n");
2297         }
2298
2299         if (IS_TNODE(n)) {
2300                 struct tnode *tn = (struct tnode *) n;
2301                 __be32 prf = htonl(MASK_PFX(tn->key, tn->pos));
2302
2303                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2304                 seq_printf(seq, "  +-- %d.%d.%d.%d/%d %d %d %d\n",
2305                            NIPQUAD(prf), tn->pos, tn->bits, tn->full_children,
2306                            tn->empty_children);
2307
2308         } else {
2309                 struct leaf *l = (struct leaf *) n;
2310                 int i;
2311                 __be32 val = htonl(l->key);
2312
2313                 seq_indent(seq, iter->depth);
2314                 seq_printf(seq, "  |-- %d.%d.%d.%d\n", NIPQUAD(val));
2315                 for (i = 32; i >= 0; i--) {
2316                         struct leaf_info *li = find_leaf_info(l, i);
2317                         if (li) {
2318                                 struct fib_alias *fa;
2319                                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2320                                         seq_indent(seq, iter->depth+1);
2321                                         seq_printf(seq, "  /%d %s %s", i,
2322                                                    rtn_scope(fa->fa_scope),
2323                                                    rtn_type(fa->fa_type));
2324                                         if (fa->fa_tos)
2325                                                 seq_printf(seq, "tos =%d\n",
2326                                                            fa->fa_tos);
2327                                         seq_putc(seq, '\n');
2328                                 }
2329                         }
2330                 }
2331         }
2332
2333         return 0;
2334 }
2335
2336 static struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2337         .start  = fib_trie_seq_start,
2338         .next   = fib_trie_seq_next,
2339         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2340         .show   = fib_trie_seq_show,
2341 };
2342
2343 static int fib_trie_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2344 {
2345         struct seq_file *seq;
2346         int rc = -ENOMEM;
2347         struct fib_trie_iter *s = kmalloc(sizeof(*s), GFP_KERNEL);
2348
2349         if (!s)
2350                 goto out;
2351
2352         rc = seq_open(file, &fib_trie_seq_ops);
2353         if (rc)
2354                 goto out_kfree;
2355
2356         seq          = file->private_data;
2357         seq->private = s;
2358         memset(s, 0, sizeof(*s));
2359 out:
2360         return rc;
2361 out_kfree:
2362         kfree(s);
2363         goto out;
2364 }
2365
2366 static const struct file_operations fib_trie_fops = {
2367         .owner  = THIS_MODULE,
2368         .open   = fib_trie_seq_open,
2369         .read   = seq_read,
2370         .llseek = seq_lseek,
2371         .release = seq_release_private,
2372 };
2373
2374 static unsigned fib_flag_trans(int type, __be32 mask, const struct fib_info *fi)
2375 {
2376         static unsigned type2flags[RTN_MAX + 1] = {
2377                 [7] = RTF_REJECT, [8] = RTF_REJECT,
2378         };
2379         unsigned flags = type2flags[type];
2380
2381         if (fi && fi->fib_nh->nh_gw)
2382                 flags |= RTF_GATEWAY;
2383         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2384                 flags |= RTF_HOST;
2385         flags |= RTF_UP;
2386         return flags;
2387 }
2388
2389 /*
2390  *      This outputs /proc/net/route.
2391  *      The format of the file is not supposed to be changed
2392  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2393  *      legacy utilities
2394  */
2395 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2396 {
2397         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2398         struct leaf *l = v;
2399         int i;
2400         char bf[128];
2401
2402         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2403                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2404                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2405                            "\tWindow\tIRTT");
2406                 return 0;
2407         }
2408
2409         if (iter->trie == trie_local)
2410                 return 0;
2411         if (IS_TNODE(l))
2412                 return 0;
2413
2414         for (i=32; i>=0; i--) {
2415                 struct leaf_info *li = find_leaf_info(l, i);
2416                 struct fib_alias *fa;
2417                 __be32 mask, prefix;
2418
2419                 if (!li)
2420                         continue;
2421
2422                 mask = inet_make_mask(li->plen);
2423                 prefix = htonl(l->key);
2424
2425                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2426                         const struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2427                         unsigned flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2428
2429                         if (fa->fa_type == RTN_BROADCAST
2430                             || fa->fa_type == RTN_MULTICAST)
2431                                 continue;
2432
2433                         if (fi)
2434                                 snprintf(bf, sizeof(bf),
2435                                          "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2436                                          fi->fib_dev ? fi->fib_dev->name : "*",
2437                                          prefix,
2438                                          fi->fib_nh->nh_gw, flags, 0, 0,
2439                                          fi->fib_priority,
2440                                          mask,
2441                                          (fi->fib_advmss ? fi->fib_advmss + 40 : 0),
2442                                          fi->fib_window,
2443                                          fi->fib_rtt >> 3);
2444                         else
2445                                 snprintf(bf, sizeof(bf),
2446                                          "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2447                                          prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
2448                                          mask, 0, 0, 0);
2449
2450                         seq_printf(seq, "%-127s\n", bf);
2451                 }
2452         }
2453
2454         return 0;
2455 }
2456
2457 static struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
2458         .start  = fib_trie_seq_start,
2459         .next   = fib_trie_seq_next,
2460         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2461         .show   = fib_route_seq_show,
2462 };
2463
2464 static int fib_route_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2465 {
2466         struct seq_file *seq;
2467         int rc = -ENOMEM;
2468         struct fib_trie_iter *s = kmalloc(sizeof(*s), GFP_KERNEL);
2469
2470         if (!s)
2471                 goto out;
2472
2473         rc = seq_open(file, &fib_route_seq_ops);
2474         if (rc)
2475                 goto out_kfree;
2476
2477         seq          = file->private_data;
2478         seq->private = s;
2479         memset(s, 0, sizeof(*s));
2480 out:
2481         return rc;
2482 out_kfree:
2483         kfree(s);
2484         goto out;
2485 }
2486
2487 static const struct file_operations fib_route_fops = {
2488         .owner  = THIS_MODULE,
2489         .open   = fib_route_seq_open,
2490         .read   = seq_read,
2491         .llseek = seq_lseek,
2492         .release = seq_release_private,
2493 };
2494
2495 int __init fib_proc_init(void)
2496 {
2497         if (!proc_net_fops_create("fib_trie", S_IRUGO, &fib_trie_fops))
2498                 goto out1;
2499
2500         if (!proc_net_fops_create("fib_triestat", S_IRUGO, &fib_triestat_fops))
2501                 goto out2;
2502
2503         if (!proc_net_fops_create("route", S_IRUGO, &fib_route_fops))
2504                 goto out3;
2505
2506         return 0;
2507
2508 out3:
2509         proc_net_remove("fib_triestat");
2510 out2:
2511         proc_net_remove("fib_trie");
2512 out1:
2513         return -ENOMEM;
2514 }
2515
2516 void __init fib_proc_exit(void)
2517 {
2518         proc_net_remove("fib_trie");
2519         proc_net_remove("fib_triestat");
2520         proc_net_remove("route");
2521 }
2522
2523 #endif /* CONFIG_PROC_FS */