gpio: ab8500: Mark broken
[pandora-kernel.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.csc.kth.se/~snilsson/software/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  *
26  * Code from fib_hash has been reused which includes the following header:
27  *
28  *
29  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
30  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
31  *              interface as the means of communication with the user level.
32  *
33  *              IPv4 FIB: lookup engine and maintenance routines.
34  *
35  *
36  * Authors:     Alexey Kuznetsov, <kuznet@ms2.inr.ac.ru>
37  *
38  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
39  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
40  *              as published by the Free Software Foundation; either version
41  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
42  *
43  * Substantial contributions to this work comes from:
44  *
45  *              David S. Miller, <davem@davemloft.net>
46  *              Stephen Hemminger <shemminger@osdl.org>
47  *              Paul E. McKenney <paulmck@us.ibm.com>
48  *              Patrick McHardy <kaber@trash.net>
49  */
50
51 #define VERSION "0.409"
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54 #include <asm/system.h>
55 #include <linux/bitops.h>
56 #include <linux/types.h>
57 #include <linux/kernel.h>
58 #include <linux/mm.h>
59 #include <linux/string.h>
60 #include <linux/socket.h>
61 #include <linux/sockios.h>
62 #include <linux/errno.h>
63 #include <linux/in.h>
64 #include <linux/inet.h>
65 #include <linux/inetdevice.h>
66 #include <linux/netdevice.h>
67 #include <linux/if_arp.h>
68 #include <linux/proc_fs.h>
69 #include <linux/rcupdate.h>
70 #include <linux/skbuff.h>
71 #include <linux/netlink.h>
72 #include <linux/init.h>
73 #include <linux/list.h>
74 #include <linux/slab.h>
75 #include <net/net_namespace.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 #define MAX_STAT_DEPTH 32
85
86 #define KEYLENGTH (8*sizeof(t_key))
87
88 typedef unsigned int t_key;
89
90 #define T_TNODE 0
91 #define T_LEAF  1
92 #define NODE_TYPE_MASK  0x1UL
93 #define NODE_TYPE(node) ((node)->parent & NODE_TYPE_MASK)
94
95 #define IS_TNODE(n) (!(n->parent & T_LEAF))
96 #define IS_LEAF(n) (n->parent & T_LEAF)
97
98 struct rt_trie_node {
99         unsigned long parent;
100         t_key key;
101 };
102
103 struct leaf {
104         unsigned long parent;
105         t_key key;
106         struct hlist_head list;
107         struct rcu_head rcu;
108 };
109
110 struct leaf_info {
111         struct hlist_node hlist;
112         struct rcu_head rcu;
113         int plen;
114         struct list_head falh;
115 };
116
117 struct tnode {
118         unsigned long parent;
119         t_key key;
120         unsigned char pos;              /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
121         unsigned char bits;             /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
122         unsigned int full_children;     /* KEYLENGTH bits needed */
123         unsigned int empty_children;    /* KEYLENGTH bits needed */
124         union {
125                 struct rcu_head rcu;
126                 struct work_struct work;
127                 struct tnode *tnode_free;
128         };
129         struct rt_trie_node *child[0];
130 };
131
132 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
133 struct trie_use_stats {
134         unsigned int gets;
135         unsigned int backtrack;
136         unsigned int semantic_match_passed;
137         unsigned int semantic_match_miss;
138         unsigned int null_node_hit;
139         unsigned int resize_node_skipped;
140 };
141 #endif
142
143 struct trie_stat {
144         unsigned int totdepth;
145         unsigned int maxdepth;
146         unsigned int tnodes;
147         unsigned int leaves;
148         unsigned int nullpointers;
149         unsigned int prefixes;
150         unsigned int nodesizes[MAX_STAT_DEPTH];
151 };
152
153 struct trie {
154         struct rt_trie_node *trie;
155 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
156         struct trie_use_stats stats;
157 #endif
158 };
159
160 static void put_child(struct trie *t, struct tnode *tn, int i, struct rt_trie_node *n);
161 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, int i, struct rt_trie_node *n,
162                                   int wasfull);
163 static struct rt_trie_node *resize(struct trie *t, struct tnode *tn);
164 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *tn);
165 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *tn);
166 /* tnodes to free after resize(); protected by RTNL */
167 static struct tnode *tnode_free_head;
168 static size_t tnode_free_size;
169
170 /*
171  * synchronize_rcu after call_rcu for that many pages; it should be especially
172  * useful before resizing the root node with PREEMPT_NONE configs; the value was
173  * obtained experimentally, aiming to avoid visible slowdown.
174  */
175 static const int sync_pages = 128;
176
177 static struct kmem_cache *fn_alias_kmem __read_mostly;
178 static struct kmem_cache *trie_leaf_kmem __read_mostly;
179
180 static inline struct tnode *node_parent(struct rt_trie_node *node)
181 {
182         return (struct tnode *)(node->parent & ~NODE_TYPE_MASK);
183 }
184
185 static inline struct tnode *node_parent_rcu(struct rt_trie_node *node)
186 {
187         struct tnode *ret = node_parent(node);
188
189         return rcu_dereference_rtnl(ret);
190 }
191
192 /* Same as rcu_assign_pointer
193  * but that macro() assumes that value is a pointer.
194  */
195 static inline void node_set_parent(struct rt_trie_node *node, struct tnode *ptr)
196 {
197         smp_wmb();
198         node->parent = (unsigned long)ptr | NODE_TYPE(node);
199 }
200
201 static inline struct rt_trie_node *tnode_get_child(struct tnode *tn, unsigned int i)
202 {
203         BUG_ON(i >= 1U << tn->bits);
204
205         return tn->child[i];
206 }
207
208 static inline struct rt_trie_node *tnode_get_child_rcu(struct tnode *tn, unsigned int i)
209 {
210         struct rt_trie_node *ret = tnode_get_child(tn, i);
211
212         return rcu_dereference_rtnl(ret);
213 }
214
215 static inline int tnode_child_length(const struct tnode *tn)
216 {
217         return 1 << tn->bits;
218 }
219
220 static inline t_key mask_pfx(t_key k, unsigned int l)
221 {
222         return (l == 0) ? 0 : k >> (KEYLENGTH-l) << (KEYLENGTH-l);
223 }
224
225 static inline t_key tkey_extract_bits(t_key a, unsigned int offset, unsigned int bits)
226 {
227         if (offset < KEYLENGTH)
228                 return ((t_key)(a << offset)) >> (KEYLENGTH - bits);
229         else
230                 return 0;
231 }
232
233 static inline int tkey_equals(t_key a, t_key b)
234 {
235         return a == b;
236 }
237
238 static inline int tkey_sub_equals(t_key a, int offset, int bits, t_key b)
239 {
240         if (bits == 0 || offset >= KEYLENGTH)
241                 return 1;
242         bits = bits > KEYLENGTH ? KEYLENGTH : bits;
243         return ((a ^ b) << offset) >> (KEYLENGTH - bits) == 0;
244 }
245
246 static inline int tkey_mismatch(t_key a, int offset, t_key b)
247 {
248         t_key diff = a ^ b;
249         int i = offset;
250
251         if (!diff)
252                 return 0;
253         while ((diff << i) >> (KEYLENGTH-1) == 0)
254                 i++;
255         return i;
256 }
257
258 /*
259   To understand this stuff, an understanding of keys and all their bits is
260   necessary. Every node in the trie has a key associated with it, but not
261   all of the bits in that key are significant.
262
263   Consider a node 'n' and its parent 'tp'.
264
265   If n is a leaf, every bit in its key is significant. Its presence is
266   necessitated by path compression, since during a tree traversal (when
267   searching for a leaf - unless we are doing an insertion) we will completely
268   ignore all skipped bits we encounter. Thus we need to verify, at the end of
269   a potentially successful search, that we have indeed been walking the
270   correct key path.
271
272   Note that we can never "miss" the correct key in the tree if present by
273   following the wrong path. Path compression ensures that segments of the key
274   that are the same for all keys with a given prefix are skipped, but the
275   skipped part *is* identical for each node in the subtrie below the skipped
276   bit! trie_insert() in this implementation takes care of that - note the
277   call to tkey_sub_equals() in trie_insert().
278
279   if n is an internal node - a 'tnode' here, the various parts of its key
280   have many different meanings.
281
282   Example:
283   _________________________________________________________________
284   | i | i | i | i | i | i | i | N | N | N | S | S | S | S | S | C |
285   -----------------------------------------------------------------
286     0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12  13  14  15
287
288   _________________________________________________________________
289   | C | C | C | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u |
290   -----------------------------------------------------------------
291    16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31
292
293   tp->pos = 7
294   tp->bits = 3
295   n->pos = 15
296   n->bits = 4
297
298   First, let's just ignore the bits that come before the parent tp, that is
299   the bits from 0 to (tp->pos-1). They are *known* but at this point we do
300   not use them for anything.
301
302   The bits from (tp->pos) to (tp->pos + tp->bits - 1) - "N", above - are the
303   index into the parent's child array. That is, they will be used to find
304   'n' among tp's children.
305
306   The bits from (tp->pos + tp->bits) to (n->pos - 1) - "S" - are skipped bits
307   for the node n.
308
309   All the bits we have seen so far are significant to the node n. The rest
310   of the bits are really not needed or indeed known in n->key.
311
312   The bits from (n->pos) to (n->pos + n->bits - 1) - "C" - are the index into
313   n's child array, and will of course be different for each child.
314
315
316   The rest of the bits, from (n->pos + n->bits) onward, are completely unknown
317   at this point.
318
319 */
320
321 static inline void check_tnode(const struct tnode *tn)
322 {
323         WARN_ON(tn && tn->pos+tn->bits > 32);
324 }
325
326 static const int halve_threshold = 25;
327 static const int inflate_threshold = 50;
328 static const int halve_threshold_root = 15;
329 static const int inflate_threshold_root = 30;
330
331 static void __alias_free_mem(struct rcu_head *head)
332 {
333         struct fib_alias *fa = container_of(head, struct fib_alias, rcu);
334         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, fa);
335 }
336
337 static inline void alias_free_mem_rcu(struct fib_alias *fa)
338 {
339         call_rcu(&fa->rcu, __alias_free_mem);
340 }
341
342 static void __leaf_free_rcu(struct rcu_head *head)
343 {
344         struct leaf *l = container_of(head, struct leaf, rcu);
345         kmem_cache_free(trie_leaf_kmem, l);
346 }
347
348 static inline void free_leaf(struct leaf *l)
349 {
350         call_rcu_bh(&l->rcu, __leaf_free_rcu);
351 }
352
353 static void __leaf_info_free_rcu(struct rcu_head *head)
354 {
355         kfree(container_of(head, struct leaf_info, rcu));
356 }
357
358 static inline void free_leaf_info(struct leaf_info *leaf)
359 {
360         call_rcu(&leaf->rcu, __leaf_info_free_rcu);
361 }
362
363 static struct tnode *tnode_alloc(size_t size)
364 {
365         if (size <= PAGE_SIZE)
366                 return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
367         else
368                 return vzalloc(size);
369 }
370
371 static void __tnode_vfree(struct work_struct *arg)
372 {
373         struct tnode *tn = container_of(arg, struct tnode, work);
374         vfree(tn);
375 }
376
377 static void __tnode_free_rcu(struct rcu_head *head)
378 {
379         struct tnode *tn = container_of(head, struct tnode, rcu);
380         size_t size = sizeof(struct tnode) +
381                       (sizeof(struct rt_trie_node *) << tn->bits);
382
383         if (size <= PAGE_SIZE)
384                 kfree(tn);
385         else {
386                 INIT_WORK(&tn->work, __tnode_vfree);
387                 schedule_work(&tn->work);
388         }
389 }
390
391 static inline void tnode_free(struct tnode *tn)
392 {
393         if (IS_LEAF(tn))
394                 free_leaf((struct leaf *) tn);
395         else
396                 call_rcu(&tn->rcu, __tnode_free_rcu);
397 }
398
399 static void tnode_free_safe(struct tnode *tn)
400 {
401         BUG_ON(IS_LEAF(tn));
402         tn->tnode_free = tnode_free_head;
403         tnode_free_head = tn;
404         tnode_free_size += sizeof(struct tnode) +
405                            (sizeof(struct rt_trie_node *) << tn->bits);
406 }
407
408 static void tnode_free_flush(void)
409 {
410         struct tnode *tn;
411
412         while ((tn = tnode_free_head)) {
413                 tnode_free_head = tn->tnode_free;
414                 tn->tnode_free = NULL;
415                 tnode_free(tn);
416         }
417
418         if (tnode_free_size >= PAGE_SIZE * sync_pages) {
419                 tnode_free_size = 0;
420                 synchronize_rcu();
421         }
422 }
423
424 static struct leaf *leaf_new(void)
425 {
426         struct leaf *l = kmem_cache_alloc(trie_leaf_kmem, GFP_KERNEL);
427         if (l) {
428                 l->parent = T_LEAF;
429                 INIT_HLIST_HEAD(&l->list);
430         }
431         return l;
432 }
433
434 static struct leaf_info *leaf_info_new(int plen)
435 {
436         struct leaf_info *li = kmalloc(sizeof(struct leaf_info),  GFP_KERNEL);
437         if (li) {
438                 li->plen = plen;
439                 INIT_LIST_HEAD(&li->falh);
440         }
441         return li;
442 }
443
444 static struct tnode *tnode_new(t_key key, int pos, int bits)
445 {
446         size_t sz = sizeof(struct tnode) + (sizeof(struct rt_trie_node *) << bits);
447         struct tnode *tn = tnode_alloc(sz);
448
449         if (tn) {
450                 tn->parent = T_TNODE;
451                 tn->pos = pos;
452                 tn->bits = bits;
453                 tn->key = key;
454                 tn->full_children = 0;
455                 tn->empty_children = 1<<bits;
456         }
457
458         pr_debug("AT %p s=%zu %zu\n", tn, sizeof(struct tnode),
459                  sizeof(struct rt_trie_node) << bits);
460         return tn;
461 }
462
463 /*
464  * Check whether a tnode 'n' is "full", i.e. it is an internal node
465  * and no bits are skipped. See discussion in dyntree paper p. 6
466  */
467
468 static inline int tnode_full(const struct tnode *tn, const struct rt_trie_node *n)
469 {
470         if (n == NULL || IS_LEAF(n))
471                 return 0;
472
473         return ((struct tnode *) n)->pos == tn->pos + tn->bits;
474 }
475
476 static inline void put_child(struct trie *t, struct tnode *tn, int i,
477                              struct rt_trie_node *n)
478 {
479         tnode_put_child_reorg(tn, i, n, -1);
480 }
481
482  /*
483   * Add a child at position i overwriting the old value.
484   * Update the value of full_children and empty_children.
485   */
486
487 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, int i, struct rt_trie_node *n,
488                                   int wasfull)
489 {
490         struct rt_trie_node *chi = tn->child[i];
491         int isfull;
492
493         BUG_ON(i >= 1<<tn->bits);
494
495         /* update emptyChildren */
496         if (n == NULL && chi != NULL)
497                 tn->empty_children++;
498         else if (n != NULL && chi == NULL)
499                 tn->empty_children--;
500
501         /* update fullChildren */
502         if (wasfull == -1)
503                 wasfull = tnode_full(tn, chi);
504
505         isfull = tnode_full(tn, n);
506         if (wasfull && !isfull)
507                 tn->full_children--;
508         else if (!wasfull && isfull)
509                 tn->full_children++;
510
511         if (n)
512                 node_set_parent(n, tn);
513
514         rcu_assign_pointer(tn->child[i], n);
515 }
516
517 #define MAX_WORK 10
518 static struct rt_trie_node *resize(struct trie *t, struct tnode *tn)
519 {
520         int i;
521         struct tnode *old_tn;
522         int inflate_threshold_use;
523         int halve_threshold_use;
524         int max_work;
525
526         if (!tn)
527                 return NULL;
528
529         pr_debug("In tnode_resize %p inflate_threshold=%d threshold=%d\n",
530                  tn, inflate_threshold, halve_threshold);
531
532         /* No children */
533         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn)) {
534                 tnode_free_safe(tn);
535                 return NULL;
536         }
537         /* One child */
538         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn) - 1)
539                 goto one_child;
540         /*
541          * Double as long as the resulting node has a number of
542          * nonempty nodes that are above the threshold.
543          */
544
545         /*
546          * From "Implementing a dynamic compressed trie" by Stefan Nilsson of
547          * the Helsinki University of Technology and Matti Tikkanen of Nokia
548          * Telecommunications, page 6:
549          * "A node is doubled if the ratio of non-empty children to all
550          * children in the *doubled* node is at least 'high'."
551          *
552          * 'high' in this instance is the variable 'inflate_threshold'. It
553          * is expressed as a percentage, so we multiply it with
554          * tnode_child_length() and instead of multiplying by 2 (since the
555          * child array will be doubled by inflate()) and multiplying
556          * the left-hand side by 100 (to handle the percentage thing) we
557          * multiply the left-hand side by 50.
558          *
559          * The left-hand side may look a bit weird: tnode_child_length(tn)
560          * - tn->empty_children is of course the number of non-null children
561          * in the current node. tn->full_children is the number of "full"
562          * children, that is non-null tnodes with a skip value of 0.
563          * All of those will be doubled in the resulting inflated tnode, so
564          * we just count them one extra time here.
565          *
566          * A clearer way to write this would be:
567          *
568          * to_be_doubled = tn->full_children;
569          * not_to_be_doubled = tnode_child_length(tn) - tn->empty_children -
570          *     tn->full_children;
571          *
572          * new_child_length = tnode_child_length(tn) * 2;
573          *
574          * new_fill_factor = 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) /
575          *      new_child_length;
576          * if (new_fill_factor >= inflate_threshold)
577          *
578          * ...and so on, tho it would mess up the while () loop.
579          *
580          * anyway,
581          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) / new_child_length >=
582          *      inflate_threshold
583          *
584          * avoid a division:
585          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) >=
586          *      inflate_threshold * new_child_length
587          *
588          * expand not_to_be_doubled and to_be_doubled, and shorten:
589          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
590          *    tn->full_children) >= inflate_threshold * new_child_length
591          *
592          * expand new_child_length:
593          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
594          *    tn->full_children) >=
595          *      inflate_threshold * tnode_child_length(tn) * 2
596          *
597          * shorten again:
598          * 50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn) -
599          *    tn->empty_children) >= inflate_threshold *
600          *    tnode_child_length(tn)
601          *
602          */
603
604         check_tnode(tn);
605
606         /* Keep root node larger  */
607
608         if (!node_parent((struct rt_trie_node *)tn)) {
609                 inflate_threshold_use = inflate_threshold_root;
610                 halve_threshold_use = halve_threshold_root;
611         } else {
612                 inflate_threshold_use = inflate_threshold;
613                 halve_threshold_use = halve_threshold;
614         }
615
616         max_work = MAX_WORK;
617         while ((tn->full_children > 0 &&  max_work-- &&
618                 50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn)
619                       - tn->empty_children)
620                 >= inflate_threshold_use * tnode_child_length(tn))) {
621
622                 old_tn = tn;
623                 tn = inflate(t, tn);
624
625                 if (IS_ERR(tn)) {
626                         tn = old_tn;
627 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
628                         t->stats.resize_node_skipped++;
629 #endif
630                         break;
631                 }
632         }
633
634         check_tnode(tn);
635
636         /* Return if at least one inflate is run */
637         if (max_work != MAX_WORK)
638                 return (struct rt_trie_node *) tn;
639
640         /*
641          * Halve as long as the number of empty children in this
642          * node is above threshold.
643          */
644
645         max_work = MAX_WORK;
646         while (tn->bits > 1 &&  max_work-- &&
647                100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children) <
648                halve_threshold_use * tnode_child_length(tn)) {
649
650                 old_tn = tn;
651                 tn = halve(t, tn);
652                 if (IS_ERR(tn)) {
653                         tn = old_tn;
654 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
655                         t->stats.resize_node_skipped++;
656 #endif
657                         break;
658                 }
659         }
660
661
662         /* Only one child remains */
663         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn) - 1) {
664 one_child:
665                 for (i = 0; i < tnode_child_length(tn); i++) {
666                         struct rt_trie_node *n;
667
668                         n = tn->child[i];
669                         if (!n)
670                                 continue;
671
672                         /* compress one level */
673
674                         node_set_parent(n, NULL);
675                         tnode_free_safe(tn);
676                         return n;
677                 }
678         }
679         return (struct rt_trie_node *) tn;
680 }
681
682 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *tn)
683 {
684         struct tnode *oldtnode = tn;
685         int olen = tnode_child_length(tn);
686         int i;
687
688         pr_debug("In inflate\n");
689
690         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos, oldtnode->bits + 1);
691
692         if (!tn)
693                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
694
695         /*
696          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
697          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
698          * fails. In case of failure we return the oldnode and  inflate
699          * of tnode is ignored.
700          */
701
702         for (i = 0; i < olen; i++) {
703                 struct tnode *inode;
704
705                 inode = (struct tnode *) tnode_get_child(oldtnode, i);
706                 if (inode &&
707                     IS_TNODE(inode) &&
708                     inode->pos == oldtnode->pos + oldtnode->bits &&
709                     inode->bits > 1) {
710                         struct tnode *left, *right;
711                         t_key m = ~0U << (KEYLENGTH - 1) >> inode->pos;
712
713                         left = tnode_new(inode->key&(~m), inode->pos + 1,
714                                          inode->bits - 1);
715                         if (!left)
716                                 goto nomem;
717
718                         right = tnode_new(inode->key|m, inode->pos + 1,
719                                           inode->bits - 1);
720
721                         if (!right) {
722                                 tnode_free(left);
723                                 goto nomem;
724                         }
725
726                         put_child(t, tn, 2*i, (struct rt_trie_node *) left);
727                         put_child(t, tn, 2*i+1, (struct rt_trie_node *) right);
728                 }
729         }
730
731         for (i = 0; i < olen; i++) {
732                 struct tnode *inode;
733                 struct rt_trie_node *node = tnode_get_child(oldtnode, i);
734                 struct tnode *left, *right;
735                 int size, j;
736
737                 /* An empty child */
738                 if (node == NULL)
739                         continue;
740
741                 /* A leaf or an internal node with skipped bits */
742
743                 if (IS_LEAF(node) || ((struct tnode *) node)->pos >
744                    tn->pos + tn->bits - 1) {
745                         if (tkey_extract_bits(node->key,
746                                               oldtnode->pos + oldtnode->bits,
747                                               1) == 0)
748                                 put_child(t, tn, 2*i, node);
749                         else
750                                 put_child(t, tn, 2*i+1, node);
751                         continue;
752                 }
753
754                 /* An internal node with two children */
755                 inode = (struct tnode *) node;
756
757                 if (inode->bits == 1) {
758                         put_child(t, tn, 2*i, inode->child[0]);
759                         put_child(t, tn, 2*i+1, inode->child[1]);
760
761                         tnode_free_safe(inode);
762                         continue;
763                 }
764
765                 /* An internal node with more than two children */
766
767                 /* We will replace this node 'inode' with two new
768                  * ones, 'left' and 'right', each with half of the
769                  * original children. The two new nodes will have
770                  * a position one bit further down the key and this
771                  * means that the "significant" part of their keys
772                  * (see the discussion near the top of this file)
773                  * will differ by one bit, which will be "0" in
774                  * left's key and "1" in right's key. Since we are
775                  * moving the key position by one step, the bit that
776                  * we are moving away from - the bit at position
777                  * (inode->pos) - is the one that will differ between
778                  * left and right. So... we synthesize that bit in the
779                  * two  new keys.
780                  * The mask 'm' below will be a single "one" bit at
781                  * the position (inode->pos)
782                  */
783
784                 /* Use the old key, but set the new significant
785                  *   bit to zero.
786                  */
787
788                 left = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, 2*i);
789                 put_child(t, tn, 2*i, NULL);
790
791                 BUG_ON(!left);
792
793                 right = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, 2*i+1);
794                 put_child(t, tn, 2*i+1, NULL);
795
796                 BUG_ON(!right);
797
798                 size = tnode_child_length(left);
799                 for (j = 0; j < size; j++) {
800                         put_child(t, left, j, inode->child[j]);
801                         put_child(t, right, j, inode->child[j + size]);
802                 }
803                 put_child(t, tn, 2*i, resize(t, left));
804                 put_child(t, tn, 2*i+1, resize(t, right));
805
806                 tnode_free_safe(inode);
807         }
808         tnode_free_safe(oldtnode);
809         return tn;
810 nomem:
811         {
812                 int size = tnode_child_length(tn);
813                 int j;
814
815                 for (j = 0; j < size; j++)
816                         if (tn->child[j])
817                                 tnode_free((struct tnode *)tn->child[j]);
818
819                 tnode_free(tn);
820
821                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
822         }
823 }
824
825 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *tn)
826 {
827         struct tnode *oldtnode = tn;
828         struct rt_trie_node *left, *right;
829         int i;
830         int olen = tnode_child_length(tn);
831
832         pr_debug("In halve\n");
833
834         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos, oldtnode->bits - 1);
835
836         if (!tn)
837                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
838
839         /*
840          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
841          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
842          * fails. In case of failure we return the oldnode and halve
843          * of tnode is ignored.
844          */
845
846         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
847                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
848                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
849
850                 /* Two nonempty children */
851                 if (left && right) {
852                         struct tnode *newn;
853
854                         newn = tnode_new(left->key, tn->pos + tn->bits, 1);
855
856                         if (!newn)
857                                 goto nomem;
858
859                         put_child(t, tn, i/2, (struct rt_trie_node *)newn);
860                 }
861
862         }
863
864         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
865                 struct tnode *newBinNode;
866
867                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
868                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
869
870                 /* At least one of the children is empty */
871                 if (left == NULL) {
872                         if (right == NULL)    /* Both are empty */
873                                 continue;
874                         put_child(t, tn, i/2, right);
875                         continue;
876                 }
877
878                 if (right == NULL) {
879                         put_child(t, tn, i/2, left);
880                         continue;
881                 }
882
883                 /* Two nonempty children */
884                 newBinNode = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, i/2);
885                 put_child(t, tn, i/2, NULL);
886                 put_child(t, newBinNode, 0, left);
887                 put_child(t, newBinNode, 1, right);
888                 put_child(t, tn, i/2, resize(t, newBinNode));
889         }
890         tnode_free_safe(oldtnode);
891         return tn;
892 nomem:
893         {
894                 int size = tnode_child_length(tn);
895                 int j;
896
897                 for (j = 0; j < size; j++)
898                         if (tn->child[j])
899                                 tnode_free((struct tnode *)tn->child[j]);
900
901                 tnode_free(tn);
902
903                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
904         }
905 }
906
907 /* readside must use rcu_read_lock currently dump routines
908  via get_fa_head and dump */
909
910 static struct leaf_info *find_leaf_info(struct leaf *l, int plen)
911 {
912         struct hlist_head *head = &l->list;
913         struct hlist_node *node;
914         struct leaf_info *li;
915
916         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, head, hlist)
917                 if (li->plen == plen)
918                         return li;
919
920         return NULL;
921 }
922
923 static inline struct list_head *get_fa_head(struct leaf *l, int plen)
924 {
925         struct leaf_info *li = find_leaf_info(l, plen);
926
927         if (!li)
928                 return NULL;
929
930         return &li->falh;
931 }
932
933 static void insert_leaf_info(struct hlist_head *head, struct leaf_info *new)
934 {
935         struct leaf_info *li = NULL, *last = NULL;
936         struct hlist_node *node;
937
938         if (hlist_empty(head)) {
939                 hlist_add_head_rcu(&new->hlist, head);
940         } else {
941                 hlist_for_each_entry(li, node, head, hlist) {
942                         if (new->plen > li->plen)
943                                 break;
944
945                         last = li;
946                 }
947                 if (last)
948                         hlist_add_after_rcu(&last->hlist, &new->hlist);
949                 else
950                         hlist_add_before_rcu(&new->hlist, &li->hlist);
951         }
952 }
953
954 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
955
956 static struct leaf *
957 fib_find_node(struct trie *t, u32 key)
958 {
959         int pos;
960         struct tnode *tn;
961         struct rt_trie_node *n;
962
963         pos = 0;
964         n = rcu_dereference_rtnl(t->trie);
965
966         while (n != NULL &&  NODE_TYPE(n) == T_TNODE) {
967                 tn = (struct tnode *) n;
968
969                 check_tnode(tn);
970
971                 if (tkey_sub_equals(tn->key, pos, tn->pos-pos, key)) {
972                         pos = tn->pos + tn->bits;
973                         n = tnode_get_child_rcu(tn,
974                                                 tkey_extract_bits(key,
975                                                                   tn->pos,
976                                                                   tn->bits));
977                 } else
978                         break;
979         }
980         /* Case we have found a leaf. Compare prefixes */
981
982         if (n != NULL && IS_LEAF(n) && tkey_equals(key, n->key))
983                 return (struct leaf *)n;
984
985         return NULL;
986 }
987
988 static void trie_rebalance(struct trie *t, struct tnode *tn)
989 {
990         int wasfull;
991         t_key cindex, key;
992         struct tnode *tp;
993
994         key = tn->key;
995
996         while (tn != NULL && (tp = node_parent((struct rt_trie_node *)tn)) != NULL) {
997                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
998                 wasfull = tnode_full(tp, tnode_get_child(tp, cindex));
999                 tn = (struct tnode *) resize(t, (struct tnode *)tn);
1000
1001                 tnode_put_child_reorg((struct tnode *)tp, cindex,
1002                                       (struct rt_trie_node *)tn, wasfull);
1003
1004                 tp = node_parent((struct rt_trie_node *) tn);
1005                 if (!tp)
1006                         rcu_assign_pointer(t->trie, (struct rt_trie_node *)tn);
1007
1008                 tnode_free_flush();
1009                 if (!tp)
1010                         break;
1011                 tn = tp;
1012         }
1013
1014         /* Handle last (top) tnode */
1015         if (IS_TNODE(tn))
1016                 tn = (struct tnode *)resize(t, (struct tnode *)tn);
1017
1018         rcu_assign_pointer(t->trie, (struct rt_trie_node *)tn);
1019         tnode_free_flush();
1020 }
1021
1022 /* only used from updater-side */
1023
1024 static struct list_head *fib_insert_node(struct trie *t, u32 key, int plen)
1025 {
1026         int pos, newpos;
1027         struct tnode *tp = NULL, *tn = NULL;
1028         struct rt_trie_node *n;
1029         struct leaf *l;
1030         int missbit;
1031         struct list_head *fa_head = NULL;
1032         struct leaf_info *li;
1033         t_key cindex;
1034
1035         pos = 0;
1036         n = t->trie;
1037
1038         /* If we point to NULL, stop. Either the tree is empty and we should
1039          * just put a new leaf in if, or we have reached an empty child slot,
1040          * and we should just put our new leaf in that.
1041          * If we point to a T_TNODE, check if it matches our key. Note that
1042          * a T_TNODE might be skipping any number of bits - its 'pos' need
1043          * not be the parent's 'pos'+'bits'!
1044          *
1045          * If it does match the current key, get pos/bits from it, extract
1046          * the index from our key, push the T_TNODE and walk the tree.
1047          *
1048          * If it doesn't, we have to replace it with a new T_TNODE.
1049          *
1050          * If we point to a T_LEAF, it might or might not have the same key
1051          * as we do. If it does, just change the value, update the T_LEAF's
1052          * value, and return it.
1053          * If it doesn't, we need to replace it with a T_TNODE.
1054          */
1055
1056         while (n != NULL &&  NODE_TYPE(n) == T_TNODE) {
1057                 tn = (struct tnode *) n;
1058
1059                 check_tnode(tn);
1060
1061                 if (tkey_sub_equals(tn->key, pos, tn->pos-pos, key)) {
1062                         tp = tn;
1063                         pos = tn->pos + tn->bits;
1064                         n = tnode_get_child(tn,
1065                                             tkey_extract_bits(key,
1066                                                               tn->pos,
1067                                                               tn->bits));
1068
1069                         BUG_ON(n && node_parent(n) != tn);
1070                 } else
1071                         break;
1072         }
1073
1074         /*
1075          * n  ----> NULL, LEAF or TNODE
1076          *
1077          * tp is n's (parent) ----> NULL or TNODE
1078          */
1079
1080         BUG_ON(tp && IS_LEAF(tp));
1081
1082         /* Case 1: n is a leaf. Compare prefixes */
1083
1084         if (n != NULL && IS_LEAF(n) && tkey_equals(key, n->key)) {
1085                 l = (struct leaf *) n;
1086                 li = leaf_info_new(plen);
1087
1088                 if (!li)
1089                         return NULL;
1090
1091                 fa_head = &li->falh;
1092                 insert_leaf_info(&l->list, li);
1093                 goto done;
1094         }
1095         l = leaf_new();
1096
1097         if (!l)
1098                 return NULL;
1099
1100         l->key = key;
1101         li = leaf_info_new(plen);
1102
1103         if (!li) {
1104                 free_leaf(l);
1105                 return NULL;
1106         }
1107
1108         fa_head = &li->falh;
1109         insert_leaf_info(&l->list, li);
1110
1111         if (t->trie && n == NULL) {
1112                 /* Case 2: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1113
1114                 node_set_parent((struct rt_trie_node *)l, tp);
1115
1116                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1117                 put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, (struct rt_trie_node *)l);
1118         } else {
1119                 /* Case 3: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match. */
1120                 /*
1121                  *  Add a new tnode here
1122                  *  first tnode need some special handling
1123                  */
1124
1125                 if (tp)
1126                         pos = tp->pos+tp->bits;
1127                 else
1128                         pos = 0;
1129
1130                 if (n) {
1131                         newpos = tkey_mismatch(key, pos, n->key);
1132                         tn = tnode_new(n->key, newpos, 1);
1133                 } else {
1134                         newpos = 0;
1135                         tn = tnode_new(key, newpos, 1); /* First tnode */
1136                 }
1137
1138                 if (!tn) {
1139                         free_leaf_info(li);
1140                         free_leaf(l);
1141                         return NULL;
1142                 }
1143
1144                 node_set_parent((struct rt_trie_node *)tn, tp);
1145
1146                 missbit = tkey_extract_bits(key, newpos, 1);
1147                 put_child(t, tn, missbit, (struct rt_trie_node *)l);
1148                 put_child(t, tn, 1-missbit, n);
1149
1150                 if (tp) {
1151                         cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1152                         put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex,
1153                                   (struct rt_trie_node *)tn);
1154                 } else {
1155                         rcu_assign_pointer(t->trie, (struct rt_trie_node *)tn);
1156                         tp = tn;
1157                 }
1158         }
1159
1160         if (tp && tp->pos + tp->bits > 32)
1161                 pr_warning("fib_trie"
1162                            " tp=%p pos=%d, bits=%d, key=%0x plen=%d\n",
1163                            tp, tp->pos, tp->bits, key, plen);
1164
1165         /* Rebalance the trie */
1166
1167         trie_rebalance(t, tp);
1168 done:
1169         return fa_head;
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Caller must hold RTNL.
1174  */
1175 int fib_table_insert(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1176 {
1177         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1178         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1179         struct list_head *fa_head = NULL;
1180         struct fib_info *fi;
1181         int plen = cfg->fc_dst_len;
1182         u8 tos = cfg->fc_tos;
1183         u32 key, mask;
1184         int err;
1185         struct leaf *l;
1186
1187         if (plen > 32)
1188                 return -EINVAL;
1189
1190         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1191
1192         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1193
1194         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1195
1196         if (key & ~mask)
1197                 return -EINVAL;
1198
1199         key = key & mask;
1200
1201         fi = fib_create_info(cfg);
1202         if (IS_ERR(fi)) {
1203                 err = PTR_ERR(fi);
1204                 goto err;
1205         }
1206
1207         l = fib_find_node(t, key);
1208         fa = NULL;
1209
1210         if (l) {
1211                 fa_head = get_fa_head(l, plen);
1212                 fa = fib_find_alias(fa_head, tos, fi->fib_priority);
1213         }
1214
1215         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1216          * with the same keys [prefix,tos,priority], if such key already
1217          * exists or to the node before which we will insert new one.
1218          *
1219          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1220          * insert to the head of f.
1221          *
1222          * If f is NULL, no fib node matched the destination key
1223          * and we need to allocate a new one of those as well.
1224          */
1225
1226         if (fa && fa->fa_tos == tos &&
1227             fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1228                 struct fib_alias *fa_first, *fa_match;
1229
1230                 err = -EEXIST;
1231                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1232                         goto out;
1233
1234                 /* We have 2 goals:
1235                  * 1. Find exact match for type, scope, fib_info to avoid
1236                  * duplicate routes
1237                  * 2. Find next 'fa' (or head), NLM_F_APPEND inserts before it
1238                  */
1239                 fa_match = NULL;
1240                 fa_first = fa;
1241                 fa = list_entry(fa->fa_list.prev, struct fib_alias, fa_list);
1242                 list_for_each_entry_continue(fa, fa_head, fa_list) {
1243                         if (fa->fa_tos != tos)
1244                                 break;
1245                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1246                                 break;
1247                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1248                             fa->fa_info == fi) {
1249                                 fa_match = fa;
1250                                 break;
1251                         }
1252                 }
1253
1254                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1255                         struct fib_info *fi_drop;
1256                         u8 state;
1257
1258                         fa = fa_first;
1259                         if (fa_match) {
1260                                 if (fa == fa_match)
1261                                         err = 0;
1262                                 goto out;
1263                         }
1264                         err = -ENOBUFS;
1265                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1266                         if (new_fa == NULL)
1267                                 goto out;
1268
1269                         fi_drop = fa->fa_info;
1270                         new_fa->fa_tos = fa->fa_tos;
1271                         new_fa->fa_info = fi;
1272                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1273                         state = fa->fa_state;
1274                         new_fa->fa_state = state & ~FA_S_ACCESSED;
1275
1276                         list_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1277                         alias_free_mem_rcu(fa);
1278
1279                         fib_release_info(fi_drop);
1280                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1281                                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net, -1);
1282                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1283                                 tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, NLM_F_REPLACE);
1284
1285                         goto succeeded;
1286                 }
1287                 /* Error if we find a perfect match which
1288                  * uses the same scope, type, and nexthop
1289                  * information.
1290                  */
1291                 if (fa_match)
1292                         goto out;
1293
1294                 if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND))
1295                         fa = fa_first;
1296         }
1297         err = -ENOENT;
1298         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1299                 goto out;
1300
1301         err = -ENOBUFS;
1302         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1303         if (new_fa == NULL)
1304                 goto out;
1305
1306         new_fa->fa_info = fi;
1307         new_fa->fa_tos = tos;
1308         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1309         new_fa->fa_state = 0;
1310         /*
1311          * Insert new entry to the list.
1312          */
1313
1314         if (!fa_head) {
1315                 fa_head = fib_insert_node(t, key, plen);
1316                 if (unlikely(!fa_head)) {
1317                         err = -ENOMEM;
1318                         goto out_free_new_fa;
1319                 }
1320         }
1321
1322         list_add_tail_rcu(&new_fa->fa_list,
1323                           (fa ? &fa->fa_list : fa_head));
1324
1325         rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net, -1);
1326         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, tb->tb_id,
1327                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1328 succeeded:
1329         return 0;
1330
1331 out_free_new_fa:
1332         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1333 out:
1334         fib_release_info(fi);
1335 err:
1336         return err;
1337 }
1338
1339 /* should be called with rcu_read_lock */
1340 static int check_leaf(struct fib_table *tb, struct trie *t, struct leaf *l,
1341                       t_key key,  const struct flowi4 *flp,
1342                       struct fib_result *res, int fib_flags)
1343 {
1344         struct leaf_info *li;
1345         struct hlist_head *hhead = &l->list;
1346         struct hlist_node *node;
1347
1348         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, hhead, hlist) {
1349                 struct fib_alias *fa;
1350                 int plen = li->plen;
1351                 __be32 mask = inet_make_mask(plen);
1352
1353                 if (l->key != (key & ntohl(mask)))
1354                         continue;
1355
1356                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
1357                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1358                         int nhsel, err;
1359
1360                         if (fa->fa_tos && fa->fa_tos != flp->flowi4_tos)
1361                                 continue;
1362                         if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1363                                 continue;
1364                         fib_alias_accessed(fa);
1365                         err = fib_props[fa->fa_type].error;
1366                         if (err) {
1367 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1368                                 t->stats.semantic_match_miss++;
1369 #endif
1370                                 return 1;
1371                         }
1372                         if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1373                                 continue;
1374                         for (nhsel = 0; nhsel < fi->fib_nhs; nhsel++) {
1375                                 const struct fib_nh *nh = &fi->fib_nh[nhsel];
1376
1377                                 if (nh->nh_flags & RTNH_F_DEAD)
1378                                         continue;
1379                                 if (flp->flowi4_oif && flp->flowi4_oif != nh->nh_oif)
1380                                         continue;
1381
1382 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1383                                 t->stats.semantic_match_passed++;
1384 #endif
1385                                 res->prefixlen = plen;
1386                                 res->nh_sel = nhsel;
1387                                 res->type = fa->fa_type;
1388                                 res->scope = fa->fa_info->fib_scope;
1389                                 res->fi = fi;
1390                                 res->table = tb;
1391                                 res->fa_head = &li->falh;
1392                                 if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1393                                         atomic_inc(&res->fi->fib_clntref);
1394                                 return 0;
1395                         }
1396                 }
1397
1398 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1399                 t->stats.semantic_match_miss++;
1400 #endif
1401         }
1402
1403         return 1;
1404 }
1405
1406 int fib_table_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi4 *flp,
1407                      struct fib_result *res, int fib_flags)
1408 {
1409         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1410         int ret;
1411         struct rt_trie_node *n;
1412         struct tnode *pn;
1413         unsigned int pos, bits;
1414         t_key key = ntohl(flp->daddr);
1415         unsigned int chopped_off;
1416         t_key cindex = 0;
1417         unsigned int current_prefix_length = KEYLENGTH;
1418         struct tnode *cn;
1419         t_key pref_mismatch;
1420
1421         rcu_read_lock();
1422
1423         n = rcu_dereference(t->trie);
1424         if (!n)
1425                 goto failed;
1426
1427 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1428         t->stats.gets++;
1429 #endif
1430
1431         /* Just a leaf? */
1432         if (IS_LEAF(n)) {
1433                 ret = check_leaf(tb, t, (struct leaf *)n, key, flp, res, fib_flags);
1434                 goto found;
1435         }
1436
1437         pn = (struct tnode *) n;
1438         chopped_off = 0;
1439
1440         while (pn) {
1441                 pos = pn->pos;
1442                 bits = pn->bits;
1443
1444                 if (!chopped_off)
1445                         cindex = tkey_extract_bits(mask_pfx(key, current_prefix_length),
1446                                                    pos, bits);
1447
1448                 n = tnode_get_child_rcu(pn, cindex);
1449
1450                 if (n == NULL) {
1451 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1452                         t->stats.null_node_hit++;
1453 #endif
1454                         goto backtrace;
1455                 }
1456
1457                 if (IS_LEAF(n)) {
1458                         ret = check_leaf(tb, t, (struct leaf *)n, key, flp, res, fib_flags);
1459                         if (ret > 0)
1460                                 goto backtrace;
1461                         goto found;
1462                 }
1463
1464                 cn = (struct tnode *)n;
1465
1466                 /*
1467                  * It's a tnode, and we can do some extra checks here if we
1468                  * like, to avoid descending into a dead-end branch.
1469                  * This tnode is in the parent's child array at index
1470                  * key[p_pos..p_pos+p_bits] but potentially with some bits
1471                  * chopped off, so in reality the index may be just a
1472                  * subprefix, padded with zero at the end.
1473                  * We can also take a look at any skipped bits in this
1474                  * tnode - everything up to p_pos is supposed to be ok,
1475                  * and the non-chopped bits of the index (se previous
1476                  * paragraph) are also guaranteed ok, but the rest is
1477                  * considered unknown.
1478                  *
1479                  * The skipped bits are key[pos+bits..cn->pos].
1480                  */
1481
1482                 /* If current_prefix_length < pos+bits, we are already doing
1483                  * actual prefix  matching, which means everything from
1484                  * pos+(bits-chopped_off) onward must be zero along some
1485                  * branch of this subtree - otherwise there is *no* valid
1486                  * prefix present. Here we can only check the skipped
1487                  * bits. Remember, since we have already indexed into the
1488                  * parent's child array, we know that the bits we chopped of
1489                  * *are* zero.
1490                  */
1491
1492                 /* NOTA BENE: Checking only skipped bits
1493                    for the new node here */
1494
1495                 if (current_prefix_length < pos+bits) {
1496                         if (tkey_extract_bits(cn->key, current_prefix_length,
1497                                                 cn->pos - current_prefix_length)
1498                             || !(cn->child[0]))
1499                                 goto backtrace;
1500                 }
1501
1502                 /*
1503                  * If chopped_off=0, the index is fully validated and we
1504                  * only need to look at the skipped bits for this, the new,
1505                  * tnode. What we actually want to do is to find out if
1506                  * these skipped bits match our key perfectly, or if we will
1507                  * have to count on finding a matching prefix further down,
1508                  * because if we do, we would like to have some way of
1509                  * verifying the existence of such a prefix at this point.
1510                  */
1511
1512                 /* The only thing we can do at this point is to verify that
1513                  * any such matching prefix can indeed be a prefix to our
1514                  * key, and if the bits in the node we are inspecting that
1515                  * do not match our key are not ZERO, this cannot be true.
1516                  * Thus, find out where there is a mismatch (before cn->pos)
1517                  * and verify that all the mismatching bits are zero in the
1518                  * new tnode's key.
1519                  */
1520
1521                 /*
1522                  * Note: We aren't very concerned about the piece of
1523                  * the key that precede pn->pos+pn->bits, since these
1524                  * have already been checked. The bits after cn->pos
1525                  * aren't checked since these are by definition
1526                  * "unknown" at this point. Thus, what we want to see
1527                  * is if we are about to enter the "prefix matching"
1528                  * state, and in that case verify that the skipped
1529                  * bits that will prevail throughout this subtree are
1530                  * zero, as they have to be if we are to find a
1531                  * matching prefix.
1532                  */
1533
1534                 pref_mismatch = mask_pfx(cn->key ^ key, cn->pos);
1535
1536                 /*
1537                  * In short: If skipped bits in this node do not match
1538                  * the search key, enter the "prefix matching"
1539                  * state.directly.
1540                  */
1541                 if (pref_mismatch) {
1542                         int mp = KEYLENGTH - fls(pref_mismatch);
1543
1544                         if (tkey_extract_bits(cn->key, mp, cn->pos - mp) != 0)
1545                                 goto backtrace;
1546
1547                         if (current_prefix_length >= cn->pos)
1548                                 current_prefix_length = mp;
1549                 }
1550
1551                 pn = (struct tnode *)n; /* Descend */
1552                 chopped_off = 0;
1553                 continue;
1554
1555 backtrace:
1556                 chopped_off++;
1557
1558                 /* As zero don't change the child key (cindex) */
1559                 while ((chopped_off <= pn->bits)
1560                        && !(cindex & (1<<(chopped_off-1))))
1561                         chopped_off++;
1562
1563                 /* Decrease current_... with bits chopped off */
1564                 if (current_prefix_length > pn->pos + pn->bits - chopped_off)
1565                         current_prefix_length = pn->pos + pn->bits
1566                                 - chopped_off;
1567
1568                 /*
1569                  * Either we do the actual chop off according or if we have
1570                  * chopped off all bits in this tnode walk up to our parent.
1571                  */
1572
1573                 if (chopped_off <= pn->bits) {
1574                         cindex &= ~(1 << (chopped_off-1));
1575                 } else {
1576                         struct tnode *parent = node_parent_rcu((struct rt_trie_node *) pn);
1577                         if (!parent)
1578                                 goto failed;
1579
1580                         /* Get Child's index */
1581                         cindex = tkey_extract_bits(pn->key, parent->pos, parent->bits);
1582                         pn = parent;
1583                         chopped_off = 0;
1584
1585 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1586                         t->stats.backtrack++;
1587 #endif
1588                         goto backtrace;
1589                 }
1590         }
1591 failed:
1592         ret = 1;
1593 found:
1594         rcu_read_unlock();
1595         return ret;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Remove the leaf and return parent.
1600  */
1601 static void trie_leaf_remove(struct trie *t, struct leaf *l)
1602 {
1603         struct tnode *tp = node_parent((struct rt_trie_node *) l);
1604
1605         pr_debug("entering trie_leaf_remove(%p)\n", l);
1606
1607         if (tp) {
1608                 t_key cindex = tkey_extract_bits(l->key, tp->pos, tp->bits);
1609                 put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, NULL);
1610                 trie_rebalance(t, tp);
1611         } else
1612                 rcu_assign_pointer(t->trie, NULL);
1613
1614         free_leaf(l);
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Caller must hold RTNL.
1619  */
1620 int fib_table_delete(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1621 {
1622         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1623         u32 key, mask;
1624         int plen = cfg->fc_dst_len;
1625         u8 tos = cfg->fc_tos;
1626         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1627         struct list_head *fa_head;
1628         struct leaf *l;
1629         struct leaf_info *li;
1630
1631         if (plen > 32)
1632                 return -EINVAL;
1633
1634         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1635         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1636
1637         if (key & ~mask)
1638                 return -EINVAL;
1639
1640         key = key & mask;
1641         l = fib_find_node(t, key);
1642
1643         if (!l)
1644                 return -ESRCH;
1645
1646         fa_head = get_fa_head(l, plen);
1647         fa = fib_find_alias(fa_head, tos, 0);
1648
1649         if (!fa)
1650                 return -ESRCH;
1651
1652         pr_debug("Deleting %08x/%d tos=%d t=%p\n", key, plen, tos, t);
1653
1654         fa_to_delete = NULL;
1655         fa = list_entry(fa->fa_list.prev, struct fib_alias, fa_list);
1656         list_for_each_entry_continue(fa, fa_head, fa_list) {
1657                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1658
1659                 if (fa->fa_tos != tos)
1660                         break;
1661
1662                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1663                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1664                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1665                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1666                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1667                     (!cfg->fc_protocol ||
1668                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1669                     fib_nh_match(cfg, fi) == 0) {
1670                         fa_to_delete = fa;
1671                         break;
1672                 }
1673         }
1674
1675         if (!fa_to_delete)
1676                 return -ESRCH;
1677
1678         fa = fa_to_delete;
1679         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa, plen, tb->tb_id,
1680                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1681
1682         l = fib_find_node(t, key);
1683         li = find_leaf_info(l, plen);
1684
1685         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1686
1687         if (list_empty(fa_head)) {
1688                 hlist_del_rcu(&li->hlist);
1689                 free_leaf_info(li);
1690         }
1691
1692         if (hlist_empty(&l->list))
1693                 trie_leaf_remove(t, l);
1694
1695         if (fa->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1696                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net, -1);
1697
1698         fib_release_info(fa->fa_info);
1699         alias_free_mem_rcu(fa);
1700         return 0;
1701 }
1702
1703 static int trie_flush_list(struct list_head *head)
1704 {
1705         struct fib_alias *fa, *fa_node;
1706         int found = 0;
1707
1708         list_for_each_entry_safe(fa, fa_node, head, fa_list) {
1709                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1710
1711                 if (fi && (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)) {
1712                         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1713                         fib_release_info(fa->fa_info);
1714                         alias_free_mem_rcu(fa);
1715                         found++;
1716                 }
1717         }
1718         return found;
1719 }
1720
1721 static int trie_flush_leaf(struct leaf *l)
1722 {
1723         int found = 0;
1724         struct hlist_head *lih = &l->list;
1725         struct hlist_node *node, *tmp;
1726         struct leaf_info *li = NULL;
1727
1728         hlist_for_each_entry_safe(li, node, tmp, lih, hlist) {
1729                 found += trie_flush_list(&li->falh);
1730
1731                 if (list_empty(&li->falh)) {
1732                         hlist_del_rcu(&li->hlist);
1733                         free_leaf_info(li);
1734                 }
1735         }
1736         return found;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Scan for the next right leaf starting at node p->child[idx]
1741  * Since we have back pointer, no recursion necessary.
1742  */
1743 static struct leaf *leaf_walk_rcu(struct tnode *p, struct rt_trie_node *c)
1744 {
1745         do {
1746                 t_key idx;
1747
1748                 if (c)
1749                         idx = tkey_extract_bits(c->key, p->pos, p->bits) + 1;
1750                 else
1751                         idx = 0;
1752
1753                 while (idx < 1u << p->bits) {
1754                         c = tnode_get_child_rcu(p, idx++);
1755                         if (!c)
1756                                 continue;
1757
1758                         if (IS_LEAF(c)) {
1759                                 prefetch(p->child[idx]);
1760                                 return (struct leaf *) c;
1761                         }
1762
1763                         /* Rescan start scanning in new node */
1764                         p = (struct tnode *) c;
1765                         idx = 0;
1766                 }
1767
1768                 /* Node empty, walk back up to parent */
1769                 c = (struct rt_trie_node *) p;
1770         } while ((p = node_parent_rcu(c)) != NULL);
1771
1772         return NULL; /* Root of trie */
1773 }
1774
1775 static struct leaf *trie_firstleaf(struct trie *t)
1776 {
1777         struct tnode *n = (struct tnode *)rcu_dereference_rtnl(t->trie);
1778
1779         if (!n)
1780                 return NULL;
1781
1782         if (IS_LEAF(n))          /* trie is just a leaf */
1783                 return (struct leaf *) n;
1784
1785         return leaf_walk_rcu(n, NULL);
1786 }
1787
1788 static struct leaf *trie_nextleaf(struct leaf *l)
1789 {
1790         struct rt_trie_node *c = (struct rt_trie_node *) l;
1791         struct tnode *p = node_parent_rcu(c);
1792
1793         if (!p)
1794                 return NULL;    /* trie with just one leaf */
1795
1796         return leaf_walk_rcu(p, c);
1797 }
1798
1799 static struct leaf *trie_leafindex(struct trie *t, int index)
1800 {
1801         struct leaf *l = trie_firstleaf(t);
1802
1803         while (l && index-- > 0)
1804                 l = trie_nextleaf(l);
1805
1806         return l;
1807 }
1808
1809
1810 /*
1811  * Caller must hold RTNL.
1812  */
1813 int fib_table_flush(struct fib_table *tb)
1814 {
1815         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1816         struct leaf *l, *ll = NULL;
1817         int found = 0;
1818
1819         for (l = trie_firstleaf(t); l; l = trie_nextleaf(l)) {
1820                 found += trie_flush_leaf(l);
1821
1822                 if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1823                         trie_leaf_remove(t, ll);
1824                 ll = l;
1825         }
1826
1827         if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1828                 trie_leaf_remove(t, ll);
1829
1830         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
1831         return found;
1832 }
1833
1834 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
1835 {
1836         kfree(tb);
1837 }
1838
1839 static int fn_trie_dump_fa(t_key key, int plen, struct list_head *fah,
1840                            struct fib_table *tb,
1841                            struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1842 {
1843         int i, s_i;
1844         struct fib_alias *fa;
1845         __be32 xkey = htonl(key);
1846
1847         s_i = cb->args[5];
1848         i = 0;
1849
1850         /* rcu_read_lock is hold by caller */
1851
1852         list_for_each_entry_rcu(fa, fah, fa_list) {
1853                 if (i < s_i) {
1854                         i++;
1855                         continue;
1856                 }
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                                   xkey,
1864                                   plen,
1865                                   fa->fa_tos,
1866                                   fa->fa_info, NLM_F_MULTI) < 0) {
1867                         cb->args[5] = i;
1868                         return -1;
1869                 }
1870                 i++;
1871         }
1872         cb->args[5] = i;
1873         return skb->len;
1874 }
1875
1876 static int fn_trie_dump_leaf(struct leaf *l, struct fib_table *tb,
1877                         struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1878 {
1879         struct leaf_info *li;
1880         struct hlist_node *node;
1881         int i, s_i;
1882
1883         s_i = cb->args[4];
1884         i = 0;
1885
1886         /* rcu_read_lock is hold by caller */
1887         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, &l->list, hlist) {
1888                 if (i < s_i) {
1889                         i++;
1890                         continue;
1891                 }
1892
1893                 if (i > s_i)
1894                         cb->args[5] = 0;
1895
1896                 if (list_empty(&li->falh))
1897                         continue;
1898
1899                 if (fn_trie_dump_fa(l->key, li->plen, &li->falh, tb, skb, cb) < 0) {
1900                         cb->args[4] = i;
1901                         return -1;
1902                 }
1903                 i++;
1904         }
1905
1906         cb->args[4] = i;
1907         return skb->len;
1908 }
1909
1910 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
1911                    struct netlink_callback *cb)
1912 {
1913         struct leaf *l;
1914         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1915         t_key key = cb->args[2];
1916         int count = cb->args[3];
1917
1918         rcu_read_lock();
1919         /* Dump starting at last key.
1920          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
1921          */
1922         if (count == 0)
1923                 l = trie_firstleaf(t);
1924         else {
1925                 /* Normally, continue from last key, but if that is missing
1926                  * fallback to using slow rescan
1927                  */
1928                 l = fib_find_node(t, key);
1929                 if (!l)
1930                         l = trie_leafindex(t, count);
1931         }
1932
1933         while (l) {
1934                 cb->args[2] = l->key;
1935                 if (fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb) < 0) {
1936                         cb->args[3] = count;
1937                         rcu_read_unlock();
1938                         return -1;
1939                 }
1940
1941                 ++count;
1942                 l = trie_nextleaf(l);
1943                 memset(&cb->args[4], 0,
1944                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
1945         }
1946         cb->args[3] = count;
1947         rcu_read_unlock();
1948
1949         return skb->len;
1950 }
1951
1952 void __init fib_trie_init(void)
1953 {
1954         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
1955                                           sizeof(struct fib_alias),
1956                                           0, SLAB_PANIC, NULL);
1957
1958         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
1959                                            max(sizeof(struct leaf),
1960                                                sizeof(struct leaf_info)),
1961                                            0, SLAB_PANIC, NULL);
1962 }
1963
1964
1965 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id)
1966 {
1967         struct fib_table *tb;
1968         struct trie *t;
1969
1970         tb = kmalloc(sizeof(struct fib_table) + sizeof(struct trie),
1971                      GFP_KERNEL);
1972         if (tb == NULL)
1973                 return NULL;
1974
1975         tb->tb_id = id;
1976         tb->tb_default = -1;
1977
1978         t = (struct trie *) tb->tb_data;
1979         memset(t, 0, sizeof(*t));
1980
1981         if (id == RT_TABLE_LOCAL)
1982                 pr_info("IPv4 FIB: Using LC-trie version %s\n", VERSION);
1983
1984         return tb;
1985 }
1986
1987 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1988 /* Depth first Trie walk iterator */
1989 struct fib_trie_iter {
1990         struct seq_net_private p;
1991         struct fib_table *tb;
1992         struct tnode *tnode;
1993         unsigned int index;
1994         unsigned int depth;
1995 };
1996
1997 static struct rt_trie_node *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
1998 {
1999         struct tnode *tn = iter->tnode;
2000         unsigned int cindex = iter->index;
2001         struct tnode *p;
2002
2003         /* A single entry routing table */
2004         if (!tn)
2005                 return NULL;
2006
2007         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
2008                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
2009 rescan:
2010         while (cindex < (1<<tn->bits)) {
2011                 struct rt_trie_node *n = tnode_get_child_rcu(tn, cindex);
2012
2013                 if (n) {
2014                         if (IS_LEAF(n)) {
2015                                 iter->tnode = tn;
2016                                 iter->index = cindex + 1;
2017                         } else {
2018                                 /* push down one level */
2019                                 iter->tnode = (struct tnode *) n;
2020                                 iter->index = 0;
2021                                 ++iter->depth;
2022                         }
2023                         return n;
2024                 }
2025
2026                 ++cindex;
2027         }
2028
2029         /* Current node exhausted, pop back up */
2030         p = node_parent_rcu((struct rt_trie_node *)tn);
2031         if (p) {
2032                 cindex = tkey_extract_bits(tn->key, p->pos, p->bits)+1;
2033                 tn = p;
2034                 --iter->depth;
2035                 goto rescan;
2036         }
2037
2038         /* got root? */
2039         return NULL;
2040 }
2041
2042 static struct rt_trie_node *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2043                                        struct trie *t)
2044 {
2045         struct rt_trie_node *n;
2046
2047         if (!t)
2048                 return NULL;
2049
2050         n = rcu_dereference(t->trie);
2051         if (!n)
2052                 return NULL;
2053
2054         if (IS_TNODE(n)) {
2055                 iter->tnode = (struct tnode *) n;
2056                 iter->index = 0;
2057                 iter->depth = 1;
2058         } else {
2059                 iter->tnode = NULL;
2060                 iter->index = 0;
2061                 iter->depth = 0;
2062         }
2063
2064         return n;
2065 }
2066
2067 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2068 {
2069         struct rt_trie_node *n;
2070         struct fib_trie_iter iter;
2071
2072         memset(s, 0, sizeof(*s));
2073
2074         rcu_read_lock();
2075         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2076                 if (IS_LEAF(n)) {
2077                         struct leaf *l = (struct leaf *)n;
2078                         struct leaf_info *li;
2079                         struct hlist_node *tmp;
2080
2081                         s->leaves++;
2082                         s->totdepth += iter.depth;
2083                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2084                                 s->maxdepth = iter.depth;
2085
2086                         hlist_for_each_entry_rcu(li, tmp, &l->list, hlist)
2087                                 ++s->prefixes;
2088                 } else {
2089                         const struct tnode *tn = (const struct tnode *) n;
2090                         int i;
2091
2092                         s->tnodes++;
2093                         if (tn->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2094                                 s->nodesizes[tn->bits]++;
2095
2096                         for (i = 0; i < (1<<tn->bits); i++)
2097                                 if (!tn->child[i])
2098                                         s->nullpointers++;
2099                 }
2100         }
2101         rcu_read_unlock();
2102 }
2103
2104 /*
2105  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2106  */
2107 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2108 {
2109         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
2110
2111         if (stat->leaves)
2112                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2113         else
2114                 avdepth = 0;
2115
2116         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
2117                    avdepth / 100, avdepth % 100);
2118         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2119
2120         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2121         bytes = sizeof(struct leaf) * stat->leaves;
2122
2123         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
2124         bytes += sizeof(struct leaf_info) * stat->prefixes;
2125
2126         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2127         bytes += sizeof(struct tnode) * stat->tnodes;
2128
2129         max = MAX_STAT_DEPTH;
2130         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2131                 max--;
2132
2133         pointers = 0;
2134         for (i = 1; i <= max; i++)
2135                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2136                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2137                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2138                 }
2139         seq_putc(seq, '\n');
2140         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2141
2142         bytes += sizeof(struct rt_trie_node *) * pointers;
2143         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2144         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2145 }
2146
2147 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2148 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2149                             const struct trie_use_stats *stats)
2150 {
2151         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2152         seq_printf(seq, "gets = %u\n", stats->gets);
2153         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", stats->backtrack);
2154         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
2155                    stats->semantic_match_passed);
2156         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n",
2157                    stats->semantic_match_miss);
2158         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", stats->null_node_hit);
2159         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n",
2160                    stats->resize_node_skipped);
2161 }
2162 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2163
2164 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
2165 {
2166         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
2167                 seq_puts(seq, "Local:\n");
2168         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
2169                 seq_puts(seq, "Main:\n");
2170         else
2171                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
2172 }
2173
2174
2175 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2176 {
2177         struct net *net = (struct net *)seq->private;
2178         unsigned int h;
2179
2180         seq_printf(seq,
2181                    "Basic info: size of leaf:"
2182                    " %Zd bytes, size of tnode: %Zd bytes.\n",
2183                    sizeof(struct leaf), sizeof(struct tnode));
2184
2185         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2186                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2187                 struct hlist_node *node;
2188                 struct fib_table *tb;
2189
2190                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, node, head, tb_hlist) {
2191                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
2192                         struct trie_stat stat;
2193
2194                         if (!t)
2195                                 continue;
2196
2197                         fib_table_print(seq, tb);
2198
2199                         trie_collect_stats(t, &stat);
2200                         trie_show_stats(seq, &stat);
2201 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2202                         trie_show_usage(seq, &t->stats);
2203 #endif
2204                 }
2205         }
2206
2207         return 0;
2208 }
2209
2210 static int fib_triestat_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2211 {
2212         return single_open_net(inode, file, fib_triestat_seq_show);
2213 }
2214
2215 static const struct file_operations fib_triestat_fops = {
2216         .owner  = THIS_MODULE,
2217         .open   = fib_triestat_seq_open,
2218         .read   = seq_read,
2219         .llseek = seq_lseek,
2220         .release = single_release_net,
2221 };
2222
2223 static struct rt_trie_node *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2224 {
2225         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2226         struct net *net = seq_file_net(seq);
2227         loff_t idx = 0;
2228         unsigned int h;
2229
2230         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2231                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2232                 struct hlist_node *node;
2233                 struct fib_table *tb;
2234
2235                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, node, head, tb_hlist) {
2236                         struct rt_trie_node *n;
2237
2238                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2239                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2240                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2241                                 if (pos == idx++) {
2242                                         iter->tb = tb;
2243                                         return n;
2244                                 }
2245                 }
2246         }
2247
2248         return NULL;
2249 }
2250
2251 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2252         __acquires(RCU)
2253 {
2254         rcu_read_lock();
2255         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2256 }
2257
2258 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2259 {
2260         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2261         struct net *net = seq_file_net(seq);
2262         struct fib_table *tb = iter->tb;
2263         struct hlist_node *tb_node;
2264         unsigned int h;
2265         struct rt_trie_node *n;
2266
2267         ++*pos;
2268         /* next node in same table */
2269         n = fib_trie_get_next(iter);
2270         if (n)
2271                 return n;
2272
2273         /* walk rest of this hash chain */
2274         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2275         while ( (tb_node = rcu_dereference(tb->tb_hlist.next)) ) {
2276                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2277                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2278                 if (n)
2279                         goto found;
2280         }
2281
2282         /* new hash chain */
2283         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2284                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2285                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, tb_node, head, tb_hlist) {
2286                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2287                         if (n)
2288                                 goto found;
2289                 }
2290         }
2291         return NULL;
2292
2293 found:
2294         iter->tb = tb;
2295         return n;
2296 }
2297
2298 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2299         __releases(RCU)
2300 {
2301         rcu_read_unlock();
2302 }
2303
2304 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2305 {
2306         while (n-- > 0)
2307                 seq_puts(seq, "   ");
2308 }
2309
2310 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2311 {
2312         switch (s) {
2313         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2314         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2315         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2316         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2317         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2318         default:
2319                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2320                 return buf;
2321         }
2322 }
2323
2324 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2325         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2326         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2327         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2328         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2329         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2330         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2331         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2332         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2333         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2334         [RTN_THROW] = "THROW",
2335         [RTN_NAT] = "NAT",
2336         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2337 };
2338
2339 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2340 {
2341         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2342                 return rtn_type_names[t];
2343         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2344         return buf;
2345 }
2346
2347 /* Pretty print the trie */
2348 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2349 {
2350         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2351         struct rt_trie_node *n = v;
2352
2353         if (!node_parent_rcu(n))
2354                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2355
2356         if (IS_TNODE(n)) {
2357                 struct tnode *tn = (struct tnode *) n;
2358                 __be32 prf = htonl(mask_pfx(tn->key, tn->pos));
2359
2360                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2361                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%d %d %d %d\n",
2362                            &prf, tn->pos, tn->bits, tn->full_children,
2363                            tn->empty_children);
2364
2365         } else {
2366                 struct leaf *l = (struct leaf *) n;
2367                 struct leaf_info *li;
2368                 struct hlist_node *node;
2369                 __be32 val = htonl(l->key);
2370
2371                 seq_indent(seq, iter->depth);
2372                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2373
2374                 hlist_for_each_entry_rcu(li, node, &l->list, hlist) {
2375                         struct fib_alias *fa;
2376
2377                         list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2378                                 char buf1[32], buf2[32];
2379
2380                                 seq_indent(seq, iter->depth+1);
2381                                 seq_printf(seq, "  /%d %s %s", li->plen,
2382                                            rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2383                                                      fa->fa_info->fib_scope),
2384                                            rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2385                                                     fa->fa_type));
2386                                 if (fa->fa_tos)
2387                                         seq_printf(seq, " tos=%d", fa->fa_tos);
2388                                 seq_putc(seq, '\n');
2389                         }
2390                 }
2391         }
2392
2393         return 0;
2394 }
2395
2396 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2397         .start  = fib_trie_seq_start,
2398         .next   = fib_trie_seq_next,
2399         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2400         .show   = fib_trie_seq_show,
2401 };
2402
2403 static int fib_trie_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2404 {
2405         return seq_open_net(inode, file, &fib_trie_seq_ops,
2406                             sizeof(struct fib_trie_iter));
2407 }
2408
2409 static const struct file_operations fib_trie_fops = {
2410         .owner  = THIS_MODULE,
2411         .open   = fib_trie_seq_open,
2412         .read   = seq_read,
2413         .llseek = seq_lseek,
2414         .release = seq_release_net,
2415 };
2416
2417 struct fib_route_iter {
2418         struct seq_net_private p;
2419         struct trie *main_trie;
2420         loff_t  pos;
2421         t_key   key;
2422 };
2423
2424 static struct leaf *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter, loff_t pos)
2425 {
2426         struct leaf *l = NULL;
2427         struct trie *t = iter->main_trie;
2428
2429         /* use cache location of last found key */
2430         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos && (l = fib_find_node(t, iter->key)))
2431                 pos -= iter->pos;
2432         else {
2433                 iter->pos = 0;
2434                 l = trie_firstleaf(t);
2435         }
2436
2437         while (l && pos-- > 0) {
2438                 iter->pos++;
2439                 l = trie_nextleaf(l);
2440         }
2441
2442         if (l)
2443                 iter->key = pos;        /* remember it */
2444         else
2445                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2446
2447         return l;
2448 }
2449
2450 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2451         __acquires(RCU)
2452 {
2453         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2454         struct fib_table *tb;
2455
2456         rcu_read_lock();
2457         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2458         if (!tb)
2459                 return NULL;
2460
2461         iter->main_trie = (struct trie *) tb->tb_data;
2462         if (*pos == 0)
2463                 return SEQ_START_TOKEN;
2464         else
2465                 return fib_route_get_idx(iter, *pos - 1);
2466 }
2467
2468 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2469 {
2470         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2471         struct leaf *l = v;
2472
2473         ++*pos;
2474         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2475                 iter->pos = 0;
2476                 l = trie_firstleaf(iter->main_trie);
2477         } else {
2478                 iter->pos++;
2479                 l = trie_nextleaf(l);
2480         }
2481
2482         if (l)
2483                 iter->key = l->key;
2484         else
2485                 iter->pos = 0;
2486         return l;
2487 }
2488
2489 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2490         __releases(RCU)
2491 {
2492         rcu_read_unlock();
2493 }
2494
2495 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, const struct fib_info *fi)
2496 {
2497         unsigned int flags = 0;
2498
2499         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2500                 flags = RTF_REJECT;
2501         if (fi && fi->fib_nh->nh_gw)
2502                 flags |= RTF_GATEWAY;
2503         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2504                 flags |= RTF_HOST;
2505         flags |= RTF_UP;
2506         return flags;
2507 }
2508
2509 /*
2510  *      This outputs /proc/net/route.
2511  *      The format of the file is not supposed to be changed
2512  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2513  *      legacy utilities
2514  */
2515 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2516 {
2517         struct leaf *l = v;
2518         struct leaf_info *li;
2519         struct hlist_node *node;
2520
2521         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2522                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2523                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2524                            "\tWindow\tIRTT");
2525                 return 0;
2526         }
2527
2528         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, &l->list, hlist) {
2529                 struct fib_alias *fa;
2530                 __be32 mask, prefix;
2531
2532                 mask = inet_make_mask(li->plen);
2533                 prefix = htonl(l->key);
2534
2535                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2536                         const struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2537                         unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2538                         int len;
2539
2540                         if (fa->fa_type == RTN_BROADCAST
2541                             || fa->fa_type == RTN_MULTICAST)
2542                                 continue;
2543
2544                         if (fi)
2545                                 seq_printf(seq,
2546                                          "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2547                                          "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u%n",
2548                                          fi->fib_dev ? fi->fib_dev->name : "*",
2549                                          prefix,
2550                                          fi->fib_nh->nh_gw, flags, 0, 0,
2551                                          fi->fib_priority,
2552                                          mask,
2553                                          (fi->fib_advmss ?
2554                                           fi->fib_advmss + 40 : 0),
2555                                          fi->fib_window,
2556                                          fi->fib_rtt >> 3, &len);
2557                         else
2558                                 seq_printf(seq,
2559                                          "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2560                                          "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u%n",
2561                                          prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
2562                                          mask, 0, 0, 0, &len);
2563
2564                         seq_printf(seq, "%*s\n", 127 - len, "");
2565                 }
2566         }
2567
2568         return 0;
2569 }
2570
2571 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
2572         .start  = fib_route_seq_start,
2573         .next   = fib_route_seq_next,
2574         .stop   = fib_route_seq_stop,
2575         .show   = fib_route_seq_show,
2576 };
2577
2578 static int fib_route_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2579 {
2580         return seq_open_net(inode, file, &fib_route_seq_ops,
2581                             sizeof(struct fib_route_iter));
2582 }
2583
2584 static const struct file_operations fib_route_fops = {
2585         .owner  = THIS_MODULE,
2586         .open   = fib_route_seq_open,
2587         .read   = seq_read,
2588         .llseek = seq_lseek,
2589         .release = seq_release_net,
2590 };
2591
2592 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
2593 {
2594         if (!proc_net_fops_create(net, "fib_trie", S_IRUGO, &fib_trie_fops))
2595                 goto out1;
2596
2597         if (!proc_net_fops_create(net, "fib_triestat", S_IRUGO,
2598                                   &fib_triestat_fops))
2599                 goto out2;
2600
2601         if (!proc_net_fops_create(net, "route", S_IRUGO, &fib_route_fops))
2602                 goto out3;
2603
2604         return 0;
2605
2606 out3:
2607         proc_net_remove(net, "fib_triestat");
2608 out2:
2609         proc_net_remove(net, "fib_trie");
2610 out1:
2611         return -ENOMEM;
2612 }
2613
2614 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
2615 {
2616         proc_net_remove(net, "fib_trie");
2617         proc_net_remove(net, "fib_triestat");
2618         proc_net_remove(net, "route");
2619 }
2620
2621 #endif /* CONFIG_PROC_FS */