net/mlx4_en: Fix mixed PFC and Global pause user control requests
[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 described 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 <linux/export.h>
76 #include <net/net_namespace.h>
77 #include <net/ip.h>
78 #include <net/protocol.h>
79 #include <net/route.h>
80 #include <net/tcp.h>
81 #include <net/sock.h>
82 #include <net/ip_fib.h>
83 #include "fib_lookup.h"
84
85 #define MAX_STAT_DEPTH 32
86
87 #define KEYLENGTH (8*sizeof(t_key))
88
89 typedef unsigned int t_key;
90
91 #define T_TNODE 0
92 #define T_LEAF  1
93 #define NODE_TYPE_MASK  0x1UL
94 #define NODE_TYPE(node) ((node)->parent & NODE_TYPE_MASK)
95
96 #define IS_TNODE(n) (!(n->parent & T_LEAF))
97 #define IS_LEAF(n) (n->parent & T_LEAF)
98
99 struct rt_trie_node {
100         unsigned long parent;
101         t_key key;
102 };
103
104 struct leaf {
105         unsigned long parent;
106         t_key key;
107         struct hlist_head list;
108         struct rcu_head rcu;
109 };
110
111 struct leaf_info {
112         struct hlist_node hlist;
113         int plen;
114         u32 mask_plen; /* ntohl(inet_make_mask(plen)) */
115         struct list_head falh;
116         struct rcu_head rcu;
117 };
118
119 struct tnode {
120         unsigned long parent;
121         t_key key;
122         unsigned char pos;              /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
123         unsigned char bits;             /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
124         unsigned int full_children;     /* KEYLENGTH bits needed */
125         unsigned int empty_children;    /* KEYLENGTH bits needed */
126         union {
127                 struct rcu_head rcu;
128                 struct work_struct work;
129                 struct tnode *tnode_free;
130         };
131         struct rt_trie_node __rcu *child[0];
132 };
133
134 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
135 struct trie_use_stats {
136         unsigned int gets;
137         unsigned int backtrack;
138         unsigned int semantic_match_passed;
139         unsigned int semantic_match_miss;
140         unsigned int null_node_hit;
141         unsigned int resize_node_skipped;
142 };
143 #endif
144
145 struct trie_stat {
146         unsigned int totdepth;
147         unsigned int maxdepth;
148         unsigned int tnodes;
149         unsigned int leaves;
150         unsigned int nullpointers;
151         unsigned int prefixes;
152         unsigned int nodesizes[MAX_STAT_DEPTH];
153 };
154
155 struct trie {
156         struct rt_trie_node __rcu *trie;
157 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
158         struct trie_use_stats stats;
159 #endif
160 };
161
162 static void put_child(struct trie *t, struct tnode *tn, int i, struct rt_trie_node *n);
163 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, int i, struct rt_trie_node *n,
164                                   int wasfull);
165 static struct rt_trie_node *resize(struct trie *t, struct tnode *tn);
166 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *tn);
167 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *tn);
168 /* tnodes to free after resize(); protected by RTNL */
169 static struct tnode *tnode_free_head;
170 static size_t tnode_free_size;
171
172 /*
173  * synchronize_rcu after call_rcu for that many pages; it should be especially
174  * useful before resizing the root node with PREEMPT_NONE configs; the value was
175  * obtained experimentally, aiming to avoid visible slowdown.
176  */
177 static const int sync_pages = 128;
178
179 static struct kmem_cache *fn_alias_kmem __read_mostly;
180 static struct kmem_cache *trie_leaf_kmem __read_mostly;
181
182 /*
183  * caller must hold RTNL
184  */
185 static inline struct tnode *node_parent(const struct rt_trie_node *node)
186 {
187         unsigned long parent;
188
189         parent = rcu_dereference_index_check(node->parent, lockdep_rtnl_is_held());
190
191         return (struct tnode *)(parent & ~NODE_TYPE_MASK);
192 }
193
194 /*
195  * caller must hold RCU read lock or RTNL
196  */
197 static inline struct tnode *node_parent_rcu(const struct rt_trie_node *node)
198 {
199         unsigned long parent;
200
201         parent = rcu_dereference_index_check(node->parent, rcu_read_lock_held() ||
202                                                            lockdep_rtnl_is_held());
203
204         return (struct tnode *)(parent & ~NODE_TYPE_MASK);
205 }
206
207 /* Same as rcu_assign_pointer
208  * but that macro() assumes that value is a pointer.
209  */
210 static inline void node_set_parent(struct rt_trie_node *node, struct tnode *ptr)
211 {
212         smp_wmb();
213         node->parent = (unsigned long)ptr | NODE_TYPE(node);
214 }
215
216 /*
217  * caller must hold RTNL
218  */
219 static inline struct rt_trie_node *tnode_get_child(const struct tnode *tn, unsigned int i)
220 {
221         BUG_ON(i >= 1U << tn->bits);
222
223         return rtnl_dereference(tn->child[i]);
224 }
225
226 /*
227  * caller must hold RCU read lock or RTNL
228  */
229 static inline struct rt_trie_node *tnode_get_child_rcu(const struct tnode *tn, unsigned int i)
230 {
231         BUG_ON(i >= 1U << tn->bits);
232
233         return rcu_dereference_rtnl(tn->child[i]);
234 }
235
236 static inline int tnode_child_length(const struct tnode *tn)
237 {
238         return 1 << tn->bits;
239 }
240
241 static inline t_key mask_pfx(t_key k, unsigned int l)
242 {
243         return (l == 0) ? 0 : k >> (KEYLENGTH-l) << (KEYLENGTH-l);
244 }
245
246 static inline t_key tkey_extract_bits(t_key a, unsigned int offset, unsigned int bits)
247 {
248         if (offset < KEYLENGTH)
249                 return ((t_key)(a << offset)) >> (KEYLENGTH - bits);
250         else
251                 return 0;
252 }
253
254 static inline int tkey_equals(t_key a, t_key b)
255 {
256         return a == b;
257 }
258
259 static inline int tkey_sub_equals(t_key a, int offset, int bits, t_key b)
260 {
261         if (bits == 0 || offset >= KEYLENGTH)
262                 return 1;
263         bits = bits > KEYLENGTH ? KEYLENGTH : bits;
264         return ((a ^ b) << offset) >> (KEYLENGTH - bits) == 0;
265 }
266
267 static inline int tkey_mismatch(t_key a, int offset, t_key b)
268 {
269         t_key diff = a ^ b;
270         int i = offset;
271
272         if (!diff)
273                 return 0;
274         while ((diff << i) >> (KEYLENGTH-1) == 0)
275                 i++;
276         return i;
277 }
278
279 /*
280   To understand this stuff, an understanding of keys and all their bits is
281   necessary. Every node in the trie has a key associated with it, but not
282   all of the bits in that key are significant.
283
284   Consider a node 'n' and its parent 'tp'.
285
286   If n is a leaf, every bit in its key is significant. Its presence is
287   necessitated by path compression, since during a tree traversal (when
288   searching for a leaf - unless we are doing an insertion) we will completely
289   ignore all skipped bits we encounter. Thus we need to verify, at the end of
290   a potentially successful search, that we have indeed been walking the
291   correct key path.
292
293   Note that we can never "miss" the correct key in the tree if present by
294   following the wrong path. Path compression ensures that segments of the key
295   that are the same for all keys with a given prefix are skipped, but the
296   skipped part *is* identical for each node in the subtrie below the skipped
297   bit! trie_insert() in this implementation takes care of that - note the
298   call to tkey_sub_equals() in trie_insert().
299
300   if n is an internal node - a 'tnode' here, the various parts of its key
301   have many different meanings.
302
303   Example:
304   _________________________________________________________________
305   | i | i | i | i | i | i | i | N | N | N | S | S | S | S | S | C |
306   -----------------------------------------------------------------
307     0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12  13  14  15
308
309   _________________________________________________________________
310   | C | C | C | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u |
311   -----------------------------------------------------------------
312    16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31
313
314   tp->pos = 7
315   tp->bits = 3
316   n->pos = 15
317   n->bits = 4
318
319   First, let's just ignore the bits that come before the parent tp, that is
320   the bits from 0 to (tp->pos-1). They are *known* but at this point we do
321   not use them for anything.
322
323   The bits from (tp->pos) to (tp->pos + tp->bits - 1) - "N", above - are the
324   index into the parent's child array. That is, they will be used to find
325   'n' among tp's children.
326
327   The bits from (tp->pos + tp->bits) to (n->pos - 1) - "S" - are skipped bits
328   for the node n.
329
330   All the bits we have seen so far are significant to the node n. The rest
331   of the bits are really not needed or indeed known in n->key.
332
333   The bits from (n->pos) to (n->pos + n->bits - 1) - "C" - are the index into
334   n's child array, and will of course be different for each child.
335
336
337   The rest of the bits, from (n->pos + n->bits) onward, are completely unknown
338   at this point.
339
340 */
341
342 static inline void check_tnode(const struct tnode *tn)
343 {
344         WARN_ON(tn && tn->pos+tn->bits > 32);
345 }
346
347 static const int halve_threshold = 25;
348 static const int inflate_threshold = 50;
349 static const int halve_threshold_root = 15;
350 static const int inflate_threshold_root = 30;
351
352 static void __alias_free_mem(struct rcu_head *head)
353 {
354         struct fib_alias *fa = container_of(head, struct fib_alias, rcu);
355         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, fa);
356 }
357
358 static inline void alias_free_mem_rcu(struct fib_alias *fa)
359 {
360         call_rcu(&fa->rcu, __alias_free_mem);
361 }
362
363 static void __leaf_free_rcu(struct rcu_head *head)
364 {
365         struct leaf *l = container_of(head, struct leaf, rcu);
366         kmem_cache_free(trie_leaf_kmem, l);
367 }
368
369 static inline void free_leaf(struct leaf *l)
370 {
371         call_rcu_bh(&l->rcu, __leaf_free_rcu);
372 }
373
374 static inline void free_leaf_info(struct leaf_info *leaf)
375 {
376         kfree_rcu(leaf, rcu);
377 }
378
379 static struct tnode *tnode_alloc(size_t size)
380 {
381         if (size <= PAGE_SIZE)
382                 return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
383         else
384                 return vzalloc(size);
385 }
386
387 static void __tnode_vfree(struct work_struct *arg)
388 {
389         struct tnode *tn = container_of(arg, struct tnode, work);
390         vfree(tn);
391 }
392
393 static void __tnode_free_rcu(struct rcu_head *head)
394 {
395         struct tnode *tn = container_of(head, struct tnode, rcu);
396         size_t size = sizeof(struct tnode) +
397                       (sizeof(struct rt_trie_node *) << tn->bits);
398
399         if (size <= PAGE_SIZE)
400                 kfree(tn);
401         else {
402                 INIT_WORK(&tn->work, __tnode_vfree);
403                 schedule_work(&tn->work);
404         }
405 }
406
407 static inline void tnode_free(struct tnode *tn)
408 {
409         if (IS_LEAF(tn))
410                 free_leaf((struct leaf *) tn);
411         else
412                 call_rcu(&tn->rcu, __tnode_free_rcu);
413 }
414
415 static void tnode_free_safe(struct tnode *tn)
416 {
417         BUG_ON(IS_LEAF(tn));
418         tn->tnode_free = tnode_free_head;
419         tnode_free_head = tn;
420         tnode_free_size += sizeof(struct tnode) +
421                            (sizeof(struct rt_trie_node *) << tn->bits);
422 }
423
424 static void tnode_free_flush(void)
425 {
426         struct tnode *tn;
427
428         while ((tn = tnode_free_head)) {
429                 tnode_free_head = tn->tnode_free;
430                 tn->tnode_free = NULL;
431                 tnode_free(tn);
432         }
433
434         if (tnode_free_size >= PAGE_SIZE * sync_pages) {
435                 tnode_free_size = 0;
436                 synchronize_rcu();
437         }
438 }
439
440 static struct leaf *leaf_new(void)
441 {
442         struct leaf *l = kmem_cache_alloc(trie_leaf_kmem, GFP_KERNEL);
443         if (l) {
444                 l->parent = T_LEAF;
445                 INIT_HLIST_HEAD(&l->list);
446         }
447         return l;
448 }
449
450 static struct leaf_info *leaf_info_new(int plen)
451 {
452         struct leaf_info *li = kmalloc(sizeof(struct leaf_info),  GFP_KERNEL);
453         if (li) {
454                 li->plen = plen;
455                 li->mask_plen = ntohl(inet_make_mask(plen));
456                 INIT_LIST_HEAD(&li->falh);
457         }
458         return li;
459 }
460
461 static struct tnode *tnode_new(t_key key, int pos, int bits)
462 {
463         size_t sz = sizeof(struct tnode) + (sizeof(struct rt_trie_node *) << bits);
464         struct tnode *tn = tnode_alloc(sz);
465
466         if (tn) {
467                 tn->parent = T_TNODE;
468                 tn->pos = pos;
469                 tn->bits = bits;
470                 tn->key = key;
471                 tn->full_children = 0;
472                 tn->empty_children = 1<<bits;
473         }
474
475         pr_debug("AT %p s=%zu %zu\n", tn, sizeof(struct tnode),
476                  sizeof(struct rt_trie_node) << bits);
477         return tn;
478 }
479
480 /*
481  * Check whether a tnode 'n' is "full", i.e. it is an internal node
482  * and no bits are skipped. See discussion in dyntree paper p. 6
483  */
484
485 static inline int tnode_full(const struct tnode *tn, const struct rt_trie_node *n)
486 {
487         if (n == NULL || IS_LEAF(n))
488                 return 0;
489
490         return ((struct tnode *) n)->pos == tn->pos + tn->bits;
491 }
492
493 static inline void put_child(struct trie *t, struct tnode *tn, int i,
494                              struct rt_trie_node *n)
495 {
496         tnode_put_child_reorg(tn, i, n, -1);
497 }
498
499  /*
500   * Add a child at position i overwriting the old value.
501   * Update the value of full_children and empty_children.
502   */
503
504 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, int i, struct rt_trie_node *n,
505                                   int wasfull)
506 {
507         struct rt_trie_node *chi = rtnl_dereference(tn->child[i]);
508         int isfull;
509
510         BUG_ON(i >= 1<<tn->bits);
511
512         /* update emptyChildren */
513         if (n == NULL && chi != NULL)
514                 tn->empty_children++;
515         else if (n != NULL && chi == NULL)
516                 tn->empty_children--;
517
518         /* update fullChildren */
519         if (wasfull == -1)
520                 wasfull = tnode_full(tn, chi);
521
522         isfull = tnode_full(tn, n);
523         if (wasfull && !isfull)
524                 tn->full_children--;
525         else if (!wasfull && isfull)
526                 tn->full_children++;
527
528         if (n)
529                 node_set_parent(n, tn);
530
531         rcu_assign_pointer(tn->child[i], n);
532 }
533
534 #define MAX_WORK 10
535 static struct rt_trie_node *resize(struct trie *t, struct tnode *tn)
536 {
537         int i;
538         struct tnode *old_tn;
539         int inflate_threshold_use;
540         int halve_threshold_use;
541         int max_work;
542
543         if (!tn)
544                 return NULL;
545
546         pr_debug("In tnode_resize %p inflate_threshold=%d threshold=%d\n",
547                  tn, inflate_threshold, halve_threshold);
548
549         /* No children */
550         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn)) {
551                 tnode_free_safe(tn);
552                 return NULL;
553         }
554         /* One child */
555         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn) - 1)
556                 goto one_child;
557         /*
558          * Double as long as the resulting node has a number of
559          * nonempty nodes that are above the threshold.
560          */
561
562         /*
563          * From "Implementing a dynamic compressed trie" by Stefan Nilsson of
564          * the Helsinki University of Technology and Matti Tikkanen of Nokia
565          * Telecommunications, page 6:
566          * "A node is doubled if the ratio of non-empty children to all
567          * children in the *doubled* node is at least 'high'."
568          *
569          * 'high' in this instance is the variable 'inflate_threshold'. It
570          * is expressed as a percentage, so we multiply it with
571          * tnode_child_length() and instead of multiplying by 2 (since the
572          * child array will be doubled by inflate()) and multiplying
573          * the left-hand side by 100 (to handle the percentage thing) we
574          * multiply the left-hand side by 50.
575          *
576          * The left-hand side may look a bit weird: tnode_child_length(tn)
577          * - tn->empty_children is of course the number of non-null children
578          * in the current node. tn->full_children is the number of "full"
579          * children, that is non-null tnodes with a skip value of 0.
580          * All of those will be doubled in the resulting inflated tnode, so
581          * we just count them one extra time here.
582          *
583          * A clearer way to write this would be:
584          *
585          * to_be_doubled = tn->full_children;
586          * not_to_be_doubled = tnode_child_length(tn) - tn->empty_children -
587          *     tn->full_children;
588          *
589          * new_child_length = tnode_child_length(tn) * 2;
590          *
591          * new_fill_factor = 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) /
592          *      new_child_length;
593          * if (new_fill_factor >= inflate_threshold)
594          *
595          * ...and so on, tho it would mess up the while () loop.
596          *
597          * anyway,
598          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) / new_child_length >=
599          *      inflate_threshold
600          *
601          * avoid a division:
602          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) >=
603          *      inflate_threshold * new_child_length
604          *
605          * expand not_to_be_doubled and to_be_doubled, and shorten:
606          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
607          *    tn->full_children) >= inflate_threshold * new_child_length
608          *
609          * expand new_child_length:
610          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
611          *    tn->full_children) >=
612          *      inflate_threshold * tnode_child_length(tn) * 2
613          *
614          * shorten again:
615          * 50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn) -
616          *    tn->empty_children) >= inflate_threshold *
617          *    tnode_child_length(tn)
618          *
619          */
620
621         check_tnode(tn);
622
623         /* Keep root node larger  */
624
625         if (!node_parent((struct rt_trie_node *)tn)) {
626                 inflate_threshold_use = inflate_threshold_root;
627                 halve_threshold_use = halve_threshold_root;
628         } else {
629                 inflate_threshold_use = inflate_threshold;
630                 halve_threshold_use = halve_threshold;
631         }
632
633         max_work = MAX_WORK;
634         while ((tn->full_children > 0 &&  max_work-- &&
635                 50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn)
636                       - tn->empty_children)
637                 >= inflate_threshold_use * tnode_child_length(tn))) {
638
639                 old_tn = tn;
640                 tn = inflate(t, tn);
641
642                 if (IS_ERR(tn)) {
643                         tn = old_tn;
644 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
645                         t->stats.resize_node_skipped++;
646 #endif
647                         break;
648                 }
649         }
650
651         check_tnode(tn);
652
653         /* Return if at least one inflate is run */
654         if (max_work != MAX_WORK)
655                 return (struct rt_trie_node *) tn;
656
657         /*
658          * Halve as long as the number of empty children in this
659          * node is above threshold.
660          */
661
662         max_work = MAX_WORK;
663         while (tn->bits > 1 &&  max_work-- &&
664                100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children) <
665                halve_threshold_use * tnode_child_length(tn)) {
666
667                 old_tn = tn;
668                 tn = halve(t, tn);
669                 if (IS_ERR(tn)) {
670                         tn = old_tn;
671 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
672                         t->stats.resize_node_skipped++;
673 #endif
674                         break;
675                 }
676         }
677
678
679         /* Only one child remains */
680         if (tn->empty_children == tnode_child_length(tn) - 1) {
681 one_child:
682                 for (i = 0; i < tnode_child_length(tn); i++) {
683                         struct rt_trie_node *n;
684
685                         n = rtnl_dereference(tn->child[i]);
686                         if (!n)
687                                 continue;
688
689                         /* compress one level */
690
691                         node_set_parent(n, NULL);
692                         tnode_free_safe(tn);
693                         return n;
694                 }
695         }
696         return (struct rt_trie_node *) tn;
697 }
698
699
700 static void tnode_clean_free(struct tnode *tn)
701 {
702         int i;
703         struct tnode *tofree;
704
705         for (i = 0; i < tnode_child_length(tn); i++) {
706                 tofree = (struct tnode *)rtnl_dereference(tn->child[i]);
707                 if (tofree)
708                         tnode_free(tofree);
709         }
710         tnode_free(tn);
711 }
712
713 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *tn)
714 {
715         struct tnode *oldtnode = tn;
716         int olen = tnode_child_length(tn);
717         int i;
718
719         pr_debug("In inflate\n");
720
721         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos, oldtnode->bits + 1);
722
723         if (!tn)
724                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
725
726         /*
727          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
728          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
729          * fails. In case of failure we return the oldnode and  inflate
730          * of tnode is ignored.
731          */
732
733         for (i = 0; i < olen; i++) {
734                 struct tnode *inode;
735
736                 inode = (struct tnode *) tnode_get_child(oldtnode, i);
737                 if (inode &&
738                     IS_TNODE(inode) &&
739                     inode->pos == oldtnode->pos + oldtnode->bits &&
740                     inode->bits > 1) {
741                         struct tnode *left, *right;
742                         t_key m = ~0U << (KEYLENGTH - 1) >> inode->pos;
743
744                         left = tnode_new(inode->key&(~m), inode->pos + 1,
745                                          inode->bits - 1);
746                         if (!left)
747                                 goto nomem;
748
749                         right = tnode_new(inode->key|m, inode->pos + 1,
750                                           inode->bits - 1);
751
752                         if (!right) {
753                                 tnode_free(left);
754                                 goto nomem;
755                         }
756
757                         put_child(t, tn, 2*i, (struct rt_trie_node *) left);
758                         put_child(t, tn, 2*i+1, (struct rt_trie_node *) right);
759                 }
760         }
761
762         for (i = 0; i < olen; i++) {
763                 struct tnode *inode;
764                 struct rt_trie_node *node = tnode_get_child(oldtnode, i);
765                 struct tnode *left, *right;
766                 int size, j;
767
768                 /* An empty child */
769                 if (node == NULL)
770                         continue;
771
772                 /* A leaf or an internal node with skipped bits */
773
774                 if (IS_LEAF(node) || ((struct tnode *) node)->pos >
775                    tn->pos + tn->bits - 1) {
776                         if (tkey_extract_bits(node->key,
777                                               oldtnode->pos + oldtnode->bits,
778                                               1) == 0)
779                                 put_child(t, tn, 2*i, node);
780                         else
781                                 put_child(t, tn, 2*i+1, node);
782                         continue;
783                 }
784
785                 /* An internal node with two children */
786                 inode = (struct tnode *) node;
787
788                 if (inode->bits == 1) {
789                         put_child(t, tn, 2*i, rtnl_dereference(inode->child[0]));
790                         put_child(t, tn, 2*i+1, rtnl_dereference(inode->child[1]));
791
792                         tnode_free_safe(inode);
793                         continue;
794                 }
795
796                 /* An internal node with more than two children */
797
798                 /* We will replace this node 'inode' with two new
799                  * ones, 'left' and 'right', each with half of the
800                  * original children. The two new nodes will have
801                  * a position one bit further down the key and this
802                  * means that the "significant" part of their keys
803                  * (see the discussion near the top of this file)
804                  * will differ by one bit, which will be "0" in
805                  * left's key and "1" in right's key. Since we are
806                  * moving the key position by one step, the bit that
807                  * we are moving away from - the bit at position
808                  * (inode->pos) - is the one that will differ between
809                  * left and right. So... we synthesize that bit in the
810                  * two  new keys.
811                  * The mask 'm' below will be a single "one" bit at
812                  * the position (inode->pos)
813                  */
814
815                 /* Use the old key, but set the new significant
816                  *   bit to zero.
817                  */
818
819                 left = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, 2*i);
820                 put_child(t, tn, 2*i, NULL);
821
822                 BUG_ON(!left);
823
824                 right = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, 2*i+1);
825                 put_child(t, tn, 2*i+1, NULL);
826
827                 BUG_ON(!right);
828
829                 size = tnode_child_length(left);
830                 for (j = 0; j < size; j++) {
831                         put_child(t, left, j, rtnl_dereference(inode->child[j]));
832                         put_child(t, right, j, rtnl_dereference(inode->child[j + size]));
833                 }
834                 put_child(t, tn, 2*i, resize(t, left));
835                 put_child(t, tn, 2*i+1, resize(t, right));
836
837                 tnode_free_safe(inode);
838         }
839         tnode_free_safe(oldtnode);
840         return tn;
841 nomem:
842         tnode_clean_free(tn);
843         return ERR_PTR(-ENOMEM);
844 }
845
846 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *tn)
847 {
848         struct tnode *oldtnode = tn;
849         struct rt_trie_node *left, *right;
850         int i;
851         int olen = tnode_child_length(tn);
852
853         pr_debug("In halve\n");
854
855         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos, oldtnode->bits - 1);
856
857         if (!tn)
858                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
859
860         /*
861          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
862          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
863          * fails. In case of failure we return the oldnode and halve
864          * of tnode is ignored.
865          */
866
867         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
868                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
869                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
870
871                 /* Two nonempty children */
872                 if (left && right) {
873                         struct tnode *newn;
874
875                         newn = tnode_new(left->key, tn->pos + tn->bits, 1);
876
877                         if (!newn)
878                                 goto nomem;
879
880                         put_child(t, tn, i/2, (struct rt_trie_node *)newn);
881                 }
882
883         }
884
885         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
886                 struct tnode *newBinNode;
887
888                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
889                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
890
891                 /* At least one of the children is empty */
892                 if (left == NULL) {
893                         if (right == NULL)    /* Both are empty */
894                                 continue;
895                         put_child(t, tn, i/2, right);
896                         continue;
897                 }
898
899                 if (right == NULL) {
900                         put_child(t, tn, i/2, left);
901                         continue;
902                 }
903
904                 /* Two nonempty children */
905                 newBinNode = (struct tnode *) tnode_get_child(tn, i/2);
906                 put_child(t, tn, i/2, NULL);
907                 put_child(t, newBinNode, 0, left);
908                 put_child(t, newBinNode, 1, right);
909                 put_child(t, tn, i/2, resize(t, newBinNode));
910         }
911         tnode_free_safe(oldtnode);
912         return tn;
913 nomem:
914         tnode_clean_free(tn);
915         return ERR_PTR(-ENOMEM);
916 }
917
918 /* readside must use rcu_read_lock currently dump routines
919  via get_fa_head and dump */
920
921 static struct leaf_info *find_leaf_info(struct leaf *l, int plen)
922 {
923         struct hlist_head *head = &l->list;
924         struct hlist_node *node;
925         struct leaf_info *li;
926
927         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, head, hlist)
928                 if (li->plen == plen)
929                         return li;
930
931         return NULL;
932 }
933
934 static inline struct list_head *get_fa_head(struct leaf *l, int plen)
935 {
936         struct leaf_info *li = find_leaf_info(l, plen);
937
938         if (!li)
939                 return NULL;
940
941         return &li->falh;
942 }
943
944 static void insert_leaf_info(struct hlist_head *head, struct leaf_info *new)
945 {
946         struct leaf_info *li = NULL, *last = NULL;
947         struct hlist_node *node;
948
949         if (hlist_empty(head)) {
950                 hlist_add_head_rcu(&new->hlist, head);
951         } else {
952                 hlist_for_each_entry(li, node, head, hlist) {
953                         if (new->plen > li->plen)
954                                 break;
955
956                         last = li;
957                 }
958                 if (last)
959                         hlist_add_after_rcu(&last->hlist, &new->hlist);
960                 else
961                         hlist_add_before_rcu(&new->hlist, &li->hlist);
962         }
963 }
964
965 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
966
967 static struct leaf *
968 fib_find_node(struct trie *t, u32 key)
969 {
970         int pos;
971         struct tnode *tn;
972         struct rt_trie_node *n;
973
974         pos = 0;
975         n = rcu_dereference_rtnl(t->trie);
976
977         while (n != NULL &&  NODE_TYPE(n) == T_TNODE) {
978                 tn = (struct tnode *) n;
979
980                 check_tnode(tn);
981
982                 if (tkey_sub_equals(tn->key, pos, tn->pos-pos, key)) {
983                         pos = tn->pos + tn->bits;
984                         n = tnode_get_child_rcu(tn,
985                                                 tkey_extract_bits(key,
986                                                                   tn->pos,
987                                                                   tn->bits));
988                 } else
989                         break;
990         }
991         /* Case we have found a leaf. Compare prefixes */
992
993         if (n != NULL && IS_LEAF(n) && tkey_equals(key, n->key))
994                 return (struct leaf *)n;
995
996         return NULL;
997 }
998
999 static void trie_rebalance(struct trie *t, struct tnode *tn)
1000 {
1001         int wasfull;
1002         t_key cindex, key;
1003         struct tnode *tp;
1004
1005         key = tn->key;
1006
1007         while (tn != NULL && (tp = node_parent((struct rt_trie_node *)tn)) != NULL) {
1008                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1009                 wasfull = tnode_full(tp, tnode_get_child(tp, cindex));
1010                 tn = (struct tnode *) resize(t, (struct tnode *)tn);
1011
1012                 tnode_put_child_reorg((struct tnode *)tp, cindex,
1013                                       (struct rt_trie_node *)tn, wasfull);
1014
1015                 tp = node_parent((struct rt_trie_node *) tn);
1016                 if (!tp)
1017                         rcu_assign_pointer(t->trie, (struct rt_trie_node *)tn);
1018
1019                 tnode_free_flush();
1020                 if (!tp)
1021                         break;
1022                 tn = tp;
1023         }
1024
1025         /* Handle last (top) tnode */
1026         if (IS_TNODE(tn))
1027                 tn = (struct tnode *)resize(t, (struct tnode *)tn);
1028
1029         rcu_assign_pointer(t->trie, (struct rt_trie_node *)tn);
1030         tnode_free_flush();
1031 }
1032
1033 /* only used from updater-side */
1034
1035 static struct list_head *fib_insert_node(struct trie *t, u32 key, int plen)
1036 {
1037         int pos, newpos;
1038         struct tnode *tp = NULL, *tn = NULL;
1039         struct rt_trie_node *n;
1040         struct leaf *l;
1041         int missbit;
1042         struct list_head *fa_head = NULL;
1043         struct leaf_info *li;
1044         t_key cindex;
1045
1046         pos = 0;
1047         n = rtnl_dereference(t->trie);
1048
1049         /* If we point to NULL, stop. Either the tree is empty and we should
1050          * just put a new leaf in if, or we have reached an empty child slot,
1051          * and we should just put our new leaf in that.
1052          * If we point to a T_TNODE, check if it matches our key. Note that
1053          * a T_TNODE might be skipping any number of bits - its 'pos' need
1054          * not be the parent's 'pos'+'bits'!
1055          *
1056          * If it does match the current key, get pos/bits from it, extract
1057          * the index from our key, push the T_TNODE and walk the tree.
1058          *
1059          * If it doesn't, we have to replace it with a new T_TNODE.
1060          *
1061          * If we point to a T_LEAF, it might or might not have the same key
1062          * as we do. If it does, just change the value, update the T_LEAF's
1063          * value, and return it.
1064          * If it doesn't, we need to replace it with a T_TNODE.
1065          */
1066
1067         while (n != NULL &&  NODE_TYPE(n) == T_TNODE) {
1068                 tn = (struct tnode *) n;
1069
1070                 check_tnode(tn);
1071
1072                 if (tkey_sub_equals(tn->key, pos, tn->pos-pos, key)) {
1073                         tp = tn;
1074                         pos = tn->pos + tn->bits;
1075                         n = tnode_get_child(tn,
1076                                             tkey_extract_bits(key,
1077                                                               tn->pos,
1078                                                               tn->bits));
1079
1080                         BUG_ON(n && node_parent(n) != tn);
1081                 } else
1082                         break;
1083         }
1084
1085         /*
1086          * n  ----> NULL, LEAF or TNODE
1087          *
1088          * tp is n's (parent) ----> NULL or TNODE
1089          */
1090
1091         BUG_ON(tp && IS_LEAF(tp));
1092
1093         /* Case 1: n is a leaf. Compare prefixes */
1094
1095         if (n != NULL && IS_LEAF(n) && tkey_equals(key, n->key)) {
1096                 l = (struct leaf *) n;
1097                 li = leaf_info_new(plen);
1098
1099                 if (!li)
1100                         return NULL;
1101
1102                 fa_head = &li->falh;
1103                 insert_leaf_info(&l->list, li);
1104                 goto done;
1105         }
1106         l = leaf_new();
1107
1108         if (!l)
1109                 return NULL;
1110
1111         l->key = key;
1112         li = leaf_info_new(plen);
1113
1114         if (!li) {
1115                 free_leaf(l);
1116                 return NULL;
1117         }
1118
1119         fa_head = &li->falh;
1120         insert_leaf_info(&l->list, li);
1121
1122         if (t->trie && n == NULL) {
1123                 /* Case 2: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1124
1125                 node_set_parent((struct rt_trie_node *)l, tp);
1126
1127                 cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1128                 put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, (struct rt_trie_node *)l);
1129         } else {
1130                 /* Case 3: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match. */
1131                 /*
1132                  *  Add a new tnode here
1133                  *  first tnode need some special handling
1134                  */
1135
1136                 if (tp)
1137                         pos = tp->pos+tp->bits;
1138                 else
1139                         pos = 0;
1140
1141                 if (n) {
1142                         newpos = tkey_mismatch(key, pos, n->key);
1143                         tn = tnode_new(n->key, newpos, 1);
1144                 } else {
1145                         newpos = 0;
1146                         tn = tnode_new(key, newpos, 1); /* First tnode */
1147                 }
1148
1149                 if (!tn) {
1150                         free_leaf_info(li);
1151                         free_leaf(l);
1152                         return NULL;
1153                 }
1154
1155                 node_set_parent((struct rt_trie_node *)tn, tp);
1156
1157                 missbit = tkey_extract_bits(key, newpos, 1);
1158                 put_child(t, tn, missbit, (struct rt_trie_node *)l);
1159                 put_child(t, tn, 1-missbit, n);
1160
1161                 if (tp) {
1162                         cindex = tkey_extract_bits(key, tp->pos, tp->bits);
1163                         put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex,
1164                                   (struct rt_trie_node *)tn);
1165                 } else {
1166                         rcu_assign_pointer(t->trie, (struct rt_trie_node *)tn);
1167                         tp = tn;
1168                 }
1169         }
1170
1171         if (tp && tp->pos + tp->bits > 32)
1172                 pr_warning("fib_trie"
1173                            " tp=%p pos=%d, bits=%d, key=%0x plen=%d\n",
1174                            tp, tp->pos, tp->bits, key, plen);
1175
1176         /* Rebalance the trie */
1177
1178         trie_rebalance(t, tp);
1179 done:
1180         return fa_head;
1181 }
1182
1183 /*
1184  * Caller must hold RTNL.
1185  */
1186 int fib_table_insert(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1187 {
1188         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1189         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1190         struct list_head *fa_head = NULL;
1191         struct fib_info *fi;
1192         int plen = cfg->fc_dst_len;
1193         u8 tos = cfg->fc_tos;
1194         u32 key, mask;
1195         int err;
1196         struct leaf *l;
1197
1198         if (plen > 32)
1199                 return -EINVAL;
1200
1201         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1202
1203         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1204
1205         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1206
1207         if (key & ~mask)
1208                 return -EINVAL;
1209
1210         key = key & mask;
1211
1212         fi = fib_create_info(cfg);
1213         if (IS_ERR(fi)) {
1214                 err = PTR_ERR(fi);
1215                 goto err;
1216         }
1217
1218         l = fib_find_node(t, key);
1219         fa = NULL;
1220
1221         if (l) {
1222                 fa_head = get_fa_head(l, plen);
1223                 fa = fib_find_alias(fa_head, tos, fi->fib_priority);
1224         }
1225
1226         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1227          * with the same keys [prefix,tos,priority], if such key already
1228          * exists or to the node before which we will insert new one.
1229          *
1230          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1231          * insert to the head of f.
1232          *
1233          * If f is NULL, no fib node matched the destination key
1234          * and we need to allocate a new one of those as well.
1235          */
1236
1237         if (fa && fa->fa_tos == tos &&
1238             fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1239                 struct fib_alias *fa_first, *fa_match;
1240
1241                 err = -EEXIST;
1242                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1243                         goto out;
1244
1245                 /* We have 2 goals:
1246                  * 1. Find exact match for type, scope, fib_info to avoid
1247                  * duplicate routes
1248                  * 2. Find next 'fa' (or head), NLM_F_APPEND inserts before it
1249                  */
1250                 fa_match = NULL;
1251                 fa_first = fa;
1252                 fa = list_entry(fa->fa_list.prev, struct fib_alias, fa_list);
1253                 list_for_each_entry_continue(fa, fa_head, fa_list) {
1254                         if (fa->fa_tos != tos)
1255                                 break;
1256                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1257                                 break;
1258                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1259                             fa->fa_info == fi) {
1260                                 fa_match = fa;
1261                                 break;
1262                         }
1263                 }
1264
1265                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1266                         struct fib_info *fi_drop;
1267                         u8 state;
1268
1269                         fa = fa_first;
1270                         if (fa_match) {
1271                                 if (fa == fa_match)
1272                                         err = 0;
1273                                 goto out;
1274                         }
1275                         err = -ENOBUFS;
1276                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1277                         if (new_fa == NULL)
1278                                 goto out;
1279
1280                         fi_drop = fa->fa_info;
1281                         new_fa->fa_tos = fa->fa_tos;
1282                         new_fa->fa_info = fi;
1283                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1284                         state = fa->fa_state;
1285                         new_fa->fa_state = state & ~FA_S_ACCESSED;
1286
1287                         list_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1288                         alias_free_mem_rcu(fa);
1289
1290                         fib_release_info(fi_drop);
1291                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1292                                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net, -1);
1293                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1294                                 tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, NLM_F_REPLACE);
1295
1296                         goto succeeded;
1297                 }
1298                 /* Error if we find a perfect match which
1299                  * uses the same scope, type, and nexthop
1300                  * information.
1301                  */
1302                 if (fa_match)
1303                         goto out;
1304
1305                 if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND))
1306                         fa = fa_first;
1307         }
1308         err = -ENOENT;
1309         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1310                 goto out;
1311
1312         err = -ENOBUFS;
1313         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1314         if (new_fa == NULL)
1315                 goto out;
1316
1317         new_fa->fa_info = fi;
1318         new_fa->fa_tos = tos;
1319         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1320         new_fa->fa_state = 0;
1321         /*
1322          * Insert new entry to the list.
1323          */
1324
1325         if (!fa_head) {
1326                 fa_head = fib_insert_node(t, key, plen);
1327                 if (unlikely(!fa_head)) {
1328                         err = -ENOMEM;
1329                         goto out_free_new_fa;
1330                 }
1331         }
1332
1333         if (!plen)
1334                 tb->tb_num_default++;
1335
1336         list_add_tail_rcu(&new_fa->fa_list,
1337                           (fa ? &fa->fa_list : fa_head));
1338
1339         rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net, -1);
1340         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, tb->tb_id,
1341                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1342 succeeded:
1343         return 0;
1344
1345 out_free_new_fa:
1346         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1347 out:
1348         fib_release_info(fi);
1349 err:
1350         return err;
1351 }
1352
1353 /* should be called with rcu_read_lock */
1354 static int check_leaf(struct fib_table *tb, struct trie *t, struct leaf *l,
1355                       t_key key,  const struct flowi4 *flp,
1356                       struct fib_result *res, int fib_flags)
1357 {
1358         struct leaf_info *li;
1359         struct hlist_head *hhead = &l->list;
1360         struct hlist_node *node;
1361
1362         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, hhead, hlist) {
1363                 struct fib_alias *fa;
1364
1365                 if (l->key != (key & li->mask_plen))
1366                         continue;
1367
1368                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
1369                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1370                         int nhsel, err;
1371
1372                         if (fa->fa_tos && fa->fa_tos != flp->flowi4_tos)
1373                                 continue;
1374                         if (fi->fib_dead)
1375                                 continue;
1376                         if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1377                                 continue;
1378                         fib_alias_accessed(fa);
1379                         err = fib_props[fa->fa_type].error;
1380                         if (err) {
1381 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1382                                 t->stats.semantic_match_passed++;
1383 #endif
1384                                 return err;
1385                         }
1386                         if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1387                                 continue;
1388                         for (nhsel = 0; nhsel < fi->fib_nhs; nhsel++) {
1389                                 const struct fib_nh *nh = &fi->fib_nh[nhsel];
1390
1391                                 if (nh->nh_flags & RTNH_F_DEAD)
1392                                         continue;
1393                                 if (flp->flowi4_oif && flp->flowi4_oif != nh->nh_oif)
1394                                         continue;
1395
1396 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1397                                 t->stats.semantic_match_passed++;
1398 #endif
1399                                 res->prefixlen = li->plen;
1400                                 res->nh_sel = nhsel;
1401                                 res->type = fa->fa_type;
1402                                 res->scope = fa->fa_info->fib_scope;
1403                                 res->fi = fi;
1404                                 res->table = tb;
1405                                 res->fa_head = &li->falh;
1406                                 if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1407                                         atomic_inc(&fi->fib_clntref);
1408                                 return 0;
1409                         }
1410                 }
1411
1412 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1413                 t->stats.semantic_match_miss++;
1414 #endif
1415         }
1416
1417         return 1;
1418 }
1419
1420 int fib_table_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi4 *flp,
1421                      struct fib_result *res, int fib_flags)
1422 {
1423         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1424         int ret;
1425         struct rt_trie_node *n;
1426         struct tnode *pn;
1427         unsigned int pos, bits;
1428         t_key key = ntohl(flp->daddr);
1429         unsigned int chopped_off;
1430         t_key cindex = 0;
1431         unsigned int current_prefix_length = KEYLENGTH;
1432         struct tnode *cn;
1433         t_key pref_mismatch;
1434
1435         rcu_read_lock();
1436
1437         n = rcu_dereference(t->trie);
1438         if (!n)
1439                 goto failed;
1440
1441 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1442         t->stats.gets++;
1443 #endif
1444
1445         /* Just a leaf? */
1446         if (IS_LEAF(n)) {
1447                 ret = check_leaf(tb, t, (struct leaf *)n, key, flp, res, fib_flags);
1448                 goto found;
1449         }
1450
1451         pn = (struct tnode *) n;
1452         chopped_off = 0;
1453
1454         while (pn) {
1455                 pos = pn->pos;
1456                 bits = pn->bits;
1457
1458                 if (!chopped_off)
1459                         cindex = tkey_extract_bits(mask_pfx(key, current_prefix_length),
1460                                                    pos, bits);
1461
1462                 n = tnode_get_child_rcu(pn, cindex);
1463
1464                 if (n == NULL) {
1465 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1466                         t->stats.null_node_hit++;
1467 #endif
1468                         goto backtrace;
1469                 }
1470
1471                 if (IS_LEAF(n)) {
1472                         ret = check_leaf(tb, t, (struct leaf *)n, key, flp, res, fib_flags);
1473                         if (ret > 0)
1474                                 goto backtrace;
1475                         goto found;
1476                 }
1477
1478                 cn = (struct tnode *)n;
1479
1480                 /*
1481                  * It's a tnode, and we can do some extra checks here if we
1482                  * like, to avoid descending into a dead-end branch.
1483                  * This tnode is in the parent's child array at index
1484                  * key[p_pos..p_pos+p_bits] but potentially with some bits
1485                  * chopped off, so in reality the index may be just a
1486                  * subprefix, padded with zero at the end.
1487                  * We can also take a look at any skipped bits in this
1488                  * tnode - everything up to p_pos is supposed to be ok,
1489                  * and the non-chopped bits of the index (se previous
1490                  * paragraph) are also guaranteed ok, but the rest is
1491                  * considered unknown.
1492                  *
1493                  * The skipped bits are key[pos+bits..cn->pos].
1494                  */
1495
1496                 /* If current_prefix_length < pos+bits, we are already doing
1497                  * actual prefix  matching, which means everything from
1498                  * pos+(bits-chopped_off) onward must be zero along some
1499                  * branch of this subtree - otherwise there is *no* valid
1500                  * prefix present. Here we can only check the skipped
1501                  * bits. Remember, since we have already indexed into the
1502                  * parent's child array, we know that the bits we chopped of
1503                  * *are* zero.
1504                  */
1505
1506                 /* NOTA BENE: Checking only skipped bits
1507                    for the new node here */
1508
1509                 if (current_prefix_length < pos+bits) {
1510                         if (tkey_extract_bits(cn->key, current_prefix_length,
1511                                                 cn->pos - current_prefix_length)
1512                             || !(cn->child[0]))
1513                                 goto backtrace;
1514                 }
1515
1516                 /*
1517                  * If chopped_off=0, the index is fully validated and we
1518                  * only need to look at the skipped bits for this, the new,
1519                  * tnode. What we actually want to do is to find out if
1520                  * these skipped bits match our key perfectly, or if we will
1521                  * have to count on finding a matching prefix further down,
1522                  * because if we do, we would like to have some way of
1523                  * verifying the existence of such a prefix at this point.
1524                  */
1525
1526                 /* The only thing we can do at this point is to verify that
1527                  * any such matching prefix can indeed be a prefix to our
1528                  * key, and if the bits in the node we are inspecting that
1529                  * do not match our key are not ZERO, this cannot be true.
1530                  * Thus, find out where there is a mismatch (before cn->pos)
1531                  * and verify that all the mismatching bits are zero in the
1532                  * new tnode's key.
1533                  */
1534
1535                 /*
1536                  * Note: We aren't very concerned about the piece of
1537                  * the key that precede pn->pos+pn->bits, since these
1538                  * have already been checked. The bits after cn->pos
1539                  * aren't checked since these are by definition
1540                  * "unknown" at this point. Thus, what we want to see
1541                  * is if we are about to enter the "prefix matching"
1542                  * state, and in that case verify that the skipped
1543                  * bits that will prevail throughout this subtree are
1544                  * zero, as they have to be if we are to find a
1545                  * matching prefix.
1546                  */
1547
1548                 pref_mismatch = mask_pfx(cn->key ^ key, cn->pos);
1549
1550                 /*
1551                  * In short: If skipped bits in this node do not match
1552                  * the search key, enter the "prefix matching"
1553                  * state.directly.
1554                  */
1555                 if (pref_mismatch) {
1556                         int mp = KEYLENGTH - fls(pref_mismatch);
1557
1558                         if (tkey_extract_bits(cn->key, mp, cn->pos - mp) != 0)
1559                                 goto backtrace;
1560
1561                         if (current_prefix_length >= cn->pos)
1562                                 current_prefix_length = mp;
1563                 }
1564
1565                 pn = (struct tnode *)n; /* Descend */
1566                 chopped_off = 0;
1567                 continue;
1568
1569 backtrace:
1570                 chopped_off++;
1571
1572                 /* As zero don't change the child key (cindex) */
1573                 while ((chopped_off <= pn->bits)
1574                        && !(cindex & (1<<(chopped_off-1))))
1575                         chopped_off++;
1576
1577                 /* Decrease current_... with bits chopped off */
1578                 if (current_prefix_length > pn->pos + pn->bits - chopped_off)
1579                         current_prefix_length = pn->pos + pn->bits
1580                                 - chopped_off;
1581
1582                 /*
1583                  * Either we do the actual chop off according or if we have
1584                  * chopped off all bits in this tnode walk up to our parent.
1585                  */
1586
1587                 if (chopped_off <= pn->bits) {
1588                         cindex &= ~(1 << (chopped_off-1));
1589                 } else {
1590                         struct tnode *parent = node_parent_rcu((struct rt_trie_node *) pn);
1591                         if (!parent)
1592                                 goto failed;
1593
1594                         /* Get Child's index */
1595                         cindex = tkey_extract_bits(pn->key, parent->pos, parent->bits);
1596                         pn = parent;
1597                         chopped_off = 0;
1598
1599 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1600                         t->stats.backtrack++;
1601 #endif
1602                         goto backtrace;
1603                 }
1604         }
1605 failed:
1606         ret = 1;
1607 found:
1608         rcu_read_unlock();
1609         return ret;
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Remove the leaf and return parent.
1614  */
1615 static void trie_leaf_remove(struct trie *t, struct leaf *l)
1616 {
1617         struct tnode *tp = node_parent((struct rt_trie_node *) l);
1618
1619         pr_debug("entering trie_leaf_remove(%p)\n", l);
1620
1621         if (tp) {
1622                 t_key cindex = tkey_extract_bits(l->key, tp->pos, tp->bits);
1623                 put_child(t, (struct tnode *)tp, cindex, NULL);
1624                 trie_rebalance(t, tp);
1625         } else
1626                 RCU_INIT_POINTER(t->trie, NULL);
1627
1628         free_leaf(l);
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Caller must hold RTNL.
1633  */
1634 int fib_table_delete(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1635 {
1636         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1637         u32 key, mask;
1638         int plen = cfg->fc_dst_len;
1639         u8 tos = cfg->fc_tos;
1640         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1641         struct list_head *fa_head;
1642         struct leaf *l;
1643         struct leaf_info *li;
1644
1645         if (plen > 32)
1646                 return -EINVAL;
1647
1648         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1649         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1650
1651         if (key & ~mask)
1652                 return -EINVAL;
1653
1654         key = key & mask;
1655         l = fib_find_node(t, key);
1656
1657         if (!l)
1658                 return -ESRCH;
1659
1660         fa_head = get_fa_head(l, plen);
1661         fa = fib_find_alias(fa_head, tos, 0);
1662
1663         if (!fa)
1664                 return -ESRCH;
1665
1666         pr_debug("Deleting %08x/%d tos=%d t=%p\n", key, plen, tos, t);
1667
1668         fa_to_delete = NULL;
1669         fa = list_entry(fa->fa_list.prev, struct fib_alias, fa_list);
1670         list_for_each_entry_continue(fa, fa_head, fa_list) {
1671                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1672
1673                 if (fa->fa_tos != tos)
1674                         break;
1675
1676                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1677                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1678                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1679                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1680                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1681                     (!cfg->fc_protocol ||
1682                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1683                     fib_nh_match(cfg, fi) == 0) {
1684                         fa_to_delete = fa;
1685                         break;
1686                 }
1687         }
1688
1689         if (!fa_to_delete)
1690                 return -ESRCH;
1691
1692         fa = fa_to_delete;
1693         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa, plen, tb->tb_id,
1694                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1695
1696         l = fib_find_node(t, key);
1697         li = find_leaf_info(l, plen);
1698
1699         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1700
1701         if (!plen)
1702                 tb->tb_num_default--;
1703
1704         if (list_empty(fa_head)) {
1705                 hlist_del_rcu(&li->hlist);
1706                 free_leaf_info(li);
1707         }
1708
1709         if (hlist_empty(&l->list))
1710                 trie_leaf_remove(t, l);
1711
1712         if (fa->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1713                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net, -1);
1714
1715         fib_release_info(fa->fa_info);
1716         alias_free_mem_rcu(fa);
1717         return 0;
1718 }
1719
1720 static int trie_flush_list(struct list_head *head)
1721 {
1722         struct fib_alias *fa, *fa_node;
1723         int found = 0;
1724
1725         list_for_each_entry_safe(fa, fa_node, head, fa_list) {
1726                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1727
1728                 if (fi && (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)) {
1729                         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1730                         fib_release_info(fa->fa_info);
1731                         alias_free_mem_rcu(fa);
1732                         found++;
1733                 }
1734         }
1735         return found;
1736 }
1737
1738 static int trie_flush_leaf(struct leaf *l)
1739 {
1740         int found = 0;
1741         struct hlist_head *lih = &l->list;
1742         struct hlist_node *node, *tmp;
1743         struct leaf_info *li = NULL;
1744
1745         hlist_for_each_entry_safe(li, node, tmp, lih, hlist) {
1746                 found += trie_flush_list(&li->falh);
1747
1748                 if (list_empty(&li->falh)) {
1749                         hlist_del_rcu(&li->hlist);
1750                         free_leaf_info(li);
1751                 }
1752         }
1753         return found;
1754 }
1755
1756 /*
1757  * Scan for the next right leaf starting at node p->child[idx]
1758  * Since we have back pointer, no recursion necessary.
1759  */
1760 static struct leaf *leaf_walk_rcu(struct tnode *p, struct rt_trie_node *c)
1761 {
1762         do {
1763                 t_key idx;
1764
1765                 if (c)
1766                         idx = tkey_extract_bits(c->key, p->pos, p->bits) + 1;
1767                 else
1768                         idx = 0;
1769
1770                 while (idx < 1u << p->bits) {
1771                         c = tnode_get_child_rcu(p, idx++);
1772                         if (!c)
1773                                 continue;
1774
1775                         if (IS_LEAF(c))
1776                                 return (struct leaf *) c;
1777
1778                         /* Rescan start scanning in new node */
1779                         p = (struct tnode *) c;
1780                         idx = 0;
1781                 }
1782
1783                 /* Node empty, walk back up to parent */
1784                 c = (struct rt_trie_node *) p;
1785         } while ((p = node_parent_rcu(c)) != NULL);
1786
1787         return NULL; /* Root of trie */
1788 }
1789
1790 static struct leaf *trie_firstleaf(struct trie *t)
1791 {
1792         struct tnode *n = (struct tnode *)rcu_dereference_rtnl(t->trie);
1793
1794         if (!n)
1795                 return NULL;
1796
1797         if (IS_LEAF(n))          /* trie is just a leaf */
1798                 return (struct leaf *) n;
1799
1800         return leaf_walk_rcu(n, NULL);
1801 }
1802
1803 static struct leaf *trie_nextleaf(struct leaf *l)
1804 {
1805         struct rt_trie_node *c = (struct rt_trie_node *) l;
1806         struct tnode *p = node_parent_rcu(c);
1807
1808         if (!p)
1809                 return NULL;    /* trie with just one leaf */
1810
1811         return leaf_walk_rcu(p, c);
1812 }
1813
1814 static struct leaf *trie_leafindex(struct trie *t, int index)
1815 {
1816         struct leaf *l = trie_firstleaf(t);
1817
1818         while (l && index-- > 0)
1819                 l = trie_nextleaf(l);
1820
1821         return l;
1822 }
1823
1824
1825 /*
1826  * Caller must hold RTNL.
1827  */
1828 int fib_table_flush(struct fib_table *tb)
1829 {
1830         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1831         struct leaf *l, *ll = NULL;
1832         int found = 0;
1833
1834         for (l = trie_firstleaf(t); l; l = trie_nextleaf(l)) {
1835                 found += trie_flush_leaf(l);
1836
1837                 if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1838                         trie_leaf_remove(t, ll);
1839                 ll = l;
1840         }
1841
1842         if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1843                 trie_leaf_remove(t, ll);
1844
1845         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
1846         return found;
1847 }
1848
1849 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
1850 {
1851         kfree(tb);
1852 }
1853
1854 static int fn_trie_dump_fa(t_key key, int plen, struct list_head *fah,
1855                            struct fib_table *tb,
1856                            struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1857 {
1858         int i, s_i;
1859         struct fib_alias *fa;
1860         __be32 xkey = htonl(key);
1861
1862         s_i = cb->args[5];
1863         i = 0;
1864
1865         /* rcu_read_lock is hold by caller */
1866
1867         list_for_each_entry_rcu(fa, fah, fa_list) {
1868                 if (i < s_i) {
1869                         i++;
1870                         continue;
1871                 }
1872
1873                 if (fib_dump_info(skb, NETLINK_CB(cb->skb).pid,
1874                                   cb->nlh->nlmsg_seq,
1875                                   RTM_NEWROUTE,
1876                                   tb->tb_id,
1877                                   fa->fa_type,
1878                                   xkey,
1879                                   plen,
1880                                   fa->fa_tos,
1881                                   fa->fa_info, NLM_F_MULTI) < 0) {
1882                         cb->args[5] = i;
1883                         return -1;
1884                 }
1885                 i++;
1886         }
1887         cb->args[5] = i;
1888         return skb->len;
1889 }
1890
1891 static int fn_trie_dump_leaf(struct leaf *l, struct fib_table *tb,
1892                         struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1893 {
1894         struct leaf_info *li;
1895         struct hlist_node *node;
1896         int i, s_i;
1897
1898         s_i = cb->args[4];
1899         i = 0;
1900
1901         /* rcu_read_lock is hold by caller */
1902         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, &l->list, hlist) {
1903                 if (i < s_i) {
1904                         i++;
1905                         continue;
1906                 }
1907
1908                 if (i > s_i)
1909                         cb->args[5] = 0;
1910
1911                 if (list_empty(&li->falh))
1912                         continue;
1913
1914                 if (fn_trie_dump_fa(l->key, li->plen, &li->falh, tb, skb, cb) < 0) {
1915                         cb->args[4] = i;
1916                         return -1;
1917                 }
1918                 i++;
1919         }
1920
1921         cb->args[4] = i;
1922         return skb->len;
1923 }
1924
1925 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
1926                    struct netlink_callback *cb)
1927 {
1928         struct leaf *l;
1929         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1930         t_key key = cb->args[2];
1931         int count = cb->args[3];
1932
1933         rcu_read_lock();
1934         /* Dump starting at last key.
1935          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
1936          */
1937         if (count == 0)
1938                 l = trie_firstleaf(t);
1939         else {
1940                 /* Normally, continue from last key, but if that is missing
1941                  * fallback to using slow rescan
1942                  */
1943                 l = fib_find_node(t, key);
1944                 if (!l)
1945                         l = trie_leafindex(t, count);
1946         }
1947
1948         while (l) {
1949                 cb->args[2] = l->key;
1950                 if (fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb) < 0) {
1951                         cb->args[3] = count;
1952                         rcu_read_unlock();
1953                         return -1;
1954                 }
1955
1956                 ++count;
1957                 l = trie_nextleaf(l);
1958                 memset(&cb->args[4], 0,
1959                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
1960         }
1961         cb->args[3] = count;
1962         rcu_read_unlock();
1963
1964         return skb->len;
1965 }
1966
1967 void __init fib_trie_init(void)
1968 {
1969         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
1970                                           sizeof(struct fib_alias),
1971                                           0, SLAB_PANIC, NULL);
1972
1973         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
1974                                            max(sizeof(struct leaf),
1975                                                sizeof(struct leaf_info)),
1976                                            0, SLAB_PANIC, NULL);
1977 }
1978
1979
1980 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id)
1981 {
1982         struct fib_table *tb;
1983         struct trie *t;
1984
1985         tb = kmalloc(sizeof(struct fib_table) + sizeof(struct trie),
1986                      GFP_KERNEL);
1987         if (tb == NULL)
1988                 return NULL;
1989
1990         tb->tb_id = id;
1991         tb->tb_default = -1;
1992         tb->tb_num_default = 0;
1993
1994         t = (struct trie *) tb->tb_data;
1995         memset(t, 0, sizeof(*t));
1996
1997         return tb;
1998 }
1999
2000 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2001 /* Depth first Trie walk iterator */
2002 struct fib_trie_iter {
2003         struct seq_net_private p;
2004         struct fib_table *tb;
2005         struct tnode *tnode;
2006         unsigned int index;
2007         unsigned int depth;
2008 };
2009
2010 static struct rt_trie_node *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
2011 {
2012         struct tnode *tn = iter->tnode;
2013         unsigned int cindex = iter->index;
2014         struct tnode *p;
2015
2016         /* A single entry routing table */
2017         if (!tn)
2018                 return NULL;
2019
2020         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
2021                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
2022 rescan:
2023         while (cindex < (1<<tn->bits)) {
2024                 struct rt_trie_node *n = tnode_get_child_rcu(tn, cindex);
2025
2026                 if (n) {
2027                         if (IS_LEAF(n)) {
2028                                 iter->tnode = tn;
2029                                 iter->index = cindex + 1;
2030                         } else {
2031                                 /* push down one level */
2032                                 iter->tnode = (struct tnode *) n;
2033                                 iter->index = 0;
2034                                 ++iter->depth;
2035                         }
2036                         return n;
2037                 }
2038
2039                 ++cindex;
2040         }
2041
2042         /* Current node exhausted, pop back up */
2043         p = node_parent_rcu((struct rt_trie_node *)tn);
2044         if (p) {
2045                 cindex = tkey_extract_bits(tn->key, p->pos, p->bits)+1;
2046                 tn = p;
2047                 --iter->depth;
2048                 goto rescan;
2049         }
2050
2051         /* got root? */
2052         return NULL;
2053 }
2054
2055 static struct rt_trie_node *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2056                                        struct trie *t)
2057 {
2058         struct rt_trie_node *n;
2059
2060         if (!t)
2061                 return NULL;
2062
2063         n = rcu_dereference(t->trie);
2064         if (!n)
2065                 return NULL;
2066
2067         if (IS_TNODE(n)) {
2068                 iter->tnode = (struct tnode *) n;
2069                 iter->index = 0;
2070                 iter->depth = 1;
2071         } else {
2072                 iter->tnode = NULL;
2073                 iter->index = 0;
2074                 iter->depth = 0;
2075         }
2076
2077         return n;
2078 }
2079
2080 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2081 {
2082         struct rt_trie_node *n;
2083         struct fib_trie_iter iter;
2084
2085         memset(s, 0, sizeof(*s));
2086
2087         rcu_read_lock();
2088         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2089                 if (IS_LEAF(n)) {
2090                         struct leaf *l = (struct leaf *)n;
2091                         struct leaf_info *li;
2092                         struct hlist_node *tmp;
2093
2094                         s->leaves++;
2095                         s->totdepth += iter.depth;
2096                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2097                                 s->maxdepth = iter.depth;
2098
2099                         hlist_for_each_entry_rcu(li, tmp, &l->list, hlist)
2100                                 ++s->prefixes;
2101                 } else {
2102                         const struct tnode *tn = (const struct tnode *) n;
2103                         int i;
2104
2105                         s->tnodes++;
2106                         if (tn->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2107                                 s->nodesizes[tn->bits]++;
2108
2109                         for (i = 0; i < (1<<tn->bits); i++)
2110                                 if (!tn->child[i])
2111                                         s->nullpointers++;
2112                 }
2113         }
2114         rcu_read_unlock();
2115 }
2116
2117 /*
2118  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2119  */
2120 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2121 {
2122         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
2123
2124         if (stat->leaves)
2125                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2126         else
2127                 avdepth = 0;
2128
2129         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
2130                    avdepth / 100, avdepth % 100);
2131         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2132
2133         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2134         bytes = sizeof(struct leaf) * stat->leaves;
2135
2136         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
2137         bytes += sizeof(struct leaf_info) * stat->prefixes;
2138
2139         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2140         bytes += sizeof(struct tnode) * stat->tnodes;
2141
2142         max = MAX_STAT_DEPTH;
2143         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2144                 max--;
2145
2146         pointers = 0;
2147         for (i = 1; i <= max; i++)
2148                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2149                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2150                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2151                 }
2152         seq_putc(seq, '\n');
2153         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2154
2155         bytes += sizeof(struct rt_trie_node *) * pointers;
2156         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2157         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2158 }
2159
2160 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2161 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2162                             const struct trie_use_stats *stats)
2163 {
2164         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2165         seq_printf(seq, "gets = %u\n", stats->gets);
2166         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", stats->backtrack);
2167         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
2168                    stats->semantic_match_passed);
2169         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n",
2170                    stats->semantic_match_miss);
2171         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", stats->null_node_hit);
2172         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n",
2173                    stats->resize_node_skipped);
2174 }
2175 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2176
2177 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
2178 {
2179         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
2180                 seq_puts(seq, "Local:\n");
2181         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
2182                 seq_puts(seq, "Main:\n");
2183         else
2184                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
2185 }
2186
2187
2188 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2189 {
2190         struct net *net = (struct net *)seq->private;
2191         unsigned int h;
2192
2193         seq_printf(seq,
2194                    "Basic info: size of leaf:"
2195                    " %Zd bytes, size of tnode: %Zd bytes.\n",
2196                    sizeof(struct leaf), sizeof(struct tnode));
2197
2198         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2199                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2200                 struct hlist_node *node;
2201                 struct fib_table *tb;
2202
2203                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, node, head, tb_hlist) {
2204                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
2205                         struct trie_stat stat;
2206
2207                         if (!t)
2208                                 continue;
2209
2210                         fib_table_print(seq, tb);
2211
2212                         trie_collect_stats(t, &stat);
2213                         trie_show_stats(seq, &stat);
2214 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2215                         trie_show_usage(seq, &t->stats);
2216 #endif
2217                 }
2218         }
2219
2220         return 0;
2221 }
2222
2223 static int fib_triestat_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2224 {
2225         return single_open_net(inode, file, fib_triestat_seq_show);
2226 }
2227
2228 static const struct file_operations fib_triestat_fops = {
2229         .owner  = THIS_MODULE,
2230         .open   = fib_triestat_seq_open,
2231         .read   = seq_read,
2232         .llseek = seq_lseek,
2233         .release = single_release_net,
2234 };
2235
2236 static struct rt_trie_node *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2237 {
2238         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2239         struct net *net = seq_file_net(seq);
2240         loff_t idx = 0;
2241         unsigned int h;
2242
2243         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2244                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2245                 struct hlist_node *node;
2246                 struct fib_table *tb;
2247
2248                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, node, head, tb_hlist) {
2249                         struct rt_trie_node *n;
2250
2251                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2252                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2253                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2254                                 if (pos == idx++) {
2255                                         iter->tb = tb;
2256                                         return n;
2257                                 }
2258                 }
2259         }
2260
2261         return NULL;
2262 }
2263
2264 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2265         __acquires(RCU)
2266 {
2267         rcu_read_lock();
2268         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2269 }
2270
2271 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2272 {
2273         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2274         struct net *net = seq_file_net(seq);
2275         struct fib_table *tb = iter->tb;
2276         struct hlist_node *tb_node;
2277         unsigned int h;
2278         struct rt_trie_node *n;
2279
2280         ++*pos;
2281         /* next node in same table */
2282         n = fib_trie_get_next(iter);
2283         if (n)
2284                 return n;
2285
2286         /* walk rest of this hash chain */
2287         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2288         while ((tb_node = rcu_dereference(hlist_next_rcu(&tb->tb_hlist)))) {
2289                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2290                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2291                 if (n)
2292                         goto found;
2293         }
2294
2295         /* new hash chain */
2296         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2297                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2298                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, tb_node, head, tb_hlist) {
2299                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2300                         if (n)
2301                                 goto found;
2302                 }
2303         }
2304         return NULL;
2305
2306 found:
2307         iter->tb = tb;
2308         return n;
2309 }
2310
2311 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2312         __releases(RCU)
2313 {
2314         rcu_read_unlock();
2315 }
2316
2317 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2318 {
2319         while (n-- > 0)
2320                 seq_puts(seq, "   ");
2321 }
2322
2323 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2324 {
2325         switch (s) {
2326         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2327         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2328         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2329         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2330         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2331         default:
2332                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2333                 return buf;
2334         }
2335 }
2336
2337 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2338         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2339         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2340         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2341         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2342         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2343         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2344         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2345         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2346         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2347         [RTN_THROW] = "THROW",
2348         [RTN_NAT] = "NAT",
2349         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2350 };
2351
2352 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2353 {
2354         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2355                 return rtn_type_names[t];
2356         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2357         return buf;
2358 }
2359
2360 /* Pretty print the trie */
2361 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2362 {
2363         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2364         struct rt_trie_node *n = v;
2365
2366         if (!node_parent_rcu(n))
2367                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2368
2369         if (IS_TNODE(n)) {
2370                 struct tnode *tn = (struct tnode *) n;
2371                 __be32 prf = htonl(mask_pfx(tn->key, tn->pos));
2372
2373                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2374                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%d %d %d %d\n",
2375                            &prf, tn->pos, tn->bits, tn->full_children,
2376                            tn->empty_children);
2377
2378         } else {
2379                 struct leaf *l = (struct leaf *) n;
2380                 struct leaf_info *li;
2381                 struct hlist_node *node;
2382                 __be32 val = htonl(l->key);
2383
2384                 seq_indent(seq, iter->depth);
2385                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2386
2387                 hlist_for_each_entry_rcu(li, node, &l->list, hlist) {
2388                         struct fib_alias *fa;
2389
2390                         list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2391                                 char buf1[32], buf2[32];
2392
2393                                 seq_indent(seq, iter->depth+1);
2394                                 seq_printf(seq, "  /%d %s %s", li->plen,
2395                                            rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2396                                                      fa->fa_info->fib_scope),
2397                                            rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2398                                                     fa->fa_type));
2399                                 if (fa->fa_tos)
2400                                         seq_printf(seq, " tos=%d", fa->fa_tos);
2401                                 seq_putc(seq, '\n');
2402                         }
2403                 }
2404         }
2405
2406         return 0;
2407 }
2408
2409 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2410         .start  = fib_trie_seq_start,
2411         .next   = fib_trie_seq_next,
2412         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2413         .show   = fib_trie_seq_show,
2414 };
2415
2416 static int fib_trie_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2417 {
2418         return seq_open_net(inode, file, &fib_trie_seq_ops,
2419                             sizeof(struct fib_trie_iter));
2420 }
2421
2422 static const struct file_operations fib_trie_fops = {
2423         .owner  = THIS_MODULE,
2424         .open   = fib_trie_seq_open,
2425         .read   = seq_read,
2426         .llseek = seq_lseek,
2427         .release = seq_release_net,
2428 };
2429
2430 struct fib_route_iter {
2431         struct seq_net_private p;
2432         struct trie *main_trie;
2433         loff_t  pos;
2434         t_key   key;
2435 };
2436
2437 static struct leaf *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter, loff_t pos)
2438 {
2439         struct leaf *l = NULL;
2440         struct trie *t = iter->main_trie;
2441
2442         /* use cache location of last found key */
2443         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos && (l = fib_find_node(t, iter->key)))
2444                 pos -= iter->pos;
2445         else {
2446                 iter->pos = 0;
2447                 l = trie_firstleaf(t);
2448         }
2449
2450         while (l && pos-- > 0) {
2451                 iter->pos++;
2452                 l = trie_nextleaf(l);
2453         }
2454
2455         if (l)
2456                 iter->key = pos;        /* remember it */
2457         else
2458                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2459
2460         return l;
2461 }
2462
2463 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2464         __acquires(RCU)
2465 {
2466         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2467         struct fib_table *tb;
2468
2469         rcu_read_lock();
2470         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2471         if (!tb)
2472                 return NULL;
2473
2474         iter->main_trie = (struct trie *) tb->tb_data;
2475         if (*pos == 0)
2476                 return SEQ_START_TOKEN;
2477         else
2478                 return fib_route_get_idx(iter, *pos - 1);
2479 }
2480
2481 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2482 {
2483         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2484         struct leaf *l = v;
2485
2486         ++*pos;
2487         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2488                 iter->pos = 0;
2489                 l = trie_firstleaf(iter->main_trie);
2490         } else {
2491                 iter->pos++;
2492                 l = trie_nextleaf(l);
2493         }
2494
2495         if (l)
2496                 iter->key = l->key;
2497         else
2498                 iter->pos = 0;
2499         return l;
2500 }
2501
2502 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2503         __releases(RCU)
2504 {
2505         rcu_read_unlock();
2506 }
2507
2508 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, const struct fib_info *fi)
2509 {
2510         unsigned int flags = 0;
2511
2512         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2513                 flags = RTF_REJECT;
2514         if (fi && fi->fib_nh->nh_gw)
2515                 flags |= RTF_GATEWAY;
2516         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2517                 flags |= RTF_HOST;
2518         flags |= RTF_UP;
2519         return flags;
2520 }
2521
2522 /*
2523  *      This outputs /proc/net/route.
2524  *      The format of the file is not supposed to be changed
2525  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2526  *      legacy utilities
2527  */
2528 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2529 {
2530         struct leaf *l = v;
2531         struct leaf_info *li;
2532         struct hlist_node *node;
2533
2534         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2535                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2536                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2537                            "\tWindow\tIRTT");
2538                 return 0;
2539         }
2540
2541         hlist_for_each_entry_rcu(li, node, &l->list, hlist) {
2542                 struct fib_alias *fa;
2543                 __be32 mask, prefix;
2544
2545                 mask = inet_make_mask(li->plen);
2546                 prefix = htonl(l->key);
2547
2548                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2549                         const struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2550                         unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2551                         int len;
2552
2553                         if (fa->fa_type == RTN_BROADCAST
2554                             || fa->fa_type == RTN_MULTICAST)
2555                                 continue;
2556
2557                         if (fi)
2558                                 seq_printf(seq,
2559                                          "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2560                                          "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u%n",
2561                                          fi->fib_dev ? fi->fib_dev->name : "*",
2562                                          prefix,
2563                                          fi->fib_nh->nh_gw, flags, 0, 0,
2564                                          fi->fib_priority,
2565                                          mask,
2566                                          (fi->fib_advmss ?
2567                                           fi->fib_advmss + 40 : 0),
2568                                          fi->fib_window,
2569                                          fi->fib_rtt >> 3, &len);
2570                         else
2571                                 seq_printf(seq,
2572                                          "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2573                                          "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u%n",
2574                                          prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
2575                                          mask, 0, 0, 0, &len);
2576
2577                         seq_printf(seq, "%*s\n", 127 - len, "");
2578                 }
2579         }
2580
2581         return 0;
2582 }
2583
2584 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
2585         .start  = fib_route_seq_start,
2586         .next   = fib_route_seq_next,
2587         .stop   = fib_route_seq_stop,
2588         .show   = fib_route_seq_show,
2589 };
2590
2591 static int fib_route_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2592 {
2593         return seq_open_net(inode, file, &fib_route_seq_ops,
2594                             sizeof(struct fib_route_iter));
2595 }
2596
2597 static const struct file_operations fib_route_fops = {
2598         .owner  = THIS_MODULE,
2599         .open   = fib_route_seq_open,
2600         .read   = seq_read,
2601         .llseek = seq_lseek,
2602         .release = seq_release_net,
2603 };
2604
2605 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
2606 {
2607         if (!proc_net_fops_create(net, "fib_trie", S_IRUGO, &fib_trie_fops))
2608                 goto out1;
2609
2610         if (!proc_net_fops_create(net, "fib_triestat", S_IRUGO,
2611                                   &fib_triestat_fops))
2612                 goto out2;
2613
2614         if (!proc_net_fops_create(net, "route", S_IRUGO, &fib_route_fops))
2615                 goto out3;
2616
2617         return 0;
2618
2619 out3:
2620         proc_net_remove(net, "fib_triestat");
2621 out2:
2622         proc_net_remove(net, "fib_trie");
2623 out1:
2624         return -ENOMEM;
2625 }
2626
2627 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
2628 {
2629         proc_net_remove(net, "fib_trie");
2630         proc_net_remove(net, "fib_triestat");
2631         proc_net_remove(net, "route");
2632 }
2633
2634 #endif /* CONFIG_PROC_FS */