futex: Clean up stale comments
[linux-2.6-microblaze.git] / net / ipv4 / fib_trie.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  *
4  *   Robert Olsson <robert.olsson@its.uu.se> Uppsala Universitet
5  *     & Swedish University of Agricultural Sciences.
6  *
7  *   Jens Laas <jens.laas@data.slu.se> Swedish University of
8  *     Agricultural Sciences.
9  *
10  *   Hans Liss <hans.liss@its.uu.se>  Uppsala Universitet
11  *
12  * This work is based on the LPC-trie which is originally described in:
13  *
14  * An experimental study of compression methods for dynamic tries
15  * Stefan Nilsson and Matti Tikkanen. Algorithmica, 33(1):19-33, 2002.
16  * https://www.csc.kth.se/~snilsson/software/dyntrie2/
17  *
18  * IP-address lookup using LC-tries. Stefan Nilsson and Gunnar Karlsson
19  * IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 17(6):1083-1092, June 1999
20  *
21  * Code from fib_hash has been reused which includes the following header:
22  *
23  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
24  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
25  *              interface as the means of communication with the user level.
26  *
27  *              IPv4 FIB: lookup engine and maintenance routines.
28  *
29  * Authors:     Alexey Kuznetsov, <kuznet@ms2.inr.ac.ru>
30  *
31  * Substantial contributions to this work comes from:
32  *
33  *              David S. Miller, <davem@davemloft.net>
34  *              Stephen Hemminger <shemminger@osdl.org>
35  *              Paul E. McKenney <paulmck@us.ibm.com>
36  *              Patrick McHardy <kaber@trash.net>
37  */
38 #include <linux/cache.h>
39 #include <linux/uaccess.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/types.h>
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/mm.h>
44 #include <linux/string.h>
45 #include <linux/socket.h>
46 #include <linux/sockios.h>
47 #include <linux/errno.h>
48 #include <linux/in.h>
49 #include <linux/inet.h>
50 #include <linux/inetdevice.h>
51 #include <linux/netdevice.h>
52 #include <linux/if_arp.h>
53 #include <linux/proc_fs.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/skbuff.h>
56 #include <linux/netlink.h>
57 #include <linux/init.h>
58 #include <linux/list.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/export.h>
61 #include <linux/vmalloc.h>
62 #include <linux/notifier.h>
63 #include <net/net_namespace.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include <net/protocol.h>
66 #include <net/route.h>
67 #include <net/tcp.h>
68 #include <net/sock.h>
69 #include <net/ip_fib.h>
70 #include <net/fib_notifier.h>
71 #include <trace/events/fib.h>
72 #include "fib_lookup.h"
73
74 static int call_fib_entry_notifier(struct notifier_block *nb,
75                                    enum fib_event_type event_type, u32 dst,
76                                    int dst_len, struct fib_alias *fa,
77                                    struct netlink_ext_ack *extack)
78 {
79         struct fib_entry_notifier_info info = {
80                 .info.extack = extack,
81                 .dst = dst,
82                 .dst_len = dst_len,
83                 .fi = fa->fa_info,
84                 .tos = fa->fa_tos,
85                 .type = fa->fa_type,
86                 .tb_id = fa->tb_id,
87         };
88         return call_fib4_notifier(nb, event_type, &info.info);
89 }
90
91 static int call_fib_entry_notifiers(struct net *net,
92                                     enum fib_event_type event_type, u32 dst,
93                                     int dst_len, struct fib_alias *fa,
94                                     struct netlink_ext_ack *extack)
95 {
96         struct fib_entry_notifier_info info = {
97                 .info.extack = extack,
98                 .dst = dst,
99                 .dst_len = dst_len,
100                 .fi = fa->fa_info,
101                 .tos = fa->fa_tos,
102                 .type = fa->fa_type,
103                 .tb_id = fa->tb_id,
104         };
105         return call_fib4_notifiers(net, event_type, &info.info);
106 }
107
108 #define MAX_STAT_DEPTH 32
109
110 #define KEYLENGTH       (8*sizeof(t_key))
111 #define KEY_MAX         ((t_key)~0)
112
113 typedef unsigned int t_key;
114
115 #define IS_TRIE(n)      ((n)->pos >= KEYLENGTH)
116 #define IS_TNODE(n)     ((n)->bits)
117 #define IS_LEAF(n)      (!(n)->bits)
118
119 struct key_vector {
120         t_key key;
121         unsigned char pos;              /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
122         unsigned char bits;             /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
123         unsigned char slen;
124         union {
125                 /* This list pointer if valid if (pos | bits) == 0 (LEAF) */
126                 struct hlist_head leaf;
127                 /* This array is valid if (pos | bits) > 0 (TNODE) */
128                 struct key_vector __rcu *tnode[0];
129         };
130 };
131
132 struct tnode {
133         struct rcu_head rcu;
134         t_key empty_children;           /* KEYLENGTH bits needed */
135         t_key full_children;            /* KEYLENGTH bits needed */
136         struct key_vector __rcu *parent;
137         struct key_vector kv[1];
138 #define tn_bits kv[0].bits
139 };
140
141 #define TNODE_SIZE(n)   offsetof(struct tnode, kv[0].tnode[n])
142 #define LEAF_SIZE       TNODE_SIZE(1)
143
144 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
145 struct trie_use_stats {
146         unsigned int gets;
147         unsigned int backtrack;
148         unsigned int semantic_match_passed;
149         unsigned int semantic_match_miss;
150         unsigned int null_node_hit;
151         unsigned int resize_node_skipped;
152 };
153 #endif
154
155 struct trie_stat {
156         unsigned int totdepth;
157         unsigned int maxdepth;
158         unsigned int tnodes;
159         unsigned int leaves;
160         unsigned int nullpointers;
161         unsigned int prefixes;
162         unsigned int nodesizes[MAX_STAT_DEPTH];
163 };
164
165 struct trie {
166         struct key_vector kv[1];
167 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
168         struct trie_use_stats __percpu *stats;
169 #endif
170 };
171
172 static struct key_vector *resize(struct trie *t, struct key_vector *tn);
173 static unsigned int tnode_free_size;
174
175 /*
176  * synchronize_rcu after call_rcu for outstanding dirty memory; it should be
177  * especially useful before resizing the root node with PREEMPT_NONE configs;
178  * the value was obtained experimentally, aiming to avoid visible slowdown.
179  */
180 unsigned int sysctl_fib_sync_mem = 512 * 1024;
181 unsigned int sysctl_fib_sync_mem_min = 64 * 1024;
182 unsigned int sysctl_fib_sync_mem_max = 64 * 1024 * 1024;
183
184 static struct kmem_cache *fn_alias_kmem __ro_after_init;
185 static struct kmem_cache *trie_leaf_kmem __ro_after_init;
186
187 static inline struct tnode *tn_info(struct key_vector *kv)
188 {
189         return container_of(kv, struct tnode, kv[0]);
190 }
191
192 /* caller must hold RTNL */
193 #define node_parent(tn) rtnl_dereference(tn_info(tn)->parent)
194 #define get_child(tn, i) rtnl_dereference((tn)->tnode[i])
195
196 /* caller must hold RCU read lock or RTNL */
197 #define node_parent_rcu(tn) rcu_dereference_rtnl(tn_info(tn)->parent)
198 #define get_child_rcu(tn, i) rcu_dereference_rtnl((tn)->tnode[i])
199
200 /* wrapper for rcu_assign_pointer */
201 static inline void node_set_parent(struct key_vector *n, struct key_vector *tp)
202 {
203         if (n)
204                 rcu_assign_pointer(tn_info(n)->parent, tp);
205 }
206
207 #define NODE_INIT_PARENT(n, p) RCU_INIT_POINTER(tn_info(n)->parent, p)
208
209 /* This provides us with the number of children in this node, in the case of a
210  * leaf this will return 0 meaning none of the children are accessible.
211  */
212 static inline unsigned long child_length(const struct key_vector *tn)
213 {
214         return (1ul << tn->bits) & ~(1ul);
215 }
216
217 #define get_cindex(key, kv) (((key) ^ (kv)->key) >> (kv)->pos)
218
219 static inline unsigned long get_index(t_key key, struct key_vector *kv)
220 {
221         unsigned long index = key ^ kv->key;
222
223         if ((BITS_PER_LONG <= KEYLENGTH) && (KEYLENGTH == kv->pos))
224                 return 0;
225
226         return index >> kv->pos;
227 }
228
229 /* To understand this stuff, an understanding of keys and all their bits is
230  * necessary. Every node in the trie has a key associated with it, but not
231  * all of the bits in that key are significant.
232  *
233  * Consider a node 'n' and its parent 'tp'.
234  *
235  * If n is a leaf, every bit in its key is significant. Its presence is
236  * necessitated by path compression, since during a tree traversal (when
237  * searching for a leaf - unless we are doing an insertion) we will completely
238  * ignore all skipped bits we encounter. Thus we need to verify, at the end of
239  * a potentially successful search, that we have indeed been walking the
240  * correct key path.
241  *
242  * Note that we can never "miss" the correct key in the tree if present by
243  * following the wrong path. Path compression ensures that segments of the key
244  * that are the same for all keys with a given prefix are skipped, but the
245  * skipped part *is* identical for each node in the subtrie below the skipped
246  * bit! trie_insert() in this implementation takes care of that.
247  *
248  * if n is an internal node - a 'tnode' here, the various parts of its key
249  * have many different meanings.
250  *
251  * Example:
252  * _________________________________________________________________
253  * | i | i | i | i | i | i | i | N | N | N | S | S | S | S | S | C |
254  * -----------------------------------------------------------------
255  *  31  30  29  28  27  26  25  24  23  22  21  20  19  18  17  16
256  *
257  * _________________________________________________________________
258  * | C | C | C | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u |
259  * -----------------------------------------------------------------
260  *  15  14  13  12  11  10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
261  *
262  * tp->pos = 22
263  * tp->bits = 3
264  * n->pos = 13
265  * n->bits = 4
266  *
267  * First, let's just ignore the bits that come before the parent tp, that is
268  * the bits from (tp->pos + tp->bits) to 31. They are *known* but at this
269  * point we do not use them for anything.
270  *
271  * The bits from (tp->pos) to (tp->pos + tp->bits - 1) - "N", above - are the
272  * index into the parent's child array. That is, they will be used to find
273  * 'n' among tp's children.
274  *
275  * The bits from (n->pos + n->bits) to (tp->pos - 1) - "S" - are skipped bits
276  * for the node n.
277  *
278  * All the bits we have seen so far are significant to the node n. The rest
279  * of the bits are really not needed or indeed known in n->key.
280  *
281  * The bits from (n->pos) to (n->pos + n->bits - 1) - "C" - are the index into
282  * n's child array, and will of course be different for each child.
283  *
284  * The rest of the bits, from 0 to (n->pos -1) - "u" - are completely unknown
285  * at this point.
286  */
287
288 static const int halve_threshold = 25;
289 static const int inflate_threshold = 50;
290 static const int halve_threshold_root = 15;
291 static const int inflate_threshold_root = 30;
292
293 static void __alias_free_mem(struct rcu_head *head)
294 {
295         struct fib_alias *fa = container_of(head, struct fib_alias, rcu);
296         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, fa);
297 }
298
299 static inline void alias_free_mem_rcu(struct fib_alias *fa)
300 {
301         call_rcu(&fa->rcu, __alias_free_mem);
302 }
303
304 #define TNODE_VMALLOC_MAX \
305         ilog2((SIZE_MAX - TNODE_SIZE(0)) / sizeof(struct key_vector *))
306
307 static void __node_free_rcu(struct rcu_head *head)
308 {
309         struct tnode *n = container_of(head, struct tnode, rcu);
310
311         if (!n->tn_bits)
312                 kmem_cache_free(trie_leaf_kmem, n);
313         else
314                 kvfree(n);
315 }
316
317 #define node_free(n) call_rcu(&tn_info(n)->rcu, __node_free_rcu)
318
319 static struct tnode *tnode_alloc(int bits)
320 {
321         size_t size;
322
323         /* verify bits is within bounds */
324         if (bits > TNODE_VMALLOC_MAX)
325                 return NULL;
326
327         /* determine size and verify it is non-zero and didn't overflow */
328         size = TNODE_SIZE(1ul << bits);
329
330         if (size <= PAGE_SIZE)
331                 return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
332         else
333                 return vzalloc(size);
334 }
335
336 static inline void empty_child_inc(struct key_vector *n)
337 {
338         tn_info(n)->empty_children++;
339
340         if (!tn_info(n)->empty_children)
341                 tn_info(n)->full_children++;
342 }
343
344 static inline void empty_child_dec(struct key_vector *n)
345 {
346         if (!tn_info(n)->empty_children)
347                 tn_info(n)->full_children--;
348
349         tn_info(n)->empty_children--;
350 }
351
352 static struct key_vector *leaf_new(t_key key, struct fib_alias *fa)
353 {
354         struct key_vector *l;
355         struct tnode *kv;
356
357         kv = kmem_cache_alloc(trie_leaf_kmem, GFP_KERNEL);
358         if (!kv)
359                 return NULL;
360
361         /* initialize key vector */
362         l = kv->kv;
363         l->key = key;
364         l->pos = 0;
365         l->bits = 0;
366         l->slen = fa->fa_slen;
367
368         /* link leaf to fib alias */
369         INIT_HLIST_HEAD(&l->leaf);
370         hlist_add_head(&fa->fa_list, &l->leaf);
371
372         return l;
373 }
374
375 static struct key_vector *tnode_new(t_key key, int pos, int bits)
376 {
377         unsigned int shift = pos + bits;
378         struct key_vector *tn;
379         struct tnode *tnode;
380
381         /* verify bits and pos their msb bits clear and values are valid */
382         BUG_ON(!bits || (shift > KEYLENGTH));
383
384         tnode = tnode_alloc(bits);
385         if (!tnode)
386                 return NULL;
387
388         pr_debug("AT %p s=%zu %zu\n", tnode, TNODE_SIZE(0),
389                  sizeof(struct key_vector *) << bits);
390
391         if (bits == KEYLENGTH)
392                 tnode->full_children = 1;
393         else
394                 tnode->empty_children = 1ul << bits;
395
396         tn = tnode->kv;
397         tn->key = (shift < KEYLENGTH) ? (key >> shift) << shift : 0;
398         tn->pos = pos;
399         tn->bits = bits;
400         tn->slen = pos;
401
402         return tn;
403 }
404
405 /* Check whether a tnode 'n' is "full", i.e. it is an internal node
406  * and no bits are skipped. See discussion in dyntree paper p. 6
407  */
408 static inline int tnode_full(struct key_vector *tn, struct key_vector *n)
409 {
410         return n && ((n->pos + n->bits) == tn->pos) && IS_TNODE(n);
411 }
412
413 /* Add a child at position i overwriting the old value.
414  * Update the value of full_children and empty_children.
415  */
416 static void put_child(struct key_vector *tn, unsigned long i,
417                       struct key_vector *n)
418 {
419         struct key_vector *chi = get_child(tn, i);
420         int isfull, wasfull;
421
422         BUG_ON(i >= child_length(tn));
423
424         /* update emptyChildren, overflow into fullChildren */
425         if (!n && chi)
426                 empty_child_inc(tn);
427         if (n && !chi)
428                 empty_child_dec(tn);
429
430         /* update fullChildren */
431         wasfull = tnode_full(tn, chi);
432         isfull = tnode_full(tn, n);
433
434         if (wasfull && !isfull)
435                 tn_info(tn)->full_children--;
436         else if (!wasfull && isfull)
437                 tn_info(tn)->full_children++;
438
439         if (n && (tn->slen < n->slen))
440                 tn->slen = n->slen;
441
442         rcu_assign_pointer(tn->tnode[i], n);
443 }
444
445 static void update_children(struct key_vector *tn)
446 {
447         unsigned long i;
448
449         /* update all of the child parent pointers */
450         for (i = child_length(tn); i;) {
451                 struct key_vector *inode = get_child(tn, --i);
452
453                 if (!inode)
454                         continue;
455
456                 /* Either update the children of a tnode that
457                  * already belongs to us or update the child
458                  * to point to ourselves.
459                  */
460                 if (node_parent(inode) == tn)
461                         update_children(inode);
462                 else
463                         node_set_parent(inode, tn);
464         }
465 }
466
467 static inline void put_child_root(struct key_vector *tp, t_key key,
468                                   struct key_vector *n)
469 {
470         if (IS_TRIE(tp))
471                 rcu_assign_pointer(tp->tnode[0], n);
472         else
473                 put_child(tp, get_index(key, tp), n);
474 }
475
476 static inline void tnode_free_init(struct key_vector *tn)
477 {
478         tn_info(tn)->rcu.next = NULL;
479 }
480
481 static inline void tnode_free_append(struct key_vector *tn,
482                                      struct key_vector *n)
483 {
484         tn_info(n)->rcu.next = tn_info(tn)->rcu.next;
485         tn_info(tn)->rcu.next = &tn_info(n)->rcu;
486 }
487
488 static void tnode_free(struct key_vector *tn)
489 {
490         struct callback_head *head = &tn_info(tn)->rcu;
491
492         while (head) {
493                 head = head->next;
494                 tnode_free_size += TNODE_SIZE(1ul << tn->bits);
495                 node_free(tn);
496
497                 tn = container_of(head, struct tnode, rcu)->kv;
498         }
499
500         if (tnode_free_size >= sysctl_fib_sync_mem) {
501                 tnode_free_size = 0;
502                 synchronize_rcu();
503         }
504 }
505
506 static struct key_vector *replace(struct trie *t,
507                                   struct key_vector *oldtnode,
508                                   struct key_vector *tn)
509 {
510         struct key_vector *tp = node_parent(oldtnode);
511         unsigned long i;
512
513         /* setup the parent pointer out of and back into this node */
514         NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
515         put_child_root(tp, tn->key, tn);
516
517         /* update all of the child parent pointers */
518         update_children(tn);
519
520         /* all pointers should be clean so we are done */
521         tnode_free(oldtnode);
522
523         /* resize children now that oldtnode is freed */
524         for (i = child_length(tn); i;) {
525                 struct key_vector *inode = get_child(tn, --i);
526
527                 /* resize child node */
528                 if (tnode_full(tn, inode))
529                         tn = resize(t, inode);
530         }
531
532         return tp;
533 }
534
535 static struct key_vector *inflate(struct trie *t,
536                                   struct key_vector *oldtnode)
537 {
538         struct key_vector *tn;
539         unsigned long i;
540         t_key m;
541
542         pr_debug("In inflate\n");
543
544         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos - 1, oldtnode->bits + 1);
545         if (!tn)
546                 goto notnode;
547
548         /* prepare oldtnode to be freed */
549         tnode_free_init(oldtnode);
550
551         /* Assemble all of the pointers in our cluster, in this case that
552          * represents all of the pointers out of our allocated nodes that
553          * point to existing tnodes and the links between our allocated
554          * nodes.
555          */
556         for (i = child_length(oldtnode), m = 1u << tn->pos; i;) {
557                 struct key_vector *inode = get_child(oldtnode, --i);
558                 struct key_vector *node0, *node1;
559                 unsigned long j, k;
560
561                 /* An empty child */
562                 if (!inode)
563                         continue;
564
565                 /* A leaf or an internal node with skipped bits */
566                 if (!tnode_full(oldtnode, inode)) {
567                         put_child(tn, get_index(inode->key, tn), inode);
568                         continue;
569                 }
570
571                 /* drop the node in the old tnode free list */
572                 tnode_free_append(oldtnode, inode);
573
574                 /* An internal node with two children */
575                 if (inode->bits == 1) {
576                         put_child(tn, 2 * i + 1, get_child(inode, 1));
577                         put_child(tn, 2 * i, get_child(inode, 0));
578                         continue;
579                 }
580
581                 /* We will replace this node 'inode' with two new
582                  * ones, 'node0' and 'node1', each with half of the
583                  * original children. The two new nodes will have
584                  * a position one bit further down the key and this
585                  * means that the "significant" part of their keys
586                  * (see the discussion near the top of this file)
587                  * will differ by one bit, which will be "0" in
588                  * node0's key and "1" in node1's key. Since we are
589                  * moving the key position by one step, the bit that
590                  * we are moving away from - the bit at position
591                  * (tn->pos) - is the one that will differ between
592                  * node0 and node1. So... we synthesize that bit in the
593                  * two new keys.
594                  */
595                 node1 = tnode_new(inode->key | m, inode->pos, inode->bits - 1);
596                 if (!node1)
597                         goto nomem;
598                 node0 = tnode_new(inode->key, inode->pos, inode->bits - 1);
599
600                 tnode_free_append(tn, node1);
601                 if (!node0)
602                         goto nomem;
603                 tnode_free_append(tn, node0);
604
605                 /* populate child pointers in new nodes */
606                 for (k = child_length(inode), j = k / 2; j;) {
607                         put_child(node1, --j, get_child(inode, --k));
608                         put_child(node0, j, get_child(inode, j));
609                         put_child(node1, --j, get_child(inode, --k));
610                         put_child(node0, j, get_child(inode, j));
611                 }
612
613                 /* link new nodes to parent */
614                 NODE_INIT_PARENT(node1, tn);
615                 NODE_INIT_PARENT(node0, tn);
616
617                 /* link parent to nodes */
618                 put_child(tn, 2 * i + 1, node1);
619                 put_child(tn, 2 * i, node0);
620         }
621
622         /* setup the parent pointers into and out of this node */
623         return replace(t, oldtnode, tn);
624 nomem:
625         /* all pointers should be clean so we are done */
626         tnode_free(tn);
627 notnode:
628         return NULL;
629 }
630
631 static struct key_vector *halve(struct trie *t,
632                                 struct key_vector *oldtnode)
633 {
634         struct key_vector *tn;
635         unsigned long i;
636
637         pr_debug("In halve\n");
638
639         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos + 1, oldtnode->bits - 1);
640         if (!tn)
641                 goto notnode;
642
643         /* prepare oldtnode to be freed */
644         tnode_free_init(oldtnode);
645
646         /* Assemble all of the pointers in our cluster, in this case that
647          * represents all of the pointers out of our allocated nodes that
648          * point to existing tnodes and the links between our allocated
649          * nodes.
650          */
651         for (i = child_length(oldtnode); i;) {
652                 struct key_vector *node1 = get_child(oldtnode, --i);
653                 struct key_vector *node0 = get_child(oldtnode, --i);
654                 struct key_vector *inode;
655
656                 /* At least one of the children is empty */
657                 if (!node1 || !node0) {
658                         put_child(tn, i / 2, node1 ? : node0);
659                         continue;
660                 }
661
662                 /* Two nonempty children */
663                 inode = tnode_new(node0->key, oldtnode->pos, 1);
664                 if (!inode)
665                         goto nomem;
666                 tnode_free_append(tn, inode);
667
668                 /* initialize pointers out of node */
669                 put_child(inode, 1, node1);
670                 put_child(inode, 0, node0);
671                 NODE_INIT_PARENT(inode, tn);
672
673                 /* link parent to node */
674                 put_child(tn, i / 2, inode);
675         }
676
677         /* setup the parent pointers into and out of this node */
678         return replace(t, oldtnode, tn);
679 nomem:
680         /* all pointers should be clean so we are done */
681         tnode_free(tn);
682 notnode:
683         return NULL;
684 }
685
686 static struct key_vector *collapse(struct trie *t,
687                                    struct key_vector *oldtnode)
688 {
689         struct key_vector *n, *tp;
690         unsigned long i;
691
692         /* scan the tnode looking for that one child that might still exist */
693         for (n = NULL, i = child_length(oldtnode); !n && i;)
694                 n = get_child(oldtnode, --i);
695
696         /* compress one level */
697         tp = node_parent(oldtnode);
698         put_child_root(tp, oldtnode->key, n);
699         node_set_parent(n, tp);
700
701         /* drop dead node */
702         node_free(oldtnode);
703
704         return tp;
705 }
706
707 static unsigned char update_suffix(struct key_vector *tn)
708 {
709         unsigned char slen = tn->pos;
710         unsigned long stride, i;
711         unsigned char slen_max;
712
713         /* only vector 0 can have a suffix length greater than or equal to
714          * tn->pos + tn->bits, the second highest node will have a suffix
715          * length at most of tn->pos + tn->bits - 1
716          */
717         slen_max = min_t(unsigned char, tn->pos + tn->bits - 1, tn->slen);
718
719         /* search though the list of children looking for nodes that might
720          * have a suffix greater than the one we currently have.  This is
721          * why we start with a stride of 2 since a stride of 1 would
722          * represent the nodes with suffix length equal to tn->pos
723          */
724         for (i = 0, stride = 0x2ul ; i < child_length(tn); i += stride) {
725                 struct key_vector *n = get_child(tn, i);
726
727                 if (!n || (n->slen <= slen))
728                         continue;
729
730                 /* update stride and slen based on new value */
731                 stride <<= (n->slen - slen);
732                 slen = n->slen;
733                 i &= ~(stride - 1);
734
735                 /* stop searching if we have hit the maximum possible value */
736                 if (slen >= slen_max)
737                         break;
738         }
739
740         tn->slen = slen;
741
742         return slen;
743 }
744
745 /* From "Implementing a dynamic compressed trie" by Stefan Nilsson of
746  * the Helsinki University of Technology and Matti Tikkanen of Nokia
747  * Telecommunications, page 6:
748  * "A node is doubled if the ratio of non-empty children to all
749  * children in the *doubled* node is at least 'high'."
750  *
751  * 'high' in this instance is the variable 'inflate_threshold'. It
752  * is expressed as a percentage, so we multiply it with
753  * child_length() and instead of multiplying by 2 (since the
754  * child array will be doubled by inflate()) and multiplying
755  * the left-hand side by 100 (to handle the percentage thing) we
756  * multiply the left-hand side by 50.
757  *
758  * The left-hand side may look a bit weird: child_length(tn)
759  * - tn->empty_children is of course the number of non-null children
760  * in the current node. tn->full_children is the number of "full"
761  * children, that is non-null tnodes with a skip value of 0.
762  * All of those will be doubled in the resulting inflated tnode, so
763  * we just count them one extra time here.
764  *
765  * A clearer way to write this would be:
766  *
767  * to_be_doubled = tn->full_children;
768  * not_to_be_doubled = child_length(tn) - tn->empty_children -
769  *     tn->full_children;
770  *
771  * new_child_length = child_length(tn) * 2;
772  *
773  * new_fill_factor = 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) /
774  *      new_child_length;
775  * if (new_fill_factor >= inflate_threshold)
776  *
777  * ...and so on, tho it would mess up the while () loop.
778  *
779  * anyway,
780  * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) / new_child_length >=
781  *      inflate_threshold
782  *
783  * avoid a division:
784  * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) >=
785  *      inflate_threshold * new_child_length
786  *
787  * expand not_to_be_doubled and to_be_doubled, and shorten:
788  * 100 * (child_length(tn) - tn->empty_children +
789  *    tn->full_children) >= inflate_threshold * new_child_length
790  *
791  * expand new_child_length:
792  * 100 * (child_length(tn) - tn->empty_children +
793  *    tn->full_children) >=
794  *      inflate_threshold * child_length(tn) * 2
795  *
796  * shorten again:
797  * 50 * (tn->full_children + child_length(tn) -
798  *    tn->empty_children) >= inflate_threshold *
799  *    child_length(tn)
800  *
801  */
802 static inline bool should_inflate(struct key_vector *tp, struct key_vector *tn)
803 {
804         unsigned long used = child_length(tn);
805         unsigned long threshold = used;
806
807         /* Keep root node larger */
808         threshold *= IS_TRIE(tp) ? inflate_threshold_root : inflate_threshold;
809         used -= tn_info(tn)->empty_children;
810         used += tn_info(tn)->full_children;
811
812         /* if bits == KEYLENGTH then pos = 0, and will fail below */
813
814         return (used > 1) && tn->pos && ((50 * used) >= threshold);
815 }
816
817 static inline bool should_halve(struct key_vector *tp, struct key_vector *tn)
818 {
819         unsigned long used = child_length(tn);
820         unsigned long threshold = used;
821
822         /* Keep root node larger */
823         threshold *= IS_TRIE(tp) ? halve_threshold_root : halve_threshold;
824         used -= tn_info(tn)->empty_children;
825
826         /* if bits == KEYLENGTH then used = 100% on wrap, and will fail below */
827
828         return (used > 1) && (tn->bits > 1) && ((100 * used) < threshold);
829 }
830
831 static inline bool should_collapse(struct key_vector *tn)
832 {
833         unsigned long used = child_length(tn);
834
835         used -= tn_info(tn)->empty_children;
836
837         /* account for bits == KEYLENGTH case */
838         if ((tn->bits == KEYLENGTH) && tn_info(tn)->full_children)
839                 used -= KEY_MAX;
840
841         /* One child or none, time to drop us from the trie */
842         return used < 2;
843 }
844
845 #define MAX_WORK 10
846 static struct key_vector *resize(struct trie *t, struct key_vector *tn)
847 {
848 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
849         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
850 #endif
851         struct key_vector *tp = node_parent(tn);
852         unsigned long cindex = get_index(tn->key, tp);
853         int max_work = MAX_WORK;
854
855         pr_debug("In tnode_resize %p inflate_threshold=%d threshold=%d\n",
856                  tn, inflate_threshold, halve_threshold);
857
858         /* track the tnode via the pointer from the parent instead of
859          * doing it ourselves.  This way we can let RCU fully do its
860          * thing without us interfering
861          */
862         BUG_ON(tn != get_child(tp, cindex));
863
864         /* Double as long as the resulting node has a number of
865          * nonempty nodes that are above the threshold.
866          */
867         while (should_inflate(tp, tn) && max_work) {
868                 tp = inflate(t, tn);
869                 if (!tp) {
870 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
871                         this_cpu_inc(stats->resize_node_skipped);
872 #endif
873                         break;
874                 }
875
876                 max_work--;
877                 tn = get_child(tp, cindex);
878         }
879
880         /* update parent in case inflate failed */
881         tp = node_parent(tn);
882
883         /* Return if at least one inflate is run */
884         if (max_work != MAX_WORK)
885                 return tp;
886
887         /* Halve as long as the number of empty children in this
888          * node is above threshold.
889          */
890         while (should_halve(tp, tn) && max_work) {
891                 tp = halve(t, tn);
892                 if (!tp) {
893 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
894                         this_cpu_inc(stats->resize_node_skipped);
895 #endif
896                         break;
897                 }
898
899                 max_work--;
900                 tn = get_child(tp, cindex);
901         }
902
903         /* Only one child remains */
904         if (should_collapse(tn))
905                 return collapse(t, tn);
906
907         /* update parent in case halve failed */
908         return node_parent(tn);
909 }
910
911 static void node_pull_suffix(struct key_vector *tn, unsigned char slen)
912 {
913         unsigned char node_slen = tn->slen;
914
915         while ((node_slen > tn->pos) && (node_slen > slen)) {
916                 slen = update_suffix(tn);
917                 if (node_slen == slen)
918                         break;
919
920                 tn = node_parent(tn);
921                 node_slen = tn->slen;
922         }
923 }
924
925 static void node_push_suffix(struct key_vector *tn, unsigned char slen)
926 {
927         while (tn->slen < slen) {
928                 tn->slen = slen;
929                 tn = node_parent(tn);
930         }
931 }
932
933 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
934 static struct key_vector *fib_find_node(struct trie *t,
935                                         struct key_vector **tp, u32 key)
936 {
937         struct key_vector *pn, *n = t->kv;
938         unsigned long index = 0;
939
940         do {
941                 pn = n;
942                 n = get_child_rcu(n, index);
943
944                 if (!n)
945                         break;
946
947                 index = get_cindex(key, n);
948
949                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
950                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
951                  * prefix plus zeros for the bits in the cindex. The index
952                  * is the difference between the key and this value.  From
953                  * this we can actually derive several pieces of data.
954                  *   if (index >= (1ul << bits))
955                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
956                  *   else
957                  *     we know the value is cindex
958                  *
959                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
960                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
961                  * long is greater than 32 bits.
962                  */
963                 if (index >= (1ul << n->bits)) {
964                         n = NULL;
965                         break;
966                 }
967
968                 /* keep searching until we find a perfect match leaf or NULL */
969         } while (IS_TNODE(n));
970
971         *tp = pn;
972
973         return n;
974 }
975
976 /* Return the first fib alias matching TOS with
977  * priority less than or equal to PRIO.
978  * If 'find_first' is set, return the first matching
979  * fib alias, regardless of TOS and priority.
980  */
981 static struct fib_alias *fib_find_alias(struct hlist_head *fah, u8 slen,
982                                         u8 tos, u32 prio, u32 tb_id,
983                                         bool find_first)
984 {
985         struct fib_alias *fa;
986
987         if (!fah)
988                 return NULL;
989
990         hlist_for_each_entry(fa, fah, fa_list) {
991                 if (fa->fa_slen < slen)
992                         continue;
993                 if (fa->fa_slen != slen)
994                         break;
995                 if (fa->tb_id > tb_id)
996                         continue;
997                 if (fa->tb_id != tb_id)
998                         break;
999                 if (find_first)
1000                         return fa;
1001                 if (fa->fa_tos > tos)
1002                         continue;
1003                 if (fa->fa_info->fib_priority >= prio || fa->fa_tos < tos)
1004                         return fa;
1005         }
1006
1007         return NULL;
1008 }
1009
1010 static struct fib_alias *
1011 fib_find_matching_alias(struct net *net, const struct fib_rt_info *fri)
1012 {
1013         u8 slen = KEYLENGTH - fri->dst_len;
1014         struct key_vector *l, *tp;
1015         struct fib_table *tb;
1016         struct fib_alias *fa;
1017         struct trie *t;
1018
1019         tb = fib_get_table(net, fri->tb_id);
1020         if (!tb)
1021                 return NULL;
1022
1023         t = (struct trie *)tb->tb_data;
1024         l = fib_find_node(t, &tp, be32_to_cpu(fri->dst));
1025         if (!l)
1026                 return NULL;
1027
1028         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
1029                 if (fa->fa_slen == slen && fa->tb_id == fri->tb_id &&
1030                     fa->fa_tos == fri->tos && fa->fa_info == fri->fi &&
1031                     fa->fa_type == fri->type)
1032                         return fa;
1033         }
1034
1035         return NULL;
1036 }
1037
1038 void fib_alias_hw_flags_set(struct net *net, const struct fib_rt_info *fri)
1039 {
1040         struct fib_alias *fa_match;
1041         struct sk_buff *skb;
1042         int err;
1043
1044         rcu_read_lock();
1045
1046         fa_match = fib_find_matching_alias(net, fri);
1047         if (!fa_match)
1048                 goto out;
1049
1050         if (fa_match->offload == fri->offload && fa_match->trap == fri->trap &&
1051             fa_match->offload_failed == fri->offload_failed)
1052                 goto out;
1053
1054         fa_match->offload = fri->offload;
1055         fa_match->trap = fri->trap;
1056
1057         /* 2 means send notifications only if offload_failed was changed. */
1058         if (net->ipv4.sysctl_fib_notify_on_flag_change == 2 &&
1059             fa_match->offload_failed == fri->offload_failed)
1060                 goto out;
1061
1062         fa_match->offload_failed = fri->offload_failed;
1063
1064         if (!net->ipv4.sysctl_fib_notify_on_flag_change)
1065                 goto out;
1066
1067         skb = nlmsg_new(fib_nlmsg_size(fa_match->fa_info), GFP_ATOMIC);
1068         if (!skb) {
1069                 err = -ENOBUFS;
1070                 goto errout;
1071         }
1072
1073         err = fib_dump_info(skb, 0, 0, RTM_NEWROUTE, fri, 0);
1074         if (err < 0) {
1075                 /* -EMSGSIZE implies BUG in fib_nlmsg_size() */
1076                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
1077                 kfree_skb(skb);
1078                 goto errout;
1079         }
1080
1081         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, NULL, GFP_ATOMIC);
1082         goto out;
1083
1084 errout:
1085         rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, err);
1086 out:
1087         rcu_read_unlock();
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_alias_hw_flags_set);
1090
1091 static void trie_rebalance(struct trie *t, struct key_vector *tn)
1092 {
1093         while (!IS_TRIE(tn))
1094                 tn = resize(t, tn);
1095 }
1096
1097 static int fib_insert_node(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1098                            struct fib_alias *new, t_key key)
1099 {
1100         struct key_vector *n, *l;
1101
1102         l = leaf_new(key, new);
1103         if (!l)
1104                 goto noleaf;
1105
1106         /* retrieve child from parent node */
1107         n = get_child(tp, get_index(key, tp));
1108
1109         /* Case 2: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match.
1110          *
1111          *  Add a new tnode here
1112          *  first tnode need some special handling
1113          *  leaves us in position for handling as case 3
1114          */
1115         if (n) {
1116                 struct key_vector *tn;
1117
1118                 tn = tnode_new(key, __fls(key ^ n->key), 1);
1119                 if (!tn)
1120                         goto notnode;
1121
1122                 /* initialize routes out of node */
1123                 NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
1124                 put_child(tn, get_index(key, tn) ^ 1, n);
1125
1126                 /* start adding routes into the node */
1127                 put_child_root(tp, key, tn);
1128                 node_set_parent(n, tn);
1129
1130                 /* parent now has a NULL spot where the leaf can go */
1131                 tp = tn;
1132         }
1133
1134         /* Case 3: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1135         node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1136         NODE_INIT_PARENT(l, tp);
1137         put_child_root(tp, key, l);
1138         trie_rebalance(t, tp);
1139
1140         return 0;
1141 notnode:
1142         node_free(l);
1143 noleaf:
1144         return -ENOMEM;
1145 }
1146
1147 static int fib_insert_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1148                             struct key_vector *l, struct fib_alias *new,
1149                             struct fib_alias *fa, t_key key)
1150 {
1151         if (!l)
1152                 return fib_insert_node(t, tp, new, key);
1153
1154         if (fa) {
1155                 hlist_add_before_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1156         } else {
1157                 struct fib_alias *last;
1158
1159                 hlist_for_each_entry(last, &l->leaf, fa_list) {
1160                         if (new->fa_slen < last->fa_slen)
1161                                 break;
1162                         if ((new->fa_slen == last->fa_slen) &&
1163                             (new->tb_id > last->tb_id))
1164                                 break;
1165                         fa = last;
1166                 }
1167
1168                 if (fa)
1169                         hlist_add_behind_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1170                 else
1171                         hlist_add_head_rcu(&new->fa_list, &l->leaf);
1172         }
1173
1174         /* if we added to the tail node then we need to update slen */
1175         if (l->slen < new->fa_slen) {
1176                 l->slen = new->fa_slen;
1177                 node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1178         }
1179
1180         return 0;
1181 }
1182
1183 static bool fib_valid_key_len(u32 key, u8 plen, struct netlink_ext_ack *extack)
1184 {
1185         if (plen > KEYLENGTH) {
1186                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid prefix length");
1187                 return false;
1188         }
1189
1190         if ((plen < KEYLENGTH) && (key << plen)) {
1191                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1192                                "Invalid prefix for given prefix length");
1193                 return false;
1194         }
1195
1196         return true;
1197 }
1198
1199 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1200                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old);
1201
1202 /* Caller must hold RTNL. */
1203 int fib_table_insert(struct net *net, struct fib_table *tb,
1204                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1205 {
1206         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1207         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1208         struct key_vector *l, *tp;
1209         u16 nlflags = NLM_F_EXCL;
1210         struct fib_info *fi;
1211         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1212         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1213         u8 tos = cfg->fc_tos;
1214         u32 key;
1215         int err;
1216
1217         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1218
1219         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1220                 return -EINVAL;
1221
1222         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1223
1224         fi = fib_create_info(cfg, extack);
1225         if (IS_ERR(fi)) {
1226                 err = PTR_ERR(fi);
1227                 goto err;
1228         }
1229
1230         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1231         fa = l ? fib_find_alias(&l->leaf, slen, tos, fi->fib_priority,
1232                                 tb->tb_id, false) : NULL;
1233
1234         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1235          * with the same keys [prefix,tos,priority], if such key already
1236          * exists or to the node before which we will insert new one.
1237          *
1238          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1239          * insert to the tail of the section matching the suffix length
1240          * of the new alias.
1241          */
1242
1243         if (fa && fa->fa_tos == tos &&
1244             fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1245                 struct fib_alias *fa_first, *fa_match;
1246
1247                 err = -EEXIST;
1248                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1249                         goto out;
1250
1251                 nlflags &= ~NLM_F_EXCL;
1252
1253                 /* We have 2 goals:
1254                  * 1. Find exact match for type, scope, fib_info to avoid
1255                  * duplicate routes
1256                  * 2. Find next 'fa' (or head), NLM_F_APPEND inserts before it
1257                  */
1258                 fa_match = NULL;
1259                 fa_first = fa;
1260                 hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1261                         if ((fa->fa_slen != slen) ||
1262                             (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1263                             (fa->fa_tos != tos))
1264                                 break;
1265                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1266                                 break;
1267                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1268                             fa->fa_info == fi) {
1269                                 fa_match = fa;
1270                                 break;
1271                         }
1272                 }
1273
1274                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1275                         struct fib_info *fi_drop;
1276                         u8 state;
1277
1278                         nlflags |= NLM_F_REPLACE;
1279                         fa = fa_first;
1280                         if (fa_match) {
1281                                 if (fa == fa_match)
1282                                         err = 0;
1283                                 goto out;
1284                         }
1285                         err = -ENOBUFS;
1286                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1287                         if (!new_fa)
1288                                 goto out;
1289
1290                         fi_drop = fa->fa_info;
1291                         new_fa->fa_tos = fa->fa_tos;
1292                         new_fa->fa_info = fi;
1293                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1294                         state = fa->fa_state;
1295                         new_fa->fa_state = state & ~FA_S_ACCESSED;
1296                         new_fa->fa_slen = fa->fa_slen;
1297                         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1298                         new_fa->fa_default = -1;
1299                         new_fa->offload = 0;
1300                         new_fa->trap = 0;
1301                         new_fa->offload_failed = 0;
1302
1303                         hlist_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1304
1305                         if (fib_find_alias(&l->leaf, fa->fa_slen, 0, 0,
1306                                            tb->tb_id, true) == new_fa) {
1307                                 enum fib_event_type fib_event;
1308
1309                                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1310                                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event,
1311                                                                key, plen,
1312                                                                new_fa, extack);
1313                                 if (err) {
1314                                         hlist_replace_rcu(&new_fa->fa_list,
1315                                                           &fa->fa_list);
1316                                         goto out_free_new_fa;
1317                                 }
1318                         }
1319
1320                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1321                                   tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1322
1323                         alias_free_mem_rcu(fa);
1324
1325                         fib_release_info(fi_drop);
1326                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1327                                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1328
1329                         goto succeeded;
1330                 }
1331                 /* Error if we find a perfect match which
1332                  * uses the same scope, type, and nexthop
1333                  * information.
1334                  */
1335                 if (fa_match)
1336                         goto out;
1337
1338                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND)
1339                         nlflags |= NLM_F_APPEND;
1340                 else
1341                         fa = fa_first;
1342         }
1343         err = -ENOENT;
1344         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1345                 goto out;
1346
1347         nlflags |= NLM_F_CREATE;
1348         err = -ENOBUFS;
1349         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1350         if (!new_fa)
1351                 goto out;
1352
1353         new_fa->fa_info = fi;
1354         new_fa->fa_tos = tos;
1355         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1356         new_fa->fa_state = 0;
1357         new_fa->fa_slen = slen;
1358         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1359         new_fa->fa_default = -1;
1360         new_fa->offload = 0;
1361         new_fa->trap = 0;
1362         new_fa->offload_failed = 0;
1363
1364         /* Insert new entry to the list. */
1365         err = fib_insert_alias(t, tp, l, new_fa, fa, key);
1366         if (err)
1367                 goto out_free_new_fa;
1368
1369         /* The alias was already inserted, so the node must exist. */
1370         l = l ? l : fib_find_node(t, &tp, key);
1371         if (WARN_ON_ONCE(!l))
1372                 goto out_free_new_fa;
1373
1374         if (fib_find_alias(&l->leaf, new_fa->fa_slen, 0, 0, tb->tb_id, true) ==
1375             new_fa) {
1376                 enum fib_event_type fib_event;
1377
1378                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1379                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, plen,
1380                                                new_fa, extack);
1381                 if (err)
1382                         goto out_remove_new_fa;
1383         }
1384
1385         if (!plen)
1386                 tb->tb_num_default++;
1387
1388         rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1389         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, new_fa->tb_id,
1390                   &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1391 succeeded:
1392         return 0;
1393
1394 out_remove_new_fa:
1395         fib_remove_alias(t, tp, l, new_fa);
1396 out_free_new_fa:
1397         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1398 out:
1399         fib_release_info(fi);
1400 err:
1401         return err;
1402 }
1403
1404 static inline t_key prefix_mismatch(t_key key, struct key_vector *n)
1405 {
1406         t_key prefix = n->key;
1407
1408         return (key ^ prefix) & (prefix | -prefix);
1409 }
1410
1411 bool fib_lookup_good_nhc(const struct fib_nh_common *nhc, int fib_flags,
1412                          const struct flowi4 *flp)
1413 {
1414         if (nhc->nhc_flags & RTNH_F_DEAD)
1415                 return false;
1416
1417         if (ip_ignore_linkdown(nhc->nhc_dev) &&
1418             nhc->nhc_flags & RTNH_F_LINKDOWN &&
1419             !(fib_flags & FIB_LOOKUP_IGNORE_LINKSTATE))
1420                 return false;
1421
1422         if (!(flp->flowi4_flags & FLOWI_FLAG_SKIP_NH_OIF)) {
1423                 if (flp->flowi4_oif &&
1424                     flp->flowi4_oif != nhc->nhc_oif)
1425                         return false;
1426         }
1427
1428         return true;
1429 }
1430
1431 /* should be called with rcu_read_lock */
1432 int fib_table_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi4 *flp,
1433                      struct fib_result *res, int fib_flags)
1434 {
1435         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1436 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1437         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
1438 #endif
1439         const t_key key = ntohl(flp->daddr);
1440         struct key_vector *n, *pn;
1441         struct fib_alias *fa;
1442         unsigned long index;
1443         t_key cindex;
1444
1445         pn = t->kv;
1446         cindex = 0;
1447
1448         n = get_child_rcu(pn, cindex);
1449         if (!n) {
1450                 trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, -EAGAIN);
1451                 return -EAGAIN;
1452         }
1453
1454 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1455         this_cpu_inc(stats->gets);
1456 #endif
1457
1458         /* Step 1: Travel to the longest prefix match in the trie */
1459         for (;;) {
1460                 index = get_cindex(key, n);
1461
1462                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
1463                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
1464                  * prefix plus zeros for the "bits" in the prefix. The index
1465                  * is the difference between the key and this value.  From
1466                  * this we can actually derive several pieces of data.
1467                  *   if (index >= (1ul << bits))
1468                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
1469                  *   else
1470                  *     we know the value is cindex
1471                  *
1472                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
1473                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
1474                  * long is greater than 32 bits.
1475                  */
1476                 if (index >= (1ul << n->bits))
1477                         break;
1478
1479                 /* we have found a leaf. Prefixes have already been compared */
1480                 if (IS_LEAF(n))
1481                         goto found;
1482
1483                 /* only record pn and cindex if we are going to be chopping
1484                  * bits later.  Otherwise we are just wasting cycles.
1485                  */
1486                 if (n->slen > n->pos) {
1487                         pn = n;
1488                         cindex = index;
1489                 }
1490
1491                 n = get_child_rcu(n, index);
1492                 if (unlikely(!n))
1493                         goto backtrace;
1494         }
1495
1496         /* Step 2: Sort out leaves and begin backtracing for longest prefix */
1497         for (;;) {
1498                 /* record the pointer where our next node pointer is stored */
1499                 struct key_vector __rcu **cptr = n->tnode;
1500
1501                 /* This test verifies that none of the bits that differ
1502                  * between the key and the prefix exist in the region of
1503                  * the lsb and higher in the prefix.
1504                  */
1505                 if (unlikely(prefix_mismatch(key, n)) || (n->slen == n->pos))
1506                         goto backtrace;
1507
1508                 /* exit out and process leaf */
1509                 if (unlikely(IS_LEAF(n)))
1510                         break;
1511
1512                 /* Don't bother recording parent info.  Since we are in
1513                  * prefix match mode we will have to come back to wherever
1514                  * we started this traversal anyway
1515                  */
1516
1517                 while ((n = rcu_dereference(*cptr)) == NULL) {
1518 backtrace:
1519 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1520                         if (!n)
1521                                 this_cpu_inc(stats->null_node_hit);
1522 #endif
1523                         /* If we are at cindex 0 there are no more bits for
1524                          * us to strip at this level so we must ascend back
1525                          * up one level to see if there are any more bits to
1526                          * be stripped there.
1527                          */
1528                         while (!cindex) {
1529                                 t_key pkey = pn->key;
1530
1531                                 /* If we don't have a parent then there is
1532                                  * nothing for us to do as we do not have any
1533                                  * further nodes to parse.
1534                                  */
1535                                 if (IS_TRIE(pn)) {
1536                                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp,
1537                                                                NULL, -EAGAIN);
1538                                         return -EAGAIN;
1539                                 }
1540 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1541                                 this_cpu_inc(stats->backtrack);
1542 #endif
1543                                 /* Get Child's index */
1544                                 pn = node_parent_rcu(pn);
1545                                 cindex = get_index(pkey, pn);
1546                         }
1547
1548                         /* strip the least significant bit from the cindex */
1549                         cindex &= cindex - 1;
1550
1551                         /* grab pointer for next child node */
1552                         cptr = &pn->tnode[cindex];
1553                 }
1554         }
1555
1556 found:
1557         /* this line carries forward the xor from earlier in the function */
1558         index = key ^ n->key;
1559
1560         /* Step 3: Process the leaf, if that fails fall back to backtracing */
1561         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
1562                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1563                 struct fib_nh_common *nhc;
1564                 int nhsel, err;
1565
1566                 if ((BITS_PER_LONG > KEYLENGTH) || (fa->fa_slen < KEYLENGTH)) {
1567                         if (index >= (1ul << fa->fa_slen))
1568                                 continue;
1569                 }
1570                 if (fa->fa_tos && fa->fa_tos != flp->flowi4_tos)
1571                         continue;
1572                 if (fi->fib_dead)
1573                         continue;
1574                 if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1575                         continue;
1576                 fib_alias_accessed(fa);
1577                 err = fib_props[fa->fa_type].error;
1578                 if (unlikely(err < 0)) {
1579 out_reject:
1580 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1581                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1582 #endif
1583                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, err);
1584                         return err;
1585                 }
1586                 if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1587                         continue;
1588
1589                 if (unlikely(fi->nh)) {
1590                         if (nexthop_is_blackhole(fi->nh)) {
1591                                 err = fib_props[RTN_BLACKHOLE].error;
1592                                 goto out_reject;
1593                         }
1594
1595                         nhc = nexthop_get_nhc_lookup(fi->nh, fib_flags, flp,
1596                                                      &nhsel);
1597                         if (nhc)
1598                                 goto set_result;
1599                         goto miss;
1600                 }
1601
1602                 for (nhsel = 0; nhsel < fib_info_num_path(fi); nhsel++) {
1603                         nhc = fib_info_nhc(fi, nhsel);
1604
1605                         if (!fib_lookup_good_nhc(nhc, fib_flags, flp))
1606                                 continue;
1607 set_result:
1608                         if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1609                                 refcount_inc(&fi->fib_clntref);
1610
1611                         res->prefix = htonl(n->key);
1612                         res->prefixlen = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
1613                         res->nh_sel = nhsel;
1614                         res->nhc = nhc;
1615                         res->type = fa->fa_type;
1616                         res->scope = fi->fib_scope;
1617                         res->fi = fi;
1618                         res->table = tb;
1619                         res->fa_head = &n->leaf;
1620 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1621                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1622 #endif
1623                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, nhc, err);
1624
1625                         return err;
1626                 }
1627         }
1628 miss:
1629 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1630         this_cpu_inc(stats->semantic_match_miss);
1631 #endif
1632         goto backtrace;
1633 }
1634 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_table_lookup);
1635
1636 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1637                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old)
1638 {
1639         /* record the location of the previous list_info entry */
1640         struct hlist_node **pprev = old->fa_list.pprev;
1641         struct fib_alias *fa = hlist_entry(pprev, typeof(*fa), fa_list.next);
1642
1643         /* remove the fib_alias from the list */
1644         hlist_del_rcu(&old->fa_list);
1645
1646         /* if we emptied the list this leaf will be freed and we can sort
1647          * out parent suffix lengths as a part of trie_rebalance
1648          */
1649         if (hlist_empty(&l->leaf)) {
1650                 if (tp->slen == l->slen)
1651                         node_pull_suffix(tp, tp->pos);
1652                 put_child_root(tp, l->key, NULL);
1653                 node_free(l);
1654                 trie_rebalance(t, tp);
1655                 return;
1656         }
1657
1658         /* only access fa if it is pointing at the last valid hlist_node */
1659         if (*pprev)
1660                 return;
1661
1662         /* update the trie with the latest suffix length */
1663         l->slen = fa->fa_slen;
1664         node_pull_suffix(tp, fa->fa_slen);
1665 }
1666
1667 static void fib_notify_alias_delete(struct net *net, u32 key,
1668                                     struct hlist_head *fah,
1669                                     struct fib_alias *fa_to_delete,
1670                                     struct netlink_ext_ack *extack)
1671 {
1672         struct fib_alias *fa_next, *fa_to_notify;
1673         u32 tb_id = fa_to_delete->tb_id;
1674         u8 slen = fa_to_delete->fa_slen;
1675         enum fib_event_type fib_event;
1676
1677         /* Do not notify if we do not care about the route. */
1678         if (fib_find_alias(fah, slen, 0, 0, tb_id, true) != fa_to_delete)
1679                 return;
1680
1681         /* Determine if the route should be replaced by the next route in the
1682          * list.
1683          */
1684         fa_next = hlist_entry_safe(fa_to_delete->fa_list.next,
1685                                    struct fib_alias, fa_list);
1686         if (fa_next && fa_next->fa_slen == slen && fa_next->tb_id == tb_id) {
1687                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1688                 fa_to_notify = fa_next;
1689         } else {
1690                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_DEL;
1691                 fa_to_notify = fa_to_delete;
1692         }
1693         call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, KEYLENGTH - slen,
1694                                  fa_to_notify, extack);
1695 }
1696
1697 /* Caller must hold RTNL. */
1698 int fib_table_delete(struct net *net, struct fib_table *tb,
1699                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1700 {
1701         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1702         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1703         struct key_vector *l, *tp;
1704         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1705         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1706         u8 tos = cfg->fc_tos;
1707         u32 key;
1708
1709         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1710
1711         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1712                 return -EINVAL;
1713
1714         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1715         if (!l)
1716                 return -ESRCH;
1717
1718         fa = fib_find_alias(&l->leaf, slen, tos, 0, tb->tb_id, false);
1719         if (!fa)
1720                 return -ESRCH;
1721
1722         pr_debug("Deleting %08x/%d tos=%d t=%p\n", key, plen, tos, t);
1723
1724         fa_to_delete = NULL;
1725         hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1726                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1727
1728                 if ((fa->fa_slen != slen) ||
1729                     (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1730                     (fa->fa_tos != tos))
1731                         break;
1732
1733                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1734                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1735                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1736                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1737                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1738                     (!cfg->fc_protocol ||
1739                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1740                     fib_nh_match(net, cfg, fi, extack) == 0 &&
1741                     fib_metrics_match(cfg, fi)) {
1742                         fa_to_delete = fa;
1743                         break;
1744                 }
1745         }
1746
1747         if (!fa_to_delete)
1748                 return -ESRCH;
1749
1750         fib_notify_alias_delete(net, key, &l->leaf, fa_to_delete, extack);
1751         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa_to_delete, plen, tb->tb_id,
1752                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1753
1754         if (!plen)
1755                 tb->tb_num_default--;
1756
1757         fib_remove_alias(t, tp, l, fa_to_delete);
1758
1759         if (fa_to_delete->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1760                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1761
1762         fib_release_info(fa_to_delete->fa_info);
1763         alias_free_mem_rcu(fa_to_delete);
1764         return 0;
1765 }
1766
1767 /* Scan for the next leaf starting at the provided key value */
1768 static struct key_vector *leaf_walk_rcu(struct key_vector **tn, t_key key)
1769 {
1770         struct key_vector *pn, *n = *tn;
1771         unsigned long cindex;
1772
1773         /* this loop is meant to try and find the key in the trie */
1774         do {
1775                 /* record parent and next child index */
1776                 pn = n;
1777                 cindex = (key > pn->key) ? get_index(key, pn) : 0;
1778
1779                 if (cindex >> pn->bits)
1780                         break;
1781
1782                 /* descend into the next child */
1783                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1784                 if (!n)
1785                         break;
1786
1787                 /* guarantee forward progress on the keys */
1788                 if (IS_LEAF(n) && (n->key >= key))
1789                         goto found;
1790         } while (IS_TNODE(n));
1791
1792         /* this loop will search for the next leaf with a greater key */
1793         while (!IS_TRIE(pn)) {
1794                 /* if we exhausted the parent node we will need to climb */
1795                 if (cindex >= (1ul << pn->bits)) {
1796                         t_key pkey = pn->key;
1797
1798                         pn = node_parent_rcu(pn);
1799                         cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
1800                         continue;
1801                 }
1802
1803                 /* grab the next available node */
1804                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1805                 if (!n)
1806                         continue;
1807
1808                 /* no need to compare keys since we bumped the index */
1809                 if (IS_LEAF(n))
1810                         goto found;
1811
1812                 /* Rescan start scanning in new node */
1813                 pn = n;
1814                 cindex = 0;
1815         }
1816
1817         *tn = pn;
1818         return NULL; /* Root of trie */
1819 found:
1820         /* if we are at the limit for keys just return NULL for the tnode */
1821         *tn = pn;
1822         return n;
1823 }
1824
1825 static void fib_trie_free(struct fib_table *tb)
1826 {
1827         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1828         struct key_vector *pn = t->kv;
1829         unsigned long cindex = 1;
1830         struct hlist_node *tmp;
1831         struct fib_alias *fa;
1832
1833         /* walk trie in reverse order and free everything */
1834         for (;;) {
1835                 struct key_vector *n;
1836
1837                 if (!(cindex--)) {
1838                         t_key pkey = pn->key;
1839
1840                         if (IS_TRIE(pn))
1841                                 break;
1842
1843                         n = pn;
1844                         pn = node_parent(pn);
1845
1846                         /* drop emptied tnode */
1847                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
1848                         node_free(n);
1849
1850                         cindex = get_index(pkey, pn);
1851
1852                         continue;
1853                 }
1854
1855                 /* grab the next available node */
1856                 n = get_child(pn, cindex);
1857                 if (!n)
1858                         continue;
1859
1860                 if (IS_TNODE(n)) {
1861                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1862                         pn = n;
1863                         cindex = 1ul << n->bits;
1864
1865                         continue;
1866                 }
1867
1868                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1869                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1870                         alias_free_mem_rcu(fa);
1871                 }
1872
1873                 put_child_root(pn, n->key, NULL);
1874                 node_free(n);
1875         }
1876
1877 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1878         free_percpu(t->stats);
1879 #endif
1880         kfree(tb);
1881 }
1882
1883 struct fib_table *fib_trie_unmerge(struct fib_table *oldtb)
1884 {
1885         struct trie *ot = (struct trie *)oldtb->tb_data;
1886         struct key_vector *l, *tp = ot->kv;
1887         struct fib_table *local_tb;
1888         struct fib_alias *fa;
1889         struct trie *lt;
1890         t_key key = 0;
1891
1892         if (oldtb->tb_data == oldtb->__data)
1893                 return oldtb;
1894
1895         local_tb = fib_trie_table(RT_TABLE_LOCAL, NULL);
1896         if (!local_tb)
1897                 return NULL;
1898
1899         lt = (struct trie *)local_tb->tb_data;
1900
1901         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
1902                 struct key_vector *local_l = NULL, *local_tp;
1903
1904                 hlist_for_each_entry(fa, &l->leaf, fa_list) {
1905                         struct fib_alias *new_fa;
1906
1907                         if (local_tb->tb_id != fa->tb_id)
1908                                 continue;
1909
1910                         /* clone fa for new local table */
1911                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1912                         if (!new_fa)
1913                                 goto out;
1914
1915                         memcpy(new_fa, fa, sizeof(*fa));
1916
1917                         /* insert clone into table */
1918                         if (!local_l)
1919                                 local_l = fib_find_node(lt, &local_tp, l->key);
1920
1921                         if (fib_insert_alias(lt, local_tp, local_l, new_fa,
1922                                              NULL, l->key)) {
1923                                 kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1924                                 goto out;
1925                         }
1926                 }
1927
1928                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
1929                 key = l->key + 1;
1930                 if (key < l->key)
1931                         break;
1932         }
1933
1934         return local_tb;
1935 out:
1936         fib_trie_free(local_tb);
1937
1938         return NULL;
1939 }
1940
1941 /* Caller must hold RTNL */
1942 void fib_table_flush_external(struct fib_table *tb)
1943 {
1944         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1945         struct key_vector *pn = t->kv;
1946         unsigned long cindex = 1;
1947         struct hlist_node *tmp;
1948         struct fib_alias *fa;
1949
1950         /* walk trie in reverse order */
1951         for (;;) {
1952                 unsigned char slen = 0;
1953                 struct key_vector *n;
1954
1955                 if (!(cindex--)) {
1956                         t_key pkey = pn->key;
1957
1958                         /* cannot resize the trie vector */
1959                         if (IS_TRIE(pn))
1960                                 break;
1961
1962                         /* update the suffix to address pulled leaves */
1963                         if (pn->slen > pn->pos)
1964                                 update_suffix(pn);
1965
1966                         /* resize completed node */
1967                         pn = resize(t, pn);
1968                         cindex = get_index(pkey, pn);
1969
1970                         continue;
1971                 }
1972
1973                 /* grab the next available node */
1974                 n = get_child(pn, cindex);
1975                 if (!n)
1976                         continue;
1977
1978                 if (IS_TNODE(n)) {
1979                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1980                         pn = n;
1981                         cindex = 1ul << n->bits;
1982
1983                         continue;
1984                 }
1985
1986                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1987                         /* if alias was cloned to local then we just
1988                          * need to remove the local copy from main
1989                          */
1990                         if (tb->tb_id != fa->tb_id) {
1991                                 hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1992                                 alias_free_mem_rcu(fa);
1993                                 continue;
1994                         }
1995
1996                         /* record local slen */
1997                         slen = fa->fa_slen;
1998                 }
1999
2000                 /* update leaf slen */
2001                 n->slen = slen;
2002
2003                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2004                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2005                         node_free(n);
2006                 }
2007         }
2008 }
2009
2010 /* Caller must hold RTNL. */
2011 int fib_table_flush(struct net *net, struct fib_table *tb, bool flush_all)
2012 {
2013         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2014         struct key_vector *pn = t->kv;
2015         unsigned long cindex = 1;
2016         struct hlist_node *tmp;
2017         struct fib_alias *fa;
2018         int found = 0;
2019
2020         /* walk trie in reverse order */
2021         for (;;) {
2022                 unsigned char slen = 0;
2023                 struct key_vector *n;
2024
2025                 if (!(cindex--)) {
2026                         t_key pkey = pn->key;
2027
2028                         /* cannot resize the trie vector */
2029                         if (IS_TRIE(pn))
2030                                 break;
2031
2032                         /* update the suffix to address pulled leaves */
2033                         if (pn->slen > pn->pos)
2034                                 update_suffix(pn);
2035
2036                         /* resize completed node */
2037                         pn = resize(t, pn);
2038                         cindex = get_index(pkey, pn);
2039
2040                         continue;
2041                 }
2042
2043                 /* grab the next available node */
2044                 n = get_child(pn, cindex);
2045                 if (!n)
2046                         continue;
2047
2048                 if (IS_TNODE(n)) {
2049                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2050                         pn = n;
2051                         cindex = 1ul << n->bits;
2052
2053                         continue;
2054                 }
2055
2056                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
2057                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2058
2059                         if (!fi || tb->tb_id != fa->tb_id ||
2060                             (!(fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD) &&
2061                              !fib_props[fa->fa_type].error)) {
2062                                 slen = fa->fa_slen;
2063                                 continue;
2064                         }
2065
2066                         /* Do not flush error routes if network namespace is
2067                          * not being dismantled
2068                          */
2069                         if (!flush_all && fib_props[fa->fa_type].error) {
2070                                 slen = fa->fa_slen;
2071                                 continue;
2072                         }
2073
2074                         fib_notify_alias_delete(net, n->key, &n->leaf, fa,
2075                                                 NULL);
2076                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2077                         fib_release_info(fa->fa_info);
2078                         alias_free_mem_rcu(fa);
2079                         found++;
2080                 }
2081
2082                 /* update leaf slen */
2083                 n->slen = slen;
2084
2085                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2086                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2087                         node_free(n);
2088                 }
2089         }
2090
2091         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
2092         return found;
2093 }
2094
2095 /* derived from fib_trie_free */
2096 static void __fib_info_notify_update(struct net *net, struct fib_table *tb,
2097                                      struct nl_info *info)
2098 {
2099         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2100         struct key_vector *pn = t->kv;
2101         unsigned long cindex = 1;
2102         struct fib_alias *fa;
2103
2104         for (;;) {
2105                 struct key_vector *n;
2106
2107                 if (!(cindex--)) {
2108                         t_key pkey = pn->key;
2109
2110                         if (IS_TRIE(pn))
2111                                 break;
2112
2113                         pn = node_parent(pn);
2114                         cindex = get_index(pkey, pn);
2115                         continue;
2116                 }
2117
2118                 /* grab the next available node */
2119                 n = get_child(pn, cindex);
2120                 if (!n)
2121                         continue;
2122
2123                 if (IS_TNODE(n)) {
2124                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2125                         pn = n;
2126                         cindex = 1ul << n->bits;
2127
2128                         continue;
2129                 }
2130
2131                 hlist_for_each_entry(fa, &n->leaf, fa_list) {
2132                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2133
2134                         if (!fi || !fi->nh_updated || fa->tb_id != tb->tb_id)
2135                                 continue;
2136
2137                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(n->key), fa,
2138                                   KEYLENGTH - fa->fa_slen, tb->tb_id,
2139                                   info, NLM_F_REPLACE);
2140                 }
2141         }
2142 }
2143
2144 void fib_info_notify_update(struct net *net, struct nl_info *info)
2145 {
2146         unsigned int h;
2147
2148         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2149                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2150                 struct fib_table *tb;
2151
2152                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist,
2153                                          lockdep_rtnl_is_held())
2154                         __fib_info_notify_update(net, tb, info);
2155         }
2156 }
2157
2158 static int fib_leaf_notify(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2159                            struct notifier_block *nb,
2160                            struct netlink_ext_ack *extack)
2161 {
2162         struct fib_alias *fa;
2163         int last_slen = -1;
2164         int err;
2165
2166         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2167                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2168
2169                 if (!fi)
2170                         continue;
2171
2172                 /* local and main table can share the same trie,
2173                  * so don't notify twice for the same entry.
2174                  */
2175                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2176                         continue;
2177
2178                 if (fa->fa_slen == last_slen)
2179                         continue;
2180
2181                 last_slen = fa->fa_slen;
2182                 err = call_fib_entry_notifier(nb, FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE,
2183                                               l->key, KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2184                                               fa, extack);
2185                 if (err)
2186                         return err;
2187         }
2188         return 0;
2189 }
2190
2191 static int fib_table_notify(struct fib_table *tb, struct notifier_block *nb,
2192                             struct netlink_ext_ack *extack)
2193 {
2194         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2195         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2196         t_key key = 0;
2197         int err;
2198
2199         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2200                 err = fib_leaf_notify(l, tb, nb, extack);
2201                 if (err)
2202                         return err;
2203
2204                 key = l->key + 1;
2205                 /* stop in case of wrap around */
2206                 if (key < l->key)
2207                         break;
2208         }
2209         return 0;
2210 }
2211
2212 int fib_notify(struct net *net, struct notifier_block *nb,
2213                struct netlink_ext_ack *extack)
2214 {
2215         unsigned int h;
2216         int err;
2217
2218         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2219                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2220                 struct fib_table *tb;
2221
2222                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2223                         err = fib_table_notify(tb, nb, extack);
2224                         if (err)
2225                                 return err;
2226                 }
2227         }
2228         return 0;
2229 }
2230
2231 static void __trie_free_rcu(struct rcu_head *head)
2232 {
2233         struct fib_table *tb = container_of(head, struct fib_table, rcu);
2234 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2235         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2236
2237         if (tb->tb_data == tb->__data)
2238                 free_percpu(t->stats);
2239 #endif /* CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2240         kfree(tb);
2241 }
2242
2243 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
2244 {
2245         call_rcu(&tb->rcu, __trie_free_rcu);
2246 }
2247
2248 static int fn_trie_dump_leaf(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2249                              struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
2250                              struct fib_dump_filter *filter)
2251 {
2252         unsigned int flags = NLM_F_MULTI;
2253         __be32 xkey = htonl(l->key);
2254         int i, s_i, i_fa, s_fa, err;
2255         struct fib_alias *fa;
2256
2257         if (filter->filter_set ||
2258             !filter->dump_exceptions || !filter->dump_routes)
2259                 flags |= NLM_F_DUMP_FILTERED;
2260
2261         s_i = cb->args[4];
2262         s_fa = cb->args[5];
2263         i = 0;
2264
2265         /* rcu_read_lock is hold by caller */
2266         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2267                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2268
2269                 if (i < s_i)
2270                         goto next;
2271
2272                 i_fa = 0;
2273
2274                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2275                         goto next;
2276
2277                 if (filter->filter_set) {
2278                         if (filter->rt_type && fa->fa_type != filter->rt_type)
2279                                 goto next;
2280
2281                         if ((filter->protocol &&
2282                              fi->fib_protocol != filter->protocol))
2283                                 goto next;
2284
2285                         if (filter->dev &&
2286                             !fib_info_nh_uses_dev(fi, filter->dev))
2287                                 goto next;
2288                 }
2289
2290                 if (filter->dump_routes) {
2291                         if (!s_fa) {
2292                                 struct fib_rt_info fri;
2293
2294                                 fri.fi = fi;
2295                                 fri.tb_id = tb->tb_id;
2296                                 fri.dst = xkey;
2297                                 fri.dst_len = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
2298                                 fri.tos = fa->fa_tos;
2299                                 fri.type = fa->fa_type;
2300                                 fri.offload = fa->offload;
2301                                 fri.trap = fa->trap;
2302                                 fri.offload_failed = fa->offload_failed;
2303                                 err = fib_dump_info(skb,
2304                                                     NETLINK_CB(cb->skb).portid,
2305                                                     cb->nlh->nlmsg_seq,
2306                                                     RTM_NEWROUTE, &fri, flags);
2307                                 if (err < 0)
2308                                         goto stop;
2309                         }
2310
2311                         i_fa++;
2312                 }
2313
2314                 if (filter->dump_exceptions) {
2315                         err = fib_dump_info_fnhe(skb, cb, tb->tb_id, fi,
2316                                                  &i_fa, s_fa, flags);
2317                         if (err < 0)
2318                                 goto stop;
2319                 }
2320
2321 next:
2322                 i++;
2323         }
2324
2325         cb->args[4] = i;
2326         return skb->len;
2327
2328 stop:
2329         cb->args[4] = i;
2330         cb->args[5] = i_fa;
2331         return err;
2332 }
2333
2334 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
2335 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
2336                    struct netlink_callback *cb, struct fib_dump_filter *filter)
2337 {
2338         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2339         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2340         /* Dump starting at last key.
2341          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
2342          */
2343         int count = cb->args[2];
2344         t_key key = cb->args[3];
2345
2346         /* First time here, count and key are both always 0. Count > 0
2347          * and key == 0 means the dump has wrapped around and we are done.
2348          */
2349         if (count && !key)
2350                 return skb->len;
2351
2352         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2353                 int err;
2354
2355                 err = fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb, filter);
2356                 if (err < 0) {
2357                         cb->args[3] = key;
2358                         cb->args[2] = count;
2359                         return err;
2360                 }
2361
2362                 ++count;
2363                 key = l->key + 1;
2364
2365                 memset(&cb->args[4], 0,
2366                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
2367
2368                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
2369                 if (key < l->key)
2370                         break;
2371         }
2372
2373         cb->args[3] = key;
2374         cb->args[2] = count;
2375
2376         return skb->len;
2377 }
2378
2379 void __init fib_trie_init(void)
2380 {
2381         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
2382                                           sizeof(struct fib_alias),
2383                                           0, SLAB_PANIC, NULL);
2384
2385         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
2386                                            LEAF_SIZE,
2387                                            0, SLAB_PANIC, NULL);
2388 }
2389
2390 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id, struct fib_table *alias)
2391 {
2392         struct fib_table *tb;
2393         struct trie *t;
2394         size_t sz = sizeof(*tb);
2395
2396         if (!alias)
2397                 sz += sizeof(struct trie);
2398
2399         tb = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
2400         if (!tb)
2401                 return NULL;
2402
2403         tb->tb_id = id;
2404         tb->tb_num_default = 0;
2405         tb->tb_data = (alias ? alias->__data : tb->__data);
2406
2407         if (alias)
2408                 return tb;
2409
2410         t = (struct trie *) tb->tb_data;
2411         t->kv[0].pos = KEYLENGTH;
2412         t->kv[0].slen = KEYLENGTH;
2413 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2414         t->stats = alloc_percpu(struct trie_use_stats);
2415         if (!t->stats) {
2416                 kfree(tb);
2417                 tb = NULL;
2418         }
2419 #endif
2420
2421         return tb;
2422 }
2423
2424 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2425 /* Depth first Trie walk iterator */
2426 struct fib_trie_iter {
2427         struct seq_net_private p;
2428         struct fib_table *tb;
2429         struct key_vector *tnode;
2430         unsigned int index;
2431         unsigned int depth;
2432 };
2433
2434 static struct key_vector *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
2435 {
2436         unsigned long cindex = iter->index;
2437         struct key_vector *pn = iter->tnode;
2438         t_key pkey;
2439
2440         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
2441                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
2442
2443         while (!IS_TRIE(pn)) {
2444                 while (cindex < child_length(pn)) {
2445                         struct key_vector *n = get_child_rcu(pn, cindex++);
2446
2447                         if (!n)
2448                                 continue;
2449
2450                         if (IS_LEAF(n)) {
2451                                 iter->tnode = pn;
2452                                 iter->index = cindex;
2453                         } else {
2454                                 /* push down one level */
2455                                 iter->tnode = n;
2456                                 iter->index = 0;
2457                                 ++iter->depth;
2458                         }
2459
2460                         return n;
2461                 }
2462
2463                 /* Current node exhausted, pop back up */
2464                 pkey = pn->key;
2465                 pn = node_parent_rcu(pn);
2466                 cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
2467                 --iter->depth;
2468         }
2469
2470         /* record root node so further searches know we are done */
2471         iter->tnode = pn;
2472         iter->index = 0;
2473
2474         return NULL;
2475 }
2476
2477 static struct key_vector *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2478                                              struct trie *t)
2479 {
2480         struct key_vector *n, *pn;
2481
2482         if (!t)
2483                 return NULL;
2484
2485         pn = t->kv;
2486         n = rcu_dereference(pn->tnode[0]);
2487         if (!n)
2488                 return NULL;
2489
2490         if (IS_TNODE(n)) {
2491                 iter->tnode = n;
2492                 iter->index = 0;
2493                 iter->depth = 1;
2494         } else {
2495                 iter->tnode = pn;
2496                 iter->index = 0;
2497                 iter->depth = 0;
2498         }
2499
2500         return n;
2501 }
2502
2503 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2504 {
2505         struct key_vector *n;
2506         struct fib_trie_iter iter;
2507
2508         memset(s, 0, sizeof(*s));
2509
2510         rcu_read_lock();
2511         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2512                 if (IS_LEAF(n)) {
2513                         struct fib_alias *fa;
2514
2515                         s->leaves++;
2516                         s->totdepth += iter.depth;
2517                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2518                                 s->maxdepth = iter.depth;
2519
2520                         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list)
2521                                 ++s->prefixes;
2522                 } else {
2523                         s->tnodes++;
2524                         if (n->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2525                                 s->nodesizes[n->bits]++;
2526                         s->nullpointers += tn_info(n)->empty_children;
2527                 }
2528         }
2529         rcu_read_unlock();
2530 }
2531
2532 /*
2533  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2534  */
2535 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2536 {
2537         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
2538
2539         if (stat->leaves)
2540                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2541         else
2542                 avdepth = 0;
2543
2544         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
2545                    avdepth / 100, avdepth % 100);
2546         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2547
2548         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2549         bytes = LEAF_SIZE * stat->leaves;
2550
2551         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
2552         bytes += sizeof(struct fib_alias) * stat->prefixes;
2553
2554         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2555         bytes += TNODE_SIZE(0) * stat->tnodes;
2556
2557         max = MAX_STAT_DEPTH;
2558         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2559                 max--;
2560
2561         pointers = 0;
2562         for (i = 1; i < max; i++)
2563                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2564                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2565                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2566                 }
2567         seq_putc(seq, '\n');
2568         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2569
2570         bytes += sizeof(struct key_vector *) * pointers;
2571         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2572         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2573 }
2574
2575 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2576 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2577                             const struct trie_use_stats __percpu *stats)
2578 {
2579         struct trie_use_stats s = { 0 };
2580         int cpu;
2581
2582         /* loop through all of the CPUs and gather up the stats */
2583         for_each_possible_cpu(cpu) {
2584                 const struct trie_use_stats *pcpu = per_cpu_ptr(stats, cpu);
2585
2586                 s.gets += pcpu->gets;
2587                 s.backtrack += pcpu->backtrack;
2588                 s.semantic_match_passed += pcpu->semantic_match_passed;
2589                 s.semantic_match_miss += pcpu->semantic_match_miss;
2590                 s.null_node_hit += pcpu->null_node_hit;
2591                 s.resize_node_skipped += pcpu->resize_node_skipped;
2592         }
2593
2594         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2595         seq_printf(seq, "gets = %u\n", s.gets);
2596         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", s.backtrack);
2597         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
2598                    s.semantic_match_passed);
2599         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n", s.semantic_match_miss);
2600         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", s.null_node_hit);
2601         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n", s.resize_node_skipped);
2602 }
2603 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2604
2605 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
2606 {
2607         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
2608                 seq_puts(seq, "Local:\n");
2609         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
2610                 seq_puts(seq, "Main:\n");
2611         else
2612                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
2613 }
2614
2615
2616 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2617 {
2618         struct net *net = (struct net *)seq->private;
2619         unsigned int h;
2620
2621         seq_printf(seq,
2622                    "Basic info: size of leaf:"
2623                    " %zd bytes, size of tnode: %zd bytes.\n",
2624                    LEAF_SIZE, TNODE_SIZE(0));
2625
2626         rcu_read_lock();
2627         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2628                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2629                 struct fib_table *tb;
2630
2631                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2632                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
2633                         struct trie_stat stat;
2634
2635                         if (!t)
2636                                 continue;
2637
2638                         fib_table_print(seq, tb);
2639
2640                         trie_collect_stats(t, &stat);
2641                         trie_show_stats(seq, &stat);
2642 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2643                         trie_show_usage(seq, t->stats);
2644 #endif
2645                 }
2646                 cond_resched_rcu();
2647         }
2648         rcu_read_unlock();
2649
2650         return 0;
2651 }
2652
2653 static struct key_vector *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2654 {
2655         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2656         struct net *net = seq_file_net(seq);
2657         loff_t idx = 0;
2658         unsigned int h;
2659
2660         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2661                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2662                 struct fib_table *tb;
2663
2664                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2665                         struct key_vector *n;
2666
2667                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2668                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2669                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2670                                 if (pos == idx++) {
2671                                         iter->tb = tb;
2672                                         return n;
2673                                 }
2674                 }
2675         }
2676
2677         return NULL;
2678 }
2679
2680 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2681         __acquires(RCU)
2682 {
2683         rcu_read_lock();
2684         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2685 }
2686
2687 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2688 {
2689         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2690         struct net *net = seq_file_net(seq);
2691         struct fib_table *tb = iter->tb;
2692         struct hlist_node *tb_node;
2693         unsigned int h;
2694         struct key_vector *n;
2695
2696         ++*pos;
2697         /* next node in same table */
2698         n = fib_trie_get_next(iter);
2699         if (n)
2700                 return n;
2701
2702         /* walk rest of this hash chain */
2703         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2704         while ((tb_node = rcu_dereference(hlist_next_rcu(&tb->tb_hlist)))) {
2705                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2706                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2707                 if (n)
2708                         goto found;
2709         }
2710
2711         /* new hash chain */
2712         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2713                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2714                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2715                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2716                         if (n)
2717                                 goto found;
2718                 }
2719         }
2720         return NULL;
2721
2722 found:
2723         iter->tb = tb;
2724         return n;
2725 }
2726
2727 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2728         __releases(RCU)
2729 {
2730         rcu_read_unlock();
2731 }
2732
2733 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2734 {
2735         while (n-- > 0)
2736                 seq_puts(seq, "   ");
2737 }
2738
2739 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2740 {
2741         switch (s) {
2742         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2743         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2744         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2745         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2746         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2747         default:
2748                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2749                 return buf;
2750         }
2751 }
2752
2753 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2754         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2755         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2756         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2757         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2758         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2759         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2760         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2761         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2762         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2763         [RTN_THROW] = "THROW",
2764         [RTN_NAT] = "NAT",
2765         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2766 };
2767
2768 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2769 {
2770         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2771                 return rtn_type_names[t];
2772         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2773         return buf;
2774 }
2775
2776 /* Pretty print the trie */
2777 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2778 {
2779         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2780         struct key_vector *n = v;
2781
2782         if (IS_TRIE(node_parent_rcu(n)))
2783                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2784
2785         if (IS_TNODE(n)) {
2786                 __be32 prf = htonl(n->key);
2787
2788                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2789                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%zu %u %u %u\n",
2790                            &prf, KEYLENGTH - n->pos - n->bits, n->bits,
2791                            tn_info(n)->full_children,
2792                            tn_info(n)->empty_children);
2793         } else {
2794                 __be32 val = htonl(n->key);
2795                 struct fib_alias *fa;
2796
2797                 seq_indent(seq, iter->depth);
2798                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2799
2800                 hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
2801                         char buf1[32], buf2[32];
2802
2803                         seq_indent(seq, iter->depth + 1);
2804                         seq_printf(seq, "  /%zu %s %s",
2805                                    KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2806                                    rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2807                                              fa->fa_info->fib_scope),
2808                                    rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2809                                             fa->fa_type));
2810                         if (fa->fa_tos)
2811                                 seq_printf(seq, " tos=%d", fa->fa_tos);
2812                         seq_putc(seq, '\n');
2813                 }
2814         }
2815
2816         return 0;
2817 }
2818
2819 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2820         .start  = fib_trie_seq_start,
2821         .next   = fib_trie_seq_next,
2822         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2823         .show   = fib_trie_seq_show,
2824 };
2825
2826 struct fib_route_iter {
2827         struct seq_net_private p;
2828         struct fib_table *main_tb;
2829         struct key_vector *tnode;
2830         loff_t  pos;
2831         t_key   key;
2832 };
2833
2834 static struct key_vector *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter,
2835                                             loff_t pos)
2836 {
2837         struct key_vector *l, **tp = &iter->tnode;
2838         t_key key;
2839
2840         /* use cached location of previously found key */
2841         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos) {
2842                 key = iter->key;
2843         } else {
2844                 iter->pos = 1;
2845                 key = 0;
2846         }
2847
2848         pos -= iter->pos;
2849
2850         while ((l = leaf_walk_rcu(tp, key)) && (pos-- > 0)) {
2851                 key = l->key + 1;
2852                 iter->pos++;
2853                 l = NULL;
2854
2855                 /* handle unlikely case of a key wrap */
2856                 if (!key)
2857                         break;
2858         }
2859
2860         if (l)
2861                 iter->key = l->key;     /* remember it */
2862         else
2863                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2864
2865         return l;
2866 }
2867
2868 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2869         __acquires(RCU)
2870 {
2871         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2872         struct fib_table *tb;
2873         struct trie *t;
2874
2875         rcu_read_lock();
2876
2877         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2878         if (!tb)
2879                 return NULL;
2880
2881         iter->main_tb = tb;
2882         t = (struct trie *)tb->tb_data;
2883         iter->tnode = t->kv;
2884
2885         if (*pos != 0)
2886                 return fib_route_get_idx(iter, *pos);
2887
2888         iter->pos = 0;
2889         iter->key = KEY_MAX;
2890
2891         return SEQ_START_TOKEN;
2892 }
2893
2894 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2895 {
2896         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2897         struct key_vector *l = NULL;
2898         t_key key = iter->key + 1;
2899
2900         ++*pos;
2901
2902         /* only allow key of 0 for start of sequence */
2903         if ((v == SEQ_START_TOKEN) || key)
2904                 l = leaf_walk_rcu(&iter->tnode, key);
2905
2906         if (l) {
2907                 iter->key = l->key;
2908                 iter->pos++;
2909         } else {
2910                 iter->pos = 0;
2911         }
2912
2913         return l;
2914 }
2915
2916 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2917         __releases(RCU)
2918 {
2919         rcu_read_unlock();
2920 }
2921
2922 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, struct fib_info *fi)
2923 {
2924         unsigned int flags = 0;
2925
2926         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2927                 flags = RTF_REJECT;
2928         if (fi) {
2929                 const struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2930
2931                 if (nhc->nhc_gw.ipv4)
2932                         flags |= RTF_GATEWAY;
2933         }
2934         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2935                 flags |= RTF_HOST;
2936         flags |= RTF_UP;
2937         return flags;
2938 }
2939
2940 /*
2941  *      This outputs /proc/net/route.
2942  *      The format of the file is not supposed to be changed
2943  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2944  *      legacy utilities
2945  */
2946 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2947 {
2948         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2949         struct fib_table *tb = iter->main_tb;
2950         struct fib_alias *fa;
2951         struct key_vector *l = v;
2952         __be32 prefix;
2953
2954         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2955                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2956                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2957                            "\tWindow\tIRTT");
2958                 return 0;
2959         }
2960
2961         prefix = htonl(l->key);
2962
2963         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2964                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2965                 __be32 mask = inet_make_mask(KEYLENGTH - fa->fa_slen);
2966                 unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2967
2968                 if ((fa->fa_type == RTN_BROADCAST) ||
2969                     (fa->fa_type == RTN_MULTICAST))
2970                         continue;
2971
2972                 if (fa->tb_id != tb->tb_id)
2973                         continue;
2974
2975                 seq_setwidth(seq, 127);
2976
2977                 if (fi) {
2978                         struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2979                         __be32 gw = 0;
2980
2981                         if (nhc->nhc_gw_family == AF_INET)
2982                                 gw = nhc->nhc_gw.ipv4;
2983
2984                         seq_printf(seq,
2985                                    "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2986                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2987                                    nhc->nhc_dev ? nhc->nhc_dev->name : "*",
2988                                    prefix, gw, flags, 0, 0,
2989                                    fi->fib_priority,
2990                                    mask,
2991                                    (fi->fib_advmss ?
2992                                     fi->fib_advmss + 40 : 0),
2993                                    fi->fib_window,
2994                                    fi->fib_rtt >> 3);
2995                 } else {
2996                         seq_printf(seq,
2997                                    "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2998                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2999                                    prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
3000                                    mask, 0, 0, 0);
3001                 }
3002                 seq_pad(seq, '\n');
3003         }
3004
3005         return 0;
3006 }
3007
3008 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
3009         .start  = fib_route_seq_start,
3010         .next   = fib_route_seq_next,
3011         .stop   = fib_route_seq_stop,
3012         .show   = fib_route_seq_show,
3013 };
3014
3015 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
3016 {
3017         if (!proc_create_net("fib_trie", 0444, net->proc_net, &fib_trie_seq_ops,
3018                         sizeof(struct fib_trie_iter)))
3019                 goto out1;
3020
3021         if (!proc_create_net_single("fib_triestat", 0444, net->proc_net,
3022                         fib_triestat_seq_show, NULL))
3023                 goto out2;
3024
3025         if (!proc_create_net("route", 0444, net->proc_net, &fib_route_seq_ops,
3026                         sizeof(struct fib_route_iter)))
3027                 goto out3;
3028
3029         return 0;
3030
3031 out3:
3032         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3033 out2:
3034         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3035 out1:
3036         return -ENOMEM;
3037 }
3038
3039 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
3040 {
3041         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3042         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3043         remove_proc_entry("route", net->proc_net);
3044 }
3045
3046 #endif /* CONFIG_PROC_FS */