net: remove unused macro from fib_trie.c
[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  * http://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
1042         rcu_read_lock();
1043
1044         fa_match = fib_find_matching_alias(net, fri);
1045         if (!fa_match)
1046                 goto out;
1047
1048         fa_match->offload = fri->offload;
1049         fa_match->trap = fri->trap;
1050
1051 out:
1052         rcu_read_unlock();
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_alias_hw_flags_set);
1055
1056 static void trie_rebalance(struct trie *t, struct key_vector *tn)
1057 {
1058         while (!IS_TRIE(tn))
1059                 tn = resize(t, tn);
1060 }
1061
1062 static int fib_insert_node(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1063                            struct fib_alias *new, t_key key)
1064 {
1065         struct key_vector *n, *l;
1066
1067         l = leaf_new(key, new);
1068         if (!l)
1069                 goto noleaf;
1070
1071         /* retrieve child from parent node */
1072         n = get_child(tp, get_index(key, tp));
1073
1074         /* Case 2: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match.
1075          *
1076          *  Add a new tnode here
1077          *  first tnode need some special handling
1078          *  leaves us in position for handling as case 3
1079          */
1080         if (n) {
1081                 struct key_vector *tn;
1082
1083                 tn = tnode_new(key, __fls(key ^ n->key), 1);
1084                 if (!tn)
1085                         goto notnode;
1086
1087                 /* initialize routes out of node */
1088                 NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
1089                 put_child(tn, get_index(key, tn) ^ 1, n);
1090
1091                 /* start adding routes into the node */
1092                 put_child_root(tp, key, tn);
1093                 node_set_parent(n, tn);
1094
1095                 /* parent now has a NULL spot where the leaf can go */
1096                 tp = tn;
1097         }
1098
1099         /* Case 3: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1100         node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1101         NODE_INIT_PARENT(l, tp);
1102         put_child_root(tp, key, l);
1103         trie_rebalance(t, tp);
1104
1105         return 0;
1106 notnode:
1107         node_free(l);
1108 noleaf:
1109         return -ENOMEM;
1110 }
1111
1112 static int fib_insert_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1113                             struct key_vector *l, struct fib_alias *new,
1114                             struct fib_alias *fa, t_key key)
1115 {
1116         if (!l)
1117                 return fib_insert_node(t, tp, new, key);
1118
1119         if (fa) {
1120                 hlist_add_before_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1121         } else {
1122                 struct fib_alias *last;
1123
1124                 hlist_for_each_entry(last, &l->leaf, fa_list) {
1125                         if (new->fa_slen < last->fa_slen)
1126                                 break;
1127                         if ((new->fa_slen == last->fa_slen) &&
1128                             (new->tb_id > last->tb_id))
1129                                 break;
1130                         fa = last;
1131                 }
1132
1133                 if (fa)
1134                         hlist_add_behind_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1135                 else
1136                         hlist_add_head_rcu(&new->fa_list, &l->leaf);
1137         }
1138
1139         /* if we added to the tail node then we need to update slen */
1140         if (l->slen < new->fa_slen) {
1141                 l->slen = new->fa_slen;
1142                 node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1143         }
1144
1145         return 0;
1146 }
1147
1148 static bool fib_valid_key_len(u32 key, u8 plen, struct netlink_ext_ack *extack)
1149 {
1150         if (plen > KEYLENGTH) {
1151                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid prefix length");
1152                 return false;
1153         }
1154
1155         if ((plen < KEYLENGTH) && (key << plen)) {
1156                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1157                                "Invalid prefix for given prefix length");
1158                 return false;
1159         }
1160
1161         return true;
1162 }
1163
1164 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1165                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old);
1166
1167 /* Caller must hold RTNL. */
1168 int fib_table_insert(struct net *net, struct fib_table *tb,
1169                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1170 {
1171         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1172         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1173         struct key_vector *l, *tp;
1174         u16 nlflags = NLM_F_EXCL;
1175         struct fib_info *fi;
1176         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1177         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1178         u8 tos = cfg->fc_tos;
1179         u32 key;
1180         int err;
1181
1182         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1183
1184         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1185                 return -EINVAL;
1186
1187         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1188
1189         fi = fib_create_info(cfg, extack);
1190         if (IS_ERR(fi)) {
1191                 err = PTR_ERR(fi);
1192                 goto err;
1193         }
1194
1195         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1196         fa = l ? fib_find_alias(&l->leaf, slen, tos, fi->fib_priority,
1197                                 tb->tb_id, false) : NULL;
1198
1199         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1200          * with the same keys [prefix,tos,priority], if such key already
1201          * exists or to the node before which we will insert new one.
1202          *
1203          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1204          * insert to the tail of the section matching the suffix length
1205          * of the new alias.
1206          */
1207
1208         if (fa && fa->fa_tos == tos &&
1209             fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1210                 struct fib_alias *fa_first, *fa_match;
1211
1212                 err = -EEXIST;
1213                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1214                         goto out;
1215
1216                 nlflags &= ~NLM_F_EXCL;
1217
1218                 /* We have 2 goals:
1219                  * 1. Find exact match for type, scope, fib_info to avoid
1220                  * duplicate routes
1221                  * 2. Find next 'fa' (or head), NLM_F_APPEND inserts before it
1222                  */
1223                 fa_match = NULL;
1224                 fa_first = fa;
1225                 hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1226                         if ((fa->fa_slen != slen) ||
1227                             (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1228                             (fa->fa_tos != tos))
1229                                 break;
1230                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1231                                 break;
1232                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1233                             fa->fa_info == fi) {
1234                                 fa_match = fa;
1235                                 break;
1236                         }
1237                 }
1238
1239                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1240                         struct fib_info *fi_drop;
1241                         u8 state;
1242
1243                         nlflags |= NLM_F_REPLACE;
1244                         fa = fa_first;
1245                         if (fa_match) {
1246                                 if (fa == fa_match)
1247                                         err = 0;
1248                                 goto out;
1249                         }
1250                         err = -ENOBUFS;
1251                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1252                         if (!new_fa)
1253                                 goto out;
1254
1255                         fi_drop = fa->fa_info;
1256                         new_fa->fa_tos = fa->fa_tos;
1257                         new_fa->fa_info = fi;
1258                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1259                         state = fa->fa_state;
1260                         new_fa->fa_state = state & ~FA_S_ACCESSED;
1261                         new_fa->fa_slen = fa->fa_slen;
1262                         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1263                         new_fa->fa_default = -1;
1264                         new_fa->offload = 0;
1265                         new_fa->trap = 0;
1266
1267                         hlist_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1268
1269                         if (fib_find_alias(&l->leaf, fa->fa_slen, 0, 0,
1270                                            tb->tb_id, true) == new_fa) {
1271                                 enum fib_event_type fib_event;
1272
1273                                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1274                                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event,
1275                                                                key, plen,
1276                                                                new_fa, extack);
1277                                 if (err) {
1278                                         hlist_replace_rcu(&new_fa->fa_list,
1279                                                           &fa->fa_list);
1280                                         goto out_free_new_fa;
1281                                 }
1282                         }
1283
1284                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1285                                   tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1286
1287                         alias_free_mem_rcu(fa);
1288
1289                         fib_release_info(fi_drop);
1290                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1291                                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1292
1293                         goto succeeded;
1294                 }
1295                 /* Error if we find a perfect match which
1296                  * uses the same scope, type, and nexthop
1297                  * information.
1298                  */
1299                 if (fa_match)
1300                         goto out;
1301
1302                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND)
1303                         nlflags |= NLM_F_APPEND;
1304                 else
1305                         fa = fa_first;
1306         }
1307         err = -ENOENT;
1308         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1309                 goto out;
1310
1311         nlflags |= NLM_F_CREATE;
1312         err = -ENOBUFS;
1313         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1314         if (!new_fa)
1315                 goto out;
1316
1317         new_fa->fa_info = fi;
1318         new_fa->fa_tos = tos;
1319         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1320         new_fa->fa_state = 0;
1321         new_fa->fa_slen = slen;
1322         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1323         new_fa->fa_default = -1;
1324         new_fa->offload = 0;
1325         new_fa->trap = 0;
1326
1327         /* Insert new entry to the list. */
1328         err = fib_insert_alias(t, tp, l, new_fa, fa, key);
1329         if (err)
1330                 goto out_free_new_fa;
1331
1332         /* The alias was already inserted, so the node must exist. */
1333         l = l ? l : fib_find_node(t, &tp, key);
1334         if (WARN_ON_ONCE(!l))
1335                 goto out_free_new_fa;
1336
1337         if (fib_find_alias(&l->leaf, new_fa->fa_slen, 0, 0, tb->tb_id, true) ==
1338             new_fa) {
1339                 enum fib_event_type fib_event;
1340
1341                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1342                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, plen,
1343                                                new_fa, extack);
1344                 if (err)
1345                         goto out_remove_new_fa;
1346         }
1347
1348         if (!plen)
1349                 tb->tb_num_default++;
1350
1351         rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1352         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, new_fa->tb_id,
1353                   &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1354 succeeded:
1355         return 0;
1356
1357 out_remove_new_fa:
1358         fib_remove_alias(t, tp, l, new_fa);
1359 out_free_new_fa:
1360         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1361 out:
1362         fib_release_info(fi);
1363 err:
1364         return err;
1365 }
1366
1367 static inline t_key prefix_mismatch(t_key key, struct key_vector *n)
1368 {
1369         t_key prefix = n->key;
1370
1371         return (key ^ prefix) & (prefix | -prefix);
1372 }
1373
1374 /* should be called with rcu_read_lock */
1375 int fib_table_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi4 *flp,
1376                      struct fib_result *res, int fib_flags)
1377 {
1378         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1379 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1380         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
1381 #endif
1382         const t_key key = ntohl(flp->daddr);
1383         struct key_vector *n, *pn;
1384         struct fib_alias *fa;
1385         unsigned long index;
1386         t_key cindex;
1387
1388         pn = t->kv;
1389         cindex = 0;
1390
1391         n = get_child_rcu(pn, cindex);
1392         if (!n) {
1393                 trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, -EAGAIN);
1394                 return -EAGAIN;
1395         }
1396
1397 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1398         this_cpu_inc(stats->gets);
1399 #endif
1400
1401         /* Step 1: Travel to the longest prefix match in the trie */
1402         for (;;) {
1403                 index = get_cindex(key, n);
1404
1405                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
1406                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
1407                  * prefix plus zeros for the "bits" in the prefix. The index
1408                  * is the difference between the key and this value.  From
1409                  * this we can actually derive several pieces of data.
1410                  *   if (index >= (1ul << bits))
1411                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
1412                  *   else
1413                  *     we know the value is cindex
1414                  *
1415                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
1416                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
1417                  * long is greater than 32 bits.
1418                  */
1419                 if (index >= (1ul << n->bits))
1420                         break;
1421
1422                 /* we have found a leaf. Prefixes have already been compared */
1423                 if (IS_LEAF(n))
1424                         goto found;
1425
1426                 /* only record pn and cindex if we are going to be chopping
1427                  * bits later.  Otherwise we are just wasting cycles.
1428                  */
1429                 if (n->slen > n->pos) {
1430                         pn = n;
1431                         cindex = index;
1432                 }
1433
1434                 n = get_child_rcu(n, index);
1435                 if (unlikely(!n))
1436                         goto backtrace;
1437         }
1438
1439         /* Step 2: Sort out leaves and begin backtracing for longest prefix */
1440         for (;;) {
1441                 /* record the pointer where our next node pointer is stored */
1442                 struct key_vector __rcu **cptr = n->tnode;
1443
1444                 /* This test verifies that none of the bits that differ
1445                  * between the key and the prefix exist in the region of
1446                  * the lsb and higher in the prefix.
1447                  */
1448                 if (unlikely(prefix_mismatch(key, n)) || (n->slen == n->pos))
1449                         goto backtrace;
1450
1451                 /* exit out and process leaf */
1452                 if (unlikely(IS_LEAF(n)))
1453                         break;
1454
1455                 /* Don't bother recording parent info.  Since we are in
1456                  * prefix match mode we will have to come back to wherever
1457                  * we started this traversal anyway
1458                  */
1459
1460                 while ((n = rcu_dereference(*cptr)) == NULL) {
1461 backtrace:
1462 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1463                         if (!n)
1464                                 this_cpu_inc(stats->null_node_hit);
1465 #endif
1466                         /* If we are at cindex 0 there are no more bits for
1467                          * us to strip at this level so we must ascend back
1468                          * up one level to see if there are any more bits to
1469                          * be stripped there.
1470                          */
1471                         while (!cindex) {
1472                                 t_key pkey = pn->key;
1473
1474                                 /* If we don't have a parent then there is
1475                                  * nothing for us to do as we do not have any
1476                                  * further nodes to parse.
1477                                  */
1478                                 if (IS_TRIE(pn)) {
1479                                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp,
1480                                                                NULL, -EAGAIN);
1481                                         return -EAGAIN;
1482                                 }
1483 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1484                                 this_cpu_inc(stats->backtrack);
1485 #endif
1486                                 /* Get Child's index */
1487                                 pn = node_parent_rcu(pn);
1488                                 cindex = get_index(pkey, pn);
1489                         }
1490
1491                         /* strip the least significant bit from the cindex */
1492                         cindex &= cindex - 1;
1493
1494                         /* grab pointer for next child node */
1495                         cptr = &pn->tnode[cindex];
1496                 }
1497         }
1498
1499 found:
1500         /* this line carries forward the xor from earlier in the function */
1501         index = key ^ n->key;
1502
1503         /* Step 3: Process the leaf, if that fails fall back to backtracing */
1504         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
1505                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1506                 int nhsel, err;
1507
1508                 if ((BITS_PER_LONG > KEYLENGTH) || (fa->fa_slen < KEYLENGTH)) {
1509                         if (index >= (1ul << fa->fa_slen))
1510                                 continue;
1511                 }
1512                 if (fa->fa_tos && fa->fa_tos != flp->flowi4_tos)
1513                         continue;
1514                 if (fi->fib_dead)
1515                         continue;
1516                 if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1517                         continue;
1518                 fib_alias_accessed(fa);
1519                 err = fib_props[fa->fa_type].error;
1520                 if (unlikely(err < 0)) {
1521 out_reject:
1522 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1523                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1524 #endif
1525                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, err);
1526                         return err;
1527                 }
1528                 if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1529                         continue;
1530
1531                 if (unlikely(fi->nh && nexthop_is_blackhole(fi->nh))) {
1532                         err = fib_props[RTN_BLACKHOLE].error;
1533                         goto out_reject;
1534                 }
1535
1536                 for (nhsel = 0; nhsel < fib_info_num_path(fi); nhsel++) {
1537                         struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, nhsel);
1538
1539                         if (nhc->nhc_flags & RTNH_F_DEAD)
1540                                 continue;
1541                         if (ip_ignore_linkdown(nhc->nhc_dev) &&
1542                             nhc->nhc_flags & RTNH_F_LINKDOWN &&
1543                             !(fib_flags & FIB_LOOKUP_IGNORE_LINKSTATE))
1544                                 continue;
1545                         if (!(flp->flowi4_flags & FLOWI_FLAG_SKIP_NH_OIF)) {
1546                                 if (flp->flowi4_oif &&
1547                                     flp->flowi4_oif != nhc->nhc_oif)
1548                                         continue;
1549                         }
1550
1551                         if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1552                                 refcount_inc(&fi->fib_clntref);
1553
1554                         res->prefix = htonl(n->key);
1555                         res->prefixlen = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
1556                         res->nh_sel = nhsel;
1557                         res->nhc = nhc;
1558                         res->type = fa->fa_type;
1559                         res->scope = fi->fib_scope;
1560                         res->fi = fi;
1561                         res->table = tb;
1562                         res->fa_head = &n->leaf;
1563 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1564                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1565 #endif
1566                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, nhc, err);
1567
1568                         return err;
1569                 }
1570         }
1571 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1572         this_cpu_inc(stats->semantic_match_miss);
1573 #endif
1574         goto backtrace;
1575 }
1576 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_table_lookup);
1577
1578 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1579                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old)
1580 {
1581         /* record the location of the previous list_info entry */
1582         struct hlist_node **pprev = old->fa_list.pprev;
1583         struct fib_alias *fa = hlist_entry(pprev, typeof(*fa), fa_list.next);
1584
1585         /* remove the fib_alias from the list */
1586         hlist_del_rcu(&old->fa_list);
1587
1588         /* if we emptied the list this leaf will be freed and we can sort
1589          * out parent suffix lengths as a part of trie_rebalance
1590          */
1591         if (hlist_empty(&l->leaf)) {
1592                 if (tp->slen == l->slen)
1593                         node_pull_suffix(tp, tp->pos);
1594                 put_child_root(tp, l->key, NULL);
1595                 node_free(l);
1596                 trie_rebalance(t, tp);
1597                 return;
1598         }
1599
1600         /* only access fa if it is pointing at the last valid hlist_node */
1601         if (*pprev)
1602                 return;
1603
1604         /* update the trie with the latest suffix length */
1605         l->slen = fa->fa_slen;
1606         node_pull_suffix(tp, fa->fa_slen);
1607 }
1608
1609 static void fib_notify_alias_delete(struct net *net, u32 key,
1610                                     struct hlist_head *fah,
1611                                     struct fib_alias *fa_to_delete,
1612                                     struct netlink_ext_ack *extack)
1613 {
1614         struct fib_alias *fa_next, *fa_to_notify;
1615         u32 tb_id = fa_to_delete->tb_id;
1616         u8 slen = fa_to_delete->fa_slen;
1617         enum fib_event_type fib_event;
1618
1619         /* Do not notify if we do not care about the route. */
1620         if (fib_find_alias(fah, slen, 0, 0, tb_id, true) != fa_to_delete)
1621                 return;
1622
1623         /* Determine if the route should be replaced by the next route in the
1624          * list.
1625          */
1626         fa_next = hlist_entry_safe(fa_to_delete->fa_list.next,
1627                                    struct fib_alias, fa_list);
1628         if (fa_next && fa_next->fa_slen == slen && fa_next->tb_id == tb_id) {
1629                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1630                 fa_to_notify = fa_next;
1631         } else {
1632                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_DEL;
1633                 fa_to_notify = fa_to_delete;
1634         }
1635         call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, KEYLENGTH - slen,
1636                                  fa_to_notify, extack);
1637 }
1638
1639 /* Caller must hold RTNL. */
1640 int fib_table_delete(struct net *net, struct fib_table *tb,
1641                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1642 {
1643         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1644         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1645         struct key_vector *l, *tp;
1646         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1647         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1648         u8 tos = cfg->fc_tos;
1649         u32 key;
1650
1651         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1652
1653         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1654                 return -EINVAL;
1655
1656         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1657         if (!l)
1658                 return -ESRCH;
1659
1660         fa = fib_find_alias(&l->leaf, slen, tos, 0, tb->tb_id, false);
1661         if (!fa)
1662                 return -ESRCH;
1663
1664         pr_debug("Deleting %08x/%d tos=%d t=%p\n", key, plen, tos, t);
1665
1666         fa_to_delete = NULL;
1667         hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1668                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1669
1670                 if ((fa->fa_slen != slen) ||
1671                     (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1672                     (fa->fa_tos != tos))
1673                         break;
1674
1675                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1676                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1677                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1678                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1679                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1680                     (!cfg->fc_protocol ||
1681                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1682                     fib_nh_match(cfg, fi, extack) == 0 &&
1683                     fib_metrics_match(cfg, fi)) {
1684                         fa_to_delete = fa;
1685                         break;
1686                 }
1687         }
1688
1689         if (!fa_to_delete)
1690                 return -ESRCH;
1691
1692         fib_notify_alias_delete(net, key, &l->leaf, fa_to_delete, extack);
1693         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa_to_delete, plen, tb->tb_id,
1694                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1695
1696         if (!plen)
1697                 tb->tb_num_default--;
1698
1699         fib_remove_alias(t, tp, l, fa_to_delete);
1700
1701         if (fa_to_delete->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1702                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1703
1704         fib_release_info(fa_to_delete->fa_info);
1705         alias_free_mem_rcu(fa_to_delete);
1706         return 0;
1707 }
1708
1709 /* Scan for the next leaf starting at the provided key value */
1710 static struct key_vector *leaf_walk_rcu(struct key_vector **tn, t_key key)
1711 {
1712         struct key_vector *pn, *n = *tn;
1713         unsigned long cindex;
1714
1715         /* this loop is meant to try and find the key in the trie */
1716         do {
1717                 /* record parent and next child index */
1718                 pn = n;
1719                 cindex = (key > pn->key) ? get_index(key, pn) : 0;
1720
1721                 if (cindex >> pn->bits)
1722                         break;
1723
1724                 /* descend into the next child */
1725                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1726                 if (!n)
1727                         break;
1728
1729                 /* guarantee forward progress on the keys */
1730                 if (IS_LEAF(n) && (n->key >= key))
1731                         goto found;
1732         } while (IS_TNODE(n));
1733
1734         /* this loop will search for the next leaf with a greater key */
1735         while (!IS_TRIE(pn)) {
1736                 /* if we exhausted the parent node we will need to climb */
1737                 if (cindex >= (1ul << pn->bits)) {
1738                         t_key pkey = pn->key;
1739
1740                         pn = node_parent_rcu(pn);
1741                         cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
1742                         continue;
1743                 }
1744
1745                 /* grab the next available node */
1746                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1747                 if (!n)
1748                         continue;
1749
1750                 /* no need to compare keys since we bumped the index */
1751                 if (IS_LEAF(n))
1752                         goto found;
1753
1754                 /* Rescan start scanning in new node */
1755                 pn = n;
1756                 cindex = 0;
1757         }
1758
1759         *tn = pn;
1760         return NULL; /* Root of trie */
1761 found:
1762         /* if we are at the limit for keys just return NULL for the tnode */
1763         *tn = pn;
1764         return n;
1765 }
1766
1767 static void fib_trie_free(struct fib_table *tb)
1768 {
1769         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1770         struct key_vector *pn = t->kv;
1771         unsigned long cindex = 1;
1772         struct hlist_node *tmp;
1773         struct fib_alias *fa;
1774
1775         /* walk trie in reverse order and free everything */
1776         for (;;) {
1777                 struct key_vector *n;
1778
1779                 if (!(cindex--)) {
1780                         t_key pkey = pn->key;
1781
1782                         if (IS_TRIE(pn))
1783                                 break;
1784
1785                         n = pn;
1786                         pn = node_parent(pn);
1787
1788                         /* drop emptied tnode */
1789                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
1790                         node_free(n);
1791
1792                         cindex = get_index(pkey, pn);
1793
1794                         continue;
1795                 }
1796
1797                 /* grab the next available node */
1798                 n = get_child(pn, cindex);
1799                 if (!n)
1800                         continue;
1801
1802                 if (IS_TNODE(n)) {
1803                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1804                         pn = n;
1805                         cindex = 1ul << n->bits;
1806
1807                         continue;
1808                 }
1809
1810                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1811                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1812                         alias_free_mem_rcu(fa);
1813                 }
1814
1815                 put_child_root(pn, n->key, NULL);
1816                 node_free(n);
1817         }
1818
1819 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1820         free_percpu(t->stats);
1821 #endif
1822         kfree(tb);
1823 }
1824
1825 struct fib_table *fib_trie_unmerge(struct fib_table *oldtb)
1826 {
1827         struct trie *ot = (struct trie *)oldtb->tb_data;
1828         struct key_vector *l, *tp = ot->kv;
1829         struct fib_table *local_tb;
1830         struct fib_alias *fa;
1831         struct trie *lt;
1832         t_key key = 0;
1833
1834         if (oldtb->tb_data == oldtb->__data)
1835                 return oldtb;
1836
1837         local_tb = fib_trie_table(RT_TABLE_LOCAL, NULL);
1838         if (!local_tb)
1839                 return NULL;
1840
1841         lt = (struct trie *)local_tb->tb_data;
1842
1843         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
1844                 struct key_vector *local_l = NULL, *local_tp;
1845
1846                 hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
1847                         struct fib_alias *new_fa;
1848
1849                         if (local_tb->tb_id != fa->tb_id)
1850                                 continue;
1851
1852                         /* clone fa for new local table */
1853                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1854                         if (!new_fa)
1855                                 goto out;
1856
1857                         memcpy(new_fa, fa, sizeof(*fa));
1858
1859                         /* insert clone into table */
1860                         if (!local_l)
1861                                 local_l = fib_find_node(lt, &local_tp, l->key);
1862
1863                         if (fib_insert_alias(lt, local_tp, local_l, new_fa,
1864                                              NULL, l->key)) {
1865                                 kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1866                                 goto out;
1867                         }
1868                 }
1869
1870                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
1871                 key = l->key + 1;
1872                 if (key < l->key)
1873                         break;
1874         }
1875
1876         return local_tb;
1877 out:
1878         fib_trie_free(local_tb);
1879
1880         return NULL;
1881 }
1882
1883 /* Caller must hold RTNL */
1884 void fib_table_flush_external(struct fib_table *tb)
1885 {
1886         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1887         struct key_vector *pn = t->kv;
1888         unsigned long cindex = 1;
1889         struct hlist_node *tmp;
1890         struct fib_alias *fa;
1891
1892         /* walk trie in reverse order */
1893         for (;;) {
1894                 unsigned char slen = 0;
1895                 struct key_vector *n;
1896
1897                 if (!(cindex--)) {
1898                         t_key pkey = pn->key;
1899
1900                         /* cannot resize the trie vector */
1901                         if (IS_TRIE(pn))
1902                                 break;
1903
1904                         /* update the suffix to address pulled leaves */
1905                         if (pn->slen > pn->pos)
1906                                 update_suffix(pn);
1907
1908                         /* resize completed node */
1909                         pn = resize(t, pn);
1910                         cindex = get_index(pkey, pn);
1911
1912                         continue;
1913                 }
1914
1915                 /* grab the next available node */
1916                 n = get_child(pn, cindex);
1917                 if (!n)
1918                         continue;
1919
1920                 if (IS_TNODE(n)) {
1921                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1922                         pn = n;
1923                         cindex = 1ul << n->bits;
1924
1925                         continue;
1926                 }
1927
1928                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1929                         /* if alias was cloned to local then we just
1930                          * need to remove the local copy from main
1931                          */
1932                         if (tb->tb_id != fa->tb_id) {
1933                                 hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1934                                 alias_free_mem_rcu(fa);
1935                                 continue;
1936                         }
1937
1938                         /* record local slen */
1939                         slen = fa->fa_slen;
1940                 }
1941
1942                 /* update leaf slen */
1943                 n->slen = slen;
1944
1945                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
1946                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
1947                         node_free(n);
1948                 }
1949         }
1950 }
1951
1952 /* Caller must hold RTNL. */
1953 int fib_table_flush(struct net *net, struct fib_table *tb, bool flush_all)
1954 {
1955         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1956         struct key_vector *pn = t->kv;
1957         unsigned long cindex = 1;
1958         struct hlist_node *tmp;
1959         struct fib_alias *fa;
1960         int found = 0;
1961
1962         /* walk trie in reverse order */
1963         for (;;) {
1964                 unsigned char slen = 0;
1965                 struct key_vector *n;
1966
1967                 if (!(cindex--)) {
1968                         t_key pkey = pn->key;
1969
1970                         /* cannot resize the trie vector */
1971                         if (IS_TRIE(pn))
1972                                 break;
1973
1974                         /* update the suffix to address pulled leaves */
1975                         if (pn->slen > pn->pos)
1976                                 update_suffix(pn);
1977
1978                         /* resize completed node */
1979                         pn = resize(t, pn);
1980                         cindex = get_index(pkey, pn);
1981
1982                         continue;
1983                 }
1984
1985                 /* grab the next available node */
1986                 n = get_child(pn, cindex);
1987                 if (!n)
1988                         continue;
1989
1990                 if (IS_TNODE(n)) {
1991                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1992                         pn = n;
1993                         cindex = 1ul << n->bits;
1994
1995                         continue;
1996                 }
1997
1998                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1999                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2000
2001                         if (!fi || tb->tb_id != fa->tb_id ||
2002                             (!(fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD) &&
2003                              !fib_props[fa->fa_type].error)) {
2004                                 slen = fa->fa_slen;
2005                                 continue;
2006                         }
2007
2008                         /* Do not flush error routes if network namespace is
2009                          * not being dismantled
2010                          */
2011                         if (!flush_all && fib_props[fa->fa_type].error) {
2012                                 slen = fa->fa_slen;
2013                                 continue;
2014                         }
2015
2016                         fib_notify_alias_delete(net, n->key, &n->leaf, fa,
2017                                                 NULL);
2018                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2019                         fib_release_info(fa->fa_info);
2020                         alias_free_mem_rcu(fa);
2021                         found++;
2022                 }
2023
2024                 /* update leaf slen */
2025                 n->slen = slen;
2026
2027                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2028                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2029                         node_free(n);
2030                 }
2031         }
2032
2033         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
2034         return found;
2035 }
2036
2037 /* derived from fib_trie_free */
2038 static void __fib_info_notify_update(struct net *net, struct fib_table *tb,
2039                                      struct nl_info *info)
2040 {
2041         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2042         struct key_vector *pn = t->kv;
2043         unsigned long cindex = 1;
2044         struct fib_alias *fa;
2045
2046         for (;;) {
2047                 struct key_vector *n;
2048
2049                 if (!(cindex--)) {
2050                         t_key pkey = pn->key;
2051
2052                         if (IS_TRIE(pn))
2053                                 break;
2054
2055                         pn = node_parent(pn);
2056                         cindex = get_index(pkey, pn);
2057                         continue;
2058                 }
2059
2060                 /* grab the next available node */
2061                 n = get_child(pn, cindex);
2062                 if (!n)
2063                         continue;
2064
2065                 if (IS_TNODE(n)) {
2066                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2067                         pn = n;
2068                         cindex = 1ul << n->bits;
2069
2070                         continue;
2071                 }
2072
2073                 hlist_for_each_entry(fa, &n->leaf, fa_list) {
2074                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2075
2076                         if (!fi || !fi->nh_updated || fa->tb_id != tb->tb_id)
2077                                 continue;
2078
2079                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(n->key), fa,
2080                                   KEYLENGTH - fa->fa_slen, tb->tb_id,
2081                                   info, NLM_F_REPLACE);
2082
2083                         /* call_fib_entry_notifiers will be removed when
2084                          * in-kernel notifier is implemented and supported
2085                          * for nexthop objects
2086                          */
2087                         call_fib_entry_notifiers(net, FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE,
2088                                                  n->key,
2089                                                  KEYLENGTH - fa->fa_slen, fa,
2090                                                  NULL);
2091                 }
2092         }
2093 }
2094
2095 void fib_info_notify_update(struct net *net, struct nl_info *info)
2096 {
2097         unsigned int h;
2098
2099         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2100                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2101                 struct fib_table *tb;
2102
2103                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist)
2104                         __fib_info_notify_update(net, tb, info);
2105         }
2106 }
2107
2108 static int fib_leaf_notify(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2109                            struct notifier_block *nb,
2110                            struct netlink_ext_ack *extack)
2111 {
2112         struct fib_alias *fa;
2113         int last_slen = -1;
2114         int err;
2115
2116         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2117                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2118
2119                 if (!fi)
2120                         continue;
2121
2122                 /* local and main table can share the same trie,
2123                  * so don't notify twice for the same entry.
2124                  */
2125                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2126                         continue;
2127
2128                 if (fa->fa_slen == last_slen)
2129                         continue;
2130
2131                 last_slen = fa->fa_slen;
2132                 err = call_fib_entry_notifier(nb, FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE,
2133                                               l->key, KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2134                                               fa, extack);
2135                 if (err)
2136                         return err;
2137         }
2138         return 0;
2139 }
2140
2141 static int fib_table_notify(struct fib_table *tb, struct notifier_block *nb,
2142                             struct netlink_ext_ack *extack)
2143 {
2144         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2145         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2146         t_key key = 0;
2147         int err;
2148
2149         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2150                 err = fib_leaf_notify(l, tb, nb, extack);
2151                 if (err)
2152                         return err;
2153
2154                 key = l->key + 1;
2155                 /* stop in case of wrap around */
2156                 if (key < l->key)
2157                         break;
2158         }
2159         return 0;
2160 }
2161
2162 int fib_notify(struct net *net, struct notifier_block *nb,
2163                struct netlink_ext_ack *extack)
2164 {
2165         unsigned int h;
2166         int err;
2167
2168         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2169                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2170                 struct fib_table *tb;
2171
2172                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2173                         err = fib_table_notify(tb, nb, extack);
2174                         if (err)
2175                                 return err;
2176                 }
2177         }
2178         return 0;
2179 }
2180
2181 static void __trie_free_rcu(struct rcu_head *head)
2182 {
2183         struct fib_table *tb = container_of(head, struct fib_table, rcu);
2184 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2185         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2186
2187         if (tb->tb_data == tb->__data)
2188                 free_percpu(t->stats);
2189 #endif /* CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2190         kfree(tb);
2191 }
2192
2193 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
2194 {
2195         call_rcu(&tb->rcu, __trie_free_rcu);
2196 }
2197
2198 static int fn_trie_dump_leaf(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2199                              struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
2200                              struct fib_dump_filter *filter)
2201 {
2202         unsigned int flags = NLM_F_MULTI;
2203         __be32 xkey = htonl(l->key);
2204         int i, s_i, i_fa, s_fa, err;
2205         struct fib_alias *fa;
2206
2207         if (filter->filter_set ||
2208             !filter->dump_exceptions || !filter->dump_routes)
2209                 flags |= NLM_F_DUMP_FILTERED;
2210
2211         s_i = cb->args[4];
2212         s_fa = cb->args[5];
2213         i = 0;
2214
2215         /* rcu_read_lock is hold by caller */
2216         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2217                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2218
2219                 if (i < s_i)
2220                         goto next;
2221
2222                 i_fa = 0;
2223
2224                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2225                         goto next;
2226
2227                 if (filter->filter_set) {
2228                         if (filter->rt_type && fa->fa_type != filter->rt_type)
2229                                 goto next;
2230
2231                         if ((filter->protocol &&
2232                              fi->fib_protocol != filter->protocol))
2233                                 goto next;
2234
2235                         if (filter->dev &&
2236                             !fib_info_nh_uses_dev(fi, filter->dev))
2237                                 goto next;
2238                 }
2239
2240                 if (filter->dump_routes) {
2241                         if (!s_fa) {
2242                                 struct fib_rt_info fri;
2243
2244                                 fri.fi = fi;
2245                                 fri.tb_id = tb->tb_id;
2246                                 fri.dst = xkey;
2247                                 fri.dst_len = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
2248                                 fri.tos = fa->fa_tos;
2249                                 fri.type = fa->fa_type;
2250                                 fri.offload = fa->offload;
2251                                 fri.trap = fa->trap;
2252                                 err = fib_dump_info(skb,
2253                                                     NETLINK_CB(cb->skb).portid,
2254                                                     cb->nlh->nlmsg_seq,
2255                                                     RTM_NEWROUTE, &fri, flags);
2256                                 if (err < 0)
2257                                         goto stop;
2258                         }
2259
2260                         i_fa++;
2261                 }
2262
2263                 if (filter->dump_exceptions) {
2264                         err = fib_dump_info_fnhe(skb, cb, tb->tb_id, fi,
2265                                                  &i_fa, s_fa, flags);
2266                         if (err < 0)
2267                                 goto stop;
2268                 }
2269
2270 next:
2271                 i++;
2272         }
2273
2274         cb->args[4] = i;
2275         return skb->len;
2276
2277 stop:
2278         cb->args[4] = i;
2279         cb->args[5] = i_fa;
2280         return err;
2281 }
2282
2283 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
2284 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
2285                    struct netlink_callback *cb, struct fib_dump_filter *filter)
2286 {
2287         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2288         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2289         /* Dump starting at last key.
2290          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
2291          */
2292         int count = cb->args[2];
2293         t_key key = cb->args[3];
2294
2295         /* First time here, count and key are both always 0. Count > 0
2296          * and key == 0 means the dump has wrapped around and we are done.
2297          */
2298         if (count && !key)
2299                 return skb->len;
2300
2301         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2302                 int err;
2303
2304                 err = fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb, filter);
2305                 if (err < 0) {
2306                         cb->args[3] = key;
2307                         cb->args[2] = count;
2308                         return err;
2309                 }
2310
2311                 ++count;
2312                 key = l->key + 1;
2313
2314                 memset(&cb->args[4], 0,
2315                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
2316
2317                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
2318                 if (key < l->key)
2319                         break;
2320         }
2321
2322         cb->args[3] = key;
2323         cb->args[2] = count;
2324
2325         return skb->len;
2326 }
2327
2328 void __init fib_trie_init(void)
2329 {
2330         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
2331                                           sizeof(struct fib_alias),
2332                                           0, SLAB_PANIC, NULL);
2333
2334         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
2335                                            LEAF_SIZE,
2336                                            0, SLAB_PANIC, NULL);
2337 }
2338
2339 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id, struct fib_table *alias)
2340 {
2341         struct fib_table *tb;
2342         struct trie *t;
2343         size_t sz = sizeof(*tb);
2344
2345         if (!alias)
2346                 sz += sizeof(struct trie);
2347
2348         tb = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
2349         if (!tb)
2350                 return NULL;
2351
2352         tb->tb_id = id;
2353         tb->tb_num_default = 0;
2354         tb->tb_data = (alias ? alias->__data : tb->__data);
2355
2356         if (alias)
2357                 return tb;
2358
2359         t = (struct trie *) tb->tb_data;
2360         t->kv[0].pos = KEYLENGTH;
2361         t->kv[0].slen = KEYLENGTH;
2362 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2363         t->stats = alloc_percpu(struct trie_use_stats);
2364         if (!t->stats) {
2365                 kfree(tb);
2366                 tb = NULL;
2367         }
2368 #endif
2369
2370         return tb;
2371 }
2372
2373 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2374 /* Depth first Trie walk iterator */
2375 struct fib_trie_iter {
2376         struct seq_net_private p;
2377         struct fib_table *tb;
2378         struct key_vector *tnode;
2379         unsigned int index;
2380         unsigned int depth;
2381 };
2382
2383 static struct key_vector *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
2384 {
2385         unsigned long cindex = iter->index;
2386         struct key_vector *pn = iter->tnode;
2387         t_key pkey;
2388
2389         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
2390                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
2391
2392         while (!IS_TRIE(pn)) {
2393                 while (cindex < child_length(pn)) {
2394                         struct key_vector *n = get_child_rcu(pn, cindex++);
2395
2396                         if (!n)
2397                                 continue;
2398
2399                         if (IS_LEAF(n)) {
2400                                 iter->tnode = pn;
2401                                 iter->index = cindex;
2402                         } else {
2403                                 /* push down one level */
2404                                 iter->tnode = n;
2405                                 iter->index = 0;
2406                                 ++iter->depth;
2407                         }
2408
2409                         return n;
2410                 }
2411
2412                 /* Current node exhausted, pop back up */
2413                 pkey = pn->key;
2414                 pn = node_parent_rcu(pn);
2415                 cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
2416                 --iter->depth;
2417         }
2418
2419         /* record root node so further searches know we are done */
2420         iter->tnode = pn;
2421         iter->index = 0;
2422
2423         return NULL;
2424 }
2425
2426 static struct key_vector *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2427                                              struct trie *t)
2428 {
2429         struct key_vector *n, *pn;
2430
2431         if (!t)
2432                 return NULL;
2433
2434         pn = t->kv;
2435         n = rcu_dereference(pn->tnode[0]);
2436         if (!n)
2437                 return NULL;
2438
2439         if (IS_TNODE(n)) {
2440                 iter->tnode = n;
2441                 iter->index = 0;
2442                 iter->depth = 1;
2443         } else {
2444                 iter->tnode = pn;
2445                 iter->index = 0;
2446                 iter->depth = 0;
2447         }
2448
2449         return n;
2450 }
2451
2452 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2453 {
2454         struct key_vector *n;
2455         struct fib_trie_iter iter;
2456
2457         memset(s, 0, sizeof(*s));
2458
2459         rcu_read_lock();
2460         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2461                 if (IS_LEAF(n)) {
2462                         struct fib_alias *fa;
2463
2464                         s->leaves++;
2465                         s->totdepth += iter.depth;
2466                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2467                                 s->maxdepth = iter.depth;
2468
2469                         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list)
2470                                 ++s->prefixes;
2471                 } else {
2472                         s->tnodes++;
2473                         if (n->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2474                                 s->nodesizes[n->bits]++;
2475                         s->nullpointers += tn_info(n)->empty_children;
2476                 }
2477         }
2478         rcu_read_unlock();
2479 }
2480
2481 /*
2482  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2483  */
2484 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2485 {
2486         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
2487
2488         if (stat->leaves)
2489                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2490         else
2491                 avdepth = 0;
2492
2493         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
2494                    avdepth / 100, avdepth % 100);
2495         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2496
2497         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2498         bytes = LEAF_SIZE * stat->leaves;
2499
2500         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
2501         bytes += sizeof(struct fib_alias) * stat->prefixes;
2502
2503         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2504         bytes += TNODE_SIZE(0) * stat->tnodes;
2505
2506         max = MAX_STAT_DEPTH;
2507         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2508                 max--;
2509
2510         pointers = 0;
2511         for (i = 1; i < max; i++)
2512                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2513                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2514                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2515                 }
2516         seq_putc(seq, '\n');
2517         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2518
2519         bytes += sizeof(struct key_vector *) * pointers;
2520         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2521         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2522 }
2523
2524 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2525 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2526                             const struct trie_use_stats __percpu *stats)
2527 {
2528         struct trie_use_stats s = { 0 };
2529         int cpu;
2530
2531         /* loop through all of the CPUs and gather up the stats */
2532         for_each_possible_cpu(cpu) {
2533                 const struct trie_use_stats *pcpu = per_cpu_ptr(stats, cpu);
2534
2535                 s.gets += pcpu->gets;
2536                 s.backtrack += pcpu->backtrack;
2537                 s.semantic_match_passed += pcpu->semantic_match_passed;
2538                 s.semantic_match_miss += pcpu->semantic_match_miss;
2539                 s.null_node_hit += pcpu->null_node_hit;
2540                 s.resize_node_skipped += pcpu->resize_node_skipped;
2541         }
2542
2543         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2544         seq_printf(seq, "gets = %u\n", s.gets);
2545         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", s.backtrack);
2546         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
2547                    s.semantic_match_passed);
2548         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n", s.semantic_match_miss);
2549         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", s.null_node_hit);
2550         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n", s.resize_node_skipped);
2551 }
2552 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2553
2554 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
2555 {
2556         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
2557                 seq_puts(seq, "Local:\n");
2558         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
2559                 seq_puts(seq, "Main:\n");
2560         else
2561                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
2562 }
2563
2564
2565 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2566 {
2567         struct net *net = (struct net *)seq->private;
2568         unsigned int h;
2569
2570         seq_printf(seq,
2571                    "Basic info: size of leaf:"
2572                    " %zd bytes, size of tnode: %zd bytes.\n",
2573                    LEAF_SIZE, TNODE_SIZE(0));
2574
2575         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2576                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2577                 struct fib_table *tb;
2578
2579                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2580                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
2581                         struct trie_stat stat;
2582
2583                         if (!t)
2584                                 continue;
2585
2586                         fib_table_print(seq, tb);
2587
2588                         trie_collect_stats(t, &stat);
2589                         trie_show_stats(seq, &stat);
2590 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2591                         trie_show_usage(seq, t->stats);
2592 #endif
2593                 }
2594         }
2595
2596         return 0;
2597 }
2598
2599 static struct key_vector *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2600 {
2601         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2602         struct net *net = seq_file_net(seq);
2603         loff_t idx = 0;
2604         unsigned int h;
2605
2606         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2607                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2608                 struct fib_table *tb;
2609
2610                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2611                         struct key_vector *n;
2612
2613                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2614                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2615                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2616                                 if (pos == idx++) {
2617                                         iter->tb = tb;
2618                                         return n;
2619                                 }
2620                 }
2621         }
2622
2623         return NULL;
2624 }
2625
2626 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2627         __acquires(RCU)
2628 {
2629         rcu_read_lock();
2630         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2631 }
2632
2633 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2634 {
2635         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2636         struct net *net = seq_file_net(seq);
2637         struct fib_table *tb = iter->tb;
2638         struct hlist_node *tb_node;
2639         unsigned int h;
2640         struct key_vector *n;
2641
2642         ++*pos;
2643         /* next node in same table */
2644         n = fib_trie_get_next(iter);
2645         if (n)
2646                 return n;
2647
2648         /* walk rest of this hash chain */
2649         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2650         while ((tb_node = rcu_dereference(hlist_next_rcu(&tb->tb_hlist)))) {
2651                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2652                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2653                 if (n)
2654                         goto found;
2655         }
2656
2657         /* new hash chain */
2658         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2659                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2660                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2661                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2662                         if (n)
2663                                 goto found;
2664                 }
2665         }
2666         return NULL;
2667
2668 found:
2669         iter->tb = tb;
2670         return n;
2671 }
2672
2673 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2674         __releases(RCU)
2675 {
2676         rcu_read_unlock();
2677 }
2678
2679 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2680 {
2681         while (n-- > 0)
2682                 seq_puts(seq, "   ");
2683 }
2684
2685 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2686 {
2687         switch (s) {
2688         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2689         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2690         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2691         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2692         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2693         default:
2694                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2695                 return buf;
2696         }
2697 }
2698
2699 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2700         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2701         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2702         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2703         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2704         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2705         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2706         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2707         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2708         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2709         [RTN_THROW] = "THROW",
2710         [RTN_NAT] = "NAT",
2711         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2712 };
2713
2714 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2715 {
2716         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2717                 return rtn_type_names[t];
2718         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2719         return buf;
2720 }
2721
2722 /* Pretty print the trie */
2723 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2724 {
2725         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2726         struct key_vector *n = v;
2727
2728         if (IS_TRIE(node_parent_rcu(n)))
2729                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2730
2731         if (IS_TNODE(n)) {
2732                 __be32 prf = htonl(n->key);
2733
2734                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2735                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%zu %u %u %u\n",
2736                            &prf, KEYLENGTH - n->pos - n->bits, n->bits,
2737                            tn_info(n)->full_children,
2738                            tn_info(n)->empty_children);
2739         } else {
2740                 __be32 val = htonl(n->key);
2741                 struct fib_alias *fa;
2742
2743                 seq_indent(seq, iter->depth);
2744                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2745
2746                 hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
2747                         char buf1[32], buf2[32];
2748
2749                         seq_indent(seq, iter->depth + 1);
2750                         seq_printf(seq, "  /%zu %s %s",
2751                                    KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2752                                    rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2753                                              fa->fa_info->fib_scope),
2754                                    rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2755                                             fa->fa_type));
2756                         if (fa->fa_tos)
2757                                 seq_printf(seq, " tos=%d", fa->fa_tos);
2758                         seq_putc(seq, '\n');
2759                 }
2760         }
2761
2762         return 0;
2763 }
2764
2765 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2766         .start  = fib_trie_seq_start,
2767         .next   = fib_trie_seq_next,
2768         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2769         .show   = fib_trie_seq_show,
2770 };
2771
2772 struct fib_route_iter {
2773         struct seq_net_private p;
2774         struct fib_table *main_tb;
2775         struct key_vector *tnode;
2776         loff_t  pos;
2777         t_key   key;
2778 };
2779
2780 static struct key_vector *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter,
2781                                             loff_t pos)
2782 {
2783         struct key_vector *l, **tp = &iter->tnode;
2784         t_key key;
2785
2786         /* use cached location of previously found key */
2787         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos) {
2788                 key = iter->key;
2789         } else {
2790                 iter->pos = 1;
2791                 key = 0;
2792         }
2793
2794         pos -= iter->pos;
2795
2796         while ((l = leaf_walk_rcu(tp, key)) && (pos-- > 0)) {
2797                 key = l->key + 1;
2798                 iter->pos++;
2799                 l = NULL;
2800
2801                 /* handle unlikely case of a key wrap */
2802                 if (!key)
2803                         break;
2804         }
2805
2806         if (l)
2807                 iter->key = l->key;     /* remember it */
2808         else
2809                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2810
2811         return l;
2812 }
2813
2814 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2815         __acquires(RCU)
2816 {
2817         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2818         struct fib_table *tb;
2819         struct trie *t;
2820
2821         rcu_read_lock();
2822
2823         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2824         if (!tb)
2825                 return NULL;
2826
2827         iter->main_tb = tb;
2828         t = (struct trie *)tb->tb_data;
2829         iter->tnode = t->kv;
2830
2831         if (*pos != 0)
2832                 return fib_route_get_idx(iter, *pos);
2833
2834         iter->pos = 0;
2835         iter->key = KEY_MAX;
2836
2837         return SEQ_START_TOKEN;
2838 }
2839
2840 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2841 {
2842         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2843         struct key_vector *l = NULL;
2844         t_key key = iter->key + 1;
2845
2846         ++*pos;
2847
2848         /* only allow key of 0 for start of sequence */
2849         if ((v == SEQ_START_TOKEN) || key)
2850                 l = leaf_walk_rcu(&iter->tnode, key);
2851
2852         if (l) {
2853                 iter->key = l->key;
2854                 iter->pos++;
2855         } else {
2856                 iter->pos = 0;
2857         }
2858
2859         return l;
2860 }
2861
2862 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2863         __releases(RCU)
2864 {
2865         rcu_read_unlock();
2866 }
2867
2868 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, struct fib_info *fi)
2869 {
2870         unsigned int flags = 0;
2871
2872         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2873                 flags = RTF_REJECT;
2874         if (fi) {
2875                 const struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2876
2877                 if (nhc->nhc_gw.ipv4)
2878                         flags |= RTF_GATEWAY;
2879         }
2880         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2881                 flags |= RTF_HOST;
2882         flags |= RTF_UP;
2883         return flags;
2884 }
2885
2886 /*
2887  *      This outputs /proc/net/route.
2888  *      The format of the file is not supposed to be changed
2889  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2890  *      legacy utilities
2891  */
2892 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2893 {
2894         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2895         struct fib_table *tb = iter->main_tb;
2896         struct fib_alias *fa;
2897         struct key_vector *l = v;
2898         __be32 prefix;
2899
2900         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2901                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2902                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2903                            "\tWindow\tIRTT");
2904                 return 0;
2905         }
2906
2907         prefix = htonl(l->key);
2908
2909         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2910                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2911                 __be32 mask = inet_make_mask(KEYLENGTH - fa->fa_slen);
2912                 unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2913
2914                 if ((fa->fa_type == RTN_BROADCAST) ||
2915                     (fa->fa_type == RTN_MULTICAST))
2916                         continue;
2917
2918                 if (fa->tb_id != tb->tb_id)
2919                         continue;
2920
2921                 seq_setwidth(seq, 127);
2922
2923                 if (fi) {
2924                         struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2925                         __be32 gw = 0;
2926
2927                         if (nhc->nhc_gw_family == AF_INET)
2928                                 gw = nhc->nhc_gw.ipv4;
2929
2930                         seq_printf(seq,
2931                                    "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2932                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2933                                    nhc->nhc_dev ? nhc->nhc_dev->name : "*",
2934                                    prefix, gw, flags, 0, 0,
2935                                    fi->fib_priority,
2936                                    mask,
2937                                    (fi->fib_advmss ?
2938                                     fi->fib_advmss + 40 : 0),
2939                                    fi->fib_window,
2940                                    fi->fib_rtt >> 3);
2941                 } else {
2942                         seq_printf(seq,
2943                                    "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2944                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2945                                    prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
2946                                    mask, 0, 0, 0);
2947                 }
2948                 seq_pad(seq, '\n');
2949         }
2950
2951         return 0;
2952 }
2953
2954 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
2955         .start  = fib_route_seq_start,
2956         .next   = fib_route_seq_next,
2957         .stop   = fib_route_seq_stop,
2958         .show   = fib_route_seq_show,
2959 };
2960
2961 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
2962 {
2963         if (!proc_create_net("fib_trie", 0444, net->proc_net, &fib_trie_seq_ops,
2964                         sizeof(struct fib_trie_iter)))
2965                 goto out1;
2966
2967         if (!proc_create_net_single("fib_triestat", 0444, net->proc_net,
2968                         fib_triestat_seq_show, NULL))
2969                 goto out2;
2970
2971         if (!proc_create_net("route", 0444, net->proc_net, &fib_route_seq_ops,
2972                         sizeof(struct fib_route_iter)))
2973                 goto out3;
2974
2975         return 0;
2976
2977 out3:
2978         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
2979 out2:
2980         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
2981 out1:
2982         return -ENOMEM;
2983 }
2984
2985 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
2986 {
2987         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
2988         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
2989         remove_proc_entry("route", net->proc_net);
2990 }
2991
2992 #endif /* CONFIG_PROC_FS */