Merge tag 'scsi-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi
[linux-2.6-microblaze.git] / net / ipv4 / fib_trie.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  *
4  *   Robert Olsson <robert.olsson@its.uu.se> Uppsala Universitet
5  *     & Swedish University of Agricultural Sciences.
6  *
7  *   Jens Laas <jens.laas@data.slu.se> Swedish University of
8  *     Agricultural Sciences.
9  *
10  *   Hans Liss <hans.liss@its.uu.se>  Uppsala Universitet
11  *
12  * This work is based on the LPC-trie which is originally described in:
13  *
14  * An experimental study of compression methods for dynamic tries
15  * Stefan Nilsson and Matti Tikkanen. Algorithmica, 33(1):19-33, 2002.
16  * https://www.csc.kth.se/~snilsson/software/dyntrie2/
17  *
18  * IP-address lookup using LC-tries. Stefan Nilsson and Gunnar Karlsson
19  * IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 17(6):1083-1092, June 1999
20  *
21  * Code from fib_hash has been reused which includes the following header:
22  *
23  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
24  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
25  *              interface as the means of communication with the user level.
26  *
27  *              IPv4 FIB: lookup engine and maintenance routines.
28  *
29  * Authors:     Alexey Kuznetsov, <kuznet@ms2.inr.ac.ru>
30  *
31  * Substantial contributions to this work comes from:
32  *
33  *              David S. Miller, <davem@davemloft.net>
34  *              Stephen Hemminger <shemminger@osdl.org>
35  *              Paul E. McKenney <paulmck@us.ibm.com>
36  *              Patrick McHardy <kaber@trash.net>
37  */
38 #include <linux/cache.h>
39 #include <linux/uaccess.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/types.h>
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/mm.h>
44 #include <linux/string.h>
45 #include <linux/socket.h>
46 #include <linux/sockios.h>
47 #include <linux/errno.h>
48 #include <linux/in.h>
49 #include <linux/inet.h>
50 #include <linux/inetdevice.h>
51 #include <linux/netdevice.h>
52 #include <linux/if_arp.h>
53 #include <linux/proc_fs.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/skbuff.h>
56 #include <linux/netlink.h>
57 #include <linux/init.h>
58 #include <linux/list.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/export.h>
61 #include <linux/vmalloc.h>
62 #include <linux/notifier.h>
63 #include <net/net_namespace.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include <net/protocol.h>
66 #include <net/route.h>
67 #include <net/tcp.h>
68 #include <net/sock.h>
69 #include <net/ip_fib.h>
70 #include <net/fib_notifier.h>
71 #include <trace/events/fib.h>
72 #include "fib_lookup.h"
73
74 static int call_fib_entry_notifier(struct notifier_block *nb,
75                                    enum fib_event_type event_type, u32 dst,
76                                    int dst_len, struct fib_alias *fa,
77                                    struct netlink_ext_ack *extack)
78 {
79         struct fib_entry_notifier_info info = {
80                 .info.extack = extack,
81                 .dst = dst,
82                 .dst_len = dst_len,
83                 .fi = fa->fa_info,
84                 .tos = fa->fa_tos,
85                 .type = fa->fa_type,
86                 .tb_id = fa->tb_id,
87         };
88         return call_fib4_notifier(nb, event_type, &info.info);
89 }
90
91 static int call_fib_entry_notifiers(struct net *net,
92                                     enum fib_event_type event_type, u32 dst,
93                                     int dst_len, struct fib_alias *fa,
94                                     struct netlink_ext_ack *extack)
95 {
96         struct fib_entry_notifier_info info = {
97                 .info.extack = extack,
98                 .dst = dst,
99                 .dst_len = dst_len,
100                 .fi = fa->fa_info,
101                 .tos = fa->fa_tos,
102                 .type = fa->fa_type,
103                 .tb_id = fa->tb_id,
104         };
105         return call_fib4_notifiers(net, event_type, &info.info);
106 }
107
108 #define MAX_STAT_DEPTH 32
109
110 #define KEYLENGTH       (8*sizeof(t_key))
111 #define KEY_MAX         ((t_key)~0)
112
113 typedef unsigned int t_key;
114
115 #define IS_TRIE(n)      ((n)->pos >= KEYLENGTH)
116 #define IS_TNODE(n)     ((n)->bits)
117 #define IS_LEAF(n)      (!(n)->bits)
118
119 struct key_vector {
120         t_key key;
121         unsigned char pos;              /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
122         unsigned char bits;             /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
123         unsigned char slen;
124         union {
125                 /* This list pointer if valid if (pos | bits) == 0 (LEAF) */
126                 struct hlist_head leaf;
127                 /* This array is valid if (pos | bits) > 0 (TNODE) */
128                 struct key_vector __rcu *tnode[0];
129         };
130 };
131
132 struct tnode {
133         struct rcu_head rcu;
134         t_key empty_children;           /* KEYLENGTH bits needed */
135         t_key full_children;            /* KEYLENGTH bits needed */
136         struct key_vector __rcu *parent;
137         struct key_vector kv[1];
138 #define tn_bits kv[0].bits
139 };
140
141 #define TNODE_SIZE(n)   offsetof(struct tnode, kv[0].tnode[n])
142 #define LEAF_SIZE       TNODE_SIZE(1)
143
144 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
145 struct trie_use_stats {
146         unsigned int gets;
147         unsigned int backtrack;
148         unsigned int semantic_match_passed;
149         unsigned int semantic_match_miss;
150         unsigned int null_node_hit;
151         unsigned int resize_node_skipped;
152 };
153 #endif
154
155 struct trie_stat {
156         unsigned int totdepth;
157         unsigned int maxdepth;
158         unsigned int tnodes;
159         unsigned int leaves;
160         unsigned int nullpointers;
161         unsigned int prefixes;
162         unsigned int nodesizes[MAX_STAT_DEPTH];
163 };
164
165 struct trie {
166         struct key_vector kv[1];
167 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
168         struct trie_use_stats __percpu *stats;
169 #endif
170 };
171
172 static struct key_vector *resize(struct trie *t, struct key_vector *tn);
173 static unsigned int tnode_free_size;
174
175 /*
176  * synchronize_rcu after call_rcu for outstanding dirty memory; it should be
177  * especially useful before resizing the root node with PREEMPT_NONE configs;
178  * the value was obtained experimentally, aiming to avoid visible slowdown.
179  */
180 unsigned int sysctl_fib_sync_mem = 512 * 1024;
181 unsigned int sysctl_fib_sync_mem_min = 64 * 1024;
182 unsigned int sysctl_fib_sync_mem_max = 64 * 1024 * 1024;
183
184 static struct kmem_cache *fn_alias_kmem __ro_after_init;
185 static struct kmem_cache *trie_leaf_kmem __ro_after_init;
186
187 static inline struct tnode *tn_info(struct key_vector *kv)
188 {
189         return container_of(kv, struct tnode, kv[0]);
190 }
191
192 /* caller must hold RTNL */
193 #define node_parent(tn) rtnl_dereference(tn_info(tn)->parent)
194 #define get_child(tn, i) rtnl_dereference((tn)->tnode[i])
195
196 /* caller must hold RCU read lock or RTNL */
197 #define node_parent_rcu(tn) rcu_dereference_rtnl(tn_info(tn)->parent)
198 #define get_child_rcu(tn, i) rcu_dereference_rtnl((tn)->tnode[i])
199
200 /* wrapper for rcu_assign_pointer */
201 static inline void node_set_parent(struct key_vector *n, struct key_vector *tp)
202 {
203         if (n)
204                 rcu_assign_pointer(tn_info(n)->parent, tp);
205 }
206
207 #define NODE_INIT_PARENT(n, p) RCU_INIT_POINTER(tn_info(n)->parent, p)
208
209 /* This provides us with the number of children in this node, in the case of a
210  * leaf this will return 0 meaning none of the children are accessible.
211  */
212 static inline unsigned long child_length(const struct key_vector *tn)
213 {
214         return (1ul << tn->bits) & ~(1ul);
215 }
216
217 #define get_cindex(key, kv) (((key) ^ (kv)->key) >> (kv)->pos)
218
219 static inline unsigned long get_index(t_key key, struct key_vector *kv)
220 {
221         unsigned long index = key ^ kv->key;
222
223         if ((BITS_PER_LONG <= KEYLENGTH) && (KEYLENGTH == kv->pos))
224                 return 0;
225
226         return index >> kv->pos;
227 }
228
229 /* To understand this stuff, an understanding of keys and all their bits is
230  * necessary. Every node in the trie has a key associated with it, but not
231  * all of the bits in that key are significant.
232  *
233  * Consider a node 'n' and its parent 'tp'.
234  *
235  * If n is a leaf, every bit in its key is significant. Its presence is
236  * necessitated by path compression, since during a tree traversal (when
237  * searching for a leaf - unless we are doing an insertion) we will completely
238  * ignore all skipped bits we encounter. Thus we need to verify, at the end of
239  * a potentially successful search, that we have indeed been walking the
240  * correct key path.
241  *
242  * Note that we can never "miss" the correct key in the tree if present by
243  * following the wrong path. Path compression ensures that segments of the key
244  * that are the same for all keys with a given prefix are skipped, but the
245  * skipped part *is* identical for each node in the subtrie below the skipped
246  * bit! trie_insert() in this implementation takes care of that.
247  *
248  * if n is an internal node - a 'tnode' here, the various parts of its key
249  * have many different meanings.
250  *
251  * Example:
252  * _________________________________________________________________
253  * | i | i | i | i | i | i | i | N | N | N | S | S | S | S | S | C |
254  * -----------------------------------------------------------------
255  *  31  30  29  28  27  26  25  24  23  22  21  20  19  18  17  16
256  *
257  * _________________________________________________________________
258  * | C | C | C | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u |
259  * -----------------------------------------------------------------
260  *  15  14  13  12  11  10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
261  *
262  * tp->pos = 22
263  * tp->bits = 3
264  * n->pos = 13
265  * n->bits = 4
266  *
267  * First, let's just ignore the bits that come before the parent tp, that is
268  * the bits from (tp->pos + tp->bits) to 31. They are *known* but at this
269  * point we do not use them for anything.
270  *
271  * The bits from (tp->pos) to (tp->pos + tp->bits - 1) - "N", above - are the
272  * index into the parent's child array. That is, they will be used to find
273  * 'n' among tp's children.
274  *
275  * The bits from (n->pos + n->bits) to (tp->pos - 1) - "S" - are skipped bits
276  * for the node n.
277  *
278  * All the bits we have seen so far are significant to the node n. The rest
279  * of the bits are really not needed or indeed known in n->key.
280  *
281  * The bits from (n->pos) to (n->pos + n->bits - 1) - "C" - are the index into
282  * n's child array, and will of course be different for each child.
283  *
284  * The rest of the bits, from 0 to (n->pos -1) - "u" - are completely unknown
285  * at this point.
286  */
287
288 static const int halve_threshold = 25;
289 static const int inflate_threshold = 50;
290 static const int halve_threshold_root = 15;
291 static const int inflate_threshold_root = 30;
292
293 static void __alias_free_mem(struct rcu_head *head)
294 {
295         struct fib_alias *fa = container_of(head, struct fib_alias, rcu);
296         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, fa);
297 }
298
299 static inline void alias_free_mem_rcu(struct fib_alias *fa)
300 {
301         call_rcu(&fa->rcu, __alias_free_mem);
302 }
303
304 #define TNODE_VMALLOC_MAX \
305         ilog2((SIZE_MAX - TNODE_SIZE(0)) / sizeof(struct key_vector *))
306
307 static void __node_free_rcu(struct rcu_head *head)
308 {
309         struct tnode *n = container_of(head, struct tnode, rcu);
310
311         if (!n->tn_bits)
312                 kmem_cache_free(trie_leaf_kmem, n);
313         else
314                 kvfree(n);
315 }
316
317 #define node_free(n) call_rcu(&tn_info(n)->rcu, __node_free_rcu)
318
319 static struct tnode *tnode_alloc(int bits)
320 {
321         size_t size;
322
323         /* verify bits is within bounds */
324         if (bits > TNODE_VMALLOC_MAX)
325                 return NULL;
326
327         /* determine size and verify it is non-zero and didn't overflow */
328         size = TNODE_SIZE(1ul << bits);
329
330         if (size <= PAGE_SIZE)
331                 return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
332         else
333                 return vzalloc(size);
334 }
335
336 static inline void empty_child_inc(struct key_vector *n)
337 {
338         tn_info(n)->empty_children++;
339
340         if (!tn_info(n)->empty_children)
341                 tn_info(n)->full_children++;
342 }
343
344 static inline void empty_child_dec(struct key_vector *n)
345 {
346         if (!tn_info(n)->empty_children)
347                 tn_info(n)->full_children--;
348
349         tn_info(n)->empty_children--;
350 }
351
352 static struct key_vector *leaf_new(t_key key, struct fib_alias *fa)
353 {
354         struct key_vector *l;
355         struct tnode *kv;
356
357         kv = kmem_cache_alloc(trie_leaf_kmem, GFP_KERNEL);
358         if (!kv)
359                 return NULL;
360
361         /* initialize key vector */
362         l = kv->kv;
363         l->key = key;
364         l->pos = 0;
365         l->bits = 0;
366         l->slen = fa->fa_slen;
367
368         /* link leaf to fib alias */
369         INIT_HLIST_HEAD(&l->leaf);
370         hlist_add_head(&fa->fa_list, &l->leaf);
371
372         return l;
373 }
374
375 static struct key_vector *tnode_new(t_key key, int pos, int bits)
376 {
377         unsigned int shift = pos + bits;
378         struct key_vector *tn;
379         struct tnode *tnode;
380
381         /* verify bits and pos their msb bits clear and values are valid */
382         BUG_ON(!bits || (shift > KEYLENGTH));
383
384         tnode = tnode_alloc(bits);
385         if (!tnode)
386                 return NULL;
387
388         pr_debug("AT %p s=%zu %zu\n", tnode, TNODE_SIZE(0),
389                  sizeof(struct key_vector *) << bits);
390
391         if (bits == KEYLENGTH)
392                 tnode->full_children = 1;
393         else
394                 tnode->empty_children = 1ul << bits;
395
396         tn = tnode->kv;
397         tn->key = (shift < KEYLENGTH) ? (key >> shift) << shift : 0;
398         tn->pos = pos;
399         tn->bits = bits;
400         tn->slen = pos;
401
402         return tn;
403 }
404
405 /* Check whether a tnode 'n' is "full", i.e. it is an internal node
406  * and no bits are skipped. See discussion in dyntree paper p. 6
407  */
408 static inline int tnode_full(struct key_vector *tn, struct key_vector *n)
409 {
410         return n && ((n->pos + n->bits) == tn->pos) && IS_TNODE(n);
411 }
412
413 /* Add a child at position i overwriting the old value.
414  * Update the value of full_children and empty_children.
415  */
416 static void put_child(struct key_vector *tn, unsigned long i,
417                       struct key_vector *n)
418 {
419         struct key_vector *chi = get_child(tn, i);
420         int isfull, wasfull;
421
422         BUG_ON(i >= child_length(tn));
423
424         /* update emptyChildren, overflow into fullChildren */
425         if (!n && chi)
426                 empty_child_inc(tn);
427         if (n && !chi)
428                 empty_child_dec(tn);
429
430         /* update fullChildren */
431         wasfull = tnode_full(tn, chi);
432         isfull = tnode_full(tn, n);
433
434         if (wasfull && !isfull)
435                 tn_info(tn)->full_children--;
436         else if (!wasfull && isfull)
437                 tn_info(tn)->full_children++;
438
439         if (n && (tn->slen < n->slen))
440                 tn->slen = n->slen;
441
442         rcu_assign_pointer(tn->tnode[i], n);
443 }
444
445 static void update_children(struct key_vector *tn)
446 {
447         unsigned long i;
448
449         /* update all of the child parent pointers */
450         for (i = child_length(tn); i;) {
451                 struct key_vector *inode = get_child(tn, --i);
452
453                 if (!inode)
454                         continue;
455
456                 /* Either update the children of a tnode that
457                  * already belongs to us or update the child
458                  * to point to ourselves.
459                  */
460                 if (node_parent(inode) == tn)
461                         update_children(inode);
462                 else
463                         node_set_parent(inode, tn);
464         }
465 }
466
467 static inline void put_child_root(struct key_vector *tp, t_key key,
468                                   struct key_vector *n)
469 {
470         if (IS_TRIE(tp))
471                 rcu_assign_pointer(tp->tnode[0], n);
472         else
473                 put_child(tp, get_index(key, tp), n);
474 }
475
476 static inline void tnode_free_init(struct key_vector *tn)
477 {
478         tn_info(tn)->rcu.next = NULL;
479 }
480
481 static inline void tnode_free_append(struct key_vector *tn,
482                                      struct key_vector *n)
483 {
484         tn_info(n)->rcu.next = tn_info(tn)->rcu.next;
485         tn_info(tn)->rcu.next = &tn_info(n)->rcu;
486 }
487
488 static void tnode_free(struct key_vector *tn)
489 {
490         struct callback_head *head = &tn_info(tn)->rcu;
491
492         while (head) {
493                 head = head->next;
494                 tnode_free_size += TNODE_SIZE(1ul << tn->bits);
495                 node_free(tn);
496
497                 tn = container_of(head, struct tnode, rcu)->kv;
498         }
499
500         if (tnode_free_size >= sysctl_fib_sync_mem) {
501                 tnode_free_size = 0;
502                 synchronize_rcu();
503         }
504 }
505
506 static struct key_vector *replace(struct trie *t,
507                                   struct key_vector *oldtnode,
508                                   struct key_vector *tn)
509 {
510         struct key_vector *tp = node_parent(oldtnode);
511         unsigned long i;
512
513         /* setup the parent pointer out of and back into this node */
514         NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
515         put_child_root(tp, tn->key, tn);
516
517         /* update all of the child parent pointers */
518         update_children(tn);
519
520         /* all pointers should be clean so we are done */
521         tnode_free(oldtnode);
522
523         /* resize children now that oldtnode is freed */
524         for (i = child_length(tn); i;) {
525                 struct key_vector *inode = get_child(tn, --i);
526
527                 /* resize child node */
528                 if (tnode_full(tn, inode))
529                         tn = resize(t, inode);
530         }
531
532         return tp;
533 }
534
535 static struct key_vector *inflate(struct trie *t,
536                                   struct key_vector *oldtnode)
537 {
538         struct key_vector *tn;
539         unsigned long i;
540         t_key m;
541
542         pr_debug("In inflate\n");
543
544         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos - 1, oldtnode->bits + 1);
545         if (!tn)
546                 goto notnode;
547
548         /* prepare oldtnode to be freed */
549         tnode_free_init(oldtnode);
550
551         /* Assemble all of the pointers in our cluster, in this case that
552          * represents all of the pointers out of our allocated nodes that
553          * point to existing tnodes and the links between our allocated
554          * nodes.
555          */
556         for (i = child_length(oldtnode), m = 1u << tn->pos; i;) {
557                 struct key_vector *inode = get_child(oldtnode, --i);
558                 struct key_vector *node0, *node1;
559                 unsigned long j, k;
560
561                 /* An empty child */
562                 if (!inode)
563                         continue;
564
565                 /* A leaf or an internal node with skipped bits */
566                 if (!tnode_full(oldtnode, inode)) {
567                         put_child(tn, get_index(inode->key, tn), inode);
568                         continue;
569                 }
570
571                 /* drop the node in the old tnode free list */
572                 tnode_free_append(oldtnode, inode);
573
574                 /* An internal node with two children */
575                 if (inode->bits == 1) {
576                         put_child(tn, 2 * i + 1, get_child(inode, 1));
577                         put_child(tn, 2 * i, get_child(inode, 0));
578                         continue;
579                 }
580
581                 /* We will replace this node 'inode' with two new
582                  * ones, 'node0' and 'node1', each with half of the
583                  * original children. The two new nodes will have
584                  * a position one bit further down the key and this
585                  * means that the "significant" part of their keys
586                  * (see the discussion near the top of this file)
587                  * will differ by one bit, which will be "0" in
588                  * node0's key and "1" in node1's key. Since we are
589                  * moving the key position by one step, the bit that
590                  * we are moving away from - the bit at position
591                  * (tn->pos) - is the one that will differ between
592                  * node0 and node1. So... we synthesize that bit in the
593                  * two new keys.
594                  */
595                 node1 = tnode_new(inode->key | m, inode->pos, inode->bits - 1);
596                 if (!node1)
597                         goto nomem;
598                 node0 = tnode_new(inode->key, inode->pos, inode->bits - 1);
599
600                 tnode_free_append(tn, node1);
601                 if (!node0)
602                         goto nomem;
603                 tnode_free_append(tn, node0);
604
605                 /* populate child pointers in new nodes */
606                 for (k = child_length(inode), j = k / 2; j;) {
607                         put_child(node1, --j, get_child(inode, --k));
608                         put_child(node0, j, get_child(inode, j));
609                         put_child(node1, --j, get_child(inode, --k));
610                         put_child(node0, j, get_child(inode, j));
611                 }
612
613                 /* link new nodes to parent */
614                 NODE_INIT_PARENT(node1, tn);
615                 NODE_INIT_PARENT(node0, tn);
616
617                 /* link parent to nodes */
618                 put_child(tn, 2 * i + 1, node1);
619                 put_child(tn, 2 * i, node0);
620         }
621
622         /* setup the parent pointers into and out of this node */
623         return replace(t, oldtnode, tn);
624 nomem:
625         /* all pointers should be clean so we are done */
626         tnode_free(tn);
627 notnode:
628         return NULL;
629 }
630
631 static struct key_vector *halve(struct trie *t,
632                                 struct key_vector *oldtnode)
633 {
634         struct key_vector *tn;
635         unsigned long i;
636
637         pr_debug("In halve\n");
638
639         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos + 1, oldtnode->bits - 1);
640         if (!tn)
641                 goto notnode;
642
643         /* prepare oldtnode to be freed */
644         tnode_free_init(oldtnode);
645
646         /* Assemble all of the pointers in our cluster, in this case that
647          * represents all of the pointers out of our allocated nodes that
648          * point to existing tnodes and the links between our allocated
649          * nodes.
650          */
651         for (i = child_length(oldtnode); i;) {
652                 struct key_vector *node1 = get_child(oldtnode, --i);
653                 struct key_vector *node0 = get_child(oldtnode, --i);
654                 struct key_vector *inode;
655
656                 /* At least one of the children is empty */
657                 if (!node1 || !node0) {
658                         put_child(tn, i / 2, node1 ? : node0);
659                         continue;
660                 }
661
662                 /* Two nonempty children */
663                 inode = tnode_new(node0->key, oldtnode->pos, 1);
664                 if (!inode)
665                         goto nomem;
666                 tnode_free_append(tn, inode);
667
668                 /* initialize pointers out of node */
669                 put_child(inode, 1, node1);
670                 put_child(inode, 0, node0);
671                 NODE_INIT_PARENT(inode, tn);
672
673                 /* link parent to node */
674                 put_child(tn, i / 2, inode);
675         }
676
677         /* setup the parent pointers into and out of this node */
678         return replace(t, oldtnode, tn);
679 nomem:
680         /* all pointers should be clean so we are done */
681         tnode_free(tn);
682 notnode:
683         return NULL;
684 }
685
686 static struct key_vector *collapse(struct trie *t,
687                                    struct key_vector *oldtnode)
688 {
689         struct key_vector *n, *tp;
690         unsigned long i;
691
692         /* scan the tnode looking for that one child that might still exist */
693         for (n = NULL, i = child_length(oldtnode); !n && i;)
694                 n = get_child(oldtnode, --i);
695
696         /* compress one level */
697         tp = node_parent(oldtnode);
698         put_child_root(tp, oldtnode->key, n);
699         node_set_parent(n, tp);
700
701         /* drop dead node */
702         node_free(oldtnode);
703
704         return tp;
705 }
706
707 static unsigned char update_suffix(struct key_vector *tn)
708 {
709         unsigned char slen = tn->pos;
710         unsigned long stride, i;
711         unsigned char slen_max;
712
713         /* only vector 0 can have a suffix length greater than or equal to
714          * tn->pos + tn->bits, the second highest node will have a suffix
715          * length at most of tn->pos + tn->bits - 1
716          */
717         slen_max = min_t(unsigned char, tn->pos + tn->bits - 1, tn->slen);
718
719         /* search though the list of children looking for nodes that might
720          * have a suffix greater than the one we currently have.  This is
721          * why we start with a stride of 2 since a stride of 1 would
722          * represent the nodes with suffix length equal to tn->pos
723          */
724         for (i = 0, stride = 0x2ul ; i < child_length(tn); i += stride) {
725                 struct key_vector *n = get_child(tn, i);
726
727                 if (!n || (n->slen <= slen))
728                         continue;
729
730                 /* update stride and slen based on new value */
731                 stride <<= (n->slen - slen);
732                 slen = n->slen;
733                 i &= ~(stride - 1);
734
735                 /* stop searching if we have hit the maximum possible value */
736                 if (slen >= slen_max)
737                         break;
738         }
739
740         tn->slen = slen;
741
742         return slen;
743 }
744
745 /* From "Implementing a dynamic compressed trie" by Stefan Nilsson of
746  * the Helsinki University of Technology and Matti Tikkanen of Nokia
747  * Telecommunications, page 6:
748  * "A node is doubled if the ratio of non-empty children to all
749  * children in the *doubled* node is at least 'high'."
750  *
751  * 'high' in this instance is the variable 'inflate_threshold'. It
752  * is expressed as a percentage, so we multiply it with
753  * child_length() and instead of multiplying by 2 (since the
754  * child array will be doubled by inflate()) and multiplying
755  * the left-hand side by 100 (to handle the percentage thing) we
756  * multiply the left-hand side by 50.
757  *
758  * The left-hand side may look a bit weird: child_length(tn)
759  * - tn->empty_children is of course the number of non-null children
760  * in the current node. tn->full_children is the number of "full"
761  * children, that is non-null tnodes with a skip value of 0.
762  * All of those will be doubled in the resulting inflated tnode, so
763  * we just count them one extra time here.
764  *
765  * A clearer way to write this would be:
766  *
767  * to_be_doubled = tn->full_children;
768  * not_to_be_doubled = child_length(tn) - tn->empty_children -
769  *     tn->full_children;
770  *
771  * new_child_length = child_length(tn) * 2;
772  *
773  * new_fill_factor = 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) /
774  *      new_child_length;
775  * if (new_fill_factor >= inflate_threshold)
776  *
777  * ...and so on, tho it would mess up the while () loop.
778  *
779  * anyway,
780  * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) / new_child_length >=
781  *      inflate_threshold
782  *
783  * avoid a division:
784  * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) >=
785  *      inflate_threshold * new_child_length
786  *
787  * expand not_to_be_doubled and to_be_doubled, and shorten:
788  * 100 * (child_length(tn) - tn->empty_children +
789  *    tn->full_children) >= inflate_threshold * new_child_length
790  *
791  * expand new_child_length:
792  * 100 * (child_length(tn) - tn->empty_children +
793  *    tn->full_children) >=
794  *      inflate_threshold * child_length(tn) * 2
795  *
796  * shorten again:
797  * 50 * (tn->full_children + child_length(tn) -
798  *    tn->empty_children) >= inflate_threshold *
799  *    child_length(tn)
800  *
801  */
802 static inline bool should_inflate(struct key_vector *tp, struct key_vector *tn)
803 {
804         unsigned long used = child_length(tn);
805         unsigned long threshold = used;
806
807         /* Keep root node larger */
808         threshold *= IS_TRIE(tp) ? inflate_threshold_root : inflate_threshold;
809         used -= tn_info(tn)->empty_children;
810         used += tn_info(tn)->full_children;
811
812         /* if bits == KEYLENGTH then pos = 0, and will fail below */
813
814         return (used > 1) && tn->pos && ((50 * used) >= threshold);
815 }
816
817 static inline bool should_halve(struct key_vector *tp, struct key_vector *tn)
818 {
819         unsigned long used = child_length(tn);
820         unsigned long threshold = used;
821
822         /* Keep root node larger */
823         threshold *= IS_TRIE(tp) ? halve_threshold_root : halve_threshold;
824         used -= tn_info(tn)->empty_children;
825
826         /* if bits == KEYLENGTH then used = 100% on wrap, and will fail below */
827
828         return (used > 1) && (tn->bits > 1) && ((100 * used) < threshold);
829 }
830
831 static inline bool should_collapse(struct key_vector *tn)
832 {
833         unsigned long used = child_length(tn);
834
835         used -= tn_info(tn)->empty_children;
836
837         /* account for bits == KEYLENGTH case */
838         if ((tn->bits == KEYLENGTH) && tn_info(tn)->full_children)
839                 used -= KEY_MAX;
840
841         /* One child or none, time to drop us from the trie */
842         return used < 2;
843 }
844
845 #define MAX_WORK 10
846 static struct key_vector *resize(struct trie *t, struct key_vector *tn)
847 {
848 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
849         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
850 #endif
851         struct key_vector *tp = node_parent(tn);
852         unsigned long cindex = get_index(tn->key, tp);
853         int max_work = MAX_WORK;
854
855         pr_debug("In tnode_resize %p inflate_threshold=%d threshold=%d\n",
856                  tn, inflate_threshold, halve_threshold);
857
858         /* track the tnode via the pointer from the parent instead of
859          * doing it ourselves.  This way we can let RCU fully do its
860          * thing without us interfering
861          */
862         BUG_ON(tn != get_child(tp, cindex));
863
864         /* Double as long as the resulting node has a number of
865          * nonempty nodes that are above the threshold.
866          */
867         while (should_inflate(tp, tn) && max_work) {
868                 tp = inflate(t, tn);
869                 if (!tp) {
870 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
871                         this_cpu_inc(stats->resize_node_skipped);
872 #endif
873                         break;
874                 }
875
876                 max_work--;
877                 tn = get_child(tp, cindex);
878         }
879
880         /* update parent in case inflate failed */
881         tp = node_parent(tn);
882
883         /* Return if at least one inflate is run */
884         if (max_work != MAX_WORK)
885                 return tp;
886
887         /* Halve as long as the number of empty children in this
888          * node is above threshold.
889          */
890         while (should_halve(tp, tn) && max_work) {
891                 tp = halve(t, tn);
892                 if (!tp) {
893 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
894                         this_cpu_inc(stats->resize_node_skipped);
895 #endif
896                         break;
897                 }
898
899                 max_work--;
900                 tn = get_child(tp, cindex);
901         }
902
903         /* Only one child remains */
904         if (should_collapse(tn))
905                 return collapse(t, tn);
906
907         /* update parent in case halve failed */
908         return node_parent(tn);
909 }
910
911 static void node_pull_suffix(struct key_vector *tn, unsigned char slen)
912 {
913         unsigned char node_slen = tn->slen;
914
915         while ((node_slen > tn->pos) && (node_slen > slen)) {
916                 slen = update_suffix(tn);
917                 if (node_slen == slen)
918                         break;
919
920                 tn = node_parent(tn);
921                 node_slen = tn->slen;
922         }
923 }
924
925 static void node_push_suffix(struct key_vector *tn, unsigned char slen)
926 {
927         while (tn->slen < slen) {
928                 tn->slen = slen;
929                 tn = node_parent(tn);
930         }
931 }
932
933 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
934 static struct key_vector *fib_find_node(struct trie *t,
935                                         struct key_vector **tp, u32 key)
936 {
937         struct key_vector *pn, *n = t->kv;
938         unsigned long index = 0;
939
940         do {
941                 pn = n;
942                 n = get_child_rcu(n, index);
943
944                 if (!n)
945                         break;
946
947                 index = get_cindex(key, n);
948
949                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
950                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
951                  * prefix plus zeros for the bits in the cindex. The index
952                  * is the difference between the key and this value.  From
953                  * this we can actually derive several pieces of data.
954                  *   if (index >= (1ul << bits))
955                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
956                  *   else
957                  *     we know the value is cindex
958                  *
959                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
960                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
961                  * long is greater than 32 bits.
962                  */
963                 if (index >= (1ul << n->bits)) {
964                         n = NULL;
965                         break;
966                 }
967
968                 /* keep searching until we find a perfect match leaf or NULL */
969         } while (IS_TNODE(n));
970
971         *tp = pn;
972
973         return n;
974 }
975
976 /* Return the first fib alias matching TOS with
977  * priority less than or equal to PRIO.
978  * If 'find_first' is set, return the first matching
979  * fib alias, regardless of TOS and priority.
980  */
981 static struct fib_alias *fib_find_alias(struct hlist_head *fah, u8 slen,
982                                         u8 tos, u32 prio, u32 tb_id,
983                                         bool find_first)
984 {
985         struct fib_alias *fa;
986
987         if (!fah)
988                 return NULL;
989
990         hlist_for_each_entry(fa, fah, fa_list) {
991                 if (fa->fa_slen < slen)
992                         continue;
993                 if (fa->fa_slen != slen)
994                         break;
995                 if (fa->tb_id > tb_id)
996                         continue;
997                 if (fa->tb_id != tb_id)
998                         break;
999                 if (find_first)
1000                         return fa;
1001                 if (fa->fa_tos > tos)
1002                         continue;
1003                 if (fa->fa_info->fib_priority >= prio || fa->fa_tos < tos)
1004                         return fa;
1005         }
1006
1007         return NULL;
1008 }
1009
1010 static struct fib_alias *
1011 fib_find_matching_alias(struct net *net, const struct fib_rt_info *fri)
1012 {
1013         u8 slen = KEYLENGTH - fri->dst_len;
1014         struct key_vector *l, *tp;
1015         struct fib_table *tb;
1016         struct fib_alias *fa;
1017         struct trie *t;
1018
1019         tb = fib_get_table(net, fri->tb_id);
1020         if (!tb)
1021                 return NULL;
1022
1023         t = (struct trie *)tb->tb_data;
1024         l = fib_find_node(t, &tp, be32_to_cpu(fri->dst));
1025         if (!l)
1026                 return NULL;
1027
1028         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
1029                 if (fa->fa_slen == slen && fa->tb_id == fri->tb_id &&
1030                     fa->fa_tos == fri->tos && fa->fa_info == fri->fi &&
1031                     fa->fa_type == fri->type)
1032                         return fa;
1033         }
1034
1035         return NULL;
1036 }
1037
1038 void fib_alias_hw_flags_set(struct net *net, const struct fib_rt_info *fri)
1039 {
1040         struct fib_alias *fa_match;
1041         struct sk_buff *skb;
1042         int err;
1043
1044         rcu_read_lock();
1045
1046         fa_match = fib_find_matching_alias(net, fri);
1047         if (!fa_match)
1048                 goto out;
1049
1050         /* These are paired with the WRITE_ONCE() happening in this function.
1051          * The reason is that we are only protected by RCU at this point.
1052          */
1053         if (READ_ONCE(fa_match->offload) == fri->offload &&
1054             READ_ONCE(fa_match->trap) == fri->trap &&
1055             READ_ONCE(fa_match->offload_failed) == fri->offload_failed)
1056                 goto out;
1057
1058         WRITE_ONCE(fa_match->offload, fri->offload);
1059         WRITE_ONCE(fa_match->trap, fri->trap);
1060
1061         /* 2 means send notifications only if offload_failed was changed. */
1062         if (net->ipv4.sysctl_fib_notify_on_flag_change == 2 &&
1063             READ_ONCE(fa_match->offload_failed) == fri->offload_failed)
1064                 goto out;
1065
1066         WRITE_ONCE(fa_match->offload_failed, fri->offload_failed);
1067
1068         if (!net->ipv4.sysctl_fib_notify_on_flag_change)
1069                 goto out;
1070
1071         skb = nlmsg_new(fib_nlmsg_size(fa_match->fa_info), GFP_ATOMIC);
1072         if (!skb) {
1073                 err = -ENOBUFS;
1074                 goto errout;
1075         }
1076
1077         err = fib_dump_info(skb, 0, 0, RTM_NEWROUTE, fri, 0);
1078         if (err < 0) {
1079                 /* -EMSGSIZE implies BUG in fib_nlmsg_size() */
1080                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
1081                 kfree_skb(skb);
1082                 goto errout;
1083         }
1084
1085         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, NULL, GFP_ATOMIC);
1086         goto out;
1087
1088 errout:
1089         rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, err);
1090 out:
1091         rcu_read_unlock();
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_alias_hw_flags_set);
1094
1095 static void trie_rebalance(struct trie *t, struct key_vector *tn)
1096 {
1097         while (!IS_TRIE(tn))
1098                 tn = resize(t, tn);
1099 }
1100
1101 static int fib_insert_node(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1102                            struct fib_alias *new, t_key key)
1103 {
1104         struct key_vector *n, *l;
1105
1106         l = leaf_new(key, new);
1107         if (!l)
1108                 goto noleaf;
1109
1110         /* retrieve child from parent node */
1111         n = get_child(tp, get_index(key, tp));
1112
1113         /* Case 2: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match.
1114          *
1115          *  Add a new tnode here
1116          *  first tnode need some special handling
1117          *  leaves us in position for handling as case 3
1118          */
1119         if (n) {
1120                 struct key_vector *tn;
1121
1122                 tn = tnode_new(key, __fls(key ^ n->key), 1);
1123                 if (!tn)
1124                         goto notnode;
1125
1126                 /* initialize routes out of node */
1127                 NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
1128                 put_child(tn, get_index(key, tn) ^ 1, n);
1129
1130                 /* start adding routes into the node */
1131                 put_child_root(tp, key, tn);
1132                 node_set_parent(n, tn);
1133
1134                 /* parent now has a NULL spot where the leaf can go */
1135                 tp = tn;
1136         }
1137
1138         /* Case 3: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1139         node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1140         NODE_INIT_PARENT(l, tp);
1141         put_child_root(tp, key, l);
1142         trie_rebalance(t, tp);
1143
1144         return 0;
1145 notnode:
1146         node_free(l);
1147 noleaf:
1148         return -ENOMEM;
1149 }
1150
1151 static int fib_insert_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1152                             struct key_vector *l, struct fib_alias *new,
1153                             struct fib_alias *fa, t_key key)
1154 {
1155         if (!l)
1156                 return fib_insert_node(t, tp, new, key);
1157
1158         if (fa) {
1159                 hlist_add_before_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1160         } else {
1161                 struct fib_alias *last;
1162
1163                 hlist_for_each_entry(last, &l->leaf, fa_list) {
1164                         if (new->fa_slen < last->fa_slen)
1165                                 break;
1166                         if ((new->fa_slen == last->fa_slen) &&
1167                             (new->tb_id > last->tb_id))
1168                                 break;
1169                         fa = last;
1170                 }
1171
1172                 if (fa)
1173                         hlist_add_behind_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1174                 else
1175                         hlist_add_head_rcu(&new->fa_list, &l->leaf);
1176         }
1177
1178         /* if we added to the tail node then we need to update slen */
1179         if (l->slen < new->fa_slen) {
1180                 l->slen = new->fa_slen;
1181                 node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1182         }
1183
1184         return 0;
1185 }
1186
1187 static bool fib_valid_key_len(u32 key, u8 plen, struct netlink_ext_ack *extack)
1188 {
1189         if (plen > KEYLENGTH) {
1190                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid prefix length");
1191                 return false;
1192         }
1193
1194         if ((plen < KEYLENGTH) && (key << plen)) {
1195                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1196                                "Invalid prefix for given prefix length");
1197                 return false;
1198         }
1199
1200         return true;
1201 }
1202
1203 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1204                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old);
1205
1206 /* Caller must hold RTNL. */
1207 int fib_table_insert(struct net *net, struct fib_table *tb,
1208                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1209 {
1210         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1211         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1212         struct key_vector *l, *tp;
1213         u16 nlflags = NLM_F_EXCL;
1214         struct fib_info *fi;
1215         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1216         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1217         u8 tos = cfg->fc_tos;
1218         u32 key;
1219         int err;
1220
1221         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1222
1223         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1224                 return -EINVAL;
1225
1226         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1227
1228         fi = fib_create_info(cfg, extack);
1229         if (IS_ERR(fi)) {
1230                 err = PTR_ERR(fi);
1231                 goto err;
1232         }
1233
1234         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1235         fa = l ? fib_find_alias(&l->leaf, slen, tos, fi->fib_priority,
1236                                 tb->tb_id, false) : NULL;
1237
1238         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1239          * with the same keys [prefix,tos,priority], if such key already
1240          * exists or to the node before which we will insert new one.
1241          *
1242          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1243          * insert to the tail of the section matching the suffix length
1244          * of the new alias.
1245          */
1246
1247         if (fa && fa->fa_tos == tos &&
1248             fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1249                 struct fib_alias *fa_first, *fa_match;
1250
1251                 err = -EEXIST;
1252                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1253                         goto out;
1254
1255                 nlflags &= ~NLM_F_EXCL;
1256
1257                 /* We have 2 goals:
1258                  * 1. Find exact match for type, scope, fib_info to avoid
1259                  * duplicate routes
1260                  * 2. Find next 'fa' (or head), NLM_F_APPEND inserts before it
1261                  */
1262                 fa_match = NULL;
1263                 fa_first = fa;
1264                 hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1265                         if ((fa->fa_slen != slen) ||
1266                             (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1267                             (fa->fa_tos != tos))
1268                                 break;
1269                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1270                                 break;
1271                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1272                             fa->fa_info == fi) {
1273                                 fa_match = fa;
1274                                 break;
1275                         }
1276                 }
1277
1278                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1279                         struct fib_info *fi_drop;
1280                         u8 state;
1281
1282                         nlflags |= NLM_F_REPLACE;
1283                         fa = fa_first;
1284                         if (fa_match) {
1285                                 if (fa == fa_match)
1286                                         err = 0;
1287                                 goto out;
1288                         }
1289                         err = -ENOBUFS;
1290                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1291                         if (!new_fa)
1292                                 goto out;
1293
1294                         fi_drop = fa->fa_info;
1295                         new_fa->fa_tos = fa->fa_tos;
1296                         new_fa->fa_info = fi;
1297                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1298                         state = fa->fa_state;
1299                         new_fa->fa_state = state & ~FA_S_ACCESSED;
1300                         new_fa->fa_slen = fa->fa_slen;
1301                         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1302                         new_fa->fa_default = -1;
1303                         new_fa->offload = 0;
1304                         new_fa->trap = 0;
1305                         new_fa->offload_failed = 0;
1306
1307                         hlist_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1308
1309                         if (fib_find_alias(&l->leaf, fa->fa_slen, 0, 0,
1310                                            tb->tb_id, true) == new_fa) {
1311                                 enum fib_event_type fib_event;
1312
1313                                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1314                                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event,
1315                                                                key, plen,
1316                                                                new_fa, extack);
1317                                 if (err) {
1318                                         hlist_replace_rcu(&new_fa->fa_list,
1319                                                           &fa->fa_list);
1320                                         goto out_free_new_fa;
1321                                 }
1322                         }
1323
1324                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1325                                   tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1326
1327                         alias_free_mem_rcu(fa);
1328
1329                         fib_release_info(fi_drop);
1330                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1331                                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1332
1333                         goto succeeded;
1334                 }
1335                 /* Error if we find a perfect match which
1336                  * uses the same scope, type, and nexthop
1337                  * information.
1338                  */
1339                 if (fa_match)
1340                         goto out;
1341
1342                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND)
1343                         nlflags |= NLM_F_APPEND;
1344                 else
1345                         fa = fa_first;
1346         }
1347         err = -ENOENT;
1348         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1349                 goto out;
1350
1351         nlflags |= NLM_F_CREATE;
1352         err = -ENOBUFS;
1353         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1354         if (!new_fa)
1355                 goto out;
1356
1357         new_fa->fa_info = fi;
1358         new_fa->fa_tos = tos;
1359         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1360         new_fa->fa_state = 0;
1361         new_fa->fa_slen = slen;
1362         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1363         new_fa->fa_default = -1;
1364         new_fa->offload = 0;
1365         new_fa->trap = 0;
1366         new_fa->offload_failed = 0;
1367
1368         /* Insert new entry to the list. */
1369         err = fib_insert_alias(t, tp, l, new_fa, fa, key);
1370         if (err)
1371                 goto out_free_new_fa;
1372
1373         /* The alias was already inserted, so the node must exist. */
1374         l = l ? l : fib_find_node(t, &tp, key);
1375         if (WARN_ON_ONCE(!l))
1376                 goto out_free_new_fa;
1377
1378         if (fib_find_alias(&l->leaf, new_fa->fa_slen, 0, 0, tb->tb_id, true) ==
1379             new_fa) {
1380                 enum fib_event_type fib_event;
1381
1382                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1383                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, plen,
1384                                                new_fa, extack);
1385                 if (err)
1386                         goto out_remove_new_fa;
1387         }
1388
1389         if (!plen)
1390                 tb->tb_num_default++;
1391
1392         rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1393         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, new_fa->tb_id,
1394                   &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1395 succeeded:
1396         return 0;
1397
1398 out_remove_new_fa:
1399         fib_remove_alias(t, tp, l, new_fa);
1400 out_free_new_fa:
1401         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1402 out:
1403         fib_release_info(fi);
1404 err:
1405         return err;
1406 }
1407
1408 static inline t_key prefix_mismatch(t_key key, struct key_vector *n)
1409 {
1410         t_key prefix = n->key;
1411
1412         return (key ^ prefix) & (prefix | -prefix);
1413 }
1414
1415 bool fib_lookup_good_nhc(const struct fib_nh_common *nhc, int fib_flags,
1416                          const struct flowi4 *flp)
1417 {
1418         if (nhc->nhc_flags & RTNH_F_DEAD)
1419                 return false;
1420
1421         if (ip_ignore_linkdown(nhc->nhc_dev) &&
1422             nhc->nhc_flags & RTNH_F_LINKDOWN &&
1423             !(fib_flags & FIB_LOOKUP_IGNORE_LINKSTATE))
1424                 return false;
1425
1426         if (!(flp->flowi4_flags & FLOWI_FLAG_SKIP_NH_OIF)) {
1427                 if (flp->flowi4_oif &&
1428                     flp->flowi4_oif != nhc->nhc_oif)
1429                         return false;
1430         }
1431
1432         return true;
1433 }
1434
1435 /* should be called with rcu_read_lock */
1436 int fib_table_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi4 *flp,
1437                      struct fib_result *res, int fib_flags)
1438 {
1439         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1440 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1441         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
1442 #endif
1443         const t_key key = ntohl(flp->daddr);
1444         struct key_vector *n, *pn;
1445         struct fib_alias *fa;
1446         unsigned long index;
1447         t_key cindex;
1448
1449         pn = t->kv;
1450         cindex = 0;
1451
1452         n = get_child_rcu(pn, cindex);
1453         if (!n) {
1454                 trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, -EAGAIN);
1455                 return -EAGAIN;
1456         }
1457
1458 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1459         this_cpu_inc(stats->gets);
1460 #endif
1461
1462         /* Step 1: Travel to the longest prefix match in the trie */
1463         for (;;) {
1464                 index = get_cindex(key, n);
1465
1466                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
1467                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
1468                  * prefix plus zeros for the "bits" in the prefix. The index
1469                  * is the difference between the key and this value.  From
1470                  * this we can actually derive several pieces of data.
1471                  *   if (index >= (1ul << bits))
1472                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
1473                  *   else
1474                  *     we know the value is cindex
1475                  *
1476                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
1477                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
1478                  * long is greater than 32 bits.
1479                  */
1480                 if (index >= (1ul << n->bits))
1481                         break;
1482
1483                 /* we have found a leaf. Prefixes have already been compared */
1484                 if (IS_LEAF(n))
1485                         goto found;
1486
1487                 /* only record pn and cindex if we are going to be chopping
1488                  * bits later.  Otherwise we are just wasting cycles.
1489                  */
1490                 if (n->slen > n->pos) {
1491                         pn = n;
1492                         cindex = index;
1493                 }
1494
1495                 n = get_child_rcu(n, index);
1496                 if (unlikely(!n))
1497                         goto backtrace;
1498         }
1499
1500         /* Step 2: Sort out leaves and begin backtracing for longest prefix */
1501         for (;;) {
1502                 /* record the pointer where our next node pointer is stored */
1503                 struct key_vector __rcu **cptr = n->tnode;
1504
1505                 /* This test verifies that none of the bits that differ
1506                  * between the key and the prefix exist in the region of
1507                  * the lsb and higher in the prefix.
1508                  */
1509                 if (unlikely(prefix_mismatch(key, n)) || (n->slen == n->pos))
1510                         goto backtrace;
1511
1512                 /* exit out and process leaf */
1513                 if (unlikely(IS_LEAF(n)))
1514                         break;
1515
1516                 /* Don't bother recording parent info.  Since we are in
1517                  * prefix match mode we will have to come back to wherever
1518                  * we started this traversal anyway
1519                  */
1520
1521                 while ((n = rcu_dereference(*cptr)) == NULL) {
1522 backtrace:
1523 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1524                         if (!n)
1525                                 this_cpu_inc(stats->null_node_hit);
1526 #endif
1527                         /* If we are at cindex 0 there are no more bits for
1528                          * us to strip at this level so we must ascend back
1529                          * up one level to see if there are any more bits to
1530                          * be stripped there.
1531                          */
1532                         while (!cindex) {
1533                                 t_key pkey = pn->key;
1534
1535                                 /* If we don't have a parent then there is
1536                                  * nothing for us to do as we do not have any
1537                                  * further nodes to parse.
1538                                  */
1539                                 if (IS_TRIE(pn)) {
1540                                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp,
1541                                                                NULL, -EAGAIN);
1542                                         return -EAGAIN;
1543                                 }
1544 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1545                                 this_cpu_inc(stats->backtrack);
1546 #endif
1547                                 /* Get Child's index */
1548                                 pn = node_parent_rcu(pn);
1549                                 cindex = get_index(pkey, pn);
1550                         }
1551
1552                         /* strip the least significant bit from the cindex */
1553                         cindex &= cindex - 1;
1554
1555                         /* grab pointer for next child node */
1556                         cptr = &pn->tnode[cindex];
1557                 }
1558         }
1559
1560 found:
1561         /* this line carries forward the xor from earlier in the function */
1562         index = key ^ n->key;
1563
1564         /* Step 3: Process the leaf, if that fails fall back to backtracing */
1565         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
1566                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1567                 struct fib_nh_common *nhc;
1568                 int nhsel, err;
1569
1570                 if ((BITS_PER_LONG > KEYLENGTH) || (fa->fa_slen < KEYLENGTH)) {
1571                         if (index >= (1ul << fa->fa_slen))
1572                                 continue;
1573                 }
1574                 if (fa->fa_tos && fa->fa_tos != flp->flowi4_tos)
1575                         continue;
1576                 if (fi->fib_dead)
1577                         continue;
1578                 if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1579                         continue;
1580                 fib_alias_accessed(fa);
1581                 err = fib_props[fa->fa_type].error;
1582                 if (unlikely(err < 0)) {
1583 out_reject:
1584 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1585                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1586 #endif
1587                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, err);
1588                         return err;
1589                 }
1590                 if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1591                         continue;
1592
1593                 if (unlikely(fi->nh)) {
1594                         if (nexthop_is_blackhole(fi->nh)) {
1595                                 err = fib_props[RTN_BLACKHOLE].error;
1596                                 goto out_reject;
1597                         }
1598
1599                         nhc = nexthop_get_nhc_lookup(fi->nh, fib_flags, flp,
1600                                                      &nhsel);
1601                         if (nhc)
1602                                 goto set_result;
1603                         goto miss;
1604                 }
1605
1606                 for (nhsel = 0; nhsel < fib_info_num_path(fi); nhsel++) {
1607                         nhc = fib_info_nhc(fi, nhsel);
1608
1609                         if (!fib_lookup_good_nhc(nhc, fib_flags, flp))
1610                                 continue;
1611 set_result:
1612                         if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1613                                 refcount_inc(&fi->fib_clntref);
1614
1615                         res->prefix = htonl(n->key);
1616                         res->prefixlen = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
1617                         res->nh_sel = nhsel;
1618                         res->nhc = nhc;
1619                         res->type = fa->fa_type;
1620                         res->scope = fi->fib_scope;
1621                         res->fi = fi;
1622                         res->table = tb;
1623                         res->fa_head = &n->leaf;
1624 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1625                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1626 #endif
1627                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, nhc, err);
1628
1629                         return err;
1630                 }
1631         }
1632 miss:
1633 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1634         this_cpu_inc(stats->semantic_match_miss);
1635 #endif
1636         goto backtrace;
1637 }
1638 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_table_lookup);
1639
1640 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1641                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old)
1642 {
1643         /* record the location of the previous list_info entry */
1644         struct hlist_node **pprev = old->fa_list.pprev;
1645         struct fib_alias *fa = hlist_entry(pprev, typeof(*fa), fa_list.next);
1646
1647         /* remove the fib_alias from the list */
1648         hlist_del_rcu(&old->fa_list);
1649
1650         /* if we emptied the list this leaf will be freed and we can sort
1651          * out parent suffix lengths as a part of trie_rebalance
1652          */
1653         if (hlist_empty(&l->leaf)) {
1654                 if (tp->slen == l->slen)
1655                         node_pull_suffix(tp, tp->pos);
1656                 put_child_root(tp, l->key, NULL);
1657                 node_free(l);
1658                 trie_rebalance(t, tp);
1659                 return;
1660         }
1661
1662         /* only access fa if it is pointing at the last valid hlist_node */
1663         if (*pprev)
1664                 return;
1665
1666         /* update the trie with the latest suffix length */
1667         l->slen = fa->fa_slen;
1668         node_pull_suffix(tp, fa->fa_slen);
1669 }
1670
1671 static void fib_notify_alias_delete(struct net *net, u32 key,
1672                                     struct hlist_head *fah,
1673                                     struct fib_alias *fa_to_delete,
1674                                     struct netlink_ext_ack *extack)
1675 {
1676         struct fib_alias *fa_next, *fa_to_notify;
1677         u32 tb_id = fa_to_delete->tb_id;
1678         u8 slen = fa_to_delete->fa_slen;
1679         enum fib_event_type fib_event;
1680
1681         /* Do not notify if we do not care about the route. */
1682         if (fib_find_alias(fah, slen, 0, 0, tb_id, true) != fa_to_delete)
1683                 return;
1684
1685         /* Determine if the route should be replaced by the next route in the
1686          * list.
1687          */
1688         fa_next = hlist_entry_safe(fa_to_delete->fa_list.next,
1689                                    struct fib_alias, fa_list);
1690         if (fa_next && fa_next->fa_slen == slen && fa_next->tb_id == tb_id) {
1691                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1692                 fa_to_notify = fa_next;
1693         } else {
1694                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_DEL;
1695                 fa_to_notify = fa_to_delete;
1696         }
1697         call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, KEYLENGTH - slen,
1698                                  fa_to_notify, extack);
1699 }
1700
1701 /* Caller must hold RTNL. */
1702 int fib_table_delete(struct net *net, struct fib_table *tb,
1703                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1704 {
1705         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1706         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1707         struct key_vector *l, *tp;
1708         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1709         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1710         u8 tos = cfg->fc_tos;
1711         u32 key;
1712
1713         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1714
1715         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1716                 return -EINVAL;
1717
1718         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1719         if (!l)
1720                 return -ESRCH;
1721
1722         fa = fib_find_alias(&l->leaf, slen, tos, 0, tb->tb_id, false);
1723         if (!fa)
1724                 return -ESRCH;
1725
1726         pr_debug("Deleting %08x/%d tos=%d t=%p\n", key, plen, tos, t);
1727
1728         fa_to_delete = NULL;
1729         hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1730                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1731
1732                 if ((fa->fa_slen != slen) ||
1733                     (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1734                     (fa->fa_tos != tos))
1735                         break;
1736
1737                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1738                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1739                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1740                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1741                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1742                     (!cfg->fc_protocol ||
1743                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1744                     fib_nh_match(net, cfg, fi, extack) == 0 &&
1745                     fib_metrics_match(cfg, fi)) {
1746                         fa_to_delete = fa;
1747                         break;
1748                 }
1749         }
1750
1751         if (!fa_to_delete)
1752                 return -ESRCH;
1753
1754         fib_notify_alias_delete(net, key, &l->leaf, fa_to_delete, extack);
1755         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa_to_delete, plen, tb->tb_id,
1756                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1757
1758         if (!plen)
1759                 tb->tb_num_default--;
1760
1761         fib_remove_alias(t, tp, l, fa_to_delete);
1762
1763         if (fa_to_delete->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1764                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1765
1766         fib_release_info(fa_to_delete->fa_info);
1767         alias_free_mem_rcu(fa_to_delete);
1768         return 0;
1769 }
1770
1771 /* Scan for the next leaf starting at the provided key value */
1772 static struct key_vector *leaf_walk_rcu(struct key_vector **tn, t_key key)
1773 {
1774         struct key_vector *pn, *n = *tn;
1775         unsigned long cindex;
1776
1777         /* this loop is meant to try and find the key in the trie */
1778         do {
1779                 /* record parent and next child index */
1780                 pn = n;
1781                 cindex = (key > pn->key) ? get_index(key, pn) : 0;
1782
1783                 if (cindex >> pn->bits)
1784                         break;
1785
1786                 /* descend into the next child */
1787                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1788                 if (!n)
1789                         break;
1790
1791                 /* guarantee forward progress on the keys */
1792                 if (IS_LEAF(n) && (n->key >= key))
1793                         goto found;
1794         } while (IS_TNODE(n));
1795
1796         /* this loop will search for the next leaf with a greater key */
1797         while (!IS_TRIE(pn)) {
1798                 /* if we exhausted the parent node we will need to climb */
1799                 if (cindex >= (1ul << pn->bits)) {
1800                         t_key pkey = pn->key;
1801
1802                         pn = node_parent_rcu(pn);
1803                         cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
1804                         continue;
1805                 }
1806
1807                 /* grab the next available node */
1808                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1809                 if (!n)
1810                         continue;
1811
1812                 /* no need to compare keys since we bumped the index */
1813                 if (IS_LEAF(n))
1814                         goto found;
1815
1816                 /* Rescan start scanning in new node */
1817                 pn = n;
1818                 cindex = 0;
1819         }
1820
1821         *tn = pn;
1822         return NULL; /* Root of trie */
1823 found:
1824         /* if we are at the limit for keys just return NULL for the tnode */
1825         *tn = pn;
1826         return n;
1827 }
1828
1829 static void fib_trie_free(struct fib_table *tb)
1830 {
1831         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1832         struct key_vector *pn = t->kv;
1833         unsigned long cindex = 1;
1834         struct hlist_node *tmp;
1835         struct fib_alias *fa;
1836
1837         /* walk trie in reverse order and free everything */
1838         for (;;) {
1839                 struct key_vector *n;
1840
1841                 if (!(cindex--)) {
1842                         t_key pkey = pn->key;
1843
1844                         if (IS_TRIE(pn))
1845                                 break;
1846
1847                         n = pn;
1848                         pn = node_parent(pn);
1849
1850                         /* drop emptied tnode */
1851                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
1852                         node_free(n);
1853
1854                         cindex = get_index(pkey, pn);
1855
1856                         continue;
1857                 }
1858
1859                 /* grab the next available node */
1860                 n = get_child(pn, cindex);
1861                 if (!n)
1862                         continue;
1863
1864                 if (IS_TNODE(n)) {
1865                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1866                         pn = n;
1867                         cindex = 1ul << n->bits;
1868
1869                         continue;
1870                 }
1871
1872                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1873                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1874                         alias_free_mem_rcu(fa);
1875                 }
1876
1877                 put_child_root(pn, n->key, NULL);
1878                 node_free(n);
1879         }
1880
1881 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1882         free_percpu(t->stats);
1883 #endif
1884         kfree(tb);
1885 }
1886
1887 struct fib_table *fib_trie_unmerge(struct fib_table *oldtb)
1888 {
1889         struct trie *ot = (struct trie *)oldtb->tb_data;
1890         struct key_vector *l, *tp = ot->kv;
1891         struct fib_table *local_tb;
1892         struct fib_alias *fa;
1893         struct trie *lt;
1894         t_key key = 0;
1895
1896         if (oldtb->tb_data == oldtb->__data)
1897                 return oldtb;
1898
1899         local_tb = fib_trie_table(RT_TABLE_LOCAL, NULL);
1900         if (!local_tb)
1901                 return NULL;
1902
1903         lt = (struct trie *)local_tb->tb_data;
1904
1905         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
1906                 struct key_vector *local_l = NULL, *local_tp;
1907
1908                 hlist_for_each_entry(fa, &l->leaf, fa_list) {
1909                         struct fib_alias *new_fa;
1910
1911                         if (local_tb->tb_id != fa->tb_id)
1912                                 continue;
1913
1914                         /* clone fa for new local table */
1915                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1916                         if (!new_fa)
1917                                 goto out;
1918
1919                         memcpy(new_fa, fa, sizeof(*fa));
1920
1921                         /* insert clone into table */
1922                         if (!local_l)
1923                                 local_l = fib_find_node(lt, &local_tp, l->key);
1924
1925                         if (fib_insert_alias(lt, local_tp, local_l, new_fa,
1926                                              NULL, l->key)) {
1927                                 kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1928                                 goto out;
1929                         }
1930                 }
1931
1932                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
1933                 key = l->key + 1;
1934                 if (key < l->key)
1935                         break;
1936         }
1937
1938         return local_tb;
1939 out:
1940         fib_trie_free(local_tb);
1941
1942         return NULL;
1943 }
1944
1945 /* Caller must hold RTNL */
1946 void fib_table_flush_external(struct fib_table *tb)
1947 {
1948         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1949         struct key_vector *pn = t->kv;
1950         unsigned long cindex = 1;
1951         struct hlist_node *tmp;
1952         struct fib_alias *fa;
1953
1954         /* walk trie in reverse order */
1955         for (;;) {
1956                 unsigned char slen = 0;
1957                 struct key_vector *n;
1958
1959                 if (!(cindex--)) {
1960                         t_key pkey = pn->key;
1961
1962                         /* cannot resize the trie vector */
1963                         if (IS_TRIE(pn))
1964                                 break;
1965
1966                         /* update the suffix to address pulled leaves */
1967                         if (pn->slen > pn->pos)
1968                                 update_suffix(pn);
1969
1970                         /* resize completed node */
1971                         pn = resize(t, pn);
1972                         cindex = get_index(pkey, pn);
1973
1974                         continue;
1975                 }
1976
1977                 /* grab the next available node */
1978                 n = get_child(pn, cindex);
1979                 if (!n)
1980                         continue;
1981
1982                 if (IS_TNODE(n)) {
1983                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1984                         pn = n;
1985                         cindex = 1ul << n->bits;
1986
1987                         continue;
1988                 }
1989
1990                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1991                         /* if alias was cloned to local then we just
1992                          * need to remove the local copy from main
1993                          */
1994                         if (tb->tb_id != fa->tb_id) {
1995                                 hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1996                                 alias_free_mem_rcu(fa);
1997                                 continue;
1998                         }
1999
2000                         /* record local slen */
2001                         slen = fa->fa_slen;
2002                 }
2003
2004                 /* update leaf slen */
2005                 n->slen = slen;
2006
2007                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2008                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2009                         node_free(n);
2010                 }
2011         }
2012 }
2013
2014 /* Caller must hold RTNL. */
2015 int fib_table_flush(struct net *net, struct fib_table *tb, bool flush_all)
2016 {
2017         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2018         struct key_vector *pn = t->kv;
2019         unsigned long cindex = 1;
2020         struct hlist_node *tmp;
2021         struct fib_alias *fa;
2022         int found = 0;
2023
2024         /* walk trie in reverse order */
2025         for (;;) {
2026                 unsigned char slen = 0;
2027                 struct key_vector *n;
2028
2029                 if (!(cindex--)) {
2030                         t_key pkey = pn->key;
2031
2032                         /* cannot resize the trie vector */
2033                         if (IS_TRIE(pn))
2034                                 break;
2035
2036                         /* update the suffix to address pulled leaves */
2037                         if (pn->slen > pn->pos)
2038                                 update_suffix(pn);
2039
2040                         /* resize completed node */
2041                         pn = resize(t, pn);
2042                         cindex = get_index(pkey, pn);
2043
2044                         continue;
2045                 }
2046
2047                 /* grab the next available node */
2048                 n = get_child(pn, cindex);
2049                 if (!n)
2050                         continue;
2051
2052                 if (IS_TNODE(n)) {
2053                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2054                         pn = n;
2055                         cindex = 1ul << n->bits;
2056
2057                         continue;
2058                 }
2059
2060                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
2061                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2062
2063                         if (!fi || tb->tb_id != fa->tb_id ||
2064                             (!(fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD) &&
2065                              !fib_props[fa->fa_type].error)) {
2066                                 slen = fa->fa_slen;
2067                                 continue;
2068                         }
2069
2070                         /* Do not flush error routes if network namespace is
2071                          * not being dismantled
2072                          */
2073                         if (!flush_all && fib_props[fa->fa_type].error) {
2074                                 slen = fa->fa_slen;
2075                                 continue;
2076                         }
2077
2078                         fib_notify_alias_delete(net, n->key, &n->leaf, fa,
2079                                                 NULL);
2080                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2081                         fib_release_info(fa->fa_info);
2082                         alias_free_mem_rcu(fa);
2083                         found++;
2084                 }
2085
2086                 /* update leaf slen */
2087                 n->slen = slen;
2088
2089                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2090                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2091                         node_free(n);
2092                 }
2093         }
2094
2095         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
2096         return found;
2097 }
2098
2099 /* derived from fib_trie_free */
2100 static void __fib_info_notify_update(struct net *net, struct fib_table *tb,
2101                                      struct nl_info *info)
2102 {
2103         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2104         struct key_vector *pn = t->kv;
2105         unsigned long cindex = 1;
2106         struct fib_alias *fa;
2107
2108         for (;;) {
2109                 struct key_vector *n;
2110
2111                 if (!(cindex--)) {
2112                         t_key pkey = pn->key;
2113
2114                         if (IS_TRIE(pn))
2115                                 break;
2116
2117                         pn = node_parent(pn);
2118                         cindex = get_index(pkey, pn);
2119                         continue;
2120                 }
2121
2122                 /* grab the next available node */
2123                 n = get_child(pn, cindex);
2124                 if (!n)
2125                         continue;
2126
2127                 if (IS_TNODE(n)) {
2128                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2129                         pn = n;
2130                         cindex = 1ul << n->bits;
2131
2132                         continue;
2133                 }
2134
2135                 hlist_for_each_entry(fa, &n->leaf, fa_list) {
2136                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2137
2138                         if (!fi || !fi->nh_updated || fa->tb_id != tb->tb_id)
2139                                 continue;
2140
2141                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(n->key), fa,
2142                                   KEYLENGTH - fa->fa_slen, tb->tb_id,
2143                                   info, NLM_F_REPLACE);
2144                 }
2145         }
2146 }
2147
2148 void fib_info_notify_update(struct net *net, struct nl_info *info)
2149 {
2150         unsigned int h;
2151
2152         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2153                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2154                 struct fib_table *tb;
2155
2156                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist,
2157                                          lockdep_rtnl_is_held())
2158                         __fib_info_notify_update(net, tb, info);
2159         }
2160 }
2161
2162 static int fib_leaf_notify(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2163                            struct notifier_block *nb,
2164                            struct netlink_ext_ack *extack)
2165 {
2166         struct fib_alias *fa;
2167         int last_slen = -1;
2168         int err;
2169
2170         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2171                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2172
2173                 if (!fi)
2174                         continue;
2175
2176                 /* local and main table can share the same trie,
2177                  * so don't notify twice for the same entry.
2178                  */
2179                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2180                         continue;
2181
2182                 if (fa->fa_slen == last_slen)
2183                         continue;
2184
2185                 last_slen = fa->fa_slen;
2186                 err = call_fib_entry_notifier(nb, FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE,
2187                                               l->key, KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2188                                               fa, extack);
2189                 if (err)
2190                         return err;
2191         }
2192         return 0;
2193 }
2194
2195 static int fib_table_notify(struct fib_table *tb, struct notifier_block *nb,
2196                             struct netlink_ext_ack *extack)
2197 {
2198         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2199         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2200         t_key key = 0;
2201         int err;
2202
2203         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2204                 err = fib_leaf_notify(l, tb, nb, extack);
2205                 if (err)
2206                         return err;
2207
2208                 key = l->key + 1;
2209                 /* stop in case of wrap around */
2210                 if (key < l->key)
2211                         break;
2212         }
2213         return 0;
2214 }
2215
2216 int fib_notify(struct net *net, struct notifier_block *nb,
2217                struct netlink_ext_ack *extack)
2218 {
2219         unsigned int h;
2220         int err;
2221
2222         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2223                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2224                 struct fib_table *tb;
2225
2226                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2227                         err = fib_table_notify(tb, nb, extack);
2228                         if (err)
2229                                 return err;
2230                 }
2231         }
2232         return 0;
2233 }
2234
2235 static void __trie_free_rcu(struct rcu_head *head)
2236 {
2237         struct fib_table *tb = container_of(head, struct fib_table, rcu);
2238 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2239         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2240
2241         if (tb->tb_data == tb->__data)
2242                 free_percpu(t->stats);
2243 #endif /* CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2244         kfree(tb);
2245 }
2246
2247 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
2248 {
2249         call_rcu(&tb->rcu, __trie_free_rcu);
2250 }
2251
2252 static int fn_trie_dump_leaf(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2253                              struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
2254                              struct fib_dump_filter *filter)
2255 {
2256         unsigned int flags = NLM_F_MULTI;
2257         __be32 xkey = htonl(l->key);
2258         int i, s_i, i_fa, s_fa, err;
2259         struct fib_alias *fa;
2260
2261         if (filter->filter_set ||
2262             !filter->dump_exceptions || !filter->dump_routes)
2263                 flags |= NLM_F_DUMP_FILTERED;
2264
2265         s_i = cb->args[4];
2266         s_fa = cb->args[5];
2267         i = 0;
2268
2269         /* rcu_read_lock is hold by caller */
2270         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2271                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2272
2273                 if (i < s_i)
2274                         goto next;
2275
2276                 i_fa = 0;
2277
2278                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2279                         goto next;
2280
2281                 if (filter->filter_set) {
2282                         if (filter->rt_type && fa->fa_type != filter->rt_type)
2283                                 goto next;
2284
2285                         if ((filter->protocol &&
2286                              fi->fib_protocol != filter->protocol))
2287                                 goto next;
2288
2289                         if (filter->dev &&
2290                             !fib_info_nh_uses_dev(fi, filter->dev))
2291                                 goto next;
2292                 }
2293
2294                 if (filter->dump_routes) {
2295                         if (!s_fa) {
2296                                 struct fib_rt_info fri;
2297
2298                                 fri.fi = fi;
2299                                 fri.tb_id = tb->tb_id;
2300                                 fri.dst = xkey;
2301                                 fri.dst_len = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
2302                                 fri.tos = fa->fa_tos;
2303                                 fri.type = fa->fa_type;
2304                                 fri.offload = READ_ONCE(fa->offload);
2305                                 fri.trap = READ_ONCE(fa->trap);
2306                                 fri.offload_failed = READ_ONCE(fa->offload_failed);
2307                                 err = fib_dump_info(skb,
2308                                                     NETLINK_CB(cb->skb).portid,
2309                                                     cb->nlh->nlmsg_seq,
2310                                                     RTM_NEWROUTE, &fri, flags);
2311                                 if (err < 0)
2312                                         goto stop;
2313                         }
2314
2315                         i_fa++;
2316                 }
2317
2318                 if (filter->dump_exceptions) {
2319                         err = fib_dump_info_fnhe(skb, cb, tb->tb_id, fi,
2320                                                  &i_fa, s_fa, flags);
2321                         if (err < 0)
2322                                 goto stop;
2323                 }
2324
2325 next:
2326                 i++;
2327         }
2328
2329         cb->args[4] = i;
2330         return skb->len;
2331
2332 stop:
2333         cb->args[4] = i;
2334         cb->args[5] = i_fa;
2335         return err;
2336 }
2337
2338 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
2339 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
2340                    struct netlink_callback *cb, struct fib_dump_filter *filter)
2341 {
2342         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2343         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2344         /* Dump starting at last key.
2345          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
2346          */
2347         int count = cb->args[2];
2348         t_key key = cb->args[3];
2349
2350         /* First time here, count and key are both always 0. Count > 0
2351          * and key == 0 means the dump has wrapped around and we are done.
2352          */
2353         if (count && !key)
2354                 return skb->len;
2355
2356         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2357                 int err;
2358
2359                 err = fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb, filter);
2360                 if (err < 0) {
2361                         cb->args[3] = key;
2362                         cb->args[2] = count;
2363                         return err;
2364                 }
2365
2366                 ++count;
2367                 key = l->key + 1;
2368
2369                 memset(&cb->args[4], 0,
2370                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
2371
2372                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
2373                 if (key < l->key)
2374                         break;
2375         }
2376
2377         cb->args[3] = key;
2378         cb->args[2] = count;
2379
2380         return skb->len;
2381 }
2382
2383 void __init fib_trie_init(void)
2384 {
2385         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
2386                                           sizeof(struct fib_alias),
2387                                           0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2388
2389         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
2390                                            LEAF_SIZE,
2391                                            0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2392 }
2393
2394 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id, struct fib_table *alias)
2395 {
2396         struct fib_table *tb;
2397         struct trie *t;
2398         size_t sz = sizeof(*tb);
2399
2400         if (!alias)
2401                 sz += sizeof(struct trie);
2402
2403         tb = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
2404         if (!tb)
2405                 return NULL;
2406
2407         tb->tb_id = id;
2408         tb->tb_num_default = 0;
2409         tb->tb_data = (alias ? alias->__data : tb->__data);
2410
2411         if (alias)
2412                 return tb;
2413
2414         t = (struct trie *) tb->tb_data;
2415         t->kv[0].pos = KEYLENGTH;
2416         t->kv[0].slen = KEYLENGTH;
2417 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2418         t->stats = alloc_percpu(struct trie_use_stats);
2419         if (!t->stats) {
2420                 kfree(tb);
2421                 tb = NULL;
2422         }
2423 #endif
2424
2425         return tb;
2426 }
2427
2428 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2429 /* Depth first Trie walk iterator */
2430 struct fib_trie_iter {
2431         struct seq_net_private p;
2432         struct fib_table *tb;
2433         struct key_vector *tnode;
2434         unsigned int index;
2435         unsigned int depth;
2436 };
2437
2438 static struct key_vector *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
2439 {
2440         unsigned long cindex = iter->index;
2441         struct key_vector *pn = iter->tnode;
2442         t_key pkey;
2443
2444         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
2445                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
2446
2447         while (!IS_TRIE(pn)) {
2448                 while (cindex < child_length(pn)) {
2449                         struct key_vector *n = get_child_rcu(pn, cindex++);
2450
2451                         if (!n)
2452                                 continue;
2453
2454                         if (IS_LEAF(n)) {
2455                                 iter->tnode = pn;
2456                                 iter->index = cindex;
2457                         } else {
2458                                 /* push down one level */
2459                                 iter->tnode = n;
2460                                 iter->index = 0;
2461                                 ++iter->depth;
2462                         }
2463
2464                         return n;
2465                 }
2466
2467                 /* Current node exhausted, pop back up */
2468                 pkey = pn->key;
2469                 pn = node_parent_rcu(pn);
2470                 cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
2471                 --iter->depth;
2472         }
2473
2474         /* record root node so further searches know we are done */
2475         iter->tnode = pn;
2476         iter->index = 0;
2477
2478         return NULL;
2479 }
2480
2481 static struct key_vector *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2482                                              struct trie *t)
2483 {
2484         struct key_vector *n, *pn;
2485
2486         if (!t)
2487                 return NULL;
2488
2489         pn = t->kv;
2490         n = rcu_dereference(pn->tnode[0]);
2491         if (!n)
2492                 return NULL;
2493
2494         if (IS_TNODE(n)) {
2495                 iter->tnode = n;
2496                 iter->index = 0;
2497                 iter->depth = 1;
2498         } else {
2499                 iter->tnode = pn;
2500                 iter->index = 0;
2501                 iter->depth = 0;
2502         }
2503
2504         return n;
2505 }
2506
2507 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2508 {
2509         struct key_vector *n;
2510         struct fib_trie_iter iter;
2511
2512         memset(s, 0, sizeof(*s));
2513
2514         rcu_read_lock();
2515         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2516                 if (IS_LEAF(n)) {
2517                         struct fib_alias *fa;
2518
2519                         s->leaves++;
2520                         s->totdepth += iter.depth;
2521                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2522                                 s->maxdepth = iter.depth;
2523
2524                         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list)
2525                                 ++s->prefixes;
2526                 } else {
2527                         s->tnodes++;
2528                         if (n->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2529                                 s->nodesizes[n->bits]++;
2530                         s->nullpointers += tn_info(n)->empty_children;
2531                 }
2532         }
2533         rcu_read_unlock();
2534 }
2535
2536 /*
2537  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2538  */
2539 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2540 {
2541         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
2542
2543         if (stat->leaves)
2544                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2545         else
2546                 avdepth = 0;
2547
2548         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
2549                    avdepth / 100, avdepth % 100);
2550         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2551
2552         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2553         bytes = LEAF_SIZE * stat->leaves;
2554
2555         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
2556         bytes += sizeof(struct fib_alias) * stat->prefixes;
2557
2558         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2559         bytes += TNODE_SIZE(0) * stat->tnodes;
2560
2561         max = MAX_STAT_DEPTH;
2562         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2563                 max--;
2564
2565         pointers = 0;
2566         for (i = 1; i < max; i++)
2567                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2568                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2569                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2570                 }
2571         seq_putc(seq, '\n');
2572         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2573
2574         bytes += sizeof(struct key_vector *) * pointers;
2575         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2576         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2577 }
2578
2579 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2580 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2581                             const struct trie_use_stats __percpu *stats)
2582 {
2583         struct trie_use_stats s = { 0 };
2584         int cpu;
2585
2586         /* loop through all of the CPUs and gather up the stats */
2587         for_each_possible_cpu(cpu) {
2588                 const struct trie_use_stats *pcpu = per_cpu_ptr(stats, cpu);
2589
2590                 s.gets += pcpu->gets;
2591                 s.backtrack += pcpu->backtrack;
2592                 s.semantic_match_passed += pcpu->semantic_match_passed;
2593                 s.semantic_match_miss += pcpu->semantic_match_miss;
2594                 s.null_node_hit += pcpu->null_node_hit;
2595                 s.resize_node_skipped += pcpu->resize_node_skipped;
2596         }
2597
2598         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2599         seq_printf(seq, "gets = %u\n", s.gets);
2600         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", s.backtrack);
2601         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
2602                    s.semantic_match_passed);
2603         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n", s.semantic_match_miss);
2604         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", s.null_node_hit);
2605         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n", s.resize_node_skipped);
2606 }
2607 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2608
2609 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
2610 {
2611         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
2612                 seq_puts(seq, "Local:\n");
2613         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
2614                 seq_puts(seq, "Main:\n");
2615         else
2616                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
2617 }
2618
2619
2620 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2621 {
2622         struct net *net = (struct net *)seq->private;
2623         unsigned int h;
2624
2625         seq_printf(seq,
2626                    "Basic info: size of leaf:"
2627                    " %zd bytes, size of tnode: %zd bytes.\n",
2628                    LEAF_SIZE, TNODE_SIZE(0));
2629
2630         rcu_read_lock();
2631         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2632                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2633                 struct fib_table *tb;
2634
2635                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2636                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
2637                         struct trie_stat stat;
2638
2639                         if (!t)
2640                                 continue;
2641
2642                         fib_table_print(seq, tb);
2643
2644                         trie_collect_stats(t, &stat);
2645                         trie_show_stats(seq, &stat);
2646 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2647                         trie_show_usage(seq, t->stats);
2648 #endif
2649                 }
2650                 cond_resched_rcu();
2651         }
2652         rcu_read_unlock();
2653
2654         return 0;
2655 }
2656
2657 static struct key_vector *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2658 {
2659         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2660         struct net *net = seq_file_net(seq);
2661         loff_t idx = 0;
2662         unsigned int h;
2663
2664         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2665                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2666                 struct fib_table *tb;
2667
2668                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2669                         struct key_vector *n;
2670
2671                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2672                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2673                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2674                                 if (pos == idx++) {
2675                                         iter->tb = tb;
2676                                         return n;
2677                                 }
2678                 }
2679         }
2680
2681         return NULL;
2682 }
2683
2684 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2685         __acquires(RCU)
2686 {
2687         rcu_read_lock();
2688         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2689 }
2690
2691 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2692 {
2693         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2694         struct net *net = seq_file_net(seq);
2695         struct fib_table *tb = iter->tb;
2696         struct hlist_node *tb_node;
2697         unsigned int h;
2698         struct key_vector *n;
2699
2700         ++*pos;
2701         /* next node in same table */
2702         n = fib_trie_get_next(iter);
2703         if (n)
2704                 return n;
2705
2706         /* walk rest of this hash chain */
2707         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2708         while ((tb_node = rcu_dereference(hlist_next_rcu(&tb->tb_hlist)))) {
2709                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2710                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2711                 if (n)
2712                         goto found;
2713         }
2714
2715         /* new hash chain */
2716         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2717                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2718                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2719                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2720                         if (n)
2721                                 goto found;
2722                 }
2723         }
2724         return NULL;
2725
2726 found:
2727         iter->tb = tb;
2728         return n;
2729 }
2730
2731 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2732         __releases(RCU)
2733 {
2734         rcu_read_unlock();
2735 }
2736
2737 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2738 {
2739         while (n-- > 0)
2740                 seq_puts(seq, "   ");
2741 }
2742
2743 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2744 {
2745         switch (s) {
2746         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2747         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2748         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2749         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2750         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2751         default:
2752                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2753                 return buf;
2754         }
2755 }
2756
2757 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2758         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2759         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2760         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2761         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2762         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2763         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2764         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2765         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2766         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2767         [RTN_THROW] = "THROW",
2768         [RTN_NAT] = "NAT",
2769         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2770 };
2771
2772 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2773 {
2774         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2775                 return rtn_type_names[t];
2776         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2777         return buf;
2778 }
2779
2780 /* Pretty print the trie */
2781 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2782 {
2783         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2784         struct key_vector *n = v;
2785
2786         if (IS_TRIE(node_parent_rcu(n)))
2787                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2788
2789         if (IS_TNODE(n)) {
2790                 __be32 prf = htonl(n->key);
2791
2792                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2793                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%zu %u %u %u\n",
2794                            &prf, KEYLENGTH - n->pos - n->bits, n->bits,
2795                            tn_info(n)->full_children,
2796                            tn_info(n)->empty_children);
2797         } else {
2798                 __be32 val = htonl(n->key);
2799                 struct fib_alias *fa;
2800
2801                 seq_indent(seq, iter->depth);
2802                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2803
2804                 hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
2805                         char buf1[32], buf2[32];
2806
2807                         seq_indent(seq, iter->depth + 1);
2808                         seq_printf(seq, "  /%zu %s %s",
2809                                    KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2810                                    rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2811                                              fa->fa_info->fib_scope),
2812                                    rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2813                                             fa->fa_type));
2814                         if (fa->fa_tos)
2815                                 seq_printf(seq, " tos=%d", fa->fa_tos);
2816                         seq_putc(seq, '\n');
2817                 }
2818         }
2819
2820         return 0;
2821 }
2822
2823 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2824         .start  = fib_trie_seq_start,
2825         .next   = fib_trie_seq_next,
2826         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2827         .show   = fib_trie_seq_show,
2828 };
2829
2830 struct fib_route_iter {
2831         struct seq_net_private p;
2832         struct fib_table *main_tb;
2833         struct key_vector *tnode;
2834         loff_t  pos;
2835         t_key   key;
2836 };
2837
2838 static struct key_vector *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter,
2839                                             loff_t pos)
2840 {
2841         struct key_vector *l, **tp = &iter->tnode;
2842         t_key key;
2843
2844         /* use cached location of previously found key */
2845         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos) {
2846                 key = iter->key;
2847         } else {
2848                 iter->pos = 1;
2849                 key = 0;
2850         }
2851
2852         pos -= iter->pos;
2853
2854         while ((l = leaf_walk_rcu(tp, key)) && (pos-- > 0)) {
2855                 key = l->key + 1;
2856                 iter->pos++;
2857                 l = NULL;
2858
2859                 /* handle unlikely case of a key wrap */
2860                 if (!key)
2861                         break;
2862         }
2863
2864         if (l)
2865                 iter->key = l->key;     /* remember it */
2866         else
2867                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2868
2869         return l;
2870 }
2871
2872 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2873         __acquires(RCU)
2874 {
2875         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2876         struct fib_table *tb;
2877         struct trie *t;
2878
2879         rcu_read_lock();
2880
2881         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2882         if (!tb)
2883                 return NULL;
2884
2885         iter->main_tb = tb;
2886         t = (struct trie *)tb->tb_data;
2887         iter->tnode = t->kv;
2888
2889         if (*pos != 0)
2890                 return fib_route_get_idx(iter, *pos);
2891
2892         iter->pos = 0;
2893         iter->key = KEY_MAX;
2894
2895         return SEQ_START_TOKEN;
2896 }
2897
2898 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2899 {
2900         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2901         struct key_vector *l = NULL;
2902         t_key key = iter->key + 1;
2903
2904         ++*pos;
2905
2906         /* only allow key of 0 for start of sequence */
2907         if ((v == SEQ_START_TOKEN) || key)
2908                 l = leaf_walk_rcu(&iter->tnode, key);
2909
2910         if (l) {
2911                 iter->key = l->key;
2912                 iter->pos++;
2913         } else {
2914                 iter->pos = 0;
2915         }
2916
2917         return l;
2918 }
2919
2920 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2921         __releases(RCU)
2922 {
2923         rcu_read_unlock();
2924 }
2925
2926 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, struct fib_info *fi)
2927 {
2928         unsigned int flags = 0;
2929
2930         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2931                 flags = RTF_REJECT;
2932         if (fi) {
2933                 const struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2934
2935                 if (nhc->nhc_gw.ipv4)
2936                         flags |= RTF_GATEWAY;
2937         }
2938         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2939                 flags |= RTF_HOST;
2940         flags |= RTF_UP;
2941         return flags;
2942 }
2943
2944 /*
2945  *      This outputs /proc/net/route.
2946  *      The format of the file is not supposed to be changed
2947  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2948  *      legacy utilities
2949  */
2950 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2951 {
2952         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2953         struct fib_table *tb = iter->main_tb;
2954         struct fib_alias *fa;
2955         struct key_vector *l = v;
2956         __be32 prefix;
2957
2958         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2959                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2960                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2961                            "\tWindow\tIRTT");
2962                 return 0;
2963         }
2964
2965         prefix = htonl(l->key);
2966
2967         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2968                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2969                 __be32 mask = inet_make_mask(KEYLENGTH - fa->fa_slen);
2970                 unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2971
2972                 if ((fa->fa_type == RTN_BROADCAST) ||
2973                     (fa->fa_type == RTN_MULTICAST))
2974                         continue;
2975
2976                 if (fa->tb_id != tb->tb_id)
2977                         continue;
2978
2979                 seq_setwidth(seq, 127);
2980
2981                 if (fi) {
2982                         struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2983                         __be32 gw = 0;
2984
2985                         if (nhc->nhc_gw_family == AF_INET)
2986                                 gw = nhc->nhc_gw.ipv4;
2987
2988                         seq_printf(seq,
2989                                    "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2990                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2991                                    nhc->nhc_dev ? nhc->nhc_dev->name : "*",
2992                                    prefix, gw, flags, 0, 0,
2993                                    fi->fib_priority,
2994                                    mask,
2995                                    (fi->fib_advmss ?
2996                                     fi->fib_advmss + 40 : 0),
2997                                    fi->fib_window,
2998                                    fi->fib_rtt >> 3);
2999                 } else {
3000                         seq_printf(seq,
3001                                    "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
3002                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
3003                                    prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
3004                                    mask, 0, 0, 0);
3005                 }
3006                 seq_pad(seq, '\n');
3007         }
3008
3009         return 0;
3010 }
3011
3012 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
3013         .start  = fib_route_seq_start,
3014         .next   = fib_route_seq_next,
3015         .stop   = fib_route_seq_stop,
3016         .show   = fib_route_seq_show,
3017 };
3018
3019 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
3020 {
3021         if (!proc_create_net("fib_trie", 0444, net->proc_net, &fib_trie_seq_ops,
3022                         sizeof(struct fib_trie_iter)))
3023                 goto out1;
3024
3025         if (!proc_create_net_single("fib_triestat", 0444, net->proc_net,
3026                         fib_triestat_seq_show, NULL))
3027                 goto out2;
3028
3029         if (!proc_create_net("route", 0444, net->proc_net, &fib_route_seq_ops,
3030                         sizeof(struct fib_route_iter)))
3031                 goto out3;
3032
3033         return 0;
3034
3035 out3:
3036         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3037 out2:
3038         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3039 out1:
3040         return -ENOMEM;
3041 }
3042
3043 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
3044 {
3045         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3046         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3047         remove_proc_entry("route", net->proc_net);
3048 }
3049
3050 #endif /* CONFIG_PROC_FS */