Merge tag 'net-5.19-final' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/netdev/net
[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/inet_dscp.h>
65 #include <net/ip.h>
66 #include <net/protocol.h>
67 #include <net/route.h>
68 #include <net/tcp.h>
69 #include <net/sock.h>
70 #include <net/ip_fib.h>
71 #include <net/fib_notifier.h>
72 #include <trace/events/fib.h>
73 #include "fib_lookup.h"
74
75 static int call_fib_entry_notifier(struct notifier_block *nb,
76                                    enum fib_event_type event_type, u32 dst,
77                                    int dst_len, struct fib_alias *fa,
78                                    struct netlink_ext_ack *extack)
79 {
80         struct fib_entry_notifier_info info = {
81                 .info.extack = extack,
82                 .dst = dst,
83                 .dst_len = dst_len,
84                 .fi = fa->fa_info,
85                 .dscp = fa->fa_dscp,
86                 .type = fa->fa_type,
87                 .tb_id = fa->tb_id,
88         };
89         return call_fib4_notifier(nb, event_type, &info.info);
90 }
91
92 static int call_fib_entry_notifiers(struct net *net,
93                                     enum fib_event_type event_type, u32 dst,
94                                     int dst_len, struct fib_alias *fa,
95                                     struct netlink_ext_ack *extack)
96 {
97         struct fib_entry_notifier_info info = {
98                 .info.extack = extack,
99                 .dst = dst,
100                 .dst_len = dst_len,
101                 .fi = fa->fa_info,
102                 .dscp = fa->fa_dscp,
103                 .type = fa->fa_type,
104                 .tb_id = fa->tb_id,
105         };
106         return call_fib4_notifiers(net, event_type, &info.info);
107 }
108
109 #define MAX_STAT_DEPTH 32
110
111 #define KEYLENGTH       (8*sizeof(t_key))
112 #define KEY_MAX         ((t_key)~0)
113
114 typedef unsigned int t_key;
115
116 #define IS_TRIE(n)      ((n)->pos >= KEYLENGTH)
117 #define IS_TNODE(n)     ((n)->bits)
118 #define IS_LEAF(n)      (!(n)->bits)
119
120 struct key_vector {
121         t_key key;
122         unsigned char pos;              /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
123         unsigned char bits;             /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
124         unsigned char slen;
125         union {
126                 /* This list pointer if valid if (pos | bits) == 0 (LEAF) */
127                 struct hlist_head leaf;
128                 /* This array is valid if (pos | bits) > 0 (TNODE) */
129                 struct key_vector __rcu *tnode[0];
130         };
131 };
132
133 struct tnode {
134         struct rcu_head rcu;
135         t_key empty_children;           /* KEYLENGTH bits needed */
136         t_key full_children;            /* KEYLENGTH bits needed */
137         struct key_vector __rcu *parent;
138         struct key_vector kv[1];
139 #define tn_bits kv[0].bits
140 };
141
142 #define TNODE_SIZE(n)   offsetof(struct tnode, kv[0].tnode[n])
143 #define LEAF_SIZE       TNODE_SIZE(1)
144
145 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
146 struct trie_use_stats {
147         unsigned int gets;
148         unsigned int backtrack;
149         unsigned int semantic_match_passed;
150         unsigned int semantic_match_miss;
151         unsigned int null_node_hit;
152         unsigned int resize_node_skipped;
153 };
154 #endif
155
156 struct trie_stat {
157         unsigned int totdepth;
158         unsigned int maxdepth;
159         unsigned int tnodes;
160         unsigned int leaves;
161         unsigned int nullpointers;
162         unsigned int prefixes;
163         unsigned int nodesizes[MAX_STAT_DEPTH];
164 };
165
166 struct trie {
167         struct key_vector kv[1];
168 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
169         struct trie_use_stats __percpu *stats;
170 #endif
171 };
172
173 static struct key_vector *resize(struct trie *t, struct key_vector *tn);
174 static unsigned int tnode_free_size;
175
176 /*
177  * synchronize_rcu after call_rcu for outstanding dirty memory; it should be
178  * especially useful before resizing the root node with PREEMPT_NONE configs;
179  * the value was obtained experimentally, aiming to avoid visible slowdown.
180  */
181 unsigned int sysctl_fib_sync_mem = 512 * 1024;
182 unsigned int sysctl_fib_sync_mem_min = 64 * 1024;
183 unsigned int sysctl_fib_sync_mem_max = 64 * 1024 * 1024;
184
185 static struct kmem_cache *fn_alias_kmem __ro_after_init;
186 static struct kmem_cache *trie_leaf_kmem __ro_after_init;
187
188 static inline struct tnode *tn_info(struct key_vector *kv)
189 {
190         return container_of(kv, struct tnode, kv[0]);
191 }
192
193 /* caller must hold RTNL */
194 #define node_parent(tn) rtnl_dereference(tn_info(tn)->parent)
195 #define get_child(tn, i) rtnl_dereference((tn)->tnode[i])
196
197 /* caller must hold RCU read lock or RTNL */
198 #define node_parent_rcu(tn) rcu_dereference_rtnl(tn_info(tn)->parent)
199 #define get_child_rcu(tn, i) rcu_dereference_rtnl((tn)->tnode[i])
200
201 /* wrapper for rcu_assign_pointer */
202 static inline void node_set_parent(struct key_vector *n, struct key_vector *tp)
203 {
204         if (n)
205                 rcu_assign_pointer(tn_info(n)->parent, tp);
206 }
207
208 #define NODE_INIT_PARENT(n, p) RCU_INIT_POINTER(tn_info(n)->parent, p)
209
210 /* This provides us with the number of children in this node, in the case of a
211  * leaf this will return 0 meaning none of the children are accessible.
212  */
213 static inline unsigned long child_length(const struct key_vector *tn)
214 {
215         return (1ul << tn->bits) & ~(1ul);
216 }
217
218 #define get_cindex(key, kv) (((key) ^ (kv)->key) >> (kv)->pos)
219
220 static inline unsigned long get_index(t_key key, struct key_vector *kv)
221 {
222         unsigned long index = key ^ kv->key;
223
224         if ((BITS_PER_LONG <= KEYLENGTH) && (KEYLENGTH == kv->pos))
225                 return 0;
226
227         return index >> kv->pos;
228 }
229
230 /* To understand this stuff, an understanding of keys and all their bits is
231  * necessary. Every node in the trie has a key associated with it, but not
232  * all of the bits in that key are significant.
233  *
234  * Consider a node 'n' and its parent 'tp'.
235  *
236  * If n is a leaf, every bit in its key is significant. Its presence is
237  * necessitated by path compression, since during a tree traversal (when
238  * searching for a leaf - unless we are doing an insertion) we will completely
239  * ignore all skipped bits we encounter. Thus we need to verify, at the end of
240  * a potentially successful search, that we have indeed been walking the
241  * correct key path.
242  *
243  * Note that we can never "miss" the correct key in the tree if present by
244  * following the wrong path. Path compression ensures that segments of the key
245  * that are the same for all keys with a given prefix are skipped, but the
246  * skipped part *is* identical for each node in the subtrie below the skipped
247  * bit! trie_insert() in this implementation takes care of that.
248  *
249  * if n is an internal node - a 'tnode' here, the various parts of its key
250  * have many different meanings.
251  *
252  * Example:
253  * _________________________________________________________________
254  * | i | i | i | i | i | i | i | N | N | N | S | S | S | S | S | C |
255  * -----------------------------------------------------------------
256  *  31  30  29  28  27  26  25  24  23  22  21  20  19  18  17  16
257  *
258  * _________________________________________________________________
259  * | C | C | C | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u |
260  * -----------------------------------------------------------------
261  *  15  14  13  12  11  10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
262  *
263  * tp->pos = 22
264  * tp->bits = 3
265  * n->pos = 13
266  * n->bits = 4
267  *
268  * First, let's just ignore the bits that come before the parent tp, that is
269  * the bits from (tp->pos + tp->bits) to 31. They are *known* but at this
270  * point we do not use them for anything.
271  *
272  * The bits from (tp->pos) to (tp->pos + tp->bits - 1) - "N", above - are the
273  * index into the parent's child array. That is, they will be used to find
274  * 'n' among tp's children.
275  *
276  * The bits from (n->pos + n->bits) to (tp->pos - 1) - "S" - are skipped bits
277  * for the node n.
278  *
279  * All the bits we have seen so far are significant to the node n. The rest
280  * of the bits are really not needed or indeed known in n->key.
281  *
282  * The bits from (n->pos) to (n->pos + n->bits - 1) - "C" - are the index into
283  * n's child array, and will of course be different for each child.
284  *
285  * The rest of the bits, from 0 to (n->pos -1) - "u" - are completely unknown
286  * at this point.
287  */
288
289 static const int halve_threshold = 25;
290 static const int inflate_threshold = 50;
291 static const int halve_threshold_root = 15;
292 static const int inflate_threshold_root = 30;
293
294 static void __alias_free_mem(struct rcu_head *head)
295 {
296         struct fib_alias *fa = container_of(head, struct fib_alias, rcu);
297         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, fa);
298 }
299
300 static inline void alias_free_mem_rcu(struct fib_alias *fa)
301 {
302         call_rcu(&fa->rcu, __alias_free_mem);
303 }
304
305 #define TNODE_VMALLOC_MAX \
306         ilog2((SIZE_MAX - TNODE_SIZE(0)) / sizeof(struct key_vector *))
307
308 static void __node_free_rcu(struct rcu_head *head)
309 {
310         struct tnode *n = container_of(head, struct tnode, rcu);
311
312         if (!n->tn_bits)
313                 kmem_cache_free(trie_leaf_kmem, n);
314         else
315                 kvfree(n);
316 }
317
318 #define node_free(n) call_rcu(&tn_info(n)->rcu, __node_free_rcu)
319
320 static struct tnode *tnode_alloc(int bits)
321 {
322         size_t size;
323
324         /* verify bits is within bounds */
325         if (bits > TNODE_VMALLOC_MAX)
326                 return NULL;
327
328         /* determine size and verify it is non-zero and didn't overflow */
329         size = TNODE_SIZE(1ul << bits);
330
331         if (size <= PAGE_SIZE)
332                 return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
333         else
334                 return vzalloc(size);
335 }
336
337 static inline void empty_child_inc(struct key_vector *n)
338 {
339         tn_info(n)->empty_children++;
340
341         if (!tn_info(n)->empty_children)
342                 tn_info(n)->full_children++;
343 }
344
345 static inline void empty_child_dec(struct key_vector *n)
346 {
347         if (!tn_info(n)->empty_children)
348                 tn_info(n)->full_children--;
349
350         tn_info(n)->empty_children--;
351 }
352
353 static struct key_vector *leaf_new(t_key key, struct fib_alias *fa)
354 {
355         struct key_vector *l;
356         struct tnode *kv;
357
358         kv = kmem_cache_alloc(trie_leaf_kmem, GFP_KERNEL);
359         if (!kv)
360                 return NULL;
361
362         /* initialize key vector */
363         l = kv->kv;
364         l->key = key;
365         l->pos = 0;
366         l->bits = 0;
367         l->slen = fa->fa_slen;
368
369         /* link leaf to fib alias */
370         INIT_HLIST_HEAD(&l->leaf);
371         hlist_add_head(&fa->fa_list, &l->leaf);
372
373         return l;
374 }
375
376 static struct key_vector *tnode_new(t_key key, int pos, int bits)
377 {
378         unsigned int shift = pos + bits;
379         struct key_vector *tn;
380         struct tnode *tnode;
381
382         /* verify bits and pos their msb bits clear and values are valid */
383         BUG_ON(!bits || (shift > KEYLENGTH));
384
385         tnode = tnode_alloc(bits);
386         if (!tnode)
387                 return NULL;
388
389         pr_debug("AT %p s=%zu %zu\n", tnode, TNODE_SIZE(0),
390                  sizeof(struct key_vector *) << bits);
391
392         if (bits == KEYLENGTH)
393                 tnode->full_children = 1;
394         else
395                 tnode->empty_children = 1ul << bits;
396
397         tn = tnode->kv;
398         tn->key = (shift < KEYLENGTH) ? (key >> shift) << shift : 0;
399         tn->pos = pos;
400         tn->bits = bits;
401         tn->slen = pos;
402
403         return tn;
404 }
405
406 /* Check whether a tnode 'n' is "full", i.e. it is an internal node
407  * and no bits are skipped. See discussion in dyntree paper p. 6
408  */
409 static inline int tnode_full(struct key_vector *tn, struct key_vector *n)
410 {
411         return n && ((n->pos + n->bits) == tn->pos) && IS_TNODE(n);
412 }
413
414 /* Add a child at position i overwriting the old value.
415  * Update the value of full_children and empty_children.
416  */
417 static void put_child(struct key_vector *tn, unsigned long i,
418                       struct key_vector *n)
419 {
420         struct key_vector *chi = get_child(tn, i);
421         int isfull, wasfull;
422
423         BUG_ON(i >= child_length(tn));
424
425         /* update emptyChildren, overflow into fullChildren */
426         if (!n && chi)
427                 empty_child_inc(tn);
428         if (n && !chi)
429                 empty_child_dec(tn);
430
431         /* update fullChildren */
432         wasfull = tnode_full(tn, chi);
433         isfull = tnode_full(tn, n);
434
435         if (wasfull && !isfull)
436                 tn_info(tn)->full_children--;
437         else if (!wasfull && isfull)
438                 tn_info(tn)->full_children++;
439
440         if (n && (tn->slen < n->slen))
441                 tn->slen = n->slen;
442
443         rcu_assign_pointer(tn->tnode[i], n);
444 }
445
446 static void update_children(struct key_vector *tn)
447 {
448         unsigned long i;
449
450         /* update all of the child parent pointers */
451         for (i = child_length(tn); i;) {
452                 struct key_vector *inode = get_child(tn, --i);
453
454                 if (!inode)
455                         continue;
456
457                 /* Either update the children of a tnode that
458                  * already belongs to us or update the child
459                  * to point to ourselves.
460                  */
461                 if (node_parent(inode) == tn)
462                         update_children(inode);
463                 else
464                         node_set_parent(inode, tn);
465         }
466 }
467
468 static inline void put_child_root(struct key_vector *tp, t_key key,
469                                   struct key_vector *n)
470 {
471         if (IS_TRIE(tp))
472                 rcu_assign_pointer(tp->tnode[0], n);
473         else
474                 put_child(tp, get_index(key, tp), n);
475 }
476
477 static inline void tnode_free_init(struct key_vector *tn)
478 {
479         tn_info(tn)->rcu.next = NULL;
480 }
481
482 static inline void tnode_free_append(struct key_vector *tn,
483                                      struct key_vector *n)
484 {
485         tn_info(n)->rcu.next = tn_info(tn)->rcu.next;
486         tn_info(tn)->rcu.next = &tn_info(n)->rcu;
487 }
488
489 static void tnode_free(struct key_vector *tn)
490 {
491         struct callback_head *head = &tn_info(tn)->rcu;
492
493         while (head) {
494                 head = head->next;
495                 tnode_free_size += TNODE_SIZE(1ul << tn->bits);
496                 node_free(tn);
497
498                 tn = container_of(head, struct tnode, rcu)->kv;
499         }
500
501         if (tnode_free_size >= READ_ONCE(sysctl_fib_sync_mem)) {
502                 tnode_free_size = 0;
503                 synchronize_rcu();
504         }
505 }
506
507 static struct key_vector *replace(struct trie *t,
508                                   struct key_vector *oldtnode,
509                                   struct key_vector *tn)
510 {
511         struct key_vector *tp = node_parent(oldtnode);
512         unsigned long i;
513
514         /* setup the parent pointer out of and back into this node */
515         NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
516         put_child_root(tp, tn->key, tn);
517
518         /* update all of the child parent pointers */
519         update_children(tn);
520
521         /* all pointers should be clean so we are done */
522         tnode_free(oldtnode);
523
524         /* resize children now that oldtnode is freed */
525         for (i = child_length(tn); i;) {
526                 struct key_vector *inode = get_child(tn, --i);
527
528                 /* resize child node */
529                 if (tnode_full(tn, inode))
530                         tn = resize(t, inode);
531         }
532
533         return tp;
534 }
535
536 static struct key_vector *inflate(struct trie *t,
537                                   struct key_vector *oldtnode)
538 {
539         struct key_vector *tn;
540         unsigned long i;
541         t_key m;
542
543         pr_debug("In inflate\n");
544
545         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos - 1, oldtnode->bits + 1);
546         if (!tn)
547                 goto notnode;
548
549         /* prepare oldtnode to be freed */
550         tnode_free_init(oldtnode);
551
552         /* Assemble all of the pointers in our cluster, in this case that
553          * represents all of the pointers out of our allocated nodes that
554          * point to existing tnodes and the links between our allocated
555          * nodes.
556          */
557         for (i = child_length(oldtnode), m = 1u << tn->pos; i;) {
558                 struct key_vector *inode = get_child(oldtnode, --i);
559                 struct key_vector *node0, *node1;
560                 unsigned long j, k;
561
562                 /* An empty child */
563                 if (!inode)
564                         continue;
565
566                 /* A leaf or an internal node with skipped bits */
567                 if (!tnode_full(oldtnode, inode)) {
568                         put_child(tn, get_index(inode->key, tn), inode);
569                         continue;
570                 }
571
572                 /* drop the node in the old tnode free list */
573                 tnode_free_append(oldtnode, inode);
574
575                 /* An internal node with two children */
576                 if (inode->bits == 1) {
577                         put_child(tn, 2 * i + 1, get_child(inode, 1));
578                         put_child(tn, 2 * i, get_child(inode, 0));
579                         continue;
580                 }
581
582                 /* We will replace this node 'inode' with two new
583                  * ones, 'node0' and 'node1', each with half of the
584                  * original children. The two new nodes will have
585                  * a position one bit further down the key and this
586                  * means that the "significant" part of their keys
587                  * (see the discussion near the top of this file)
588                  * will differ by one bit, which will be "0" in
589                  * node0's key and "1" in node1's key. Since we are
590                  * moving the key position by one step, the bit that
591                  * we are moving away from - the bit at position
592                  * (tn->pos) - is the one that will differ between
593                  * node0 and node1. So... we synthesize that bit in the
594                  * two new keys.
595                  */
596                 node1 = tnode_new(inode->key | m, inode->pos, inode->bits - 1);
597                 if (!node1)
598                         goto nomem;
599                 node0 = tnode_new(inode->key, inode->pos, inode->bits - 1);
600
601                 tnode_free_append(tn, node1);
602                 if (!node0)
603                         goto nomem;
604                 tnode_free_append(tn, node0);
605
606                 /* populate child pointers in new nodes */
607                 for (k = child_length(inode), j = k / 2; j;) {
608                         put_child(node1, --j, get_child(inode, --k));
609                         put_child(node0, j, get_child(inode, j));
610                         put_child(node1, --j, get_child(inode, --k));
611                         put_child(node0, j, get_child(inode, j));
612                 }
613
614                 /* link new nodes to parent */
615                 NODE_INIT_PARENT(node1, tn);
616                 NODE_INIT_PARENT(node0, tn);
617
618                 /* link parent to nodes */
619                 put_child(tn, 2 * i + 1, node1);
620                 put_child(tn, 2 * i, node0);
621         }
622
623         /* setup the parent pointers into and out of this node */
624         return replace(t, oldtnode, tn);
625 nomem:
626         /* all pointers should be clean so we are done */
627         tnode_free(tn);
628 notnode:
629         return NULL;
630 }
631
632 static struct key_vector *halve(struct trie *t,
633                                 struct key_vector *oldtnode)
634 {
635         struct key_vector *tn;
636         unsigned long i;
637
638         pr_debug("In halve\n");
639
640         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos + 1, oldtnode->bits - 1);
641         if (!tn)
642                 goto notnode;
643
644         /* prepare oldtnode to be freed */
645         tnode_free_init(oldtnode);
646
647         /* Assemble all of the pointers in our cluster, in this case that
648          * represents all of the pointers out of our allocated nodes that
649          * point to existing tnodes and the links between our allocated
650          * nodes.
651          */
652         for (i = child_length(oldtnode); i;) {
653                 struct key_vector *node1 = get_child(oldtnode, --i);
654                 struct key_vector *node0 = get_child(oldtnode, --i);
655                 struct key_vector *inode;
656
657                 /* At least one of the children is empty */
658                 if (!node1 || !node0) {
659                         put_child(tn, i / 2, node1 ? : node0);
660                         continue;
661                 }
662
663                 /* Two nonempty children */
664                 inode = tnode_new(node0->key, oldtnode->pos, 1);
665                 if (!inode)
666                         goto nomem;
667                 tnode_free_append(tn, inode);
668
669                 /* initialize pointers out of node */
670                 put_child(inode, 1, node1);
671                 put_child(inode, 0, node0);
672                 NODE_INIT_PARENT(inode, tn);
673
674                 /* link parent to node */
675                 put_child(tn, i / 2, inode);
676         }
677
678         /* setup the parent pointers into and out of this node */
679         return replace(t, oldtnode, tn);
680 nomem:
681         /* all pointers should be clean so we are done */
682         tnode_free(tn);
683 notnode:
684         return NULL;
685 }
686
687 static struct key_vector *collapse(struct trie *t,
688                                    struct key_vector *oldtnode)
689 {
690         struct key_vector *n, *tp;
691         unsigned long i;
692
693         /* scan the tnode looking for that one child that might still exist */
694         for (n = NULL, i = child_length(oldtnode); !n && i;)
695                 n = get_child(oldtnode, --i);
696
697         /* compress one level */
698         tp = node_parent(oldtnode);
699         put_child_root(tp, oldtnode->key, n);
700         node_set_parent(n, tp);
701
702         /* drop dead node */
703         node_free(oldtnode);
704
705         return tp;
706 }
707
708 static unsigned char update_suffix(struct key_vector *tn)
709 {
710         unsigned char slen = tn->pos;
711         unsigned long stride, i;
712         unsigned char slen_max;
713
714         /* only vector 0 can have a suffix length greater than or equal to
715          * tn->pos + tn->bits, the second highest node will have a suffix
716          * length at most of tn->pos + tn->bits - 1
717          */
718         slen_max = min_t(unsigned char, tn->pos + tn->bits - 1, tn->slen);
719
720         /* search though the list of children looking for nodes that might
721          * have a suffix greater than the one we currently have.  This is
722          * why we start with a stride of 2 since a stride of 1 would
723          * represent the nodes with suffix length equal to tn->pos
724          */
725         for (i = 0, stride = 0x2ul ; i < child_length(tn); i += stride) {
726                 struct key_vector *n = get_child(tn, i);
727
728                 if (!n || (n->slen <= slen))
729                         continue;
730
731                 /* update stride and slen based on new value */
732                 stride <<= (n->slen - slen);
733                 slen = n->slen;
734                 i &= ~(stride - 1);
735
736                 /* stop searching if we have hit the maximum possible value */
737                 if (slen >= slen_max)
738                         break;
739         }
740
741         tn->slen = slen;
742
743         return slen;
744 }
745
746 /* From "Implementing a dynamic compressed trie" by Stefan Nilsson of
747  * the Helsinki University of Technology and Matti Tikkanen of Nokia
748  * Telecommunications, page 6:
749  * "A node is doubled if the ratio of non-empty children to all
750  * children in the *doubled* node is at least 'high'."
751  *
752  * 'high' in this instance is the variable 'inflate_threshold'. It
753  * is expressed as a percentage, so we multiply it with
754  * child_length() and instead of multiplying by 2 (since the
755  * child array will be doubled by inflate()) and multiplying
756  * the left-hand side by 100 (to handle the percentage thing) we
757  * multiply the left-hand side by 50.
758  *
759  * The left-hand side may look a bit weird: child_length(tn)
760  * - tn->empty_children is of course the number of non-null children
761  * in the current node. tn->full_children is the number of "full"
762  * children, that is non-null tnodes with a skip value of 0.
763  * All of those will be doubled in the resulting inflated tnode, so
764  * we just count them one extra time here.
765  *
766  * A clearer way to write this would be:
767  *
768  * to_be_doubled = tn->full_children;
769  * not_to_be_doubled = child_length(tn) - tn->empty_children -
770  *     tn->full_children;
771  *
772  * new_child_length = child_length(tn) * 2;
773  *
774  * new_fill_factor = 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) /
775  *      new_child_length;
776  * if (new_fill_factor >= inflate_threshold)
777  *
778  * ...and so on, tho it would mess up the while () loop.
779  *
780  * anyway,
781  * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) / new_child_length >=
782  *      inflate_threshold
783  *
784  * avoid a division:
785  * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) >=
786  *      inflate_threshold * new_child_length
787  *
788  * expand not_to_be_doubled and to_be_doubled, and shorten:
789  * 100 * (child_length(tn) - tn->empty_children +
790  *    tn->full_children) >= inflate_threshold * new_child_length
791  *
792  * expand new_child_length:
793  * 100 * (child_length(tn) - tn->empty_children +
794  *    tn->full_children) >=
795  *      inflate_threshold * child_length(tn) * 2
796  *
797  * shorten again:
798  * 50 * (tn->full_children + child_length(tn) -
799  *    tn->empty_children) >= inflate_threshold *
800  *    child_length(tn)
801  *
802  */
803 static inline bool should_inflate(struct key_vector *tp, struct key_vector *tn)
804 {
805         unsigned long used = child_length(tn);
806         unsigned long threshold = used;
807
808         /* Keep root node larger */
809         threshold *= IS_TRIE(tp) ? inflate_threshold_root : inflate_threshold;
810         used -= tn_info(tn)->empty_children;
811         used += tn_info(tn)->full_children;
812
813         /* if bits == KEYLENGTH then pos = 0, and will fail below */
814
815         return (used > 1) && tn->pos && ((50 * used) >= threshold);
816 }
817
818 static inline bool should_halve(struct key_vector *tp, struct key_vector *tn)
819 {
820         unsigned long used = child_length(tn);
821         unsigned long threshold = used;
822
823         /* Keep root node larger */
824         threshold *= IS_TRIE(tp) ? halve_threshold_root : halve_threshold;
825         used -= tn_info(tn)->empty_children;
826
827         /* if bits == KEYLENGTH then used = 100% on wrap, and will fail below */
828
829         return (used > 1) && (tn->bits > 1) && ((100 * used) < threshold);
830 }
831
832 static inline bool should_collapse(struct key_vector *tn)
833 {
834         unsigned long used = child_length(tn);
835
836         used -= tn_info(tn)->empty_children;
837
838         /* account for bits == KEYLENGTH case */
839         if ((tn->bits == KEYLENGTH) && tn_info(tn)->full_children)
840                 used -= KEY_MAX;
841
842         /* One child or none, time to drop us from the trie */
843         return used < 2;
844 }
845
846 #define MAX_WORK 10
847 static struct key_vector *resize(struct trie *t, struct key_vector *tn)
848 {
849 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
850         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
851 #endif
852         struct key_vector *tp = node_parent(tn);
853         unsigned long cindex = get_index(tn->key, tp);
854         int max_work = MAX_WORK;
855
856         pr_debug("In tnode_resize %p inflate_threshold=%d threshold=%d\n",
857                  tn, inflate_threshold, halve_threshold);
858
859         /* track the tnode via the pointer from the parent instead of
860          * doing it ourselves.  This way we can let RCU fully do its
861          * thing without us interfering
862          */
863         BUG_ON(tn != get_child(tp, cindex));
864
865         /* Double as long as the resulting node has a number of
866          * nonempty nodes that are above the threshold.
867          */
868         while (should_inflate(tp, tn) && max_work) {
869                 tp = inflate(t, tn);
870                 if (!tp) {
871 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
872                         this_cpu_inc(stats->resize_node_skipped);
873 #endif
874                         break;
875                 }
876
877                 max_work--;
878                 tn = get_child(tp, cindex);
879         }
880
881         /* update parent in case inflate failed */
882         tp = node_parent(tn);
883
884         /* Return if at least one inflate is run */
885         if (max_work != MAX_WORK)
886                 return tp;
887
888         /* Halve as long as the number of empty children in this
889          * node is above threshold.
890          */
891         while (should_halve(tp, tn) && max_work) {
892                 tp = halve(t, tn);
893                 if (!tp) {
894 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
895                         this_cpu_inc(stats->resize_node_skipped);
896 #endif
897                         break;
898                 }
899
900                 max_work--;
901                 tn = get_child(tp, cindex);
902         }
903
904         /* Only one child remains */
905         if (should_collapse(tn))
906                 return collapse(t, tn);
907
908         /* update parent in case halve failed */
909         return node_parent(tn);
910 }
911
912 static void node_pull_suffix(struct key_vector *tn, unsigned char slen)
913 {
914         unsigned char node_slen = tn->slen;
915
916         while ((node_slen > tn->pos) && (node_slen > slen)) {
917                 slen = update_suffix(tn);
918                 if (node_slen == slen)
919                         break;
920
921                 tn = node_parent(tn);
922                 node_slen = tn->slen;
923         }
924 }
925
926 static void node_push_suffix(struct key_vector *tn, unsigned char slen)
927 {
928         while (tn->slen < slen) {
929                 tn->slen = slen;
930                 tn = node_parent(tn);
931         }
932 }
933
934 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
935 static struct key_vector *fib_find_node(struct trie *t,
936                                         struct key_vector **tp, u32 key)
937 {
938         struct key_vector *pn, *n = t->kv;
939         unsigned long index = 0;
940
941         do {
942                 pn = n;
943                 n = get_child_rcu(n, index);
944
945                 if (!n)
946                         break;
947
948                 index = get_cindex(key, n);
949
950                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
951                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
952                  * prefix plus zeros for the bits in the cindex. The index
953                  * is the difference between the key and this value.  From
954                  * this we can actually derive several pieces of data.
955                  *   if (index >= (1ul << bits))
956                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
957                  *   else
958                  *     we know the value is cindex
959                  *
960                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
961                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
962                  * long is greater than 32 bits.
963                  */
964                 if (index >= (1ul << n->bits)) {
965                         n = NULL;
966                         break;
967                 }
968
969                 /* keep searching until we find a perfect match leaf or NULL */
970         } while (IS_TNODE(n));
971
972         *tp = pn;
973
974         return n;
975 }
976
977 /* Return the first fib alias matching DSCP with
978  * priority less than or equal to PRIO.
979  * If 'find_first' is set, return the first matching
980  * fib alias, regardless of DSCP and priority.
981  */
982 static struct fib_alias *fib_find_alias(struct hlist_head *fah, u8 slen,
983                                         dscp_t dscp, u32 prio, u32 tb_id,
984                                         bool find_first)
985 {
986         struct fib_alias *fa;
987
988         if (!fah)
989                 return NULL;
990
991         hlist_for_each_entry(fa, fah, fa_list) {
992                 /* Avoid Sparse warning when using dscp_t in inequalities */
993                 u8 __fa_dscp = inet_dscp_to_dsfield(fa->fa_dscp);
994                 u8 __dscp = inet_dscp_to_dsfield(dscp);
995
996                 if (fa->fa_slen < slen)
997                         continue;
998                 if (fa->fa_slen != slen)
999                         break;
1000                 if (fa->tb_id > tb_id)
1001                         continue;
1002                 if (fa->tb_id != tb_id)
1003                         break;
1004                 if (find_first)
1005                         return fa;
1006                 if (__fa_dscp > __dscp)
1007                         continue;
1008                 if (fa->fa_info->fib_priority >= prio || __fa_dscp < __dscp)
1009                         return fa;
1010         }
1011
1012         return NULL;
1013 }
1014
1015 static struct fib_alias *
1016 fib_find_matching_alias(struct net *net, const struct fib_rt_info *fri)
1017 {
1018         u8 slen = KEYLENGTH - fri->dst_len;
1019         struct key_vector *l, *tp;
1020         struct fib_table *tb;
1021         struct fib_alias *fa;
1022         struct trie *t;
1023
1024         tb = fib_get_table(net, fri->tb_id);
1025         if (!tb)
1026                 return NULL;
1027
1028         t = (struct trie *)tb->tb_data;
1029         l = fib_find_node(t, &tp, be32_to_cpu(fri->dst));
1030         if (!l)
1031                 return NULL;
1032
1033         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
1034                 if (fa->fa_slen == slen && fa->tb_id == fri->tb_id &&
1035                     fa->fa_dscp == fri->dscp && fa->fa_info == fri->fi &&
1036                     fa->fa_type == fri->type)
1037                         return fa;
1038         }
1039
1040         return NULL;
1041 }
1042
1043 void fib_alias_hw_flags_set(struct net *net, const struct fib_rt_info *fri)
1044 {
1045         u8 fib_notify_on_flag_change;
1046         struct fib_alias *fa_match;
1047         struct sk_buff *skb;
1048         int err;
1049
1050         rcu_read_lock();
1051
1052         fa_match = fib_find_matching_alias(net, fri);
1053         if (!fa_match)
1054                 goto out;
1055
1056         /* These are paired with the WRITE_ONCE() happening in this function.
1057          * The reason is that we are only protected by RCU at this point.
1058          */
1059         if (READ_ONCE(fa_match->offload) == fri->offload &&
1060             READ_ONCE(fa_match->trap) == fri->trap &&
1061             READ_ONCE(fa_match->offload_failed) == fri->offload_failed)
1062                 goto out;
1063
1064         WRITE_ONCE(fa_match->offload, fri->offload);
1065         WRITE_ONCE(fa_match->trap, fri->trap);
1066
1067         fib_notify_on_flag_change = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_fib_notify_on_flag_change);
1068
1069         /* 2 means send notifications only if offload_failed was changed. */
1070         if (fib_notify_on_flag_change == 2 &&
1071             READ_ONCE(fa_match->offload_failed) == fri->offload_failed)
1072                 goto out;
1073
1074         WRITE_ONCE(fa_match->offload_failed, fri->offload_failed);
1075
1076         if (!fib_notify_on_flag_change)
1077                 goto out;
1078
1079         skb = nlmsg_new(fib_nlmsg_size(fa_match->fa_info), GFP_ATOMIC);
1080         if (!skb) {
1081                 err = -ENOBUFS;
1082                 goto errout;
1083         }
1084
1085         err = fib_dump_info(skb, 0, 0, RTM_NEWROUTE, fri, 0);
1086         if (err < 0) {
1087                 /* -EMSGSIZE implies BUG in fib_nlmsg_size() */
1088                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
1089                 kfree_skb(skb);
1090                 goto errout;
1091         }
1092
1093         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, NULL, GFP_ATOMIC);
1094         goto out;
1095
1096 errout:
1097         rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, err);
1098 out:
1099         rcu_read_unlock();
1100 }
1101 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_alias_hw_flags_set);
1102
1103 static void trie_rebalance(struct trie *t, struct key_vector *tn)
1104 {
1105         while (!IS_TRIE(tn))
1106                 tn = resize(t, tn);
1107 }
1108
1109 static int fib_insert_node(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1110                            struct fib_alias *new, t_key key)
1111 {
1112         struct key_vector *n, *l;
1113
1114         l = leaf_new(key, new);
1115         if (!l)
1116                 goto noleaf;
1117
1118         /* retrieve child from parent node */
1119         n = get_child(tp, get_index(key, tp));
1120
1121         /* Case 2: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match.
1122          *
1123          *  Add a new tnode here
1124          *  first tnode need some special handling
1125          *  leaves us in position for handling as case 3
1126          */
1127         if (n) {
1128                 struct key_vector *tn;
1129
1130                 tn = tnode_new(key, __fls(key ^ n->key), 1);
1131                 if (!tn)
1132                         goto notnode;
1133
1134                 /* initialize routes out of node */
1135                 NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
1136                 put_child(tn, get_index(key, tn) ^ 1, n);
1137
1138                 /* start adding routes into the node */
1139                 put_child_root(tp, key, tn);
1140                 node_set_parent(n, tn);
1141
1142                 /* parent now has a NULL spot where the leaf can go */
1143                 tp = tn;
1144         }
1145
1146         /* Case 3: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1147         node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1148         NODE_INIT_PARENT(l, tp);
1149         put_child_root(tp, key, l);
1150         trie_rebalance(t, tp);
1151
1152         return 0;
1153 notnode:
1154         node_free(l);
1155 noleaf:
1156         return -ENOMEM;
1157 }
1158
1159 static int fib_insert_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1160                             struct key_vector *l, struct fib_alias *new,
1161                             struct fib_alias *fa, t_key key)
1162 {
1163         if (!l)
1164                 return fib_insert_node(t, tp, new, key);
1165
1166         if (fa) {
1167                 hlist_add_before_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1168         } else {
1169                 struct fib_alias *last;
1170
1171                 hlist_for_each_entry(last, &l->leaf, fa_list) {
1172                         if (new->fa_slen < last->fa_slen)
1173                                 break;
1174                         if ((new->fa_slen == last->fa_slen) &&
1175                             (new->tb_id > last->tb_id))
1176                                 break;
1177                         fa = last;
1178                 }
1179
1180                 if (fa)
1181                         hlist_add_behind_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1182                 else
1183                         hlist_add_head_rcu(&new->fa_list, &l->leaf);
1184         }
1185
1186         /* if we added to the tail node then we need to update slen */
1187         if (l->slen < new->fa_slen) {
1188                 l->slen = new->fa_slen;
1189                 node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1190         }
1191
1192         return 0;
1193 }
1194
1195 static bool fib_valid_key_len(u32 key, u8 plen, struct netlink_ext_ack *extack)
1196 {
1197         if (plen > KEYLENGTH) {
1198                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid prefix length");
1199                 return false;
1200         }
1201
1202         if ((plen < KEYLENGTH) && (key << plen)) {
1203                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1204                                "Invalid prefix for given prefix length");
1205                 return false;
1206         }
1207
1208         return true;
1209 }
1210
1211 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1212                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old);
1213
1214 /* Caller must hold RTNL. */
1215 int fib_table_insert(struct net *net, struct fib_table *tb,
1216                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1217 {
1218         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1219         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1220         struct key_vector *l, *tp;
1221         u16 nlflags = NLM_F_EXCL;
1222         struct fib_info *fi;
1223         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1224         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1225         dscp_t dscp;
1226         u32 key;
1227         int err;
1228
1229         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1230
1231         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1232                 return -EINVAL;
1233
1234         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1235
1236         fi = fib_create_info(cfg, extack);
1237         if (IS_ERR(fi)) {
1238                 err = PTR_ERR(fi);
1239                 goto err;
1240         }
1241
1242         dscp = cfg->fc_dscp;
1243         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1244         fa = l ? fib_find_alias(&l->leaf, slen, dscp, fi->fib_priority,
1245                                 tb->tb_id, false) : NULL;
1246
1247         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1248          * with the same keys [prefix,dscp,priority], if such key already
1249          * exists or to the node before which we will insert new one.
1250          *
1251          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1252          * insert to the tail of the section matching the suffix length
1253          * of the new alias.
1254          */
1255
1256         if (fa && fa->fa_dscp == dscp &&
1257             fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1258                 struct fib_alias *fa_first, *fa_match;
1259
1260                 err = -EEXIST;
1261                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1262                         goto out;
1263
1264                 nlflags &= ~NLM_F_EXCL;
1265
1266                 /* We have 2 goals:
1267                  * 1. Find exact match for type, scope, fib_info to avoid
1268                  * duplicate routes
1269                  * 2. Find next 'fa' (or head), NLM_F_APPEND inserts before it
1270                  */
1271                 fa_match = NULL;
1272                 fa_first = fa;
1273                 hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1274                         if ((fa->fa_slen != slen) ||
1275                             (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1276                             (fa->fa_dscp != dscp))
1277                                 break;
1278                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1279                                 break;
1280                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1281                             fa->fa_info == fi) {
1282                                 fa_match = fa;
1283                                 break;
1284                         }
1285                 }
1286
1287                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1288                         struct fib_info *fi_drop;
1289                         u8 state;
1290
1291                         nlflags |= NLM_F_REPLACE;
1292                         fa = fa_first;
1293                         if (fa_match) {
1294                                 if (fa == fa_match)
1295                                         err = 0;
1296                                 goto out;
1297                         }
1298                         err = -ENOBUFS;
1299                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1300                         if (!new_fa)
1301                                 goto out;
1302
1303                         fi_drop = fa->fa_info;
1304                         new_fa->fa_dscp = fa->fa_dscp;
1305                         new_fa->fa_info = fi;
1306                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1307                         state = fa->fa_state;
1308                         new_fa->fa_state = state & ~FA_S_ACCESSED;
1309                         new_fa->fa_slen = fa->fa_slen;
1310                         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1311                         new_fa->fa_default = -1;
1312                         new_fa->offload = 0;
1313                         new_fa->trap = 0;
1314                         new_fa->offload_failed = 0;
1315
1316                         hlist_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1317
1318                         if (fib_find_alias(&l->leaf, fa->fa_slen, 0, 0,
1319                                            tb->tb_id, true) == new_fa) {
1320                                 enum fib_event_type fib_event;
1321
1322                                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1323                                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event,
1324                                                                key, plen,
1325                                                                new_fa, extack);
1326                                 if (err) {
1327                                         hlist_replace_rcu(&new_fa->fa_list,
1328                                                           &fa->fa_list);
1329                                         goto out_free_new_fa;
1330                                 }
1331                         }
1332
1333                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1334                                   tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1335
1336                         alias_free_mem_rcu(fa);
1337
1338                         fib_release_info(fi_drop);
1339                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1340                                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1341
1342                         goto succeeded;
1343                 }
1344                 /* Error if we find a perfect match which
1345                  * uses the same scope, type, and nexthop
1346                  * information.
1347                  */
1348                 if (fa_match)
1349                         goto out;
1350
1351                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND)
1352                         nlflags |= NLM_F_APPEND;
1353                 else
1354                         fa = fa_first;
1355         }
1356         err = -ENOENT;
1357         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1358                 goto out;
1359
1360         nlflags |= NLM_F_CREATE;
1361         err = -ENOBUFS;
1362         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1363         if (!new_fa)
1364                 goto out;
1365
1366         new_fa->fa_info = fi;
1367         new_fa->fa_dscp = dscp;
1368         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1369         new_fa->fa_state = 0;
1370         new_fa->fa_slen = slen;
1371         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1372         new_fa->fa_default = -1;
1373         new_fa->offload = 0;
1374         new_fa->trap = 0;
1375         new_fa->offload_failed = 0;
1376
1377         /* Insert new entry to the list. */
1378         err = fib_insert_alias(t, tp, l, new_fa, fa, key);
1379         if (err)
1380                 goto out_free_new_fa;
1381
1382         /* The alias was already inserted, so the node must exist. */
1383         l = l ? l : fib_find_node(t, &tp, key);
1384         if (WARN_ON_ONCE(!l))
1385                 goto out_free_new_fa;
1386
1387         if (fib_find_alias(&l->leaf, new_fa->fa_slen, 0, 0, tb->tb_id, true) ==
1388             new_fa) {
1389                 enum fib_event_type fib_event;
1390
1391                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1392                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, plen,
1393                                                new_fa, extack);
1394                 if (err)
1395                         goto out_remove_new_fa;
1396         }
1397
1398         if (!plen)
1399                 tb->tb_num_default++;
1400
1401         rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1402         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, new_fa->tb_id,
1403                   &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1404 succeeded:
1405         return 0;
1406
1407 out_remove_new_fa:
1408         fib_remove_alias(t, tp, l, new_fa);
1409 out_free_new_fa:
1410         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1411 out:
1412         fib_release_info(fi);
1413 err:
1414         return err;
1415 }
1416
1417 static inline t_key prefix_mismatch(t_key key, struct key_vector *n)
1418 {
1419         t_key prefix = n->key;
1420
1421         return (key ^ prefix) & (prefix | -prefix);
1422 }
1423
1424 bool fib_lookup_good_nhc(const struct fib_nh_common *nhc, int fib_flags,
1425                          const struct flowi4 *flp)
1426 {
1427         if (nhc->nhc_flags & RTNH_F_DEAD)
1428                 return false;
1429
1430         if (ip_ignore_linkdown(nhc->nhc_dev) &&
1431             nhc->nhc_flags & RTNH_F_LINKDOWN &&
1432             !(fib_flags & FIB_LOOKUP_IGNORE_LINKSTATE))
1433                 return false;
1434
1435         if (flp->flowi4_oif && flp->flowi4_oif != nhc->nhc_oif)
1436                 return false;
1437
1438         return true;
1439 }
1440
1441 /* should be called with rcu_read_lock */
1442 int fib_table_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi4 *flp,
1443                      struct fib_result *res, int fib_flags)
1444 {
1445         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1446 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1447         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
1448 #endif
1449         const t_key key = ntohl(flp->daddr);
1450         struct key_vector *n, *pn;
1451         struct fib_alias *fa;
1452         unsigned long index;
1453         t_key cindex;
1454
1455         pn = t->kv;
1456         cindex = 0;
1457
1458         n = get_child_rcu(pn, cindex);
1459         if (!n) {
1460                 trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, -EAGAIN);
1461                 return -EAGAIN;
1462         }
1463
1464 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1465         this_cpu_inc(stats->gets);
1466 #endif
1467
1468         /* Step 1: Travel to the longest prefix match in the trie */
1469         for (;;) {
1470                 index = get_cindex(key, n);
1471
1472                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
1473                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
1474                  * prefix plus zeros for the "bits" in the prefix. The index
1475                  * is the difference between the key and this value.  From
1476                  * this we can actually derive several pieces of data.
1477                  *   if (index >= (1ul << bits))
1478                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
1479                  *   else
1480                  *     we know the value is cindex
1481                  *
1482                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
1483                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
1484                  * long is greater than 32 bits.
1485                  */
1486                 if (index >= (1ul << n->bits))
1487                         break;
1488
1489                 /* we have found a leaf. Prefixes have already been compared */
1490                 if (IS_LEAF(n))
1491                         goto found;
1492
1493                 /* only record pn and cindex if we are going to be chopping
1494                  * bits later.  Otherwise we are just wasting cycles.
1495                  */
1496                 if (n->slen > n->pos) {
1497                         pn = n;
1498                         cindex = index;
1499                 }
1500
1501                 n = get_child_rcu(n, index);
1502                 if (unlikely(!n))
1503                         goto backtrace;
1504         }
1505
1506         /* Step 2: Sort out leaves and begin backtracing for longest prefix */
1507         for (;;) {
1508                 /* record the pointer where our next node pointer is stored */
1509                 struct key_vector __rcu **cptr = n->tnode;
1510
1511                 /* This test verifies that none of the bits that differ
1512                  * between the key and the prefix exist in the region of
1513                  * the lsb and higher in the prefix.
1514                  */
1515                 if (unlikely(prefix_mismatch(key, n)) || (n->slen == n->pos))
1516                         goto backtrace;
1517
1518                 /* exit out and process leaf */
1519                 if (unlikely(IS_LEAF(n)))
1520                         break;
1521
1522                 /* Don't bother recording parent info.  Since we are in
1523                  * prefix match mode we will have to come back to wherever
1524                  * we started this traversal anyway
1525                  */
1526
1527                 while ((n = rcu_dereference(*cptr)) == NULL) {
1528 backtrace:
1529 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1530                         if (!n)
1531                                 this_cpu_inc(stats->null_node_hit);
1532 #endif
1533                         /* If we are at cindex 0 there are no more bits for
1534                          * us to strip at this level so we must ascend back
1535                          * up one level to see if there are any more bits to
1536                          * be stripped there.
1537                          */
1538                         while (!cindex) {
1539                                 t_key pkey = pn->key;
1540
1541                                 /* If we don't have a parent then there is
1542                                  * nothing for us to do as we do not have any
1543                                  * further nodes to parse.
1544                                  */
1545                                 if (IS_TRIE(pn)) {
1546                                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp,
1547                                                                NULL, -EAGAIN);
1548                                         return -EAGAIN;
1549                                 }
1550 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1551                                 this_cpu_inc(stats->backtrack);
1552 #endif
1553                                 /* Get Child's index */
1554                                 pn = node_parent_rcu(pn);
1555                                 cindex = get_index(pkey, pn);
1556                         }
1557
1558                         /* strip the least significant bit from the cindex */
1559                         cindex &= cindex - 1;
1560
1561                         /* grab pointer for next child node */
1562                         cptr = &pn->tnode[cindex];
1563                 }
1564         }
1565
1566 found:
1567         /* this line carries forward the xor from earlier in the function */
1568         index = key ^ n->key;
1569
1570         /* Step 3: Process the leaf, if that fails fall back to backtracing */
1571         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
1572                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1573                 struct fib_nh_common *nhc;
1574                 int nhsel, err;
1575
1576                 if ((BITS_PER_LONG > KEYLENGTH) || (fa->fa_slen < KEYLENGTH)) {
1577                         if (index >= (1ul << fa->fa_slen))
1578                                 continue;
1579                 }
1580                 if (fa->fa_dscp &&
1581                     inet_dscp_to_dsfield(fa->fa_dscp) != flp->flowi4_tos)
1582                         continue;
1583                 if (fi->fib_dead)
1584                         continue;
1585                 if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1586                         continue;
1587                 fib_alias_accessed(fa);
1588                 err = fib_props[fa->fa_type].error;
1589                 if (unlikely(err < 0)) {
1590 out_reject:
1591 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1592                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1593 #endif
1594                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, err);
1595                         return err;
1596                 }
1597                 if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1598                         continue;
1599
1600                 if (unlikely(fi->nh)) {
1601                         if (nexthop_is_blackhole(fi->nh)) {
1602                                 err = fib_props[RTN_BLACKHOLE].error;
1603                                 goto out_reject;
1604                         }
1605
1606                         nhc = nexthop_get_nhc_lookup(fi->nh, fib_flags, flp,
1607                                                      &nhsel);
1608                         if (nhc)
1609                                 goto set_result;
1610                         goto miss;
1611                 }
1612
1613                 for (nhsel = 0; nhsel < fib_info_num_path(fi); nhsel++) {
1614                         nhc = fib_info_nhc(fi, nhsel);
1615
1616                         if (!fib_lookup_good_nhc(nhc, fib_flags, flp))
1617                                 continue;
1618 set_result:
1619                         if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1620                                 refcount_inc(&fi->fib_clntref);
1621
1622                         res->prefix = htonl(n->key);
1623                         res->prefixlen = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
1624                         res->nh_sel = nhsel;
1625                         res->nhc = nhc;
1626                         res->type = fa->fa_type;
1627                         res->scope = fi->fib_scope;
1628                         res->fi = fi;
1629                         res->table = tb;
1630                         res->fa_head = &n->leaf;
1631 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1632                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1633 #endif
1634                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, nhc, err);
1635
1636                         return err;
1637                 }
1638         }
1639 miss:
1640 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1641         this_cpu_inc(stats->semantic_match_miss);
1642 #endif
1643         goto backtrace;
1644 }
1645 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_table_lookup);
1646
1647 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1648                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old)
1649 {
1650         /* record the location of the previous list_info entry */
1651         struct hlist_node **pprev = old->fa_list.pprev;
1652         struct fib_alias *fa = hlist_entry(pprev, typeof(*fa), fa_list.next);
1653
1654         /* remove the fib_alias from the list */
1655         hlist_del_rcu(&old->fa_list);
1656
1657         /* if we emptied the list this leaf will be freed and we can sort
1658          * out parent suffix lengths as a part of trie_rebalance
1659          */
1660         if (hlist_empty(&l->leaf)) {
1661                 if (tp->slen == l->slen)
1662                         node_pull_suffix(tp, tp->pos);
1663                 put_child_root(tp, l->key, NULL);
1664                 node_free(l);
1665                 trie_rebalance(t, tp);
1666                 return;
1667         }
1668
1669         /* only access fa if it is pointing at the last valid hlist_node */
1670         if (*pprev)
1671                 return;
1672
1673         /* update the trie with the latest suffix length */
1674         l->slen = fa->fa_slen;
1675         node_pull_suffix(tp, fa->fa_slen);
1676 }
1677
1678 static void fib_notify_alias_delete(struct net *net, u32 key,
1679                                     struct hlist_head *fah,
1680                                     struct fib_alias *fa_to_delete,
1681                                     struct netlink_ext_ack *extack)
1682 {
1683         struct fib_alias *fa_next, *fa_to_notify;
1684         u32 tb_id = fa_to_delete->tb_id;
1685         u8 slen = fa_to_delete->fa_slen;
1686         enum fib_event_type fib_event;
1687
1688         /* Do not notify if we do not care about the route. */
1689         if (fib_find_alias(fah, slen, 0, 0, tb_id, true) != fa_to_delete)
1690                 return;
1691
1692         /* Determine if the route should be replaced by the next route in the
1693          * list.
1694          */
1695         fa_next = hlist_entry_safe(fa_to_delete->fa_list.next,
1696                                    struct fib_alias, fa_list);
1697         if (fa_next && fa_next->fa_slen == slen && fa_next->tb_id == tb_id) {
1698                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1699                 fa_to_notify = fa_next;
1700         } else {
1701                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_DEL;
1702                 fa_to_notify = fa_to_delete;
1703         }
1704         call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, KEYLENGTH - slen,
1705                                  fa_to_notify, extack);
1706 }
1707
1708 /* Caller must hold RTNL. */
1709 int fib_table_delete(struct net *net, struct fib_table *tb,
1710                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1711 {
1712         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1713         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1714         struct key_vector *l, *tp;
1715         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1716         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1717         dscp_t dscp;
1718         u32 key;
1719
1720         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1721
1722         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1723                 return -EINVAL;
1724
1725         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1726         if (!l)
1727                 return -ESRCH;
1728
1729         dscp = cfg->fc_dscp;
1730         fa = fib_find_alias(&l->leaf, slen, dscp, 0, tb->tb_id, false);
1731         if (!fa)
1732                 return -ESRCH;
1733
1734         pr_debug("Deleting %08x/%d dsfield=0x%02x t=%p\n", key, plen,
1735                  inet_dscp_to_dsfield(dscp), t);
1736
1737         fa_to_delete = NULL;
1738         hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1739                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1740
1741                 if ((fa->fa_slen != slen) ||
1742                     (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1743                     (fa->fa_dscp != dscp))
1744                         break;
1745
1746                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1747                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1748                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1749                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1750                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1751                     (!cfg->fc_protocol ||
1752                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1753                     fib_nh_match(net, cfg, fi, extack) == 0 &&
1754                     fib_metrics_match(cfg, fi)) {
1755                         fa_to_delete = fa;
1756                         break;
1757                 }
1758         }
1759
1760         if (!fa_to_delete)
1761                 return -ESRCH;
1762
1763         fib_notify_alias_delete(net, key, &l->leaf, fa_to_delete, extack);
1764         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa_to_delete, plen, tb->tb_id,
1765                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1766
1767         if (!plen)
1768                 tb->tb_num_default--;
1769
1770         fib_remove_alias(t, tp, l, fa_to_delete);
1771
1772         if (fa_to_delete->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1773                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1774
1775         fib_release_info(fa_to_delete->fa_info);
1776         alias_free_mem_rcu(fa_to_delete);
1777         return 0;
1778 }
1779
1780 /* Scan for the next leaf starting at the provided key value */
1781 static struct key_vector *leaf_walk_rcu(struct key_vector **tn, t_key key)
1782 {
1783         struct key_vector *pn, *n = *tn;
1784         unsigned long cindex;
1785
1786         /* this loop is meant to try and find the key in the trie */
1787         do {
1788                 /* record parent and next child index */
1789                 pn = n;
1790                 cindex = (key > pn->key) ? get_index(key, pn) : 0;
1791
1792                 if (cindex >> pn->bits)
1793                         break;
1794
1795                 /* descend into the next child */
1796                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1797                 if (!n)
1798                         break;
1799
1800                 /* guarantee forward progress on the keys */
1801                 if (IS_LEAF(n) && (n->key >= key))
1802                         goto found;
1803         } while (IS_TNODE(n));
1804
1805         /* this loop will search for the next leaf with a greater key */
1806         while (!IS_TRIE(pn)) {
1807                 /* if we exhausted the parent node we will need to climb */
1808                 if (cindex >= (1ul << pn->bits)) {
1809                         t_key pkey = pn->key;
1810
1811                         pn = node_parent_rcu(pn);
1812                         cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
1813                         continue;
1814                 }
1815
1816                 /* grab the next available node */
1817                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1818                 if (!n)
1819                         continue;
1820
1821                 /* no need to compare keys since we bumped the index */
1822                 if (IS_LEAF(n))
1823                         goto found;
1824
1825                 /* Rescan start scanning in new node */
1826                 pn = n;
1827                 cindex = 0;
1828         }
1829
1830         *tn = pn;
1831         return NULL; /* Root of trie */
1832 found:
1833         /* if we are at the limit for keys just return NULL for the tnode */
1834         *tn = pn;
1835         return n;
1836 }
1837
1838 static void fib_trie_free(struct fib_table *tb)
1839 {
1840         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1841         struct key_vector *pn = t->kv;
1842         unsigned long cindex = 1;
1843         struct hlist_node *tmp;
1844         struct fib_alias *fa;
1845
1846         /* walk trie in reverse order and free everything */
1847         for (;;) {
1848                 struct key_vector *n;
1849
1850                 if (!(cindex--)) {
1851                         t_key pkey = pn->key;
1852
1853                         if (IS_TRIE(pn))
1854                                 break;
1855
1856                         n = pn;
1857                         pn = node_parent(pn);
1858
1859                         /* drop emptied tnode */
1860                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
1861                         node_free(n);
1862
1863                         cindex = get_index(pkey, pn);
1864
1865                         continue;
1866                 }
1867
1868                 /* grab the next available node */
1869                 n = get_child(pn, cindex);
1870                 if (!n)
1871                         continue;
1872
1873                 if (IS_TNODE(n)) {
1874                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1875                         pn = n;
1876                         cindex = 1ul << n->bits;
1877
1878                         continue;
1879                 }
1880
1881                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1882                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1883                         alias_free_mem_rcu(fa);
1884                 }
1885
1886                 put_child_root(pn, n->key, NULL);
1887                 node_free(n);
1888         }
1889
1890 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1891         free_percpu(t->stats);
1892 #endif
1893         kfree(tb);
1894 }
1895
1896 struct fib_table *fib_trie_unmerge(struct fib_table *oldtb)
1897 {
1898         struct trie *ot = (struct trie *)oldtb->tb_data;
1899         struct key_vector *l, *tp = ot->kv;
1900         struct fib_table *local_tb;
1901         struct fib_alias *fa;
1902         struct trie *lt;
1903         t_key key = 0;
1904
1905         if (oldtb->tb_data == oldtb->__data)
1906                 return oldtb;
1907
1908         local_tb = fib_trie_table(RT_TABLE_LOCAL, NULL);
1909         if (!local_tb)
1910                 return NULL;
1911
1912         lt = (struct trie *)local_tb->tb_data;
1913
1914         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
1915                 struct key_vector *local_l = NULL, *local_tp;
1916
1917                 hlist_for_each_entry(fa, &l->leaf, fa_list) {
1918                         struct fib_alias *new_fa;
1919
1920                         if (local_tb->tb_id != fa->tb_id)
1921                                 continue;
1922
1923                         /* clone fa for new local table */
1924                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1925                         if (!new_fa)
1926                                 goto out;
1927
1928                         memcpy(new_fa, fa, sizeof(*fa));
1929
1930                         /* insert clone into table */
1931                         if (!local_l)
1932                                 local_l = fib_find_node(lt, &local_tp, l->key);
1933
1934                         if (fib_insert_alias(lt, local_tp, local_l, new_fa,
1935                                              NULL, l->key)) {
1936                                 kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1937                                 goto out;
1938                         }
1939                 }
1940
1941                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
1942                 key = l->key + 1;
1943                 if (key < l->key)
1944                         break;
1945         }
1946
1947         return local_tb;
1948 out:
1949         fib_trie_free(local_tb);
1950
1951         return NULL;
1952 }
1953
1954 /* Caller must hold RTNL */
1955 void fib_table_flush_external(struct fib_table *tb)
1956 {
1957         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1958         struct key_vector *pn = t->kv;
1959         unsigned long cindex = 1;
1960         struct hlist_node *tmp;
1961         struct fib_alias *fa;
1962
1963         /* walk trie in reverse order */
1964         for (;;) {
1965                 unsigned char slen = 0;
1966                 struct key_vector *n;
1967
1968                 if (!(cindex--)) {
1969                         t_key pkey = pn->key;
1970
1971                         /* cannot resize the trie vector */
1972                         if (IS_TRIE(pn))
1973                                 break;
1974
1975                         /* update the suffix to address pulled leaves */
1976                         if (pn->slen > pn->pos)
1977                                 update_suffix(pn);
1978
1979                         /* resize completed node */
1980                         pn = resize(t, pn);
1981                         cindex = get_index(pkey, pn);
1982
1983                         continue;
1984                 }
1985
1986                 /* grab the next available node */
1987                 n = get_child(pn, cindex);
1988                 if (!n)
1989                         continue;
1990
1991                 if (IS_TNODE(n)) {
1992                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1993                         pn = n;
1994                         cindex = 1ul << n->bits;
1995
1996                         continue;
1997                 }
1998
1999                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
2000                         /* if alias was cloned to local then we just
2001                          * need to remove the local copy from main
2002                          */
2003                         if (tb->tb_id != fa->tb_id) {
2004                                 hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2005                                 alias_free_mem_rcu(fa);
2006                                 continue;
2007                         }
2008
2009                         /* record local slen */
2010                         slen = fa->fa_slen;
2011                 }
2012
2013                 /* update leaf slen */
2014                 n->slen = slen;
2015
2016                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2017                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2018                         node_free(n);
2019                 }
2020         }
2021 }
2022
2023 /* Caller must hold RTNL. */
2024 int fib_table_flush(struct net *net, struct fib_table *tb, bool flush_all)
2025 {
2026         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2027         struct key_vector *pn = t->kv;
2028         unsigned long cindex = 1;
2029         struct hlist_node *tmp;
2030         struct fib_alias *fa;
2031         int found = 0;
2032
2033         /* walk trie in reverse order */
2034         for (;;) {
2035                 unsigned char slen = 0;
2036                 struct key_vector *n;
2037
2038                 if (!(cindex--)) {
2039                         t_key pkey = pn->key;
2040
2041                         /* cannot resize the trie vector */
2042                         if (IS_TRIE(pn))
2043                                 break;
2044
2045                         /* update the suffix to address pulled leaves */
2046                         if (pn->slen > pn->pos)
2047                                 update_suffix(pn);
2048
2049                         /* resize completed node */
2050                         pn = resize(t, pn);
2051                         cindex = get_index(pkey, pn);
2052
2053                         continue;
2054                 }
2055
2056                 /* grab the next available node */
2057                 n = get_child(pn, cindex);
2058                 if (!n)
2059                         continue;
2060
2061                 if (IS_TNODE(n)) {
2062                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2063                         pn = n;
2064                         cindex = 1ul << n->bits;
2065
2066                         continue;
2067                 }
2068
2069                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
2070                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2071
2072                         if (!fi || tb->tb_id != fa->tb_id ||
2073                             (!(fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD) &&
2074                              !fib_props[fa->fa_type].error)) {
2075                                 slen = fa->fa_slen;
2076                                 continue;
2077                         }
2078
2079                         /* Do not flush error routes if network namespace is
2080                          * not being dismantled
2081                          */
2082                         if (!flush_all && fib_props[fa->fa_type].error) {
2083                                 slen = fa->fa_slen;
2084                                 continue;
2085                         }
2086
2087                         fib_notify_alias_delete(net, n->key, &n->leaf, fa,
2088                                                 NULL);
2089                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2090                         fib_release_info(fa->fa_info);
2091                         alias_free_mem_rcu(fa);
2092                         found++;
2093                 }
2094
2095                 /* update leaf slen */
2096                 n->slen = slen;
2097
2098                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2099                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2100                         node_free(n);
2101                 }
2102         }
2103
2104         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
2105         return found;
2106 }
2107
2108 /* derived from fib_trie_free */
2109 static void __fib_info_notify_update(struct net *net, struct fib_table *tb,
2110                                      struct nl_info *info)
2111 {
2112         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2113         struct key_vector *pn = t->kv;
2114         unsigned long cindex = 1;
2115         struct fib_alias *fa;
2116
2117         for (;;) {
2118                 struct key_vector *n;
2119
2120                 if (!(cindex--)) {
2121                         t_key pkey = pn->key;
2122
2123                         if (IS_TRIE(pn))
2124                                 break;
2125
2126                         pn = node_parent(pn);
2127                         cindex = get_index(pkey, pn);
2128                         continue;
2129                 }
2130
2131                 /* grab the next available node */
2132                 n = get_child(pn, cindex);
2133                 if (!n)
2134                         continue;
2135
2136                 if (IS_TNODE(n)) {
2137                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2138                         pn = n;
2139                         cindex = 1ul << n->bits;
2140
2141                         continue;
2142                 }
2143
2144                 hlist_for_each_entry(fa, &n->leaf, fa_list) {
2145                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2146
2147                         if (!fi || !fi->nh_updated || fa->tb_id != tb->tb_id)
2148                                 continue;
2149
2150                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(n->key), fa,
2151                                   KEYLENGTH - fa->fa_slen, tb->tb_id,
2152                                   info, NLM_F_REPLACE);
2153                 }
2154         }
2155 }
2156
2157 void fib_info_notify_update(struct net *net, struct nl_info *info)
2158 {
2159         unsigned int h;
2160
2161         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2162                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2163                 struct fib_table *tb;
2164
2165                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist,
2166                                          lockdep_rtnl_is_held())
2167                         __fib_info_notify_update(net, tb, info);
2168         }
2169 }
2170
2171 static int fib_leaf_notify(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2172                            struct notifier_block *nb,
2173                            struct netlink_ext_ack *extack)
2174 {
2175         struct fib_alias *fa;
2176         int last_slen = -1;
2177         int err;
2178
2179         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2180                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2181
2182                 if (!fi)
2183                         continue;
2184
2185                 /* local and main table can share the same trie,
2186                  * so don't notify twice for the same entry.
2187                  */
2188                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2189                         continue;
2190
2191                 if (fa->fa_slen == last_slen)
2192                         continue;
2193
2194                 last_slen = fa->fa_slen;
2195                 err = call_fib_entry_notifier(nb, FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE,
2196                                               l->key, KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2197                                               fa, extack);
2198                 if (err)
2199                         return err;
2200         }
2201         return 0;
2202 }
2203
2204 static int fib_table_notify(struct fib_table *tb, struct notifier_block *nb,
2205                             struct netlink_ext_ack *extack)
2206 {
2207         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2208         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2209         t_key key = 0;
2210         int err;
2211
2212         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2213                 err = fib_leaf_notify(l, tb, nb, extack);
2214                 if (err)
2215                         return err;
2216
2217                 key = l->key + 1;
2218                 /* stop in case of wrap around */
2219                 if (key < l->key)
2220                         break;
2221         }
2222         return 0;
2223 }
2224
2225 int fib_notify(struct net *net, struct notifier_block *nb,
2226                struct netlink_ext_ack *extack)
2227 {
2228         unsigned int h;
2229         int err;
2230
2231         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2232                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2233                 struct fib_table *tb;
2234
2235                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2236                         err = fib_table_notify(tb, nb, extack);
2237                         if (err)
2238                                 return err;
2239                 }
2240         }
2241         return 0;
2242 }
2243
2244 static void __trie_free_rcu(struct rcu_head *head)
2245 {
2246         struct fib_table *tb = container_of(head, struct fib_table, rcu);
2247 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2248         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2249
2250         if (tb->tb_data == tb->__data)
2251                 free_percpu(t->stats);
2252 #endif /* CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2253         kfree(tb);
2254 }
2255
2256 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
2257 {
2258         call_rcu(&tb->rcu, __trie_free_rcu);
2259 }
2260
2261 static int fn_trie_dump_leaf(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2262                              struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
2263                              struct fib_dump_filter *filter)
2264 {
2265         unsigned int flags = NLM_F_MULTI;
2266         __be32 xkey = htonl(l->key);
2267         int i, s_i, i_fa, s_fa, err;
2268         struct fib_alias *fa;
2269
2270         if (filter->filter_set ||
2271             !filter->dump_exceptions || !filter->dump_routes)
2272                 flags |= NLM_F_DUMP_FILTERED;
2273
2274         s_i = cb->args[4];
2275         s_fa = cb->args[5];
2276         i = 0;
2277
2278         /* rcu_read_lock is hold by caller */
2279         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2280                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2281
2282                 if (i < s_i)
2283                         goto next;
2284
2285                 i_fa = 0;
2286
2287                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2288                         goto next;
2289
2290                 if (filter->filter_set) {
2291                         if (filter->rt_type && fa->fa_type != filter->rt_type)
2292                                 goto next;
2293
2294                         if ((filter->protocol &&
2295                              fi->fib_protocol != filter->protocol))
2296                                 goto next;
2297
2298                         if (filter->dev &&
2299                             !fib_info_nh_uses_dev(fi, filter->dev))
2300                                 goto next;
2301                 }
2302
2303                 if (filter->dump_routes) {
2304                         if (!s_fa) {
2305                                 struct fib_rt_info fri;
2306
2307                                 fri.fi = fi;
2308                                 fri.tb_id = tb->tb_id;
2309                                 fri.dst = xkey;
2310                                 fri.dst_len = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
2311                                 fri.dscp = fa->fa_dscp;
2312                                 fri.type = fa->fa_type;
2313                                 fri.offload = READ_ONCE(fa->offload);
2314                                 fri.trap = READ_ONCE(fa->trap);
2315                                 fri.offload_failed = READ_ONCE(fa->offload_failed);
2316                                 err = fib_dump_info(skb,
2317                                                     NETLINK_CB(cb->skb).portid,
2318                                                     cb->nlh->nlmsg_seq,
2319                                                     RTM_NEWROUTE, &fri, flags);
2320                                 if (err < 0)
2321                                         goto stop;
2322                         }
2323
2324                         i_fa++;
2325                 }
2326
2327                 if (filter->dump_exceptions) {
2328                         err = fib_dump_info_fnhe(skb, cb, tb->tb_id, fi,
2329                                                  &i_fa, s_fa, flags);
2330                         if (err < 0)
2331                                 goto stop;
2332                 }
2333
2334 next:
2335                 i++;
2336         }
2337
2338         cb->args[4] = i;
2339         return skb->len;
2340
2341 stop:
2342         cb->args[4] = i;
2343         cb->args[5] = i_fa;
2344         return err;
2345 }
2346
2347 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
2348 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
2349                    struct netlink_callback *cb, struct fib_dump_filter *filter)
2350 {
2351         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2352         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2353         /* Dump starting at last key.
2354          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
2355          */
2356         int count = cb->args[2];
2357         t_key key = cb->args[3];
2358
2359         /* First time here, count and key are both always 0. Count > 0
2360          * and key == 0 means the dump has wrapped around and we are done.
2361          */
2362         if (count && !key)
2363                 return skb->len;
2364
2365         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2366                 int err;
2367
2368                 err = fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb, filter);
2369                 if (err < 0) {
2370                         cb->args[3] = key;
2371                         cb->args[2] = count;
2372                         return err;
2373                 }
2374
2375                 ++count;
2376                 key = l->key + 1;
2377
2378                 memset(&cb->args[4], 0,
2379                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
2380
2381                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
2382                 if (key < l->key)
2383                         break;
2384         }
2385
2386         cb->args[3] = key;
2387         cb->args[2] = count;
2388
2389         return skb->len;
2390 }
2391
2392 void __init fib_trie_init(void)
2393 {
2394         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
2395                                           sizeof(struct fib_alias),
2396                                           0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2397
2398         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
2399                                            LEAF_SIZE,
2400                                            0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2401 }
2402
2403 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id, struct fib_table *alias)
2404 {
2405         struct fib_table *tb;
2406         struct trie *t;
2407         size_t sz = sizeof(*tb);
2408
2409         if (!alias)
2410                 sz += sizeof(struct trie);
2411
2412         tb = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
2413         if (!tb)
2414                 return NULL;
2415
2416         tb->tb_id = id;
2417         tb->tb_num_default = 0;
2418         tb->tb_data = (alias ? alias->__data : tb->__data);
2419
2420         if (alias)
2421                 return tb;
2422
2423         t = (struct trie *) tb->tb_data;
2424         t->kv[0].pos = KEYLENGTH;
2425         t->kv[0].slen = KEYLENGTH;
2426 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2427         t->stats = alloc_percpu(struct trie_use_stats);
2428         if (!t->stats) {
2429                 kfree(tb);
2430                 tb = NULL;
2431         }
2432 #endif
2433
2434         return tb;
2435 }
2436
2437 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2438 /* Depth first Trie walk iterator */
2439 struct fib_trie_iter {
2440         struct seq_net_private p;
2441         struct fib_table *tb;
2442         struct key_vector *tnode;
2443         unsigned int index;
2444         unsigned int depth;
2445 };
2446
2447 static struct key_vector *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
2448 {
2449         unsigned long cindex = iter->index;
2450         struct key_vector *pn = iter->tnode;
2451         t_key pkey;
2452
2453         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
2454                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
2455
2456         while (!IS_TRIE(pn)) {
2457                 while (cindex < child_length(pn)) {
2458                         struct key_vector *n = get_child_rcu(pn, cindex++);
2459
2460                         if (!n)
2461                                 continue;
2462
2463                         if (IS_LEAF(n)) {
2464                                 iter->tnode = pn;
2465                                 iter->index = cindex;
2466                         } else {
2467                                 /* push down one level */
2468                                 iter->tnode = n;
2469                                 iter->index = 0;
2470                                 ++iter->depth;
2471                         }
2472
2473                         return n;
2474                 }
2475
2476                 /* Current node exhausted, pop back up */
2477                 pkey = pn->key;
2478                 pn = node_parent_rcu(pn);
2479                 cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
2480                 --iter->depth;
2481         }
2482
2483         /* record root node so further searches know we are done */
2484         iter->tnode = pn;
2485         iter->index = 0;
2486
2487         return NULL;
2488 }
2489
2490 static struct key_vector *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2491                                              struct trie *t)
2492 {
2493         struct key_vector *n, *pn;
2494
2495         if (!t)
2496                 return NULL;
2497
2498         pn = t->kv;
2499         n = rcu_dereference(pn->tnode[0]);
2500         if (!n)
2501                 return NULL;
2502
2503         if (IS_TNODE(n)) {
2504                 iter->tnode = n;
2505                 iter->index = 0;
2506                 iter->depth = 1;
2507         } else {
2508                 iter->tnode = pn;
2509                 iter->index = 0;
2510                 iter->depth = 0;
2511         }
2512
2513         return n;
2514 }
2515
2516 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2517 {
2518         struct key_vector *n;
2519         struct fib_trie_iter iter;
2520
2521         memset(s, 0, sizeof(*s));
2522
2523         rcu_read_lock();
2524         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2525                 if (IS_LEAF(n)) {
2526                         struct fib_alias *fa;
2527
2528                         s->leaves++;
2529                         s->totdepth += iter.depth;
2530                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2531                                 s->maxdepth = iter.depth;
2532
2533                         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list)
2534                                 ++s->prefixes;
2535                 } else {
2536                         s->tnodes++;
2537                         if (n->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2538                                 s->nodesizes[n->bits]++;
2539                         s->nullpointers += tn_info(n)->empty_children;
2540                 }
2541         }
2542         rcu_read_unlock();
2543 }
2544
2545 /*
2546  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2547  */
2548 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2549 {
2550         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
2551
2552         if (stat->leaves)
2553                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2554         else
2555                 avdepth = 0;
2556
2557         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
2558                    avdepth / 100, avdepth % 100);
2559         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2560
2561         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2562         bytes = LEAF_SIZE * stat->leaves;
2563
2564         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
2565         bytes += sizeof(struct fib_alias) * stat->prefixes;
2566
2567         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2568         bytes += TNODE_SIZE(0) * stat->tnodes;
2569
2570         max = MAX_STAT_DEPTH;
2571         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2572                 max--;
2573
2574         pointers = 0;
2575         for (i = 1; i < max; i++)
2576                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2577                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2578                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2579                 }
2580         seq_putc(seq, '\n');
2581         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2582
2583         bytes += sizeof(struct key_vector *) * pointers;
2584         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2585         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2586 }
2587
2588 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2589 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2590                             const struct trie_use_stats __percpu *stats)
2591 {
2592         struct trie_use_stats s = { 0 };
2593         int cpu;
2594
2595         /* loop through all of the CPUs and gather up the stats */
2596         for_each_possible_cpu(cpu) {
2597                 const struct trie_use_stats *pcpu = per_cpu_ptr(stats, cpu);
2598
2599                 s.gets += pcpu->gets;
2600                 s.backtrack += pcpu->backtrack;
2601                 s.semantic_match_passed += pcpu->semantic_match_passed;
2602                 s.semantic_match_miss += pcpu->semantic_match_miss;
2603                 s.null_node_hit += pcpu->null_node_hit;
2604                 s.resize_node_skipped += pcpu->resize_node_skipped;
2605         }
2606
2607         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2608         seq_printf(seq, "gets = %u\n", s.gets);
2609         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", s.backtrack);
2610         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
2611                    s.semantic_match_passed);
2612         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n", s.semantic_match_miss);
2613         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", s.null_node_hit);
2614         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n", s.resize_node_skipped);
2615 }
2616 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2617
2618 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
2619 {
2620         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
2621                 seq_puts(seq, "Local:\n");
2622         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
2623                 seq_puts(seq, "Main:\n");
2624         else
2625                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
2626 }
2627
2628
2629 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2630 {
2631         struct net *net = seq->private;
2632         unsigned int h;
2633
2634         seq_printf(seq,
2635                    "Basic info: size of leaf:"
2636                    " %zd bytes, size of tnode: %zd bytes.\n",
2637                    LEAF_SIZE, TNODE_SIZE(0));
2638
2639         rcu_read_lock();
2640         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2641                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2642                 struct fib_table *tb;
2643
2644                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2645                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
2646                         struct trie_stat stat;
2647
2648                         if (!t)
2649                                 continue;
2650
2651                         fib_table_print(seq, tb);
2652
2653                         trie_collect_stats(t, &stat);
2654                         trie_show_stats(seq, &stat);
2655 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2656                         trie_show_usage(seq, t->stats);
2657 #endif
2658                 }
2659                 cond_resched_rcu();
2660         }
2661         rcu_read_unlock();
2662
2663         return 0;
2664 }
2665
2666 static struct key_vector *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2667 {
2668         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2669         struct net *net = seq_file_net(seq);
2670         loff_t idx = 0;
2671         unsigned int h;
2672
2673         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2674                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2675                 struct fib_table *tb;
2676
2677                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2678                         struct key_vector *n;
2679
2680                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2681                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2682                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2683                                 if (pos == idx++) {
2684                                         iter->tb = tb;
2685                                         return n;
2686                                 }
2687                 }
2688         }
2689
2690         return NULL;
2691 }
2692
2693 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2694         __acquires(RCU)
2695 {
2696         rcu_read_lock();
2697         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2698 }
2699
2700 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2701 {
2702         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2703         struct net *net = seq_file_net(seq);
2704         struct fib_table *tb = iter->tb;
2705         struct hlist_node *tb_node;
2706         unsigned int h;
2707         struct key_vector *n;
2708
2709         ++*pos;
2710         /* next node in same table */
2711         n = fib_trie_get_next(iter);
2712         if (n)
2713                 return n;
2714
2715         /* walk rest of this hash chain */
2716         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2717         while ((tb_node = rcu_dereference(hlist_next_rcu(&tb->tb_hlist)))) {
2718                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2719                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2720                 if (n)
2721                         goto found;
2722         }
2723
2724         /* new hash chain */
2725         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2726                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2727                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2728                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2729                         if (n)
2730                                 goto found;
2731                 }
2732         }
2733         return NULL;
2734
2735 found:
2736         iter->tb = tb;
2737         return n;
2738 }
2739
2740 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2741         __releases(RCU)
2742 {
2743         rcu_read_unlock();
2744 }
2745
2746 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2747 {
2748         while (n-- > 0)
2749                 seq_puts(seq, "   ");
2750 }
2751
2752 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2753 {
2754         switch (s) {
2755         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2756         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2757         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2758         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2759         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2760         default:
2761                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2762                 return buf;
2763         }
2764 }
2765
2766 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2767         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2768         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2769         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2770         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2771         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2772         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2773         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2774         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2775         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2776         [RTN_THROW] = "THROW",
2777         [RTN_NAT] = "NAT",
2778         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2779 };
2780
2781 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2782 {
2783         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2784                 return rtn_type_names[t];
2785         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2786         return buf;
2787 }
2788
2789 /* Pretty print the trie */
2790 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2791 {
2792         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2793         struct key_vector *n = v;
2794
2795         if (IS_TRIE(node_parent_rcu(n)))
2796                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2797
2798         if (IS_TNODE(n)) {
2799                 __be32 prf = htonl(n->key);
2800
2801                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2802                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%zu %u %u %u\n",
2803                            &prf, KEYLENGTH - n->pos - n->bits, n->bits,
2804                            tn_info(n)->full_children,
2805                            tn_info(n)->empty_children);
2806         } else {
2807                 __be32 val = htonl(n->key);
2808                 struct fib_alias *fa;
2809
2810                 seq_indent(seq, iter->depth);
2811                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2812
2813                 hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
2814                         char buf1[32], buf2[32];
2815
2816                         seq_indent(seq, iter->depth + 1);
2817                         seq_printf(seq, "  /%zu %s %s",
2818                                    KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2819                                    rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2820                                              fa->fa_info->fib_scope),
2821                                    rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2822                                             fa->fa_type));
2823                         if (fa->fa_dscp)
2824                                 seq_printf(seq, " tos=%d",
2825                                            inet_dscp_to_dsfield(fa->fa_dscp));
2826                         seq_putc(seq, '\n');
2827                 }
2828         }
2829
2830         return 0;
2831 }
2832
2833 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2834         .start  = fib_trie_seq_start,
2835         .next   = fib_trie_seq_next,
2836         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2837         .show   = fib_trie_seq_show,
2838 };
2839
2840 struct fib_route_iter {
2841         struct seq_net_private p;
2842         struct fib_table *main_tb;
2843         struct key_vector *tnode;
2844         loff_t  pos;
2845         t_key   key;
2846 };
2847
2848 static struct key_vector *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter,
2849                                             loff_t pos)
2850 {
2851         struct key_vector *l, **tp = &iter->tnode;
2852         t_key key;
2853
2854         /* use cached location of previously found key */
2855         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos) {
2856                 key = iter->key;
2857         } else {
2858                 iter->pos = 1;
2859                 key = 0;
2860         }
2861
2862         pos -= iter->pos;
2863
2864         while ((l = leaf_walk_rcu(tp, key)) && (pos-- > 0)) {
2865                 key = l->key + 1;
2866                 iter->pos++;
2867                 l = NULL;
2868
2869                 /* handle unlikely case of a key wrap */
2870                 if (!key)
2871                         break;
2872         }
2873
2874         if (l)
2875                 iter->key = l->key;     /* remember it */
2876         else
2877                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2878
2879         return l;
2880 }
2881
2882 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2883         __acquires(RCU)
2884 {
2885         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2886         struct fib_table *tb;
2887         struct trie *t;
2888
2889         rcu_read_lock();
2890
2891         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2892         if (!tb)
2893                 return NULL;
2894
2895         iter->main_tb = tb;
2896         t = (struct trie *)tb->tb_data;
2897         iter->tnode = t->kv;
2898
2899         if (*pos != 0)
2900                 return fib_route_get_idx(iter, *pos);
2901
2902         iter->pos = 0;
2903         iter->key = KEY_MAX;
2904
2905         return SEQ_START_TOKEN;
2906 }
2907
2908 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2909 {
2910         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2911         struct key_vector *l = NULL;
2912         t_key key = iter->key + 1;
2913
2914         ++*pos;
2915
2916         /* only allow key of 0 for start of sequence */
2917         if ((v == SEQ_START_TOKEN) || key)
2918                 l = leaf_walk_rcu(&iter->tnode, key);
2919
2920         if (l) {
2921                 iter->key = l->key;
2922                 iter->pos++;
2923         } else {
2924                 iter->pos = 0;
2925         }
2926
2927         return l;
2928 }
2929
2930 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2931         __releases(RCU)
2932 {
2933         rcu_read_unlock();
2934 }
2935
2936 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, struct fib_info *fi)
2937 {
2938         unsigned int flags = 0;
2939
2940         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2941                 flags = RTF_REJECT;
2942         if (fi) {
2943                 const struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2944
2945                 if (nhc->nhc_gw.ipv4)
2946                         flags |= RTF_GATEWAY;
2947         }
2948         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2949                 flags |= RTF_HOST;
2950         flags |= RTF_UP;
2951         return flags;
2952 }
2953
2954 /*
2955  *      This outputs /proc/net/route.
2956  *      The format of the file is not supposed to be changed
2957  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2958  *      legacy utilities
2959  */
2960 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2961 {
2962         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2963         struct fib_table *tb = iter->main_tb;
2964         struct fib_alias *fa;
2965         struct key_vector *l = v;
2966         __be32 prefix;
2967
2968         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2969                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2970                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2971                            "\tWindow\tIRTT");
2972                 return 0;
2973         }
2974
2975         prefix = htonl(l->key);
2976
2977         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2978                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2979                 __be32 mask = inet_make_mask(KEYLENGTH - fa->fa_slen);
2980                 unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2981
2982                 if ((fa->fa_type == RTN_BROADCAST) ||
2983                     (fa->fa_type == RTN_MULTICAST))
2984                         continue;
2985
2986                 if (fa->tb_id != tb->tb_id)
2987                         continue;
2988
2989                 seq_setwidth(seq, 127);
2990
2991                 if (fi) {
2992                         struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2993                         __be32 gw = 0;
2994
2995                         if (nhc->nhc_gw_family == AF_INET)
2996                                 gw = nhc->nhc_gw.ipv4;
2997
2998                         seq_printf(seq,
2999                                    "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
3000                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
3001                                    nhc->nhc_dev ? nhc->nhc_dev->name : "*",
3002                                    prefix, gw, flags, 0, 0,
3003                                    fi->fib_priority,
3004                                    mask,
3005                                    (fi->fib_advmss ?
3006                                     fi->fib_advmss + 40 : 0),
3007                                    fi->fib_window,
3008                                    fi->fib_rtt >> 3);
3009                 } else {
3010                         seq_printf(seq,
3011                                    "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
3012                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
3013                                    prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
3014                                    mask, 0, 0, 0);
3015                 }
3016                 seq_pad(seq, '\n');
3017         }
3018
3019         return 0;
3020 }
3021
3022 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
3023         .start  = fib_route_seq_start,
3024         .next   = fib_route_seq_next,
3025         .stop   = fib_route_seq_stop,
3026         .show   = fib_route_seq_show,
3027 };
3028
3029 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
3030 {
3031         if (!proc_create_net("fib_trie", 0444, net->proc_net, &fib_trie_seq_ops,
3032                         sizeof(struct fib_trie_iter)))
3033                 goto out1;
3034
3035         if (!proc_create_net_single("fib_triestat", 0444, net->proc_net,
3036                         fib_triestat_seq_show, NULL))
3037                 goto out2;
3038
3039         if (!proc_create_net("route", 0444, net->proc_net, &fib_route_seq_ops,
3040                         sizeof(struct fib_route_iter)))
3041                 goto out3;
3042
3043         return 0;
3044
3045 out3:
3046         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3047 out2:
3048         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3049 out1:
3050         return -ENOMEM;
3051 }
3052
3053 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
3054 {
3055         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3056         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3057         remove_proc_entry("route", net->proc_net);
3058 }
3059
3060 #endif /* CONFIG_PROC_FS */