Merge tag 'printk-for-5.19-rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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         struct fib_alias *fa_match;
1046         struct sk_buff *skb;
1047         int err;
1048
1049         rcu_read_lock();
1050
1051         fa_match = fib_find_matching_alias(net, fri);
1052         if (!fa_match)
1053                 goto out;
1054
1055         /* These are paired with the WRITE_ONCE() happening in this function.
1056          * The reason is that we are only protected by RCU at this point.
1057          */
1058         if (READ_ONCE(fa_match->offload) == fri->offload &&
1059             READ_ONCE(fa_match->trap) == fri->trap &&
1060             READ_ONCE(fa_match->offload_failed) == fri->offload_failed)
1061                 goto out;
1062
1063         WRITE_ONCE(fa_match->offload, fri->offload);
1064         WRITE_ONCE(fa_match->trap, fri->trap);
1065
1066         /* 2 means send notifications only if offload_failed was changed. */
1067         if (net->ipv4.sysctl_fib_notify_on_flag_change == 2 &&
1068             READ_ONCE(fa_match->offload_failed) == fri->offload_failed)
1069                 goto out;
1070
1071         WRITE_ONCE(fa_match->offload_failed, fri->offload_failed);
1072
1073         if (!net->ipv4.sysctl_fib_notify_on_flag_change)
1074                 goto out;
1075
1076         skb = nlmsg_new(fib_nlmsg_size(fa_match->fa_info), GFP_ATOMIC);
1077         if (!skb) {
1078                 err = -ENOBUFS;
1079                 goto errout;
1080         }
1081
1082         err = fib_dump_info(skb, 0, 0, RTM_NEWROUTE, fri, 0);
1083         if (err < 0) {
1084                 /* -EMSGSIZE implies BUG in fib_nlmsg_size() */
1085                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
1086                 kfree_skb(skb);
1087                 goto errout;
1088         }
1089
1090         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, NULL, GFP_ATOMIC);
1091         goto out;
1092
1093 errout:
1094         rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, err);
1095 out:
1096         rcu_read_unlock();
1097 }
1098 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_alias_hw_flags_set);
1099
1100 static void trie_rebalance(struct trie *t, struct key_vector *tn)
1101 {
1102         while (!IS_TRIE(tn))
1103                 tn = resize(t, tn);
1104 }
1105
1106 static int fib_insert_node(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1107                            struct fib_alias *new, t_key key)
1108 {
1109         struct key_vector *n, *l;
1110
1111         l = leaf_new(key, new);
1112         if (!l)
1113                 goto noleaf;
1114
1115         /* retrieve child from parent node */
1116         n = get_child(tp, get_index(key, tp));
1117
1118         /* Case 2: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match.
1119          *
1120          *  Add a new tnode here
1121          *  first tnode need some special handling
1122          *  leaves us in position for handling as case 3
1123          */
1124         if (n) {
1125                 struct key_vector *tn;
1126
1127                 tn = tnode_new(key, __fls(key ^ n->key), 1);
1128                 if (!tn)
1129                         goto notnode;
1130
1131                 /* initialize routes out of node */
1132                 NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
1133                 put_child(tn, get_index(key, tn) ^ 1, n);
1134
1135                 /* start adding routes into the node */
1136                 put_child_root(tp, key, tn);
1137                 node_set_parent(n, tn);
1138
1139                 /* parent now has a NULL spot where the leaf can go */
1140                 tp = tn;
1141         }
1142
1143         /* Case 3: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1144         node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1145         NODE_INIT_PARENT(l, tp);
1146         put_child_root(tp, key, l);
1147         trie_rebalance(t, tp);
1148
1149         return 0;
1150 notnode:
1151         node_free(l);
1152 noleaf:
1153         return -ENOMEM;
1154 }
1155
1156 static int fib_insert_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1157                             struct key_vector *l, struct fib_alias *new,
1158                             struct fib_alias *fa, t_key key)
1159 {
1160         if (!l)
1161                 return fib_insert_node(t, tp, new, key);
1162
1163         if (fa) {
1164                 hlist_add_before_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1165         } else {
1166                 struct fib_alias *last;
1167
1168                 hlist_for_each_entry(last, &l->leaf, fa_list) {
1169                         if (new->fa_slen < last->fa_slen)
1170                                 break;
1171                         if ((new->fa_slen == last->fa_slen) &&
1172                             (new->tb_id > last->tb_id))
1173                                 break;
1174                         fa = last;
1175                 }
1176
1177                 if (fa)
1178                         hlist_add_behind_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1179                 else
1180                         hlist_add_head_rcu(&new->fa_list, &l->leaf);
1181         }
1182
1183         /* if we added to the tail node then we need to update slen */
1184         if (l->slen < new->fa_slen) {
1185                 l->slen = new->fa_slen;
1186                 node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1187         }
1188
1189         return 0;
1190 }
1191
1192 static bool fib_valid_key_len(u32 key, u8 plen, struct netlink_ext_ack *extack)
1193 {
1194         if (plen > KEYLENGTH) {
1195                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid prefix length");
1196                 return false;
1197         }
1198
1199         if ((plen < KEYLENGTH) && (key << plen)) {
1200                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1201                                "Invalid prefix for given prefix length");
1202                 return false;
1203         }
1204
1205         return true;
1206 }
1207
1208 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1209                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old);
1210
1211 /* Caller must hold RTNL. */
1212 int fib_table_insert(struct net *net, struct fib_table *tb,
1213                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1214 {
1215         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1216         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1217         struct key_vector *l, *tp;
1218         u16 nlflags = NLM_F_EXCL;
1219         struct fib_info *fi;
1220         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1221         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1222         dscp_t dscp;
1223         u32 key;
1224         int err;
1225
1226         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1227
1228         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1229                 return -EINVAL;
1230
1231         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1232
1233         fi = fib_create_info(cfg, extack);
1234         if (IS_ERR(fi)) {
1235                 err = PTR_ERR(fi);
1236                 goto err;
1237         }
1238
1239         dscp = cfg->fc_dscp;
1240         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1241         fa = l ? fib_find_alias(&l->leaf, slen, dscp, fi->fib_priority,
1242                                 tb->tb_id, false) : NULL;
1243
1244         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1245          * with the same keys [prefix,dscp,priority], if such key already
1246          * exists or to the node before which we will insert new one.
1247          *
1248          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1249          * insert to the tail of the section matching the suffix length
1250          * of the new alias.
1251          */
1252
1253         if (fa && fa->fa_dscp == dscp &&
1254             fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1255                 struct fib_alias *fa_first, *fa_match;
1256
1257                 err = -EEXIST;
1258                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1259                         goto out;
1260
1261                 nlflags &= ~NLM_F_EXCL;
1262
1263                 /* We have 2 goals:
1264                  * 1. Find exact match for type, scope, fib_info to avoid
1265                  * duplicate routes
1266                  * 2. Find next 'fa' (or head), NLM_F_APPEND inserts before it
1267                  */
1268                 fa_match = NULL;
1269                 fa_first = fa;
1270                 hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1271                         if ((fa->fa_slen != slen) ||
1272                             (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1273                             (fa->fa_dscp != dscp))
1274                                 break;
1275                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1276                                 break;
1277                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1278                             fa->fa_info == fi) {
1279                                 fa_match = fa;
1280                                 break;
1281                         }
1282                 }
1283
1284                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1285                         struct fib_info *fi_drop;
1286                         u8 state;
1287
1288                         nlflags |= NLM_F_REPLACE;
1289                         fa = fa_first;
1290                         if (fa_match) {
1291                                 if (fa == fa_match)
1292                                         err = 0;
1293                                 goto out;
1294                         }
1295                         err = -ENOBUFS;
1296                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1297                         if (!new_fa)
1298                                 goto out;
1299
1300                         fi_drop = fa->fa_info;
1301                         new_fa->fa_dscp = fa->fa_dscp;
1302                         new_fa->fa_info = fi;
1303                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1304                         state = fa->fa_state;
1305                         new_fa->fa_state = state & ~FA_S_ACCESSED;
1306                         new_fa->fa_slen = fa->fa_slen;
1307                         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1308                         new_fa->fa_default = -1;
1309                         new_fa->offload = 0;
1310                         new_fa->trap = 0;
1311                         new_fa->offload_failed = 0;
1312
1313                         hlist_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1314
1315                         if (fib_find_alias(&l->leaf, fa->fa_slen, 0, 0,
1316                                            tb->tb_id, true) == new_fa) {
1317                                 enum fib_event_type fib_event;
1318
1319                                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1320                                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event,
1321                                                                key, plen,
1322                                                                new_fa, extack);
1323                                 if (err) {
1324                                         hlist_replace_rcu(&new_fa->fa_list,
1325                                                           &fa->fa_list);
1326                                         goto out_free_new_fa;
1327                                 }
1328                         }
1329
1330                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1331                                   tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1332
1333                         alias_free_mem_rcu(fa);
1334
1335                         fib_release_info(fi_drop);
1336                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1337                                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1338
1339                         goto succeeded;
1340                 }
1341                 /* Error if we find a perfect match which
1342                  * uses the same scope, type, and nexthop
1343                  * information.
1344                  */
1345                 if (fa_match)
1346                         goto out;
1347
1348                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND)
1349                         nlflags |= NLM_F_APPEND;
1350                 else
1351                         fa = fa_first;
1352         }
1353         err = -ENOENT;
1354         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1355                 goto out;
1356
1357         nlflags |= NLM_F_CREATE;
1358         err = -ENOBUFS;
1359         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1360         if (!new_fa)
1361                 goto out;
1362
1363         new_fa->fa_info = fi;
1364         new_fa->fa_dscp = dscp;
1365         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1366         new_fa->fa_state = 0;
1367         new_fa->fa_slen = slen;
1368         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1369         new_fa->fa_default = -1;
1370         new_fa->offload = 0;
1371         new_fa->trap = 0;
1372         new_fa->offload_failed = 0;
1373
1374         /* Insert new entry to the list. */
1375         err = fib_insert_alias(t, tp, l, new_fa, fa, key);
1376         if (err)
1377                 goto out_free_new_fa;
1378
1379         /* The alias was already inserted, so the node must exist. */
1380         l = l ? l : fib_find_node(t, &tp, key);
1381         if (WARN_ON_ONCE(!l))
1382                 goto out_free_new_fa;
1383
1384         if (fib_find_alias(&l->leaf, new_fa->fa_slen, 0, 0, tb->tb_id, true) ==
1385             new_fa) {
1386                 enum fib_event_type fib_event;
1387
1388                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1389                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, plen,
1390                                                new_fa, extack);
1391                 if (err)
1392                         goto out_remove_new_fa;
1393         }
1394
1395         if (!plen)
1396                 tb->tb_num_default++;
1397
1398         rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1399         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, new_fa->tb_id,
1400                   &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1401 succeeded:
1402         return 0;
1403
1404 out_remove_new_fa:
1405         fib_remove_alias(t, tp, l, new_fa);
1406 out_free_new_fa:
1407         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1408 out:
1409         fib_release_info(fi);
1410 err:
1411         return err;
1412 }
1413
1414 static inline t_key prefix_mismatch(t_key key, struct key_vector *n)
1415 {
1416         t_key prefix = n->key;
1417
1418         return (key ^ prefix) & (prefix | -prefix);
1419 }
1420
1421 bool fib_lookup_good_nhc(const struct fib_nh_common *nhc, int fib_flags,
1422                          const struct flowi4 *flp)
1423 {
1424         if (nhc->nhc_flags & RTNH_F_DEAD)
1425                 return false;
1426
1427         if (ip_ignore_linkdown(nhc->nhc_dev) &&
1428             nhc->nhc_flags & RTNH_F_LINKDOWN &&
1429             !(fib_flags & FIB_LOOKUP_IGNORE_LINKSTATE))
1430                 return false;
1431
1432         if (flp->flowi4_oif && flp->flowi4_oif != nhc->nhc_oif)
1433                 return false;
1434
1435         return true;
1436 }
1437
1438 /* should be called with rcu_read_lock */
1439 int fib_table_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi4 *flp,
1440                      struct fib_result *res, int fib_flags)
1441 {
1442         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1443 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1444         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
1445 #endif
1446         const t_key key = ntohl(flp->daddr);
1447         struct key_vector *n, *pn;
1448         struct fib_alias *fa;
1449         unsigned long index;
1450         t_key cindex;
1451
1452         pn = t->kv;
1453         cindex = 0;
1454
1455         n = get_child_rcu(pn, cindex);
1456         if (!n) {
1457                 trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, -EAGAIN);
1458                 return -EAGAIN;
1459         }
1460
1461 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1462         this_cpu_inc(stats->gets);
1463 #endif
1464
1465         /* Step 1: Travel to the longest prefix match in the trie */
1466         for (;;) {
1467                 index = get_cindex(key, n);
1468
1469                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
1470                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
1471                  * prefix plus zeros for the "bits" in the prefix. The index
1472                  * is the difference between the key and this value.  From
1473                  * this we can actually derive several pieces of data.
1474                  *   if (index >= (1ul << bits))
1475                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
1476                  *   else
1477                  *     we know the value is cindex
1478                  *
1479                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
1480                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
1481                  * long is greater than 32 bits.
1482                  */
1483                 if (index >= (1ul << n->bits))
1484                         break;
1485
1486                 /* we have found a leaf. Prefixes have already been compared */
1487                 if (IS_LEAF(n))
1488                         goto found;
1489
1490                 /* only record pn and cindex if we are going to be chopping
1491                  * bits later.  Otherwise we are just wasting cycles.
1492                  */
1493                 if (n->slen > n->pos) {
1494                         pn = n;
1495                         cindex = index;
1496                 }
1497
1498                 n = get_child_rcu(n, index);
1499                 if (unlikely(!n))
1500                         goto backtrace;
1501         }
1502
1503         /* Step 2: Sort out leaves and begin backtracing for longest prefix */
1504         for (;;) {
1505                 /* record the pointer where our next node pointer is stored */
1506                 struct key_vector __rcu **cptr = n->tnode;
1507
1508                 /* This test verifies that none of the bits that differ
1509                  * between the key and the prefix exist in the region of
1510                  * the lsb and higher in the prefix.
1511                  */
1512                 if (unlikely(prefix_mismatch(key, n)) || (n->slen == n->pos))
1513                         goto backtrace;
1514
1515                 /* exit out and process leaf */
1516                 if (unlikely(IS_LEAF(n)))
1517                         break;
1518
1519                 /* Don't bother recording parent info.  Since we are in
1520                  * prefix match mode we will have to come back to wherever
1521                  * we started this traversal anyway
1522                  */
1523
1524                 while ((n = rcu_dereference(*cptr)) == NULL) {
1525 backtrace:
1526 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1527                         if (!n)
1528                                 this_cpu_inc(stats->null_node_hit);
1529 #endif
1530                         /* If we are at cindex 0 there are no more bits for
1531                          * us to strip at this level so we must ascend back
1532                          * up one level to see if there are any more bits to
1533                          * be stripped there.
1534                          */
1535                         while (!cindex) {
1536                                 t_key pkey = pn->key;
1537
1538                                 /* If we don't have a parent then there is
1539                                  * nothing for us to do as we do not have any
1540                                  * further nodes to parse.
1541                                  */
1542                                 if (IS_TRIE(pn)) {
1543                                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp,
1544                                                                NULL, -EAGAIN);
1545                                         return -EAGAIN;
1546                                 }
1547 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1548                                 this_cpu_inc(stats->backtrack);
1549 #endif
1550                                 /* Get Child's index */
1551                                 pn = node_parent_rcu(pn);
1552                                 cindex = get_index(pkey, pn);
1553                         }
1554
1555                         /* strip the least significant bit from the cindex */
1556                         cindex &= cindex - 1;
1557
1558                         /* grab pointer for next child node */
1559                         cptr = &pn->tnode[cindex];
1560                 }
1561         }
1562
1563 found:
1564         /* this line carries forward the xor from earlier in the function */
1565         index = key ^ n->key;
1566
1567         /* Step 3: Process the leaf, if that fails fall back to backtracing */
1568         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
1569                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1570                 struct fib_nh_common *nhc;
1571                 int nhsel, err;
1572
1573                 if ((BITS_PER_LONG > KEYLENGTH) || (fa->fa_slen < KEYLENGTH)) {
1574                         if (index >= (1ul << fa->fa_slen))
1575                                 continue;
1576                 }
1577                 if (fa->fa_dscp &&
1578                     inet_dscp_to_dsfield(fa->fa_dscp) != flp->flowi4_tos)
1579                         continue;
1580                 if (fi->fib_dead)
1581                         continue;
1582                 if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1583                         continue;
1584                 fib_alias_accessed(fa);
1585                 err = fib_props[fa->fa_type].error;
1586                 if (unlikely(err < 0)) {
1587 out_reject:
1588 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1589                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1590 #endif
1591                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, err);
1592                         return err;
1593                 }
1594                 if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1595                         continue;
1596
1597                 if (unlikely(fi->nh)) {
1598                         if (nexthop_is_blackhole(fi->nh)) {
1599                                 err = fib_props[RTN_BLACKHOLE].error;
1600                                 goto out_reject;
1601                         }
1602
1603                         nhc = nexthop_get_nhc_lookup(fi->nh, fib_flags, flp,
1604                                                      &nhsel);
1605                         if (nhc)
1606                                 goto set_result;
1607                         goto miss;
1608                 }
1609
1610                 for (nhsel = 0; nhsel < fib_info_num_path(fi); nhsel++) {
1611                         nhc = fib_info_nhc(fi, nhsel);
1612
1613                         if (!fib_lookup_good_nhc(nhc, fib_flags, flp))
1614                                 continue;
1615 set_result:
1616                         if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1617                                 refcount_inc(&fi->fib_clntref);
1618
1619                         res->prefix = htonl(n->key);
1620                         res->prefixlen = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
1621                         res->nh_sel = nhsel;
1622                         res->nhc = nhc;
1623                         res->type = fa->fa_type;
1624                         res->scope = fi->fib_scope;
1625                         res->fi = fi;
1626                         res->table = tb;
1627                         res->fa_head = &n->leaf;
1628 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1629                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1630 #endif
1631                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, nhc, err);
1632
1633                         return err;
1634                 }
1635         }
1636 miss:
1637 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1638         this_cpu_inc(stats->semantic_match_miss);
1639 #endif
1640         goto backtrace;
1641 }
1642 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_table_lookup);
1643
1644 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1645                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old)
1646 {
1647         /* record the location of the previous list_info entry */
1648         struct hlist_node **pprev = old->fa_list.pprev;
1649         struct fib_alias *fa = hlist_entry(pprev, typeof(*fa), fa_list.next);
1650
1651         /* remove the fib_alias from the list */
1652         hlist_del_rcu(&old->fa_list);
1653
1654         /* if we emptied the list this leaf will be freed and we can sort
1655          * out parent suffix lengths as a part of trie_rebalance
1656          */
1657         if (hlist_empty(&l->leaf)) {
1658                 if (tp->slen == l->slen)
1659                         node_pull_suffix(tp, tp->pos);
1660                 put_child_root(tp, l->key, NULL);
1661                 node_free(l);
1662                 trie_rebalance(t, tp);
1663                 return;
1664         }
1665
1666         /* only access fa if it is pointing at the last valid hlist_node */
1667         if (*pprev)
1668                 return;
1669
1670         /* update the trie with the latest suffix length */
1671         l->slen = fa->fa_slen;
1672         node_pull_suffix(tp, fa->fa_slen);
1673 }
1674
1675 static void fib_notify_alias_delete(struct net *net, u32 key,
1676                                     struct hlist_head *fah,
1677                                     struct fib_alias *fa_to_delete,
1678                                     struct netlink_ext_ack *extack)
1679 {
1680         struct fib_alias *fa_next, *fa_to_notify;
1681         u32 tb_id = fa_to_delete->tb_id;
1682         u8 slen = fa_to_delete->fa_slen;
1683         enum fib_event_type fib_event;
1684
1685         /* Do not notify if we do not care about the route. */
1686         if (fib_find_alias(fah, slen, 0, 0, tb_id, true) != fa_to_delete)
1687                 return;
1688
1689         /* Determine if the route should be replaced by the next route in the
1690          * list.
1691          */
1692         fa_next = hlist_entry_safe(fa_to_delete->fa_list.next,
1693                                    struct fib_alias, fa_list);
1694         if (fa_next && fa_next->fa_slen == slen && fa_next->tb_id == tb_id) {
1695                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1696                 fa_to_notify = fa_next;
1697         } else {
1698                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_DEL;
1699                 fa_to_notify = fa_to_delete;
1700         }
1701         call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, KEYLENGTH - slen,
1702                                  fa_to_notify, extack);
1703 }
1704
1705 /* Caller must hold RTNL. */
1706 int fib_table_delete(struct net *net, struct fib_table *tb,
1707                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1708 {
1709         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1710         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1711         struct key_vector *l, *tp;
1712         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1713         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1714         dscp_t dscp;
1715         u32 key;
1716
1717         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1718
1719         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1720                 return -EINVAL;
1721
1722         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1723         if (!l)
1724                 return -ESRCH;
1725
1726         dscp = cfg->fc_dscp;
1727         fa = fib_find_alias(&l->leaf, slen, dscp, 0, tb->tb_id, false);
1728         if (!fa)
1729                 return -ESRCH;
1730
1731         pr_debug("Deleting %08x/%d dsfield=0x%02x t=%p\n", key, plen,
1732                  inet_dscp_to_dsfield(dscp), t);
1733
1734         fa_to_delete = NULL;
1735         hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1736                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1737
1738                 if ((fa->fa_slen != slen) ||
1739                     (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1740                     (fa->fa_dscp != dscp))
1741                         break;
1742
1743                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1744                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1745                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1746                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1747                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1748                     (!cfg->fc_protocol ||
1749                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1750                     fib_nh_match(net, cfg, fi, extack) == 0 &&
1751                     fib_metrics_match(cfg, fi)) {
1752                         fa_to_delete = fa;
1753                         break;
1754                 }
1755         }
1756
1757         if (!fa_to_delete)
1758                 return -ESRCH;
1759
1760         fib_notify_alias_delete(net, key, &l->leaf, fa_to_delete, extack);
1761         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa_to_delete, plen, tb->tb_id,
1762                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1763
1764         if (!plen)
1765                 tb->tb_num_default--;
1766
1767         fib_remove_alias(t, tp, l, fa_to_delete);
1768
1769         if (fa_to_delete->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1770                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1771
1772         fib_release_info(fa_to_delete->fa_info);
1773         alias_free_mem_rcu(fa_to_delete);
1774         return 0;
1775 }
1776
1777 /* Scan for the next leaf starting at the provided key value */
1778 static struct key_vector *leaf_walk_rcu(struct key_vector **tn, t_key key)
1779 {
1780         struct key_vector *pn, *n = *tn;
1781         unsigned long cindex;
1782
1783         /* this loop is meant to try and find the key in the trie */
1784         do {
1785                 /* record parent and next child index */
1786                 pn = n;
1787                 cindex = (key > pn->key) ? get_index(key, pn) : 0;
1788
1789                 if (cindex >> pn->bits)
1790                         break;
1791
1792                 /* descend into the next child */
1793                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1794                 if (!n)
1795                         break;
1796
1797                 /* guarantee forward progress on the keys */
1798                 if (IS_LEAF(n) && (n->key >= key))
1799                         goto found;
1800         } while (IS_TNODE(n));
1801
1802         /* this loop will search for the next leaf with a greater key */
1803         while (!IS_TRIE(pn)) {
1804                 /* if we exhausted the parent node we will need to climb */
1805                 if (cindex >= (1ul << pn->bits)) {
1806                         t_key pkey = pn->key;
1807
1808                         pn = node_parent_rcu(pn);
1809                         cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
1810                         continue;
1811                 }
1812
1813                 /* grab the next available node */
1814                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1815                 if (!n)
1816                         continue;
1817
1818                 /* no need to compare keys since we bumped the index */
1819                 if (IS_LEAF(n))
1820                         goto found;
1821
1822                 /* Rescan start scanning in new node */
1823                 pn = n;
1824                 cindex = 0;
1825         }
1826
1827         *tn = pn;
1828         return NULL; /* Root of trie */
1829 found:
1830         /* if we are at the limit for keys just return NULL for the tnode */
1831         *tn = pn;
1832         return n;
1833 }
1834
1835 static void fib_trie_free(struct fib_table *tb)
1836 {
1837         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1838         struct key_vector *pn = t->kv;
1839         unsigned long cindex = 1;
1840         struct hlist_node *tmp;
1841         struct fib_alias *fa;
1842
1843         /* walk trie in reverse order and free everything */
1844         for (;;) {
1845                 struct key_vector *n;
1846
1847                 if (!(cindex--)) {
1848                         t_key pkey = pn->key;
1849
1850                         if (IS_TRIE(pn))
1851                                 break;
1852
1853                         n = pn;
1854                         pn = node_parent(pn);
1855
1856                         /* drop emptied tnode */
1857                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
1858                         node_free(n);
1859
1860                         cindex = get_index(pkey, pn);
1861
1862                         continue;
1863                 }
1864
1865                 /* grab the next available node */
1866                 n = get_child(pn, cindex);
1867                 if (!n)
1868                         continue;
1869
1870                 if (IS_TNODE(n)) {
1871                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1872                         pn = n;
1873                         cindex = 1ul << n->bits;
1874
1875                         continue;
1876                 }
1877
1878                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1879                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1880                         alias_free_mem_rcu(fa);
1881                 }
1882
1883                 put_child_root(pn, n->key, NULL);
1884                 node_free(n);
1885         }
1886
1887 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1888         free_percpu(t->stats);
1889 #endif
1890         kfree(tb);
1891 }
1892
1893 struct fib_table *fib_trie_unmerge(struct fib_table *oldtb)
1894 {
1895         struct trie *ot = (struct trie *)oldtb->tb_data;
1896         struct key_vector *l, *tp = ot->kv;
1897         struct fib_table *local_tb;
1898         struct fib_alias *fa;
1899         struct trie *lt;
1900         t_key key = 0;
1901
1902         if (oldtb->tb_data == oldtb->__data)
1903                 return oldtb;
1904
1905         local_tb = fib_trie_table(RT_TABLE_LOCAL, NULL);
1906         if (!local_tb)
1907                 return NULL;
1908
1909         lt = (struct trie *)local_tb->tb_data;
1910
1911         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
1912                 struct key_vector *local_l = NULL, *local_tp;
1913
1914                 hlist_for_each_entry(fa, &l->leaf, fa_list) {
1915                         struct fib_alias *new_fa;
1916
1917                         if (local_tb->tb_id != fa->tb_id)
1918                                 continue;
1919
1920                         /* clone fa for new local table */
1921                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1922                         if (!new_fa)
1923                                 goto out;
1924
1925                         memcpy(new_fa, fa, sizeof(*fa));
1926
1927                         /* insert clone into table */
1928                         if (!local_l)
1929                                 local_l = fib_find_node(lt, &local_tp, l->key);
1930
1931                         if (fib_insert_alias(lt, local_tp, local_l, new_fa,
1932                                              NULL, l->key)) {
1933                                 kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1934                                 goto out;
1935                         }
1936                 }
1937
1938                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
1939                 key = l->key + 1;
1940                 if (key < l->key)
1941                         break;
1942         }
1943
1944         return local_tb;
1945 out:
1946         fib_trie_free(local_tb);
1947
1948         return NULL;
1949 }
1950
1951 /* Caller must hold RTNL */
1952 void fib_table_flush_external(struct fib_table *tb)
1953 {
1954         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1955         struct key_vector *pn = t->kv;
1956         unsigned long cindex = 1;
1957         struct hlist_node *tmp;
1958         struct fib_alias *fa;
1959
1960         /* walk trie in reverse order */
1961         for (;;) {
1962                 unsigned char slen = 0;
1963                 struct key_vector *n;
1964
1965                 if (!(cindex--)) {
1966                         t_key pkey = pn->key;
1967
1968                         /* cannot resize the trie vector */
1969                         if (IS_TRIE(pn))
1970                                 break;
1971
1972                         /* update the suffix to address pulled leaves */
1973                         if (pn->slen > pn->pos)
1974                                 update_suffix(pn);
1975
1976                         /* resize completed node */
1977                         pn = resize(t, pn);
1978                         cindex = get_index(pkey, pn);
1979
1980                         continue;
1981                 }
1982
1983                 /* grab the next available node */
1984                 n = get_child(pn, cindex);
1985                 if (!n)
1986                         continue;
1987
1988                 if (IS_TNODE(n)) {
1989                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1990                         pn = n;
1991                         cindex = 1ul << n->bits;
1992
1993                         continue;
1994                 }
1995
1996                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1997                         /* if alias was cloned to local then we just
1998                          * need to remove the local copy from main
1999                          */
2000                         if (tb->tb_id != fa->tb_id) {
2001                                 hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2002                                 alias_free_mem_rcu(fa);
2003                                 continue;
2004                         }
2005
2006                         /* record local slen */
2007                         slen = fa->fa_slen;
2008                 }
2009
2010                 /* update leaf slen */
2011                 n->slen = slen;
2012
2013                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2014                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2015                         node_free(n);
2016                 }
2017         }
2018 }
2019
2020 /* Caller must hold RTNL. */
2021 int fib_table_flush(struct net *net, struct fib_table *tb, bool flush_all)
2022 {
2023         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2024         struct key_vector *pn = t->kv;
2025         unsigned long cindex = 1;
2026         struct hlist_node *tmp;
2027         struct fib_alias *fa;
2028         int found = 0;
2029
2030         /* walk trie in reverse order */
2031         for (;;) {
2032                 unsigned char slen = 0;
2033                 struct key_vector *n;
2034
2035                 if (!(cindex--)) {
2036                         t_key pkey = pn->key;
2037
2038                         /* cannot resize the trie vector */
2039                         if (IS_TRIE(pn))
2040                                 break;
2041
2042                         /* update the suffix to address pulled leaves */
2043                         if (pn->slen > pn->pos)
2044                                 update_suffix(pn);
2045
2046                         /* resize completed node */
2047                         pn = resize(t, pn);
2048                         cindex = get_index(pkey, pn);
2049
2050                         continue;
2051                 }
2052
2053                 /* grab the next available node */
2054                 n = get_child(pn, cindex);
2055                 if (!n)
2056                         continue;
2057
2058                 if (IS_TNODE(n)) {
2059                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2060                         pn = n;
2061                         cindex = 1ul << n->bits;
2062
2063                         continue;
2064                 }
2065
2066                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
2067                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2068
2069                         if (!fi || tb->tb_id != fa->tb_id ||
2070                             (!(fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD) &&
2071                              !fib_props[fa->fa_type].error)) {
2072                                 slen = fa->fa_slen;
2073                                 continue;
2074                         }
2075
2076                         /* Do not flush error routes if network namespace is
2077                          * not being dismantled
2078                          */
2079                         if (!flush_all && fib_props[fa->fa_type].error) {
2080                                 slen = fa->fa_slen;
2081                                 continue;
2082                         }
2083
2084                         fib_notify_alias_delete(net, n->key, &n->leaf, fa,
2085                                                 NULL);
2086                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2087                         fib_release_info(fa->fa_info);
2088                         alias_free_mem_rcu(fa);
2089                         found++;
2090                 }
2091
2092                 /* update leaf slen */
2093                 n->slen = slen;
2094
2095                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2096                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2097                         node_free(n);
2098                 }
2099         }
2100
2101         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
2102         return found;
2103 }
2104
2105 /* derived from fib_trie_free */
2106 static void __fib_info_notify_update(struct net *net, struct fib_table *tb,
2107                                      struct nl_info *info)
2108 {
2109         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2110         struct key_vector *pn = t->kv;
2111         unsigned long cindex = 1;
2112         struct fib_alias *fa;
2113
2114         for (;;) {
2115                 struct key_vector *n;
2116
2117                 if (!(cindex--)) {
2118                         t_key pkey = pn->key;
2119
2120                         if (IS_TRIE(pn))
2121                                 break;
2122
2123                         pn = node_parent(pn);
2124                         cindex = get_index(pkey, pn);
2125                         continue;
2126                 }
2127
2128                 /* grab the next available node */
2129                 n = get_child(pn, cindex);
2130                 if (!n)
2131                         continue;
2132
2133                 if (IS_TNODE(n)) {
2134                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2135                         pn = n;
2136                         cindex = 1ul << n->bits;
2137
2138                         continue;
2139                 }
2140
2141                 hlist_for_each_entry(fa, &n->leaf, fa_list) {
2142                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2143
2144                         if (!fi || !fi->nh_updated || fa->tb_id != tb->tb_id)
2145                                 continue;
2146
2147                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(n->key), fa,
2148                                   KEYLENGTH - fa->fa_slen, tb->tb_id,
2149                                   info, NLM_F_REPLACE);
2150                 }
2151         }
2152 }
2153
2154 void fib_info_notify_update(struct net *net, struct nl_info *info)
2155 {
2156         unsigned int h;
2157
2158         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2159                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2160                 struct fib_table *tb;
2161
2162                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist,
2163                                          lockdep_rtnl_is_held())
2164                         __fib_info_notify_update(net, tb, info);
2165         }
2166 }
2167
2168 static int fib_leaf_notify(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2169                            struct notifier_block *nb,
2170                            struct netlink_ext_ack *extack)
2171 {
2172         struct fib_alias *fa;
2173         int last_slen = -1;
2174         int err;
2175
2176         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2177                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2178
2179                 if (!fi)
2180                         continue;
2181
2182                 /* local and main table can share the same trie,
2183                  * so don't notify twice for the same entry.
2184                  */
2185                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2186                         continue;
2187
2188                 if (fa->fa_slen == last_slen)
2189                         continue;
2190
2191                 last_slen = fa->fa_slen;
2192                 err = call_fib_entry_notifier(nb, FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE,
2193                                               l->key, KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2194                                               fa, extack);
2195                 if (err)
2196                         return err;
2197         }
2198         return 0;
2199 }
2200
2201 static int fib_table_notify(struct fib_table *tb, struct notifier_block *nb,
2202                             struct netlink_ext_ack *extack)
2203 {
2204         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2205         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2206         t_key key = 0;
2207         int err;
2208
2209         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2210                 err = fib_leaf_notify(l, tb, nb, extack);
2211                 if (err)
2212                         return err;
2213
2214                 key = l->key + 1;
2215                 /* stop in case of wrap around */
2216                 if (key < l->key)
2217                         break;
2218         }
2219         return 0;
2220 }
2221
2222 int fib_notify(struct net *net, struct notifier_block *nb,
2223                struct netlink_ext_ack *extack)
2224 {
2225         unsigned int h;
2226         int err;
2227
2228         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2229                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2230                 struct fib_table *tb;
2231
2232                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2233                         err = fib_table_notify(tb, nb, extack);
2234                         if (err)
2235                                 return err;
2236                 }
2237         }
2238         return 0;
2239 }
2240
2241 static void __trie_free_rcu(struct rcu_head *head)
2242 {
2243         struct fib_table *tb = container_of(head, struct fib_table, rcu);
2244 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2245         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2246
2247         if (tb->tb_data == tb->__data)
2248                 free_percpu(t->stats);
2249 #endif /* CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2250         kfree(tb);
2251 }
2252
2253 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
2254 {
2255         call_rcu(&tb->rcu, __trie_free_rcu);
2256 }
2257
2258 static int fn_trie_dump_leaf(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2259                              struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
2260                              struct fib_dump_filter *filter)
2261 {
2262         unsigned int flags = NLM_F_MULTI;
2263         __be32 xkey = htonl(l->key);
2264         int i, s_i, i_fa, s_fa, err;
2265         struct fib_alias *fa;
2266
2267         if (filter->filter_set ||
2268             !filter->dump_exceptions || !filter->dump_routes)
2269                 flags |= NLM_F_DUMP_FILTERED;
2270
2271         s_i = cb->args[4];
2272         s_fa = cb->args[5];
2273         i = 0;
2274
2275         /* rcu_read_lock is hold by caller */
2276         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2277                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2278
2279                 if (i < s_i)
2280                         goto next;
2281
2282                 i_fa = 0;
2283
2284                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2285                         goto next;
2286
2287                 if (filter->filter_set) {
2288                         if (filter->rt_type && fa->fa_type != filter->rt_type)
2289                                 goto next;
2290
2291                         if ((filter->protocol &&
2292                              fi->fib_protocol != filter->protocol))
2293                                 goto next;
2294
2295                         if (filter->dev &&
2296                             !fib_info_nh_uses_dev(fi, filter->dev))
2297                                 goto next;
2298                 }
2299
2300                 if (filter->dump_routes) {
2301                         if (!s_fa) {
2302                                 struct fib_rt_info fri;
2303
2304                                 fri.fi = fi;
2305                                 fri.tb_id = tb->tb_id;
2306                                 fri.dst = xkey;
2307                                 fri.dst_len = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
2308                                 fri.dscp = fa->fa_dscp;
2309                                 fri.type = fa->fa_type;
2310                                 fri.offload = READ_ONCE(fa->offload);
2311                                 fri.trap = READ_ONCE(fa->trap);
2312                                 fri.offload_failed = READ_ONCE(fa->offload_failed);
2313                                 err = fib_dump_info(skb,
2314                                                     NETLINK_CB(cb->skb).portid,
2315                                                     cb->nlh->nlmsg_seq,
2316                                                     RTM_NEWROUTE, &fri, flags);
2317                                 if (err < 0)
2318                                         goto stop;
2319                         }
2320
2321                         i_fa++;
2322                 }
2323
2324                 if (filter->dump_exceptions) {
2325                         err = fib_dump_info_fnhe(skb, cb, tb->tb_id, fi,
2326                                                  &i_fa, s_fa, flags);
2327                         if (err < 0)
2328                                 goto stop;
2329                 }
2330
2331 next:
2332                 i++;
2333         }
2334
2335         cb->args[4] = i;
2336         return skb->len;
2337
2338 stop:
2339         cb->args[4] = i;
2340         cb->args[5] = i_fa;
2341         return err;
2342 }
2343
2344 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
2345 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
2346                    struct netlink_callback *cb, struct fib_dump_filter *filter)
2347 {
2348         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2349         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2350         /* Dump starting at last key.
2351          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
2352          */
2353         int count = cb->args[2];
2354         t_key key = cb->args[3];
2355
2356         /* First time here, count and key are both always 0. Count > 0
2357          * and key == 0 means the dump has wrapped around and we are done.
2358          */
2359         if (count && !key)
2360                 return skb->len;
2361
2362         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2363                 int err;
2364
2365                 err = fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb, filter);
2366                 if (err < 0) {
2367                         cb->args[3] = key;
2368                         cb->args[2] = count;
2369                         return err;
2370                 }
2371
2372                 ++count;
2373                 key = l->key + 1;
2374
2375                 memset(&cb->args[4], 0,
2376                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
2377
2378                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
2379                 if (key < l->key)
2380                         break;
2381         }
2382
2383         cb->args[3] = key;
2384         cb->args[2] = count;
2385
2386         return skb->len;
2387 }
2388
2389 void __init fib_trie_init(void)
2390 {
2391         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
2392                                           sizeof(struct fib_alias),
2393                                           0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2394
2395         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
2396                                            LEAF_SIZE,
2397                                            0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2398 }
2399
2400 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id, struct fib_table *alias)
2401 {
2402         struct fib_table *tb;
2403         struct trie *t;
2404         size_t sz = sizeof(*tb);
2405
2406         if (!alias)
2407                 sz += sizeof(struct trie);
2408
2409         tb = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
2410         if (!tb)
2411                 return NULL;
2412
2413         tb->tb_id = id;
2414         tb->tb_num_default = 0;
2415         tb->tb_data = (alias ? alias->__data : tb->__data);
2416
2417         if (alias)
2418                 return tb;
2419
2420         t = (struct trie *) tb->tb_data;
2421         t->kv[0].pos = KEYLENGTH;
2422         t->kv[0].slen = KEYLENGTH;
2423 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2424         t->stats = alloc_percpu(struct trie_use_stats);
2425         if (!t->stats) {
2426                 kfree(tb);
2427                 tb = NULL;
2428         }
2429 #endif
2430
2431         return tb;
2432 }
2433
2434 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2435 /* Depth first Trie walk iterator */
2436 struct fib_trie_iter {
2437         struct seq_net_private p;
2438         struct fib_table *tb;
2439         struct key_vector *tnode;
2440         unsigned int index;
2441         unsigned int depth;
2442 };
2443
2444 static struct key_vector *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
2445 {
2446         unsigned long cindex = iter->index;
2447         struct key_vector *pn = iter->tnode;
2448         t_key pkey;
2449
2450         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
2451                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
2452
2453         while (!IS_TRIE(pn)) {
2454                 while (cindex < child_length(pn)) {
2455                         struct key_vector *n = get_child_rcu(pn, cindex++);
2456
2457                         if (!n)
2458                                 continue;
2459
2460                         if (IS_LEAF(n)) {
2461                                 iter->tnode = pn;
2462                                 iter->index = cindex;
2463                         } else {
2464                                 /* push down one level */
2465                                 iter->tnode = n;
2466                                 iter->index = 0;
2467                                 ++iter->depth;
2468                         }
2469
2470                         return n;
2471                 }
2472
2473                 /* Current node exhausted, pop back up */
2474                 pkey = pn->key;
2475                 pn = node_parent_rcu(pn);
2476                 cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
2477                 --iter->depth;
2478         }
2479
2480         /* record root node so further searches know we are done */
2481         iter->tnode = pn;
2482         iter->index = 0;
2483
2484         return NULL;
2485 }
2486
2487 static struct key_vector *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2488                                              struct trie *t)
2489 {
2490         struct key_vector *n, *pn;
2491
2492         if (!t)
2493                 return NULL;
2494
2495         pn = t->kv;
2496         n = rcu_dereference(pn->tnode[0]);
2497         if (!n)
2498                 return NULL;
2499
2500         if (IS_TNODE(n)) {
2501                 iter->tnode = n;
2502                 iter->index = 0;
2503                 iter->depth = 1;
2504         } else {
2505                 iter->tnode = pn;
2506                 iter->index = 0;
2507                 iter->depth = 0;
2508         }
2509
2510         return n;
2511 }
2512
2513 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2514 {
2515         struct key_vector *n;
2516         struct fib_trie_iter iter;
2517
2518         memset(s, 0, sizeof(*s));
2519
2520         rcu_read_lock();
2521         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2522                 if (IS_LEAF(n)) {
2523                         struct fib_alias *fa;
2524
2525                         s->leaves++;
2526                         s->totdepth += iter.depth;
2527                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2528                                 s->maxdepth = iter.depth;
2529
2530                         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list)
2531                                 ++s->prefixes;
2532                 } else {
2533                         s->tnodes++;
2534                         if (n->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2535                                 s->nodesizes[n->bits]++;
2536                         s->nullpointers += tn_info(n)->empty_children;
2537                 }
2538         }
2539         rcu_read_unlock();
2540 }
2541
2542 /*
2543  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2544  */
2545 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2546 {
2547         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
2548
2549         if (stat->leaves)
2550                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2551         else
2552                 avdepth = 0;
2553
2554         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
2555                    avdepth / 100, avdepth % 100);
2556         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2557
2558         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2559         bytes = LEAF_SIZE * stat->leaves;
2560
2561         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
2562         bytes += sizeof(struct fib_alias) * stat->prefixes;
2563
2564         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2565         bytes += TNODE_SIZE(0) * stat->tnodes;
2566
2567         max = MAX_STAT_DEPTH;
2568         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2569                 max--;
2570
2571         pointers = 0;
2572         for (i = 1; i < max; i++)
2573                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2574                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2575                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2576                 }
2577         seq_putc(seq, '\n');
2578         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2579
2580         bytes += sizeof(struct key_vector *) * pointers;
2581         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2582         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2583 }
2584
2585 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2586 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2587                             const struct trie_use_stats __percpu *stats)
2588 {
2589         struct trie_use_stats s = { 0 };
2590         int cpu;
2591
2592         /* loop through all of the CPUs and gather up the stats */
2593         for_each_possible_cpu(cpu) {
2594                 const struct trie_use_stats *pcpu = per_cpu_ptr(stats, cpu);
2595
2596                 s.gets += pcpu->gets;
2597                 s.backtrack += pcpu->backtrack;
2598                 s.semantic_match_passed += pcpu->semantic_match_passed;
2599                 s.semantic_match_miss += pcpu->semantic_match_miss;
2600                 s.null_node_hit += pcpu->null_node_hit;
2601                 s.resize_node_skipped += pcpu->resize_node_skipped;
2602         }
2603
2604         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2605         seq_printf(seq, "gets = %u\n", s.gets);
2606         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", s.backtrack);
2607         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
2608                    s.semantic_match_passed);
2609         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n", s.semantic_match_miss);
2610         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", s.null_node_hit);
2611         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n", s.resize_node_skipped);
2612 }
2613 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2614
2615 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
2616 {
2617         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
2618                 seq_puts(seq, "Local:\n");
2619         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
2620                 seq_puts(seq, "Main:\n");
2621         else
2622                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
2623 }
2624
2625
2626 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2627 {
2628         struct net *net = seq->private;
2629         unsigned int h;
2630
2631         seq_printf(seq,
2632                    "Basic info: size of leaf:"
2633                    " %zd bytes, size of tnode: %zd bytes.\n",
2634                    LEAF_SIZE, TNODE_SIZE(0));
2635
2636         rcu_read_lock();
2637         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2638                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2639                 struct fib_table *tb;
2640
2641                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2642                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
2643                         struct trie_stat stat;
2644
2645                         if (!t)
2646                                 continue;
2647
2648                         fib_table_print(seq, tb);
2649
2650                         trie_collect_stats(t, &stat);
2651                         trie_show_stats(seq, &stat);
2652 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2653                         trie_show_usage(seq, t->stats);
2654 #endif
2655                 }
2656                 cond_resched_rcu();
2657         }
2658         rcu_read_unlock();
2659
2660         return 0;
2661 }
2662
2663 static struct key_vector *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2664 {
2665         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2666         struct net *net = seq_file_net(seq);
2667         loff_t idx = 0;
2668         unsigned int h;
2669
2670         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2671                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2672                 struct fib_table *tb;
2673
2674                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2675                         struct key_vector *n;
2676
2677                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2678                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2679                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2680                                 if (pos == idx++) {
2681                                         iter->tb = tb;
2682                                         return n;
2683                                 }
2684                 }
2685         }
2686
2687         return NULL;
2688 }
2689
2690 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2691         __acquires(RCU)
2692 {
2693         rcu_read_lock();
2694         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2695 }
2696
2697 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2698 {
2699         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2700         struct net *net = seq_file_net(seq);
2701         struct fib_table *tb = iter->tb;
2702         struct hlist_node *tb_node;
2703         unsigned int h;
2704         struct key_vector *n;
2705
2706         ++*pos;
2707         /* next node in same table */
2708         n = fib_trie_get_next(iter);
2709         if (n)
2710                 return n;
2711
2712         /* walk rest of this hash chain */
2713         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2714         while ((tb_node = rcu_dereference(hlist_next_rcu(&tb->tb_hlist)))) {
2715                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2716                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2717                 if (n)
2718                         goto found;
2719         }
2720
2721         /* new hash chain */
2722         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2723                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2724                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2725                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2726                         if (n)
2727                                 goto found;
2728                 }
2729         }
2730         return NULL;
2731
2732 found:
2733         iter->tb = tb;
2734         return n;
2735 }
2736
2737 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2738         __releases(RCU)
2739 {
2740         rcu_read_unlock();
2741 }
2742
2743 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2744 {
2745         while (n-- > 0)
2746                 seq_puts(seq, "   ");
2747 }
2748
2749 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2750 {
2751         switch (s) {
2752         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2753         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2754         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2755         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2756         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2757         default:
2758                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2759                 return buf;
2760         }
2761 }
2762
2763 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2764         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2765         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2766         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2767         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2768         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2769         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2770         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2771         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2772         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2773         [RTN_THROW] = "THROW",
2774         [RTN_NAT] = "NAT",
2775         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2776 };
2777
2778 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2779 {
2780         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2781                 return rtn_type_names[t];
2782         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2783         return buf;
2784 }
2785
2786 /* Pretty print the trie */
2787 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2788 {
2789         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2790         struct key_vector *n = v;
2791
2792         if (IS_TRIE(node_parent_rcu(n)))
2793                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2794
2795         if (IS_TNODE(n)) {
2796                 __be32 prf = htonl(n->key);
2797
2798                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2799                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%zu %u %u %u\n",
2800                            &prf, KEYLENGTH - n->pos - n->bits, n->bits,
2801                            tn_info(n)->full_children,
2802                            tn_info(n)->empty_children);
2803         } else {
2804                 __be32 val = htonl(n->key);
2805                 struct fib_alias *fa;
2806
2807                 seq_indent(seq, iter->depth);
2808                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2809
2810                 hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
2811                         char buf1[32], buf2[32];
2812
2813                         seq_indent(seq, iter->depth + 1);
2814                         seq_printf(seq, "  /%zu %s %s",
2815                                    KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2816                                    rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2817                                              fa->fa_info->fib_scope),
2818                                    rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2819                                             fa->fa_type));
2820                         if (fa->fa_dscp)
2821                                 seq_printf(seq, " tos=%d",
2822                                            inet_dscp_to_dsfield(fa->fa_dscp));
2823                         seq_putc(seq, '\n');
2824                 }
2825         }
2826
2827         return 0;
2828 }
2829
2830 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2831         .start  = fib_trie_seq_start,
2832         .next   = fib_trie_seq_next,
2833         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2834         .show   = fib_trie_seq_show,
2835 };
2836
2837 struct fib_route_iter {
2838         struct seq_net_private p;
2839         struct fib_table *main_tb;
2840         struct key_vector *tnode;
2841         loff_t  pos;
2842         t_key   key;
2843 };
2844
2845 static struct key_vector *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter,
2846                                             loff_t pos)
2847 {
2848         struct key_vector *l, **tp = &iter->tnode;
2849         t_key key;
2850
2851         /* use cached location of previously found key */
2852         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos) {
2853                 key = iter->key;
2854         } else {
2855                 iter->pos = 1;
2856                 key = 0;
2857         }
2858
2859         pos -= iter->pos;
2860
2861         while ((l = leaf_walk_rcu(tp, key)) && (pos-- > 0)) {
2862                 key = l->key + 1;
2863                 iter->pos++;
2864                 l = NULL;
2865
2866                 /* handle unlikely case of a key wrap */
2867                 if (!key)
2868                         break;
2869         }
2870
2871         if (l)
2872                 iter->key = l->key;     /* remember it */
2873         else
2874                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2875
2876         return l;
2877 }
2878
2879 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2880         __acquires(RCU)
2881 {
2882         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2883         struct fib_table *tb;
2884         struct trie *t;
2885
2886         rcu_read_lock();
2887
2888         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2889         if (!tb)
2890                 return NULL;
2891
2892         iter->main_tb = tb;
2893         t = (struct trie *)tb->tb_data;
2894         iter->tnode = t->kv;
2895
2896         if (*pos != 0)
2897                 return fib_route_get_idx(iter, *pos);
2898
2899         iter->pos = 0;
2900         iter->key = KEY_MAX;
2901
2902         return SEQ_START_TOKEN;
2903 }
2904
2905 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2906 {
2907         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2908         struct key_vector *l = NULL;
2909         t_key key = iter->key + 1;
2910
2911         ++*pos;
2912
2913         /* only allow key of 0 for start of sequence */
2914         if ((v == SEQ_START_TOKEN) || key)
2915                 l = leaf_walk_rcu(&iter->tnode, key);
2916
2917         if (l) {
2918                 iter->key = l->key;
2919                 iter->pos++;
2920         } else {
2921                 iter->pos = 0;
2922         }
2923
2924         return l;
2925 }
2926
2927 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2928         __releases(RCU)
2929 {
2930         rcu_read_unlock();
2931 }
2932
2933 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, struct fib_info *fi)
2934 {
2935         unsigned int flags = 0;
2936
2937         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2938                 flags = RTF_REJECT;
2939         if (fi) {
2940                 const struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2941
2942                 if (nhc->nhc_gw.ipv4)
2943                         flags |= RTF_GATEWAY;
2944         }
2945         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2946                 flags |= RTF_HOST;
2947         flags |= RTF_UP;
2948         return flags;
2949 }
2950
2951 /*
2952  *      This outputs /proc/net/route.
2953  *      The format of the file is not supposed to be changed
2954  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2955  *      legacy utilities
2956  */
2957 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2958 {
2959         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2960         struct fib_table *tb = iter->main_tb;
2961         struct fib_alias *fa;
2962         struct key_vector *l = v;
2963         __be32 prefix;
2964
2965         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2966                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2967                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2968                            "\tWindow\tIRTT");
2969                 return 0;
2970         }
2971
2972         prefix = htonl(l->key);
2973
2974         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2975                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2976                 __be32 mask = inet_make_mask(KEYLENGTH - fa->fa_slen);
2977                 unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2978
2979                 if ((fa->fa_type == RTN_BROADCAST) ||
2980                     (fa->fa_type == RTN_MULTICAST))
2981                         continue;
2982
2983                 if (fa->tb_id != tb->tb_id)
2984                         continue;
2985
2986                 seq_setwidth(seq, 127);
2987
2988                 if (fi) {
2989                         struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2990                         __be32 gw = 0;
2991
2992                         if (nhc->nhc_gw_family == AF_INET)
2993                                 gw = nhc->nhc_gw.ipv4;
2994
2995                         seq_printf(seq,
2996                                    "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2997                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2998                                    nhc->nhc_dev ? nhc->nhc_dev->name : "*",
2999                                    prefix, gw, flags, 0, 0,
3000                                    fi->fib_priority,
3001                                    mask,
3002                                    (fi->fib_advmss ?
3003                                     fi->fib_advmss + 40 : 0),
3004                                    fi->fib_window,
3005                                    fi->fib_rtt >> 3);
3006                 } else {
3007                         seq_printf(seq,
3008                                    "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
3009                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
3010                                    prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
3011                                    mask, 0, 0, 0);
3012                 }
3013                 seq_pad(seq, '\n');
3014         }
3015
3016         return 0;
3017 }
3018
3019 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
3020         .start  = fib_route_seq_start,
3021         .next   = fib_route_seq_next,
3022         .stop   = fib_route_seq_stop,
3023         .show   = fib_route_seq_show,
3024 };
3025
3026 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
3027 {
3028         if (!proc_create_net("fib_trie", 0444, net->proc_net, &fib_trie_seq_ops,
3029                         sizeof(struct fib_trie_iter)))
3030                 goto out1;
3031
3032         if (!proc_create_net_single("fib_triestat", 0444, net->proc_net,
3033                         fib_triestat_seq_show, NULL))
3034                 goto out2;
3035
3036         if (!proc_create_net("route", 0444, net->proc_net, &fib_route_seq_ops,
3037                         sizeof(struct fib_route_iter)))
3038                 goto out3;
3039
3040         return 0;
3041
3042 out3:
3043         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3044 out2:
3045         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3046 out1:
3047         return -ENOMEM;
3048 }
3049
3050 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
3051 {
3052         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3053         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3054         remove_proc_entry("route", net->proc_net);
3055 }
3056
3057 #endif /* CONFIG_PROC_FS */