Merge tag 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rdma/rdma
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / bpf / lpm_trie.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Longest prefix match list implementation
4  *
5  * Copyright (c) 2016,2017 Daniel Mack
6  * Copyright (c) 2016 David Herrmann
7  */
8
9 #include <linux/bpf.h>
10 #include <linux/btf.h>
11 #include <linux/err.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/vmalloc.h>
15 #include <net/ipv6.h>
16 #include <uapi/linux/btf.h>
17
18 /* Intermediate node */
19 #define LPM_TREE_NODE_FLAG_IM BIT(0)
20
21 struct lpm_trie_node;
22
23 struct lpm_trie_node {
24         struct rcu_head rcu;
25         struct lpm_trie_node __rcu      *child[2];
26         u32                             prefixlen;
27         u32                             flags;
28         u8                              data[];
29 };
30
31 struct lpm_trie {
32         struct bpf_map                  map;
33         struct lpm_trie_node __rcu      *root;
34         size_t                          n_entries;
35         size_t                          max_prefixlen;
36         size_t                          data_size;
37         spinlock_t                      lock;
38 };
39
40 /* This trie implements a longest prefix match algorithm that can be used to
41  * match IP addresses to a stored set of ranges.
42  *
43  * Data stored in @data of struct bpf_lpm_key and struct lpm_trie_node is
44  * interpreted as big endian, so data[0] stores the most significant byte.
45  *
46  * Match ranges are internally stored in instances of struct lpm_trie_node
47  * which each contain their prefix length as well as two pointers that may
48  * lead to more nodes containing more specific matches. Each node also stores
49  * a value that is defined by and returned to userspace via the update_elem
50  * and lookup functions.
51  *
52  * For instance, let's start with a trie that was created with a prefix length
53  * of 32, so it can be used for IPv4 addresses, and one single element that
54  * matches 192.168.0.0/16. The data array would hence contain
55  * [0xc0, 0xa8, 0x00, 0x00] in big-endian notation. This documentation will
56  * stick to IP-address notation for readability though.
57  *
58  * As the trie is empty initially, the new node (1) will be places as root
59  * node, denoted as (R) in the example below. As there are no other node, both
60  * child pointers are %NULL.
61  *
62  *              +----------------+
63  *              |       (1)  (R) |
64  *              | 192.168.0.0/16 |
65  *              |    value: 1    |
66  *              |   [0]    [1]   |
67  *              +----------------+
68  *
69  * Next, let's add a new node (2) matching 192.168.0.0/24. As there is already
70  * a node with the same data and a smaller prefix (ie, a less specific one),
71  * node (2) will become a child of (1). In child index depends on the next bit
72  * that is outside of what (1) matches, and that bit is 0, so (2) will be
73  * child[0] of (1):
74  *
75  *              +----------------+
76  *              |       (1)  (R) |
77  *              | 192.168.0.0/16 |
78  *              |    value: 1    |
79  *              |   [0]    [1]   |
80  *              +----------------+
81  *                   |
82  *    +----------------+
83  *    |       (2)      |
84  *    | 192.168.0.0/24 |
85  *    |    value: 2    |
86  *    |   [0]    [1]   |
87  *    +----------------+
88  *
89  * The child[1] slot of (1) could be filled with another node which has bit #17
90  * (the next bit after the ones that (1) matches on) set to 1. For instance,
91  * 192.168.128.0/24:
92  *
93  *              +----------------+
94  *              |       (1)  (R) |
95  *              | 192.168.0.0/16 |
96  *              |    value: 1    |
97  *              |   [0]    [1]   |
98  *              +----------------+
99  *                   |      |
100  *    +----------------+  +------------------+
101  *    |       (2)      |  |        (3)       |
102  *    | 192.168.0.0/24 |  | 192.168.128.0/24 |
103  *    |    value: 2    |  |     value: 3     |
104  *    |   [0]    [1]   |  |    [0]    [1]    |
105  *    +----------------+  +------------------+
106  *
107  * Let's add another node (4) to the game for 192.168.1.0/24. In order to place
108  * it, node (1) is looked at first, and because (4) of the semantics laid out
109  * above (bit #17 is 0), it would normally be attached to (1) as child[0].
110  * However, that slot is already allocated, so a new node is needed in between.
111  * That node does not have a value attached to it and it will never be
112  * returned to users as result of a lookup. It is only there to differentiate
113  * the traversal further. It will get a prefix as wide as necessary to
114  * distinguish its two children:
115  *
116  *                      +----------------+
117  *                      |       (1)  (R) |
118  *                      | 192.168.0.0/16 |
119  *                      |    value: 1    |
120  *                      |   [0]    [1]   |
121  *                      +----------------+
122  *                           |      |
123  *            +----------------+  +------------------+
124  *            |       (4)  (I) |  |        (3)       |
125  *            | 192.168.0.0/23 |  | 192.168.128.0/24 |
126  *            |    value: ---  |  |     value: 3     |
127  *            |   [0]    [1]   |  |    [0]    [1]    |
128  *            +----------------+  +------------------+
129  *                 |      |
130  *  +----------------+  +----------------+
131  *  |       (2)      |  |       (5)      |
132  *  | 192.168.0.0/24 |  | 192.168.1.0/24 |
133  *  |    value: 2    |  |     value: 5   |
134  *  |   [0]    [1]   |  |   [0]    [1]   |
135  *  +----------------+  +----------------+
136  *
137  * 192.168.1.1/32 would be a child of (5) etc.
138  *
139  * An intermediate node will be turned into a 'real' node on demand. In the
140  * example above, (4) would be re-used if 192.168.0.0/23 is added to the trie.
141  *
142  * A fully populated trie would have a height of 32 nodes, as the trie was
143  * created with a prefix length of 32.
144  *
145  * The lookup starts at the root node. If the current node matches and if there
146  * is a child that can be used to become more specific, the trie is traversed
147  * downwards. The last node in the traversal that is a non-intermediate one is
148  * returned.
149  */
150
151 static inline int extract_bit(const u8 *data, size_t index)
152 {
153         return !!(data[index / 8] & (1 << (7 - (index % 8))));
154 }
155
156 /**
157  * longest_prefix_match() - determine the longest prefix
158  * @trie:       The trie to get internal sizes from
159  * @node:       The node to operate on
160  * @key:        The key to compare to @node
161  *
162  * Determine the longest prefix of @node that matches the bits in @key.
163  */
164 static size_t longest_prefix_match(const struct lpm_trie *trie,
165                                    const struct lpm_trie_node *node,
166                                    const struct bpf_lpm_trie_key *key)
167 {
168         u32 limit = min(node->prefixlen, key->prefixlen);
169         u32 prefixlen = 0, i = 0;
170
171         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct lpm_trie_node, data) % sizeof(u32));
172         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct bpf_lpm_trie_key, data) % sizeof(u32));
173
174 #if defined(CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS) && defined(CONFIG_64BIT)
175
176         /* data_size >= 16 has very small probability.
177          * We do not use a loop for optimal code generation.
178          */
179         if (trie->data_size >= 8) {
180                 u64 diff = be64_to_cpu(*(__be64 *)node->data ^
181                                        *(__be64 *)key->data);
182
183                 prefixlen = 64 - fls64(diff);
184                 if (prefixlen >= limit)
185                         return limit;
186                 if (diff)
187                         return prefixlen;
188                 i = 8;
189         }
190 #endif
191
192         while (trie->data_size >= i + 4) {
193                 u32 diff = be32_to_cpu(*(__be32 *)&node->data[i] ^
194                                        *(__be32 *)&key->data[i]);
195
196                 prefixlen += 32 - fls(diff);
197                 if (prefixlen >= limit)
198                         return limit;
199                 if (diff)
200                         return prefixlen;
201                 i += 4;
202         }
203
204         if (trie->data_size >= i + 2) {
205                 u16 diff = be16_to_cpu(*(__be16 *)&node->data[i] ^
206                                        *(__be16 *)&key->data[i]);
207
208                 prefixlen += 16 - fls(diff);
209                 if (prefixlen >= limit)
210                         return limit;
211                 if (diff)
212                         return prefixlen;
213                 i += 2;
214         }
215
216         if (trie->data_size >= i + 1) {
217                 prefixlen += 8 - fls(node->data[i] ^ key->data[i]);
218
219                 if (prefixlen >= limit)
220                         return limit;
221         }
222
223         return prefixlen;
224 }
225
226 /* Called from syscall or from eBPF program */
227 static void *trie_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *_key)
228 {
229         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
230         struct lpm_trie_node *node, *found = NULL;
231         struct bpf_lpm_trie_key *key = _key;
232
233         /* Start walking the trie from the root node ... */
234
235         for (node = rcu_dereference_check(trie->root, rcu_read_lock_bh_held());
236              node;) {
237                 unsigned int next_bit;
238                 size_t matchlen;
239
240                 /* Determine the longest prefix of @node that matches @key.
241                  * If it's the maximum possible prefix for this trie, we have
242                  * an exact match and can return it directly.
243                  */
244                 matchlen = longest_prefix_match(trie, node, key);
245                 if (matchlen == trie->max_prefixlen) {
246                         found = node;
247                         break;
248                 }
249
250                 /* If the number of bits that match is smaller than the prefix
251                  * length of @node, bail out and return the node we have seen
252                  * last in the traversal (ie, the parent).
253                  */
254                 if (matchlen < node->prefixlen)
255                         break;
256
257                 /* Consider this node as return candidate unless it is an
258                  * artificially added intermediate one.
259                  */
260                 if (!(node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM))
261                         found = node;
262
263                 /* If the node match is fully satisfied, let's see if we can
264                  * become more specific. Determine the next bit in the key and
265                  * traverse down.
266                  */
267                 next_bit = extract_bit(key->data, node->prefixlen);
268                 node = rcu_dereference_check(node->child[next_bit],
269                                              rcu_read_lock_bh_held());
270         }
271
272         if (!found)
273                 return NULL;
274
275         return found->data + trie->data_size;
276 }
277
278 static struct lpm_trie_node *lpm_trie_node_alloc(const struct lpm_trie *trie,
279                                                  const void *value)
280 {
281         struct lpm_trie_node *node;
282         size_t size = sizeof(struct lpm_trie_node) + trie->data_size;
283
284         if (value)
285                 size += trie->map.value_size;
286
287         node = bpf_map_kmalloc_node(&trie->map, size, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN,
288                                     trie->map.numa_node);
289         if (!node)
290                 return NULL;
291
292         node->flags = 0;
293
294         if (value)
295                 memcpy(node->data + trie->data_size, value,
296                        trie->map.value_size);
297
298         return node;
299 }
300
301 /* Called from syscall or from eBPF program */
302 static int trie_update_elem(struct bpf_map *map,
303                             void *_key, void *value, u64 flags)
304 {
305         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
306         struct lpm_trie_node *node, *im_node = NULL, *new_node = NULL;
307         struct lpm_trie_node __rcu **slot;
308         struct bpf_lpm_trie_key *key = _key;
309         unsigned long irq_flags;
310         unsigned int next_bit;
311         size_t matchlen = 0;
312         int ret = 0;
313
314         if (unlikely(flags > BPF_EXIST))
315                 return -EINVAL;
316
317         if (key->prefixlen > trie->max_prefixlen)
318                 return -EINVAL;
319
320         spin_lock_irqsave(&trie->lock, irq_flags);
321
322         /* Allocate and fill a new node */
323
324         if (trie->n_entries == trie->map.max_entries) {
325                 ret = -ENOSPC;
326                 goto out;
327         }
328
329         new_node = lpm_trie_node_alloc(trie, value);
330         if (!new_node) {
331                 ret = -ENOMEM;
332                 goto out;
333         }
334
335         trie->n_entries++;
336
337         new_node->prefixlen = key->prefixlen;
338         RCU_INIT_POINTER(new_node->child[0], NULL);
339         RCU_INIT_POINTER(new_node->child[1], NULL);
340         memcpy(new_node->data, key->data, trie->data_size);
341
342         /* Now find a slot to attach the new node. To do that, walk the tree
343          * from the root and match as many bits as possible for each node until
344          * we either find an empty slot or a slot that needs to be replaced by
345          * an intermediate node.
346          */
347         slot = &trie->root;
348
349         while ((node = rcu_dereference_protected(*slot,
350                                         lockdep_is_held(&trie->lock)))) {
351                 matchlen = longest_prefix_match(trie, node, key);
352
353                 if (node->prefixlen != matchlen ||
354                     node->prefixlen == key->prefixlen ||
355                     node->prefixlen == trie->max_prefixlen)
356                         break;
357
358                 next_bit = extract_bit(key->data, node->prefixlen);
359                 slot = &node->child[next_bit];
360         }
361
362         /* If the slot is empty (a free child pointer or an empty root),
363          * simply assign the @new_node to that slot and be done.
364          */
365         if (!node) {
366                 rcu_assign_pointer(*slot, new_node);
367                 goto out;
368         }
369
370         /* If the slot we picked already exists, replace it with @new_node
371          * which already has the correct data array set.
372          */
373         if (node->prefixlen == matchlen) {
374                 new_node->child[0] = node->child[0];
375                 new_node->child[1] = node->child[1];
376
377                 if (!(node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM))
378                         trie->n_entries--;
379
380                 rcu_assign_pointer(*slot, new_node);
381                 kfree_rcu(node, rcu);
382
383                 goto out;
384         }
385
386         /* If the new node matches the prefix completely, it must be inserted
387          * as an ancestor. Simply insert it between @node and *@slot.
388          */
389         if (matchlen == key->prefixlen) {
390                 next_bit = extract_bit(node->data, matchlen);
391                 rcu_assign_pointer(new_node->child[next_bit], node);
392                 rcu_assign_pointer(*slot, new_node);
393                 goto out;
394         }
395
396         im_node = lpm_trie_node_alloc(trie, NULL);
397         if (!im_node) {
398                 ret = -ENOMEM;
399                 goto out;
400         }
401
402         im_node->prefixlen = matchlen;
403         im_node->flags |= LPM_TREE_NODE_FLAG_IM;
404         memcpy(im_node->data, node->data, trie->data_size);
405
406         /* Now determine which child to install in which slot */
407         if (extract_bit(key->data, matchlen)) {
408                 rcu_assign_pointer(im_node->child[0], node);
409                 rcu_assign_pointer(im_node->child[1], new_node);
410         } else {
411                 rcu_assign_pointer(im_node->child[0], new_node);
412                 rcu_assign_pointer(im_node->child[1], node);
413         }
414
415         /* Finally, assign the intermediate node to the determined spot */
416         rcu_assign_pointer(*slot, im_node);
417
418 out:
419         if (ret) {
420                 if (new_node)
421                         trie->n_entries--;
422
423                 kfree(new_node);
424                 kfree(im_node);
425         }
426
427         spin_unlock_irqrestore(&trie->lock, irq_flags);
428
429         return ret;
430 }
431
432 /* Called from syscall or from eBPF program */
433 static int trie_delete_elem(struct bpf_map *map, void *_key)
434 {
435         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
436         struct bpf_lpm_trie_key *key = _key;
437         struct lpm_trie_node __rcu **trim, **trim2;
438         struct lpm_trie_node *node, *parent;
439         unsigned long irq_flags;
440         unsigned int next_bit;
441         size_t matchlen = 0;
442         int ret = 0;
443
444         if (key->prefixlen > trie->max_prefixlen)
445                 return -EINVAL;
446
447         spin_lock_irqsave(&trie->lock, irq_flags);
448
449         /* Walk the tree looking for an exact key/length match and keeping
450          * track of the path we traverse.  We will need to know the node
451          * we wish to delete, and the slot that points to the node we want
452          * to delete.  We may also need to know the nodes parent and the
453          * slot that contains it.
454          */
455         trim = &trie->root;
456         trim2 = trim;
457         parent = NULL;
458         while ((node = rcu_dereference_protected(
459                        *trim, lockdep_is_held(&trie->lock)))) {
460                 matchlen = longest_prefix_match(trie, node, key);
461
462                 if (node->prefixlen != matchlen ||
463                     node->prefixlen == key->prefixlen)
464                         break;
465
466                 parent = node;
467                 trim2 = trim;
468                 next_bit = extract_bit(key->data, node->prefixlen);
469                 trim = &node->child[next_bit];
470         }
471
472         if (!node || node->prefixlen != key->prefixlen ||
473             node->prefixlen != matchlen ||
474             (node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM)) {
475                 ret = -ENOENT;
476                 goto out;
477         }
478
479         trie->n_entries--;
480
481         /* If the node we are removing has two children, simply mark it
482          * as intermediate and we are done.
483          */
484         if (rcu_access_pointer(node->child[0]) &&
485             rcu_access_pointer(node->child[1])) {
486                 node->flags |= LPM_TREE_NODE_FLAG_IM;
487                 goto out;
488         }
489
490         /* If the parent of the node we are about to delete is an intermediate
491          * node, and the deleted node doesn't have any children, we can delete
492          * the intermediate parent as well and promote its other child
493          * up the tree.  Doing this maintains the invariant that all
494          * intermediate nodes have exactly 2 children and that there are no
495          * unnecessary intermediate nodes in the tree.
496          */
497         if (parent && (parent->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM) &&
498             !node->child[0] && !node->child[1]) {
499                 if (node == rcu_access_pointer(parent->child[0]))
500                         rcu_assign_pointer(
501                                 *trim2, rcu_access_pointer(parent->child[1]));
502                 else
503                         rcu_assign_pointer(
504                                 *trim2, rcu_access_pointer(parent->child[0]));
505                 kfree_rcu(parent, rcu);
506                 kfree_rcu(node, rcu);
507                 goto out;
508         }
509
510         /* The node we are removing has either zero or one child. If there
511          * is a child, move it into the removed node's slot then delete
512          * the node.  Otherwise just clear the slot and delete the node.
513          */
514         if (node->child[0])
515                 rcu_assign_pointer(*trim, rcu_access_pointer(node->child[0]));
516         else if (node->child[1])
517                 rcu_assign_pointer(*trim, rcu_access_pointer(node->child[1]));
518         else
519                 RCU_INIT_POINTER(*trim, NULL);
520         kfree_rcu(node, rcu);
521
522 out:
523         spin_unlock_irqrestore(&trie->lock, irq_flags);
524
525         return ret;
526 }
527
528 #define LPM_DATA_SIZE_MAX       256
529 #define LPM_DATA_SIZE_MIN       1
530
531 #define LPM_VAL_SIZE_MAX        (KMALLOC_MAX_SIZE - LPM_DATA_SIZE_MAX - \
532                                  sizeof(struct lpm_trie_node))
533 #define LPM_VAL_SIZE_MIN        1
534
535 #define LPM_KEY_SIZE(X)         (sizeof(struct bpf_lpm_trie_key) + (X))
536 #define LPM_KEY_SIZE_MAX        LPM_KEY_SIZE(LPM_DATA_SIZE_MAX)
537 #define LPM_KEY_SIZE_MIN        LPM_KEY_SIZE(LPM_DATA_SIZE_MIN)
538
539 #define LPM_CREATE_FLAG_MASK    (BPF_F_NO_PREALLOC | BPF_F_NUMA_NODE |  \
540                                  BPF_F_ACCESS_MASK)
541
542 static struct bpf_map *trie_alloc(union bpf_attr *attr)
543 {
544         struct lpm_trie *trie;
545
546         if (!bpf_capable())
547                 return ERR_PTR(-EPERM);
548
549         /* check sanity of attributes */
550         if (attr->max_entries == 0 ||
551             !(attr->map_flags & BPF_F_NO_PREALLOC) ||
552             attr->map_flags & ~LPM_CREATE_FLAG_MASK ||
553             !bpf_map_flags_access_ok(attr->map_flags) ||
554             attr->key_size < LPM_KEY_SIZE_MIN ||
555             attr->key_size > LPM_KEY_SIZE_MAX ||
556             attr->value_size < LPM_VAL_SIZE_MIN ||
557             attr->value_size > LPM_VAL_SIZE_MAX)
558                 return ERR_PTR(-EINVAL);
559
560         trie = kzalloc(sizeof(*trie), GFP_USER | __GFP_NOWARN | __GFP_ACCOUNT);
561         if (!trie)
562                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
563
564         /* copy mandatory map attributes */
565         bpf_map_init_from_attr(&trie->map, attr);
566         trie->data_size = attr->key_size -
567                           offsetof(struct bpf_lpm_trie_key, data);
568         trie->max_prefixlen = trie->data_size * 8;
569
570         spin_lock_init(&trie->lock);
571
572         return &trie->map;
573 }
574
575 static void trie_free(struct bpf_map *map)
576 {
577         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
578         struct lpm_trie_node __rcu **slot;
579         struct lpm_trie_node *node;
580
581         /* Always start at the root and walk down to a node that has no
582          * children. Then free that node, nullify its reference in the parent
583          * and start over.
584          */
585
586         for (;;) {
587                 slot = &trie->root;
588
589                 for (;;) {
590                         node = rcu_dereference_protected(*slot, 1);
591                         if (!node)
592                                 goto out;
593
594                         if (rcu_access_pointer(node->child[0])) {
595                                 slot = &node->child[0];
596                                 continue;
597                         }
598
599                         if (rcu_access_pointer(node->child[1])) {
600                                 slot = &node->child[1];
601                                 continue;
602                         }
603
604                         kfree(node);
605                         RCU_INIT_POINTER(*slot, NULL);
606                         break;
607                 }
608         }
609
610 out:
611         kfree(trie);
612 }
613
614 static int trie_get_next_key(struct bpf_map *map, void *_key, void *_next_key)
615 {
616         struct lpm_trie_node *node, *next_node = NULL, *parent, *search_root;
617         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
618         struct bpf_lpm_trie_key *key = _key, *next_key = _next_key;
619         struct lpm_trie_node **node_stack = NULL;
620         int err = 0, stack_ptr = -1;
621         unsigned int next_bit;
622         size_t matchlen;
623
624         /* The get_next_key follows postorder. For the 4 node example in
625          * the top of this file, the trie_get_next_key() returns the following
626          * one after another:
627          *   192.168.0.0/24
628          *   192.168.1.0/24
629          *   192.168.128.0/24
630          *   192.168.0.0/16
631          *
632          * The idea is to return more specific keys before less specific ones.
633          */
634
635         /* Empty trie */
636         search_root = rcu_dereference(trie->root);
637         if (!search_root)
638                 return -ENOENT;
639
640         /* For invalid key, find the leftmost node in the trie */
641         if (!key || key->prefixlen > trie->max_prefixlen)
642                 goto find_leftmost;
643
644         node_stack = kmalloc_array(trie->max_prefixlen,
645                                    sizeof(struct lpm_trie_node *),
646                                    GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
647         if (!node_stack)
648                 return -ENOMEM;
649
650         /* Try to find the exact node for the given key */
651         for (node = search_root; node;) {
652                 node_stack[++stack_ptr] = node;
653                 matchlen = longest_prefix_match(trie, node, key);
654                 if (node->prefixlen != matchlen ||
655                     node->prefixlen == key->prefixlen)
656                         break;
657
658                 next_bit = extract_bit(key->data, node->prefixlen);
659                 node = rcu_dereference(node->child[next_bit]);
660         }
661         if (!node || node->prefixlen != key->prefixlen ||
662             (node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM))
663                 goto find_leftmost;
664
665         /* The node with the exactly-matching key has been found,
666          * find the first node in postorder after the matched node.
667          */
668         node = node_stack[stack_ptr];
669         while (stack_ptr > 0) {
670                 parent = node_stack[stack_ptr - 1];
671                 if (rcu_dereference(parent->child[0]) == node) {
672                         search_root = rcu_dereference(parent->child[1]);
673                         if (search_root)
674                                 goto find_leftmost;
675                 }
676                 if (!(parent->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM)) {
677                         next_node = parent;
678                         goto do_copy;
679                 }
680
681                 node = parent;
682                 stack_ptr--;
683         }
684
685         /* did not find anything */
686         err = -ENOENT;
687         goto free_stack;
688
689 find_leftmost:
690         /* Find the leftmost non-intermediate node, all intermediate nodes
691          * have exact two children, so this function will never return NULL.
692          */
693         for (node = search_root; node;) {
694                 if (node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM) {
695                         node = rcu_dereference(node->child[0]);
696                 } else {
697                         next_node = node;
698                         node = rcu_dereference(node->child[0]);
699                         if (!node)
700                                 node = rcu_dereference(next_node->child[1]);
701                 }
702         }
703 do_copy:
704         next_key->prefixlen = next_node->prefixlen;
705         memcpy((void *)next_key + offsetof(struct bpf_lpm_trie_key, data),
706                next_node->data, trie->data_size);
707 free_stack:
708         kfree(node_stack);
709         return err;
710 }
711
712 static int trie_check_btf(const struct bpf_map *map,
713                           const struct btf *btf,
714                           const struct btf_type *key_type,
715                           const struct btf_type *value_type)
716 {
717         /* Keys must have struct bpf_lpm_trie_key embedded. */
718         return BTF_INFO_KIND(key_type->info) != BTF_KIND_STRUCT ?
719                -EINVAL : 0;
720 }
721
722 static int trie_map_btf_id;
723 const struct bpf_map_ops trie_map_ops = {
724         .map_meta_equal = bpf_map_meta_equal,
725         .map_alloc = trie_alloc,
726         .map_free = trie_free,
727         .map_get_next_key = trie_get_next_key,
728         .map_lookup_elem = trie_lookup_elem,
729         .map_update_elem = trie_update_elem,
730         .map_delete_elem = trie_delete_elem,
731         .map_lookup_batch = generic_map_lookup_batch,
732         .map_update_batch = generic_map_update_batch,
733         .map_delete_batch = generic_map_delete_batch,
734         .map_check_btf = trie_check_btf,
735         .map_btf_name = "lpm_trie",
736         .map_btf_id = &trie_map_btf_id,
737 };