fib_trie: Push rcu_read_lock/unlock to callers
[cascardo/linux.git] / net / ipv4 / fib_trie.c
1 /*
2  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
3  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
4  *   as published by the Free Software Foundation; either version
5  *   2 of the License, or (at your option) any later version.
6  *
7  *   Robert Olsson <robert.olsson@its.uu.se> Uppsala Universitet
8  *     & Swedish University of Agricultural Sciences.
9  *
10  *   Jens Laas <jens.laas@data.slu.se> Swedish University of
11  *     Agricultural Sciences.
12  *
13  *   Hans Liss <hans.liss@its.uu.se>  Uppsala Universitet
14  *
15  * This work is based on the LPC-trie which is originally described in:
16  *
17  * An experimental study of compression methods for dynamic tries
18  * Stefan Nilsson and Matti Tikkanen. Algorithmica, 33(1):19-33, 2002.
19  * http://www.csc.kth.se/~snilsson/software/dyntrie2/
20  *
21  *
22  * IP-address lookup using LC-tries. Stefan Nilsson and Gunnar Karlsson
23  * IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 17(6):1083-1092, June 1999
24  *
25  *
26  * Code from fib_hash has been reused which includes the following header:
27  *
28  *
29  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
30  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
31  *              interface as the means of communication with the user level.
32  *
33  *              IPv4 FIB: lookup engine and maintenance routines.
34  *
35  *
36  * Authors:     Alexey Kuznetsov, <kuznet@ms2.inr.ac.ru>
37  *
38  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
39  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
40  *              as published by the Free Software Foundation; either version
41  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
42  *
43  * Substantial contributions to this work comes from:
44  *
45  *              David S. Miller, <davem@davemloft.net>
46  *              Stephen Hemminger <shemminger@osdl.org>
47  *              Paul E. McKenney <paulmck@us.ibm.com>
48  *              Patrick McHardy <kaber@trash.net>
49  */
50
51 #define VERSION "0.409"
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54 #include <linux/bitops.h>
55 #include <linux/types.h>
56 #include <linux/kernel.h>
57 #include <linux/mm.h>
58 #include <linux/string.h>
59 #include <linux/socket.h>
60 #include <linux/sockios.h>
61 #include <linux/errno.h>
62 #include <linux/in.h>
63 #include <linux/inet.h>
64 #include <linux/inetdevice.h>
65 #include <linux/netdevice.h>
66 #include <linux/if_arp.h>
67 #include <linux/proc_fs.h>
68 #include <linux/rcupdate.h>
69 #include <linux/skbuff.h>
70 #include <linux/netlink.h>
71 #include <linux/init.h>
72 #include <linux/list.h>
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/export.h>
75 #include <net/net_namespace.h>
76 #include <net/ip.h>
77 #include <net/protocol.h>
78 #include <net/route.h>
79 #include <net/tcp.h>
80 #include <net/sock.h>
81 #include <net/ip_fib.h>
82 #include "fib_lookup.h"
83
84 #define MAX_STAT_DEPTH 32
85
86 #define KEYLENGTH (8*sizeof(t_key))
87
88 typedef unsigned int t_key;
89
90 #define IS_TNODE(n) ((n)->bits)
91 #define IS_LEAF(n) (!(n)->bits)
92
93 #define get_index(_key, _kv) (((_key) ^ (_kv)->key) >> (_kv)->pos)
94
95 struct tnode {
96         t_key key;
97         unsigned char bits;             /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
98         unsigned char pos;              /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
99         struct tnode __rcu *parent;
100         struct rcu_head rcu;
101         union {
102                 /* The fields in this struct are valid if bits > 0 (TNODE) */
103                 struct {
104                         unsigned int full_children;  /* KEYLENGTH bits needed */
105                         unsigned int empty_children; /* KEYLENGTH bits needed */
106                         struct tnode __rcu *child[0];
107                 };
108                 /* This list pointer if valid if bits == 0 (LEAF) */
109                 struct hlist_head list;
110         };
111 };
112
113 struct leaf_info {
114         struct hlist_node hlist;
115         int plen;
116         u32 mask_plen; /* ntohl(inet_make_mask(plen)) */
117         struct list_head falh;
118         struct rcu_head rcu;
119 };
120
121 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
122 struct trie_use_stats {
123         unsigned int gets;
124         unsigned int backtrack;
125         unsigned int semantic_match_passed;
126         unsigned int semantic_match_miss;
127         unsigned int null_node_hit;
128         unsigned int resize_node_skipped;
129 };
130 #endif
131
132 struct trie_stat {
133         unsigned int totdepth;
134         unsigned int maxdepth;
135         unsigned int tnodes;
136         unsigned int leaves;
137         unsigned int nullpointers;
138         unsigned int prefixes;
139         unsigned int nodesizes[MAX_STAT_DEPTH];
140 };
141
142 struct trie {
143         struct tnode __rcu *trie;
144 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
145         struct trie_use_stats __percpu *stats;
146 #endif
147 };
148
149 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, unsigned long i,
150                                   struct tnode *n, int wasfull);
151 static struct tnode *resize(struct trie *t, struct tnode *tn);
152 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *tn);
153 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *tn);
154 /* tnodes to free after resize(); protected by RTNL */
155 static struct callback_head *tnode_free_head;
156 static size_t tnode_free_size;
157
158 /*
159  * synchronize_rcu after call_rcu for that many pages; it should be especially
160  * useful before resizing the root node with PREEMPT_NONE configs; the value was
161  * obtained experimentally, aiming to avoid visible slowdown.
162  */
163 static const int sync_pages = 128;
164
165 static struct kmem_cache *fn_alias_kmem __read_mostly;
166 static struct kmem_cache *trie_leaf_kmem __read_mostly;
167
168 /* caller must hold RTNL */
169 #define node_parent(n) rtnl_dereference((n)->parent)
170
171 /* caller must hold RCU read lock or RTNL */
172 #define node_parent_rcu(n) rcu_dereference_rtnl((n)->parent)
173
174 /* wrapper for rcu_assign_pointer */
175 static inline void node_set_parent(struct tnode *n, struct tnode *tp)
176 {
177         if (n)
178                 rcu_assign_pointer(n->parent, tp);
179 }
180
181 #define NODE_INIT_PARENT(n, p) RCU_INIT_POINTER((n)->parent, p)
182
183 /* This provides us with the number of children in this node, in the case of a
184  * leaf this will return 0 meaning none of the children are accessible.
185  */
186 static inline unsigned long tnode_child_length(const struct tnode *tn)
187 {
188         return (1ul << tn->bits) & ~(1ul);
189 }
190
191 /* caller must hold RTNL */
192 static inline struct tnode *tnode_get_child(const struct tnode *tn,
193                                             unsigned long i)
194 {
195         BUG_ON(i >= tnode_child_length(tn));
196
197         return rtnl_dereference(tn->child[i]);
198 }
199
200 /* caller must hold RCU read lock or RTNL */
201 static inline struct tnode *tnode_get_child_rcu(const struct tnode *tn,
202                                                 unsigned long i)
203 {
204         BUG_ON(i >= tnode_child_length(tn));
205
206         return rcu_dereference_rtnl(tn->child[i]);
207 }
208
209 /* To understand this stuff, an understanding of keys and all their bits is
210  * necessary. Every node in the trie has a key associated with it, but not
211  * all of the bits in that key are significant.
212  *
213  * Consider a node 'n' and its parent 'tp'.
214  *
215  * If n is a leaf, every bit in its key is significant. Its presence is
216  * necessitated by path compression, since during a tree traversal (when
217  * searching for a leaf - unless we are doing an insertion) we will completely
218  * ignore all skipped bits we encounter. Thus we need to verify, at the end of
219  * a potentially successful search, that we have indeed been walking the
220  * correct key path.
221  *
222  * Note that we can never "miss" the correct key in the tree if present by
223  * following the wrong path. Path compression ensures that segments of the key
224  * that are the same for all keys with a given prefix are skipped, but the
225  * skipped part *is* identical for each node in the subtrie below the skipped
226  * bit! trie_insert() in this implementation takes care of that.
227  *
228  * if n is an internal node - a 'tnode' here, the various parts of its key
229  * have many different meanings.
230  *
231  * Example:
232  * _________________________________________________________________
233  * | i | i | i | i | i | i | i | N | N | N | S | S | S | S | S | C |
234  * -----------------------------------------------------------------
235  *  31  30  29  28  27  26  25  24  23  22  21  20  19  18  17  16
236  *
237  * _________________________________________________________________
238  * | C | C | C | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u |
239  * -----------------------------------------------------------------
240  *  15  14  13  12  11  10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
241  *
242  * tp->pos = 22
243  * tp->bits = 3
244  * n->pos = 13
245  * n->bits = 4
246  *
247  * First, let's just ignore the bits that come before the parent tp, that is
248  * the bits from (tp->pos + tp->bits) to 31. They are *known* but at this
249  * point we do not use them for anything.
250  *
251  * The bits from (tp->pos) to (tp->pos + tp->bits - 1) - "N", above - are the
252  * index into the parent's child array. That is, they will be used to find
253  * 'n' among tp's children.
254  *
255  * The bits from (n->pos + n->bits) to (tn->pos - 1) - "S" - are skipped bits
256  * for the node n.
257  *
258  * All the bits we have seen so far are significant to the node n. The rest
259  * of the bits are really not needed or indeed known in n->key.
260  *
261  * The bits from (n->pos) to (n->pos + n->bits - 1) - "C" - are the index into
262  * n's child array, and will of course be different for each child.
263  *
264  * The rest of the bits, from 0 to (n->pos + n->bits), are completely unknown
265  * at this point.
266  */
267
268 static const int halve_threshold = 25;
269 static const int inflate_threshold = 50;
270 static const int halve_threshold_root = 15;
271 static const int inflate_threshold_root = 30;
272
273 static void __alias_free_mem(struct rcu_head *head)
274 {
275         struct fib_alias *fa = container_of(head, struct fib_alias, rcu);
276         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, fa);
277 }
278
279 static inline void alias_free_mem_rcu(struct fib_alias *fa)
280 {
281         call_rcu(&fa->rcu, __alias_free_mem);
282 }
283
284 #define TNODE_KMALLOC_MAX \
285         ilog2((PAGE_SIZE - sizeof(struct tnode)) / sizeof(struct tnode *))
286
287 static void __node_free_rcu(struct rcu_head *head)
288 {
289         struct tnode *n = container_of(head, struct tnode, rcu);
290
291         if (IS_LEAF(n))
292                 kmem_cache_free(trie_leaf_kmem, n);
293         else if (n->bits <= TNODE_KMALLOC_MAX)
294                 kfree(n);
295         else
296                 vfree(n);
297 }
298
299 #define node_free(n) call_rcu(&n->rcu, __node_free_rcu)
300
301 static inline void free_leaf_info(struct leaf_info *leaf)
302 {
303         kfree_rcu(leaf, rcu);
304 }
305
306 static struct tnode *tnode_alloc(size_t size)
307 {
308         if (size <= PAGE_SIZE)
309                 return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
310         else
311                 return vzalloc(size);
312 }
313
314 static void tnode_free_safe(struct tnode *tn)
315 {
316         BUG_ON(IS_LEAF(tn));
317         tn->rcu.next = tnode_free_head;
318         tnode_free_head = &tn->rcu;
319 }
320
321 static void tnode_free_flush(void)
322 {
323         struct callback_head *head;
324
325         while ((head = tnode_free_head)) {
326                 struct tnode *tn = container_of(head, struct tnode, rcu);
327
328                 tnode_free_head = head->next;
329                 tnode_free_size += offsetof(struct tnode, child[1 << tn->bits]);
330
331                 node_free(tn);
332         }
333
334         if (tnode_free_size >= PAGE_SIZE * sync_pages) {
335                 tnode_free_size = 0;
336                 synchronize_rcu();
337         }
338 }
339
340 static struct tnode *leaf_new(t_key key)
341 {
342         struct tnode *l = kmem_cache_alloc(trie_leaf_kmem, GFP_KERNEL);
343         if (l) {
344                 l->parent = NULL;
345                 /* set key and pos to reflect full key value
346                  * any trailing zeros in the key should be ignored
347                  * as the nodes are searched
348                  */
349                 l->key = key;
350                 l->pos = 0;
351                 /* set bits to 0 indicating we are not a tnode */
352                 l->bits = 0;
353
354                 INIT_HLIST_HEAD(&l->list);
355         }
356         return l;
357 }
358
359 static struct leaf_info *leaf_info_new(int plen)
360 {
361         struct leaf_info *li = kmalloc(sizeof(struct leaf_info),  GFP_KERNEL);
362         if (li) {
363                 li->plen = plen;
364                 li->mask_plen = ntohl(inet_make_mask(plen));
365                 INIT_LIST_HEAD(&li->falh);
366         }
367         return li;
368 }
369
370 static struct tnode *tnode_new(t_key key, int pos, int bits)
371 {
372         size_t sz = offsetof(struct tnode, child[1 << bits]);
373         struct tnode *tn = tnode_alloc(sz);
374         unsigned int shift = pos + bits;
375
376         /* verify bits and pos their msb bits clear and values are valid */
377         BUG_ON(!bits || (shift > KEYLENGTH));
378
379         if (tn) {
380                 tn->parent = NULL;
381                 tn->pos = pos;
382                 tn->bits = bits;
383                 tn->key = (shift < KEYLENGTH) ? (key >> shift) << shift : 0;
384                 tn->full_children = 0;
385                 tn->empty_children = 1<<bits;
386         }
387
388         pr_debug("AT %p s=%zu %zu\n", tn, sizeof(struct tnode),
389                  sizeof(struct tnode *) << bits);
390         return tn;
391 }
392
393 /* Check whether a tnode 'n' is "full", i.e. it is an internal node
394  * and no bits are skipped. See discussion in dyntree paper p. 6
395  */
396 static inline int tnode_full(const struct tnode *tn, const struct tnode *n)
397 {
398         return n && ((n->pos + n->bits) == tn->pos) && IS_TNODE(n);
399 }
400
401 static inline void put_child(struct tnode *tn, unsigned long i,
402                              struct tnode *n)
403 {
404         tnode_put_child_reorg(tn, i, n, -1);
405 }
406
407  /*
408   * Add a child at position i overwriting the old value.
409   * Update the value of full_children and empty_children.
410   */
411
412 static void tnode_put_child_reorg(struct tnode *tn, unsigned long i,
413                                   struct tnode *n, int wasfull)
414 {
415         struct tnode *chi = rtnl_dereference(tn->child[i]);
416         int isfull;
417
418         BUG_ON(i >= tnode_child_length(tn));
419
420         /* update emptyChildren */
421         if (n == NULL && chi != NULL)
422                 tn->empty_children++;
423         else if (n != NULL && chi == NULL)
424                 tn->empty_children--;
425
426         /* update fullChildren */
427         if (wasfull == -1)
428                 wasfull = tnode_full(tn, chi);
429
430         isfull = tnode_full(tn, n);
431         if (wasfull && !isfull)
432                 tn->full_children--;
433         else if (!wasfull && isfull)
434                 tn->full_children++;
435
436         node_set_parent(n, tn);
437
438         rcu_assign_pointer(tn->child[i], n);
439 }
440
441 static void put_child_root(struct tnode *tp, struct trie *t,
442                            t_key key, struct tnode *n)
443 {
444         if (tp)
445                 put_child(tp, get_index(key, tp), n);
446         else
447                 rcu_assign_pointer(t->trie, n);
448 }
449
450 #define MAX_WORK 10
451 static struct tnode *resize(struct trie *t, struct tnode *tn)
452 {
453         struct tnode *old_tn, *n = NULL;
454         int inflate_threshold_use;
455         int halve_threshold_use;
456         int max_work;
457
458         if (!tn)
459                 return NULL;
460
461         pr_debug("In tnode_resize %p inflate_threshold=%d threshold=%d\n",
462                  tn, inflate_threshold, halve_threshold);
463
464         /* No children */
465         if (tn->empty_children > (tnode_child_length(tn) - 1))
466                 goto no_children;
467
468         /* One child */
469         if (tn->empty_children == (tnode_child_length(tn) - 1))
470                 goto one_child;
471         /*
472          * Double as long as the resulting node has a number of
473          * nonempty nodes that are above the threshold.
474          */
475
476         /*
477          * From "Implementing a dynamic compressed trie" by Stefan Nilsson of
478          * the Helsinki University of Technology and Matti Tikkanen of Nokia
479          * Telecommunications, page 6:
480          * "A node is doubled if the ratio of non-empty children to all
481          * children in the *doubled* node is at least 'high'."
482          *
483          * 'high' in this instance is the variable 'inflate_threshold'. It
484          * is expressed as a percentage, so we multiply it with
485          * tnode_child_length() and instead of multiplying by 2 (since the
486          * child array will be doubled by inflate()) and multiplying
487          * the left-hand side by 100 (to handle the percentage thing) we
488          * multiply the left-hand side by 50.
489          *
490          * The left-hand side may look a bit weird: tnode_child_length(tn)
491          * - tn->empty_children is of course the number of non-null children
492          * in the current node. tn->full_children is the number of "full"
493          * children, that is non-null tnodes with a skip value of 0.
494          * All of those will be doubled in the resulting inflated tnode, so
495          * we just count them one extra time here.
496          *
497          * A clearer way to write this would be:
498          *
499          * to_be_doubled = tn->full_children;
500          * not_to_be_doubled = tnode_child_length(tn) - tn->empty_children -
501          *     tn->full_children;
502          *
503          * new_child_length = tnode_child_length(tn) * 2;
504          *
505          * new_fill_factor = 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) /
506          *      new_child_length;
507          * if (new_fill_factor >= inflate_threshold)
508          *
509          * ...and so on, tho it would mess up the while () loop.
510          *
511          * anyway,
512          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) / new_child_length >=
513          *      inflate_threshold
514          *
515          * avoid a division:
516          * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) >=
517          *      inflate_threshold * new_child_length
518          *
519          * expand not_to_be_doubled and to_be_doubled, and shorten:
520          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
521          *    tn->full_children) >= inflate_threshold * new_child_length
522          *
523          * expand new_child_length:
524          * 100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children +
525          *    tn->full_children) >=
526          *      inflate_threshold * tnode_child_length(tn) * 2
527          *
528          * shorten again:
529          * 50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn) -
530          *    tn->empty_children) >= inflate_threshold *
531          *    tnode_child_length(tn)
532          *
533          */
534
535         /* Keep root node larger  */
536
537         if (!node_parent(tn)) {
538                 inflate_threshold_use = inflate_threshold_root;
539                 halve_threshold_use = halve_threshold_root;
540         } else {
541                 inflate_threshold_use = inflate_threshold;
542                 halve_threshold_use = halve_threshold;
543         }
544
545         max_work = MAX_WORK;
546         while ((tn->full_children > 0 &&  max_work-- &&
547                 50 * (tn->full_children + tnode_child_length(tn)
548                       - tn->empty_children)
549                 >= inflate_threshold_use * tnode_child_length(tn))) {
550
551                 old_tn = tn;
552                 tn = inflate(t, tn);
553
554                 if (IS_ERR(tn)) {
555                         tn = old_tn;
556 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
557                         this_cpu_inc(t->stats->resize_node_skipped);
558 #endif
559                         break;
560                 }
561         }
562
563         /* Return if at least one inflate is run */
564         if (max_work != MAX_WORK)
565                 return tn;
566
567         /*
568          * Halve as long as the number of empty children in this
569          * node is above threshold.
570          */
571
572         max_work = MAX_WORK;
573         while (tn->bits > 1 &&  max_work-- &&
574                100 * (tnode_child_length(tn) - tn->empty_children) <
575                halve_threshold_use * tnode_child_length(tn)) {
576
577                 old_tn = tn;
578                 tn = halve(t, tn);
579                 if (IS_ERR(tn)) {
580                         tn = old_tn;
581 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
582                         this_cpu_inc(t->stats->resize_node_skipped);
583 #endif
584                         break;
585                 }
586         }
587
588
589         /* Only one child remains */
590         if (tn->empty_children == (tnode_child_length(tn) - 1)) {
591                 unsigned long i;
592 one_child:
593                 for (i = tnode_child_length(tn); !n && i;)
594                         n = tnode_get_child(tn, --i);
595 no_children:
596                 /* compress one level */
597                 node_set_parent(n, NULL);
598                 tnode_free_safe(tn);
599                 return n;
600         }
601         return tn;
602 }
603
604
605 static void tnode_clean_free(struct tnode *tn)
606 {
607         struct tnode *tofree;
608         unsigned long i;
609
610         for (i = 0; i < tnode_child_length(tn); i++) {
611                 tofree = tnode_get_child(tn, i);
612                 if (tofree)
613                         node_free(tofree);
614         }
615         node_free(tn);
616 }
617
618 static struct tnode *inflate(struct trie *t, struct tnode *oldtnode)
619 {
620         unsigned long olen = tnode_child_length(oldtnode);
621         struct tnode *tn;
622         unsigned long i;
623         t_key m;
624
625         pr_debug("In inflate\n");
626
627         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos - 1, oldtnode->bits + 1);
628
629         if (!tn)
630                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
631
632         /*
633          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
634          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
635          * fails. In case of failure we return the oldnode and  inflate
636          * of tnode is ignored.
637          */
638         for (i = 0, m = 1u << tn->pos; i < olen; i++) {
639                 struct tnode *inode = tnode_get_child(oldtnode, i);
640
641                 if (tnode_full(oldtnode, inode) && (inode->bits > 1)) {
642                         struct tnode *left, *right;
643
644                         left = tnode_new(inode->key & ~m, inode->pos,
645                                          inode->bits - 1);
646                         if (!left)
647                                 goto nomem;
648
649                         right = tnode_new(inode->key | m, inode->pos,
650                                           inode->bits - 1);
651
652                         if (!right) {
653                                 node_free(left);
654                                 goto nomem;
655                         }
656
657                         put_child(tn, 2*i, left);
658                         put_child(tn, 2*i+1, right);
659                 }
660         }
661
662         for (i = 0; i < olen; i++) {
663                 struct tnode *inode = tnode_get_child(oldtnode, i);
664                 struct tnode *left, *right;
665                 unsigned long size, j;
666
667                 /* An empty child */
668                 if (inode == NULL)
669                         continue;
670
671                 /* A leaf or an internal node with skipped bits */
672                 if (!tnode_full(oldtnode, inode)) {
673                         put_child(tn, get_index(inode->key, tn), inode);
674                         continue;
675                 }
676
677                 /* An internal node with two children */
678                 if (inode->bits == 1) {
679                         put_child(tn, 2*i, rtnl_dereference(inode->child[0]));
680                         put_child(tn, 2*i+1, rtnl_dereference(inode->child[1]));
681
682                         tnode_free_safe(inode);
683                         continue;
684                 }
685
686                 /* An internal node with more than two children */
687
688                 /* We will replace this node 'inode' with two new
689                  * ones, 'left' and 'right', each with half of the
690                  * original children. The two new nodes will have
691                  * a position one bit further down the key and this
692                  * means that the "significant" part of their keys
693                  * (see the discussion near the top of this file)
694                  * will differ by one bit, which will be "0" in
695                  * left's key and "1" in right's key. Since we are
696                  * moving the key position by one step, the bit that
697                  * we are moving away from - the bit at position
698                  * (inode->pos) - is the one that will differ between
699                  * left and right. So... we synthesize that bit in the
700                  * two  new keys.
701                  * The mask 'm' below will be a single "one" bit at
702                  * the position (inode->pos)
703                  */
704
705                 /* Use the old key, but set the new significant
706                  *   bit to zero.
707                  */
708
709                 left = tnode_get_child(tn, 2*i);
710                 put_child(tn, 2*i, NULL);
711
712                 BUG_ON(!left);
713
714                 right = tnode_get_child(tn, 2*i+1);
715                 put_child(tn, 2*i+1, NULL);
716
717                 BUG_ON(!right);
718
719                 size = tnode_child_length(left);
720                 for (j = 0; j < size; j++) {
721                         put_child(left, j, rtnl_dereference(inode->child[j]));
722                         put_child(right, j, rtnl_dereference(inode->child[j + size]));
723                 }
724                 put_child(tn, 2*i, resize(t, left));
725                 put_child(tn, 2*i+1, resize(t, right));
726
727                 tnode_free_safe(inode);
728         }
729         tnode_free_safe(oldtnode);
730         return tn;
731 nomem:
732         tnode_clean_free(tn);
733         return ERR_PTR(-ENOMEM);
734 }
735
736 static struct tnode *halve(struct trie *t, struct tnode *oldtnode)
737 {
738         unsigned long olen = tnode_child_length(oldtnode);
739         struct tnode *tn, *left, *right;
740         int i;
741
742         pr_debug("In halve\n");
743
744         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos + 1, oldtnode->bits - 1);
745
746         if (!tn)
747                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
748
749         /*
750          * Preallocate and store tnodes before the actual work so we
751          * don't get into an inconsistent state if memory allocation
752          * fails. In case of failure we return the oldnode and halve
753          * of tnode is ignored.
754          */
755
756         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
757                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
758                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
759
760                 /* Two nonempty children */
761                 if (left && right) {
762                         struct tnode *newn;
763
764                         newn = tnode_new(left->key, oldtnode->pos, 1);
765
766                         if (!newn)
767                                 goto nomem;
768
769                         put_child(tn, i/2, newn);
770                 }
771
772         }
773
774         for (i = 0; i < olen; i += 2) {
775                 struct tnode *newBinNode;
776
777                 left = tnode_get_child(oldtnode, i);
778                 right = tnode_get_child(oldtnode, i+1);
779
780                 /* At least one of the children is empty */
781                 if (left == NULL) {
782                         if (right == NULL)    /* Both are empty */
783                                 continue;
784                         put_child(tn, i/2, right);
785                         continue;
786                 }
787
788                 if (right == NULL) {
789                         put_child(tn, i/2, left);
790                         continue;
791                 }
792
793                 /* Two nonempty children */
794                 newBinNode = tnode_get_child(tn, i/2);
795                 put_child(tn, i/2, NULL);
796                 put_child(newBinNode, 0, left);
797                 put_child(newBinNode, 1, right);
798                 put_child(tn, i/2, resize(t, newBinNode));
799         }
800         tnode_free_safe(oldtnode);
801         return tn;
802 nomem:
803         tnode_clean_free(tn);
804         return ERR_PTR(-ENOMEM);
805 }
806
807 /* readside must use rcu_read_lock currently dump routines
808  via get_fa_head and dump */
809
810 static struct leaf_info *find_leaf_info(struct tnode *l, int plen)
811 {
812         struct hlist_head *head = &l->list;
813         struct leaf_info *li;
814
815         hlist_for_each_entry_rcu(li, head, hlist)
816                 if (li->plen == plen)
817                         return li;
818
819         return NULL;
820 }
821
822 static inline struct list_head *get_fa_head(struct tnode *l, int plen)
823 {
824         struct leaf_info *li = find_leaf_info(l, plen);
825
826         if (!li)
827                 return NULL;
828
829         return &li->falh;
830 }
831
832 static void insert_leaf_info(struct hlist_head *head, struct leaf_info *new)
833 {
834         struct leaf_info *li = NULL, *last = NULL;
835
836         if (hlist_empty(head)) {
837                 hlist_add_head_rcu(&new->hlist, head);
838         } else {
839                 hlist_for_each_entry(li, head, hlist) {
840                         if (new->plen > li->plen)
841                                 break;
842
843                         last = li;
844                 }
845                 if (last)
846                         hlist_add_behind_rcu(&new->hlist, &last->hlist);
847                 else
848                         hlist_add_before_rcu(&new->hlist, &li->hlist);
849         }
850 }
851
852 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
853 static struct tnode *fib_find_node(struct trie *t, u32 key)
854 {
855         struct tnode *n = rcu_dereference_rtnl(t->trie);
856
857         while (n) {
858                 unsigned long index = get_index(key, n);
859
860                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
861                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
862                  * prefix plus zeros for the bits in the cindex. The index
863                  * is the difference between the key and this value.  From
864                  * this we can actually derive several pieces of data.
865                  *   if !(index >> bits)
866                  *     we know the value is cindex
867                  *   else
868                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
869                  */
870                 if (index >> n->bits)
871                         return NULL;
872
873                 /* we have found a leaf. Prefixes have already been compared */
874                 if (IS_LEAF(n))
875                         break;
876
877                 n = rcu_dereference_rtnl(n->child[index]);
878         }
879
880         return n;
881 }
882
883 static void trie_rebalance(struct trie *t, struct tnode *tn)
884 {
885         int wasfull;
886         t_key cindex, key;
887         struct tnode *tp;
888
889         key = tn->key;
890
891         while (tn != NULL && (tp = node_parent(tn)) != NULL) {
892                 cindex = get_index(key, tp);
893                 wasfull = tnode_full(tp, tnode_get_child(tp, cindex));
894                 tn = resize(t, tn);
895
896                 tnode_put_child_reorg(tp, cindex, tn, wasfull);
897
898                 tp = node_parent(tn);
899                 if (!tp)
900                         rcu_assign_pointer(t->trie, tn);
901
902                 tnode_free_flush();
903                 if (!tp)
904                         break;
905                 tn = tp;
906         }
907
908         /* Handle last (top) tnode */
909         if (IS_TNODE(tn))
910                 tn = resize(t, tn);
911
912         rcu_assign_pointer(t->trie, tn);
913         tnode_free_flush();
914 }
915
916 /* only used from updater-side */
917
918 static struct list_head *fib_insert_node(struct trie *t, u32 key, int plen)
919 {
920         struct list_head *fa_head = NULL;
921         struct tnode *l, *n, *tp = NULL;
922         struct leaf_info *li;
923
924         li = leaf_info_new(plen);
925         if (!li)
926                 return NULL;
927         fa_head = &li->falh;
928
929         n = rtnl_dereference(t->trie);
930
931         /* If we point to NULL, stop. Either the tree is empty and we should
932          * just put a new leaf in if, or we have reached an empty child slot,
933          * and we should just put our new leaf in that.
934          *
935          * If we hit a node with a key that does't match then we should stop
936          * and create a new tnode to replace that node and insert ourselves
937          * and the other node into the new tnode.
938          */
939         while (n) {
940                 unsigned long index = get_index(key, n);
941
942                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
943                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
944                  * prefix plus zeros for the "bits" in the prefix. The index
945                  * is the difference between the key and this value.  From
946                  * this we can actually derive several pieces of data.
947                  *   if !(index >> bits)
948                  *     we know the value is child index
949                  *   else
950                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
951                  */
952                 if (index >> n->bits)
953                         break;
954
955                 /* we have found a leaf. Prefixes have already been compared */
956                 if (IS_LEAF(n)) {
957                         /* Case 1: n is a leaf, and prefixes match*/
958                         insert_leaf_info(&n->list, li);
959                         return fa_head;
960                 }
961
962                 tp = n;
963                 n = rcu_dereference_rtnl(n->child[index]);
964         }
965
966         l = leaf_new(key);
967         if (!l) {
968                 free_leaf_info(li);
969                 return NULL;
970         }
971
972         insert_leaf_info(&l->list, li);
973
974         /* Case 2: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match.
975          *
976          *  Add a new tnode here
977          *  first tnode need some special handling
978          *  leaves us in position for handling as case 3
979          */
980         if (n) {
981                 struct tnode *tn;
982
983                 tn = tnode_new(key, __fls(key ^ n->key), 1);
984                 if (!tn) {
985                         free_leaf_info(li);
986                         node_free(l);
987                         return NULL;
988                 }
989
990                 /* initialize routes out of node */
991                 NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
992                 put_child(tn, get_index(key, tn) ^ 1, n);
993
994                 /* start adding routes into the node */
995                 put_child_root(tp, t, key, tn);
996                 node_set_parent(n, tn);
997
998                 /* parent now has a NULL spot where the leaf can go */
999                 tp = tn;
1000         }
1001
1002         /* Case 3: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1003         if (tp) {
1004                 NODE_INIT_PARENT(l, tp);
1005                 put_child(tp, get_index(key, tp), l);
1006                 trie_rebalance(t, tp);
1007         } else {
1008                 rcu_assign_pointer(t->trie, l);
1009         }
1010
1011         return fa_head;
1012 }
1013
1014 /*
1015  * Caller must hold RTNL.
1016  */
1017 int fib_table_insert(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1018 {
1019         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1020         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1021         struct list_head *fa_head = NULL;
1022         struct fib_info *fi;
1023         int plen = cfg->fc_dst_len;
1024         u8 tos = cfg->fc_tos;
1025         u32 key, mask;
1026         int err;
1027         struct tnode *l;
1028
1029         if (plen > 32)
1030                 return -EINVAL;
1031
1032         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1033
1034         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1035
1036         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1037
1038         if (key & ~mask)
1039                 return -EINVAL;
1040
1041         key = key & mask;
1042
1043         fi = fib_create_info(cfg);
1044         if (IS_ERR(fi)) {
1045                 err = PTR_ERR(fi);
1046                 goto err;
1047         }
1048
1049         l = fib_find_node(t, key);
1050         fa = NULL;
1051
1052         if (l) {
1053                 fa_head = get_fa_head(l, plen);
1054                 fa = fib_find_alias(fa_head, tos, fi->fib_priority);
1055         }
1056
1057         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1058          * with the same keys [prefix,tos,priority], if such key already
1059          * exists or to the node before which we will insert new one.
1060          *
1061          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1062          * insert to the head of f.
1063          *
1064          * If f is NULL, no fib node matched the destination key
1065          * and we need to allocate a new one of those as well.
1066          */
1067
1068         if (fa && fa->fa_tos == tos &&
1069             fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1070                 struct fib_alias *fa_first, *fa_match;
1071
1072                 err = -EEXIST;
1073                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1074                         goto out;
1075
1076                 /* We have 2 goals:
1077                  * 1. Find exact match for type, scope, fib_info to avoid
1078                  * duplicate routes
1079                  * 2. Find next 'fa' (or head), NLM_F_APPEND inserts before it
1080                  */
1081                 fa_match = NULL;
1082                 fa_first = fa;
1083                 fa = list_entry(fa->fa_list.prev, struct fib_alias, fa_list);
1084                 list_for_each_entry_continue(fa, fa_head, fa_list) {
1085                         if (fa->fa_tos != tos)
1086                                 break;
1087                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1088                                 break;
1089                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1090                             fa->fa_info == fi) {
1091                                 fa_match = fa;
1092                                 break;
1093                         }
1094                 }
1095
1096                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1097                         struct fib_info *fi_drop;
1098                         u8 state;
1099
1100                         fa = fa_first;
1101                         if (fa_match) {
1102                                 if (fa == fa_match)
1103                                         err = 0;
1104                                 goto out;
1105                         }
1106                         err = -ENOBUFS;
1107                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1108                         if (new_fa == NULL)
1109                                 goto out;
1110
1111                         fi_drop = fa->fa_info;
1112                         new_fa->fa_tos = fa->fa_tos;
1113                         new_fa->fa_info = fi;
1114                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1115                         state = fa->fa_state;
1116                         new_fa->fa_state = state & ~FA_S_ACCESSED;
1117
1118                         list_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1119                         alias_free_mem_rcu(fa);
1120
1121                         fib_release_info(fi_drop);
1122                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1123                                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1124                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1125                                 tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, NLM_F_REPLACE);
1126
1127                         goto succeeded;
1128                 }
1129                 /* Error if we find a perfect match which
1130                  * uses the same scope, type, and nexthop
1131                  * information.
1132                  */
1133                 if (fa_match)
1134                         goto out;
1135
1136                 if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND))
1137                         fa = fa_first;
1138         }
1139         err = -ENOENT;
1140         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1141                 goto out;
1142
1143         err = -ENOBUFS;
1144         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1145         if (new_fa == NULL)
1146                 goto out;
1147
1148         new_fa->fa_info = fi;
1149         new_fa->fa_tos = tos;
1150         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1151         new_fa->fa_state = 0;
1152         /*
1153          * Insert new entry to the list.
1154          */
1155
1156         if (!fa_head) {
1157                 fa_head = fib_insert_node(t, key, plen);
1158                 if (unlikely(!fa_head)) {
1159                         err = -ENOMEM;
1160                         goto out_free_new_fa;
1161                 }
1162         }
1163
1164         if (!plen)
1165                 tb->tb_num_default++;
1166
1167         list_add_tail_rcu(&new_fa->fa_list,
1168                           (fa ? &fa->fa_list : fa_head));
1169
1170         rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1171         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, tb->tb_id,
1172                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1173 succeeded:
1174         return 0;
1175
1176 out_free_new_fa:
1177         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1178 out:
1179         fib_release_info(fi);
1180 err:
1181         return err;
1182 }
1183
1184 static inline t_key prefix_mismatch(t_key key, struct tnode *n)
1185 {
1186         t_key prefix = n->key;
1187
1188         return (key ^ prefix) & (prefix | -prefix);
1189 }
1190
1191 /* should be called with rcu_read_lock */
1192 int fib_table_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi4 *flp,
1193                      struct fib_result *res, int fib_flags)
1194 {
1195         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1196 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1197         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
1198 #endif
1199         const t_key key = ntohl(flp->daddr);
1200         struct tnode *n, *pn;
1201         struct leaf_info *li;
1202         t_key cindex;
1203
1204         n = rcu_dereference(t->trie);
1205         if (!n)
1206                 return -EAGAIN;
1207
1208 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1209         this_cpu_inc(stats->gets);
1210 #endif
1211
1212         pn = n;
1213         cindex = 0;
1214
1215         /* Step 1: Travel to the longest prefix match in the trie */
1216         for (;;) {
1217                 unsigned long index = get_index(key, n);
1218
1219                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
1220                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
1221                  * prefix plus zeros for the "bits" in the prefix. The index
1222                  * is the difference between the key and this value.  From
1223                  * this we can actually derive several pieces of data.
1224                  *   if !(index >> bits)
1225                  *     we know the value is child index
1226                  *   else
1227                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
1228                  */
1229                 if (index >> n->bits)
1230                         break;
1231
1232                 /* we have found a leaf. Prefixes have already been compared */
1233                 if (IS_LEAF(n))
1234                         goto found;
1235
1236                 /* only record pn and cindex if we are going to be chopping
1237                  * bits later.  Otherwise we are just wasting cycles.
1238                  */
1239                 if (index) {
1240                         pn = n;
1241                         cindex = index;
1242                 }
1243
1244                 n = rcu_dereference(n->child[index]);
1245                 if (unlikely(!n))
1246                         goto backtrace;
1247         }
1248
1249         /* Step 2: Sort out leaves and begin backtracing for longest prefix */
1250         for (;;) {
1251                 /* record the pointer where our next node pointer is stored */
1252                 struct tnode __rcu **cptr = n->child;
1253
1254                 /* This test verifies that none of the bits that differ
1255                  * between the key and the prefix exist in the region of
1256                  * the lsb and higher in the prefix.
1257                  */
1258                 if (unlikely(prefix_mismatch(key, n)))
1259                         goto backtrace;
1260
1261                 /* exit out and process leaf */
1262                 if (unlikely(IS_LEAF(n)))
1263                         break;
1264
1265                 /* Don't bother recording parent info.  Since we are in
1266                  * prefix match mode we will have to come back to wherever
1267                  * we started this traversal anyway
1268                  */
1269
1270                 while ((n = rcu_dereference(*cptr)) == NULL) {
1271 backtrace:
1272 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1273                         if (!n)
1274                                 this_cpu_inc(stats->null_node_hit);
1275 #endif
1276                         /* If we are at cindex 0 there are no more bits for
1277                          * us to strip at this level so we must ascend back
1278                          * up one level to see if there are any more bits to
1279                          * be stripped there.
1280                          */
1281                         while (!cindex) {
1282                                 t_key pkey = pn->key;
1283
1284                                 pn = node_parent_rcu(pn);
1285                                 if (unlikely(!pn))
1286                                         return -EAGAIN;
1287 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1288                                 this_cpu_inc(stats->backtrack);
1289 #endif
1290                                 /* Get Child's index */
1291                                 cindex = get_index(pkey, pn);
1292                         }
1293
1294                         /* strip the least significant bit from the cindex */
1295                         cindex &= cindex - 1;
1296
1297                         /* grab pointer for next child node */
1298                         cptr = &pn->child[cindex];
1299                 }
1300         }
1301
1302 found:
1303         /* Step 3: Process the leaf, if that fails fall back to backtracing */
1304         hlist_for_each_entry_rcu(li, &n->list, hlist) {
1305                 struct fib_alias *fa;
1306
1307                 if ((key ^ n->key) & li->mask_plen)
1308                         continue;
1309
1310                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
1311                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1312                         int nhsel, err;
1313
1314                         if (fa->fa_tos && fa->fa_tos != flp->flowi4_tos)
1315                                 continue;
1316                         if (fi->fib_dead)
1317                                 continue;
1318                         if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1319                                 continue;
1320                         fib_alias_accessed(fa);
1321                         err = fib_props[fa->fa_type].error;
1322                         if (unlikely(err < 0)) {
1323 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1324                                 this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1325 #endif
1326                                 return err;
1327                         }
1328                         if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1329                                 continue;
1330                         for (nhsel = 0; nhsel < fi->fib_nhs; nhsel++) {
1331                                 const struct fib_nh *nh = &fi->fib_nh[nhsel];
1332
1333                                 if (nh->nh_flags & RTNH_F_DEAD)
1334                                         continue;
1335                                 if (flp->flowi4_oif && flp->flowi4_oif != nh->nh_oif)
1336                                         continue;
1337
1338                                 if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1339                                         atomic_inc(&fi->fib_clntref);
1340
1341                                 res->prefixlen = li->plen;
1342                                 res->nh_sel = nhsel;
1343                                 res->type = fa->fa_type;
1344                                 res->scope = fi->fib_scope;
1345                                 res->fi = fi;
1346                                 res->table = tb;
1347                                 res->fa_head = &li->falh;
1348 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1349                                 this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1350 #endif
1351                                 return err;
1352                         }
1353                 }
1354
1355 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1356                 this_cpu_inc(stats->semantic_match_miss);
1357 #endif
1358         }
1359         goto backtrace;
1360 }
1361 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_table_lookup);
1362
1363 /*
1364  * Remove the leaf and return parent.
1365  */
1366 static void trie_leaf_remove(struct trie *t, struct tnode *l)
1367 {
1368         struct tnode *tp = node_parent(l);
1369
1370         pr_debug("entering trie_leaf_remove(%p)\n", l);
1371
1372         if (tp) {
1373                 put_child(tp, get_index(l->key, tp), NULL);
1374                 trie_rebalance(t, tp);
1375         } else {
1376                 RCU_INIT_POINTER(t->trie, NULL);
1377         }
1378
1379         node_free(l);
1380 }
1381
1382 /*
1383  * Caller must hold RTNL.
1384  */
1385 int fib_table_delete(struct fib_table *tb, struct fib_config *cfg)
1386 {
1387         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1388         u32 key, mask;
1389         int plen = cfg->fc_dst_len;
1390         u8 tos = cfg->fc_tos;
1391         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1392         struct list_head *fa_head;
1393         struct tnode *l;
1394         struct leaf_info *li;
1395
1396         if (plen > 32)
1397                 return -EINVAL;
1398
1399         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1400         mask = ntohl(inet_make_mask(plen));
1401
1402         if (key & ~mask)
1403                 return -EINVAL;
1404
1405         key = key & mask;
1406         l = fib_find_node(t, key);
1407
1408         if (!l)
1409                 return -ESRCH;
1410
1411         li = find_leaf_info(l, plen);
1412
1413         if (!li)
1414                 return -ESRCH;
1415
1416         fa_head = &li->falh;
1417         fa = fib_find_alias(fa_head, tos, 0);
1418
1419         if (!fa)
1420                 return -ESRCH;
1421
1422         pr_debug("Deleting %08x/%d tos=%d t=%p\n", key, plen, tos, t);
1423
1424         fa_to_delete = NULL;
1425         fa = list_entry(fa->fa_list.prev, struct fib_alias, fa_list);
1426         list_for_each_entry_continue(fa, fa_head, fa_list) {
1427                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1428
1429                 if (fa->fa_tos != tos)
1430                         break;
1431
1432                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1433                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1434                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1435                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1436                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1437                     (!cfg->fc_protocol ||
1438                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1439                     fib_nh_match(cfg, fi) == 0) {
1440                         fa_to_delete = fa;
1441                         break;
1442                 }
1443         }
1444
1445         if (!fa_to_delete)
1446                 return -ESRCH;
1447
1448         fa = fa_to_delete;
1449         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa, plen, tb->tb_id,
1450                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1451
1452         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1453
1454         if (!plen)
1455                 tb->tb_num_default--;
1456
1457         if (list_empty(fa_head)) {
1458                 hlist_del_rcu(&li->hlist);
1459                 free_leaf_info(li);
1460         }
1461
1462         if (hlist_empty(&l->list))
1463                 trie_leaf_remove(t, l);
1464
1465         if (fa->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1466                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1467
1468         fib_release_info(fa->fa_info);
1469         alias_free_mem_rcu(fa);
1470         return 0;
1471 }
1472
1473 static int trie_flush_list(struct list_head *head)
1474 {
1475         struct fib_alias *fa, *fa_node;
1476         int found = 0;
1477
1478         list_for_each_entry_safe(fa, fa_node, head, fa_list) {
1479                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1480
1481                 if (fi && (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)) {
1482                         list_del_rcu(&fa->fa_list);
1483                         fib_release_info(fa->fa_info);
1484                         alias_free_mem_rcu(fa);
1485                         found++;
1486                 }
1487         }
1488         return found;
1489 }
1490
1491 static int trie_flush_leaf(struct tnode *l)
1492 {
1493         int found = 0;
1494         struct hlist_head *lih = &l->list;
1495         struct hlist_node *tmp;
1496         struct leaf_info *li = NULL;
1497
1498         hlist_for_each_entry_safe(li, tmp, lih, hlist) {
1499                 found += trie_flush_list(&li->falh);
1500
1501                 if (list_empty(&li->falh)) {
1502                         hlist_del_rcu(&li->hlist);
1503                         free_leaf_info(li);
1504                 }
1505         }
1506         return found;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Scan for the next right leaf starting at node p->child[idx]
1511  * Since we have back pointer, no recursion necessary.
1512  */
1513 static struct tnode *leaf_walk_rcu(struct tnode *p, struct tnode *c)
1514 {
1515         do {
1516                 unsigned long idx = c ? idx = get_index(c->key, p) + 1 : 0;
1517
1518                 while (idx < tnode_child_length(p)) {
1519                         c = tnode_get_child_rcu(p, idx++);
1520                         if (!c)
1521                                 continue;
1522
1523                         if (IS_LEAF(c))
1524                                 return c;
1525
1526                         /* Rescan start scanning in new node */
1527                         p = c;
1528                         idx = 0;
1529                 }
1530
1531                 /* Node empty, walk back up to parent */
1532                 c = p;
1533         } while ((p = node_parent_rcu(c)) != NULL);
1534
1535         return NULL; /* Root of trie */
1536 }
1537
1538 static struct tnode *trie_firstleaf(struct trie *t)
1539 {
1540         struct tnode *n = rcu_dereference_rtnl(t->trie);
1541
1542         if (!n)
1543                 return NULL;
1544
1545         if (IS_LEAF(n))          /* trie is just a leaf */
1546                 return n;
1547
1548         return leaf_walk_rcu(n, NULL);
1549 }
1550
1551 static struct tnode *trie_nextleaf(struct tnode *l)
1552 {
1553         struct tnode *p = node_parent_rcu(l);
1554
1555         if (!p)
1556                 return NULL;    /* trie with just one leaf */
1557
1558         return leaf_walk_rcu(p, l);
1559 }
1560
1561 static struct tnode *trie_leafindex(struct trie *t, int index)
1562 {
1563         struct tnode *l = trie_firstleaf(t);
1564
1565         while (l && index-- > 0)
1566                 l = trie_nextleaf(l);
1567
1568         return l;
1569 }
1570
1571
1572 /*
1573  * Caller must hold RTNL.
1574  */
1575 int fib_table_flush(struct fib_table *tb)
1576 {
1577         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1578         struct tnode *l, *ll = NULL;
1579         int found = 0;
1580
1581         for (l = trie_firstleaf(t); l; l = trie_nextleaf(l)) {
1582                 found += trie_flush_leaf(l);
1583
1584                 if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1585                         trie_leaf_remove(t, ll);
1586                 ll = l;
1587         }
1588
1589         if (ll && hlist_empty(&ll->list))
1590                 trie_leaf_remove(t, ll);
1591
1592         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
1593         return found;
1594 }
1595
1596 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
1597 {
1598 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1599         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1600
1601         free_percpu(t->stats);
1602 #endif /* CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
1603         kfree(tb);
1604 }
1605
1606 static int fn_trie_dump_fa(t_key key, int plen, struct list_head *fah,
1607                            struct fib_table *tb,
1608                            struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1609 {
1610         int i, s_i;
1611         struct fib_alias *fa;
1612         __be32 xkey = htonl(key);
1613
1614         s_i = cb->args[5];
1615         i = 0;
1616
1617         /* rcu_read_lock is hold by caller */
1618
1619         list_for_each_entry_rcu(fa, fah, fa_list) {
1620                 if (i < s_i) {
1621                         i++;
1622                         continue;
1623                 }
1624
1625                 if (fib_dump_info(skb, NETLINK_CB(cb->skb).portid,
1626                                   cb->nlh->nlmsg_seq,
1627                                   RTM_NEWROUTE,
1628                                   tb->tb_id,
1629                                   fa->fa_type,
1630                                   xkey,
1631                                   plen,
1632                                   fa->fa_tos,
1633                                   fa->fa_info, NLM_F_MULTI) < 0) {
1634                         cb->args[5] = i;
1635                         return -1;
1636                 }
1637                 i++;
1638         }
1639         cb->args[5] = i;
1640         return skb->len;
1641 }
1642
1643 static int fn_trie_dump_leaf(struct tnode *l, struct fib_table *tb,
1644                         struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1645 {
1646         struct leaf_info *li;
1647         int i, s_i;
1648
1649         s_i = cb->args[4];
1650         i = 0;
1651
1652         /* rcu_read_lock is hold by caller */
1653         hlist_for_each_entry_rcu(li, &l->list, hlist) {
1654                 if (i < s_i) {
1655                         i++;
1656                         continue;
1657                 }
1658
1659                 if (i > s_i)
1660                         cb->args[5] = 0;
1661
1662                 if (list_empty(&li->falh))
1663                         continue;
1664
1665                 if (fn_trie_dump_fa(l->key, li->plen, &li->falh, tb, skb, cb) < 0) {
1666                         cb->args[4] = i;
1667                         return -1;
1668                 }
1669                 i++;
1670         }
1671
1672         cb->args[4] = i;
1673         return skb->len;
1674 }
1675
1676 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
1677                    struct netlink_callback *cb)
1678 {
1679         struct tnode *l;
1680         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1681         t_key key = cb->args[2];
1682         int count = cb->args[3];
1683
1684         rcu_read_lock();
1685         /* Dump starting at last key.
1686          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
1687          */
1688         if (count == 0)
1689                 l = trie_firstleaf(t);
1690         else {
1691                 /* Normally, continue from last key, but if that is missing
1692                  * fallback to using slow rescan
1693                  */
1694                 l = fib_find_node(t, key);
1695                 if (!l)
1696                         l = trie_leafindex(t, count);
1697         }
1698
1699         while (l) {
1700                 cb->args[2] = l->key;
1701                 if (fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb) < 0) {
1702                         cb->args[3] = count;
1703                         rcu_read_unlock();
1704                         return -1;
1705                 }
1706
1707                 ++count;
1708                 l = trie_nextleaf(l);
1709                 memset(&cb->args[4], 0,
1710                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
1711         }
1712         cb->args[3] = count;
1713         rcu_read_unlock();
1714
1715         return skb->len;
1716 }
1717
1718 void __init fib_trie_init(void)
1719 {
1720         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
1721                                           sizeof(struct fib_alias),
1722                                           0, SLAB_PANIC, NULL);
1723
1724         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
1725                                            max(sizeof(struct tnode),
1726                                                sizeof(struct leaf_info)),
1727                                            0, SLAB_PANIC, NULL);
1728 }
1729
1730
1731 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id)
1732 {
1733         struct fib_table *tb;
1734         struct trie *t;
1735
1736         tb = kmalloc(sizeof(struct fib_table) + sizeof(struct trie),
1737                      GFP_KERNEL);
1738         if (tb == NULL)
1739                 return NULL;
1740
1741         tb->tb_id = id;
1742         tb->tb_default = -1;
1743         tb->tb_num_default = 0;
1744
1745         t = (struct trie *) tb->tb_data;
1746         RCU_INIT_POINTER(t->trie, NULL);
1747 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1748         t->stats = alloc_percpu(struct trie_use_stats);
1749         if (!t->stats) {
1750                 kfree(tb);
1751                 tb = NULL;
1752         }
1753 #endif
1754
1755         return tb;
1756 }
1757
1758 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1759 /* Depth first Trie walk iterator */
1760 struct fib_trie_iter {
1761         struct seq_net_private p;
1762         struct fib_table *tb;
1763         struct tnode *tnode;
1764         unsigned int index;
1765         unsigned int depth;
1766 };
1767
1768 static struct tnode *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
1769 {
1770         unsigned long cindex = iter->index;
1771         struct tnode *tn = iter->tnode;
1772         struct tnode *p;
1773
1774         /* A single entry routing table */
1775         if (!tn)
1776                 return NULL;
1777
1778         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
1779                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
1780 rescan:
1781         while (cindex < tnode_child_length(tn)) {
1782                 struct tnode *n = tnode_get_child_rcu(tn, cindex);
1783
1784                 if (n) {
1785                         if (IS_LEAF(n)) {
1786                                 iter->tnode = tn;
1787                                 iter->index = cindex + 1;
1788                         } else {
1789                                 /* push down one level */
1790                                 iter->tnode = n;
1791                                 iter->index = 0;
1792                                 ++iter->depth;
1793                         }
1794                         return n;
1795                 }
1796
1797                 ++cindex;
1798         }
1799
1800         /* Current node exhausted, pop back up */
1801         p = node_parent_rcu(tn);
1802         if (p) {
1803                 cindex = get_index(tn->key, p) + 1;
1804                 tn = p;
1805                 --iter->depth;
1806                 goto rescan;
1807         }
1808
1809         /* got root? */
1810         return NULL;
1811 }
1812
1813 static struct tnode *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
1814                                        struct trie *t)
1815 {
1816         struct tnode *n;
1817
1818         if (!t)
1819                 return NULL;
1820
1821         n = rcu_dereference(t->trie);
1822         if (!n)
1823                 return NULL;
1824
1825         if (IS_TNODE(n)) {
1826                 iter->tnode = n;
1827                 iter->index = 0;
1828                 iter->depth = 1;
1829         } else {
1830                 iter->tnode = NULL;
1831                 iter->index = 0;
1832                 iter->depth = 0;
1833         }
1834
1835         return n;
1836 }
1837
1838 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
1839 {
1840         struct tnode *n;
1841         struct fib_trie_iter iter;
1842
1843         memset(s, 0, sizeof(*s));
1844
1845         rcu_read_lock();
1846         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
1847                 if (IS_LEAF(n)) {
1848                         struct leaf_info *li;
1849
1850                         s->leaves++;
1851                         s->totdepth += iter.depth;
1852                         if (iter.depth > s->maxdepth)
1853                                 s->maxdepth = iter.depth;
1854
1855                         hlist_for_each_entry_rcu(li, &n->list, hlist)
1856                                 ++s->prefixes;
1857                 } else {
1858                         unsigned long i;
1859
1860                         s->tnodes++;
1861                         if (n->bits < MAX_STAT_DEPTH)
1862                                 s->nodesizes[n->bits]++;
1863
1864                         for (i = 0; i < tnode_child_length(n); i++) {
1865                                 if (!rcu_access_pointer(n->child[i]))
1866                                         s->nullpointers++;
1867                         }
1868                 }
1869         }
1870         rcu_read_unlock();
1871 }
1872
1873 /*
1874  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
1875  */
1876 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
1877 {
1878         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
1879
1880         if (stat->leaves)
1881                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
1882         else
1883                 avdepth = 0;
1884
1885         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
1886                    avdepth / 100, avdepth % 100);
1887         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
1888
1889         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
1890         bytes = sizeof(struct tnode) * stat->leaves;
1891
1892         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
1893         bytes += sizeof(struct leaf_info) * stat->prefixes;
1894
1895         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
1896         bytes += sizeof(struct tnode) * stat->tnodes;
1897
1898         max = MAX_STAT_DEPTH;
1899         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
1900                 max--;
1901
1902         pointers = 0;
1903         for (i = 1; i < max; i++)
1904                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
1905                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
1906                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
1907                 }
1908         seq_putc(seq, '\n');
1909         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
1910
1911         bytes += sizeof(struct tnode *) * pointers;
1912         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
1913         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
1914 }
1915
1916 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1917 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
1918                             const struct trie_use_stats __percpu *stats)
1919 {
1920         struct trie_use_stats s = { 0 };
1921         int cpu;
1922
1923         /* loop through all of the CPUs and gather up the stats */
1924         for_each_possible_cpu(cpu) {
1925                 const struct trie_use_stats *pcpu = per_cpu_ptr(stats, cpu);
1926
1927                 s.gets += pcpu->gets;
1928                 s.backtrack += pcpu->backtrack;
1929                 s.semantic_match_passed += pcpu->semantic_match_passed;
1930                 s.semantic_match_miss += pcpu->semantic_match_miss;
1931                 s.null_node_hit += pcpu->null_node_hit;
1932                 s.resize_node_skipped += pcpu->resize_node_skipped;
1933         }
1934
1935         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
1936         seq_printf(seq, "gets = %u\n", s.gets);
1937         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", s.backtrack);
1938         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
1939                    s.semantic_match_passed);
1940         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n", s.semantic_match_miss);
1941         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", s.null_node_hit);
1942         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n", s.resize_node_skipped);
1943 }
1944 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
1945
1946 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
1947 {
1948         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
1949                 seq_puts(seq, "Local:\n");
1950         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
1951                 seq_puts(seq, "Main:\n");
1952         else
1953                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
1954 }
1955
1956
1957 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
1958 {
1959         struct net *net = (struct net *)seq->private;
1960         unsigned int h;
1961
1962         seq_printf(seq,
1963                    "Basic info: size of leaf:"
1964                    " %Zd bytes, size of tnode: %Zd bytes.\n",
1965                    sizeof(struct tnode), sizeof(struct tnode));
1966
1967         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
1968                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
1969                 struct fib_table *tb;
1970
1971                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
1972                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1973                         struct trie_stat stat;
1974
1975                         if (!t)
1976                                 continue;
1977
1978                         fib_table_print(seq, tb);
1979
1980                         trie_collect_stats(t, &stat);
1981                         trie_show_stats(seq, &stat);
1982 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1983                         trie_show_usage(seq, t->stats);
1984 #endif
1985                 }
1986         }
1987
1988         return 0;
1989 }
1990
1991 static int fib_triestat_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
1992 {
1993         return single_open_net(inode, file, fib_triestat_seq_show);
1994 }
1995
1996 static const struct file_operations fib_triestat_fops = {
1997         .owner  = THIS_MODULE,
1998         .open   = fib_triestat_seq_open,
1999         .read   = seq_read,
2000         .llseek = seq_lseek,
2001         .release = single_release_net,
2002 };
2003
2004 static struct tnode *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2005 {
2006         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2007         struct net *net = seq_file_net(seq);
2008         loff_t idx = 0;
2009         unsigned int h;
2010
2011         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2012                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2013                 struct fib_table *tb;
2014
2015                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2016                         struct tnode *n;
2017
2018                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2019                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2020                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2021                                 if (pos == idx++) {
2022                                         iter->tb = tb;
2023                                         return n;
2024                                 }
2025                 }
2026         }
2027
2028         return NULL;
2029 }
2030
2031 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2032         __acquires(RCU)
2033 {
2034         rcu_read_lock();
2035         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2036 }
2037
2038 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2039 {
2040         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2041         struct net *net = seq_file_net(seq);
2042         struct fib_table *tb = iter->tb;
2043         struct hlist_node *tb_node;
2044         unsigned int h;
2045         struct tnode *n;
2046
2047         ++*pos;
2048         /* next node in same table */
2049         n = fib_trie_get_next(iter);
2050         if (n)
2051                 return n;
2052
2053         /* walk rest of this hash chain */
2054         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2055         while ((tb_node = rcu_dereference(hlist_next_rcu(&tb->tb_hlist)))) {
2056                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2057                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2058                 if (n)
2059                         goto found;
2060         }
2061
2062         /* new hash chain */
2063         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2064                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2065                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2066                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2067                         if (n)
2068                                 goto found;
2069                 }
2070         }
2071         return NULL;
2072
2073 found:
2074         iter->tb = tb;
2075         return n;
2076 }
2077
2078 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2079         __releases(RCU)
2080 {
2081         rcu_read_unlock();
2082 }
2083
2084 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2085 {
2086         while (n-- > 0)
2087                 seq_puts(seq, "   ");
2088 }
2089
2090 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2091 {
2092         switch (s) {
2093         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2094         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2095         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2096         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2097         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2098         default:
2099                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2100                 return buf;
2101         }
2102 }
2103
2104 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2105         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2106         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2107         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2108         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2109         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2110         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2111         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2112         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2113         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2114         [RTN_THROW] = "THROW",
2115         [RTN_NAT] = "NAT",
2116         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2117 };
2118
2119 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2120 {
2121         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2122                 return rtn_type_names[t];
2123         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2124         return buf;
2125 }
2126
2127 /* Pretty print the trie */
2128 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2129 {
2130         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2131         struct tnode *n = v;
2132
2133         if (!node_parent_rcu(n))
2134                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2135
2136         if (IS_TNODE(n)) {
2137                 __be32 prf = htonl(n->key);
2138
2139                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2140                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%zu %u %u %u\n",
2141                            &prf, KEYLENGTH - n->pos - n->bits, n->bits,
2142                            n->full_children, n->empty_children);
2143         } else {
2144                 struct leaf_info *li;
2145                 __be32 val = htonl(n->key);
2146
2147                 seq_indent(seq, iter->depth);
2148                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2149
2150                 hlist_for_each_entry_rcu(li, &n->list, hlist) {
2151                         struct fib_alias *fa;
2152
2153                         list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2154                                 char buf1[32], buf2[32];
2155
2156                                 seq_indent(seq, iter->depth+1);
2157                                 seq_printf(seq, "  /%d %s %s", li->plen,
2158                                            rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2159                                                      fa->fa_info->fib_scope),
2160                                            rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2161                                                     fa->fa_type));
2162                                 if (fa->fa_tos)
2163                                         seq_printf(seq, " tos=%d", fa->fa_tos);
2164                                 seq_putc(seq, '\n');
2165                         }
2166                 }
2167         }
2168
2169         return 0;
2170 }
2171
2172 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2173         .start  = fib_trie_seq_start,
2174         .next   = fib_trie_seq_next,
2175         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2176         .show   = fib_trie_seq_show,
2177 };
2178
2179 static int fib_trie_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2180 {
2181         return seq_open_net(inode, file, &fib_trie_seq_ops,
2182                             sizeof(struct fib_trie_iter));
2183 }
2184
2185 static const struct file_operations fib_trie_fops = {
2186         .owner  = THIS_MODULE,
2187         .open   = fib_trie_seq_open,
2188         .read   = seq_read,
2189         .llseek = seq_lseek,
2190         .release = seq_release_net,
2191 };
2192
2193 struct fib_route_iter {
2194         struct seq_net_private p;
2195         struct trie *main_trie;
2196         loff_t  pos;
2197         t_key   key;
2198 };
2199
2200 static struct tnode *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter, loff_t pos)
2201 {
2202         struct tnode *l = NULL;
2203         struct trie *t = iter->main_trie;
2204
2205         /* use cache location of last found key */
2206         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos && (l = fib_find_node(t, iter->key)))
2207                 pos -= iter->pos;
2208         else {
2209                 iter->pos = 0;
2210                 l = trie_firstleaf(t);
2211         }
2212
2213         while (l && pos-- > 0) {
2214                 iter->pos++;
2215                 l = trie_nextleaf(l);
2216         }
2217
2218         if (l)
2219                 iter->key = pos;        /* remember it */
2220         else
2221                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2222
2223         return l;
2224 }
2225
2226 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2227         __acquires(RCU)
2228 {
2229         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2230         struct fib_table *tb;
2231
2232         rcu_read_lock();
2233         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2234         if (!tb)
2235                 return NULL;
2236
2237         iter->main_trie = (struct trie *) tb->tb_data;
2238         if (*pos == 0)
2239                 return SEQ_START_TOKEN;
2240         else
2241                 return fib_route_get_idx(iter, *pos - 1);
2242 }
2243
2244 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2245 {
2246         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2247         struct tnode *l = v;
2248
2249         ++*pos;
2250         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2251                 iter->pos = 0;
2252                 l = trie_firstleaf(iter->main_trie);
2253         } else {
2254                 iter->pos++;
2255                 l = trie_nextleaf(l);
2256         }
2257
2258         if (l)
2259                 iter->key = l->key;
2260         else
2261                 iter->pos = 0;
2262         return l;
2263 }
2264
2265 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2266         __releases(RCU)
2267 {
2268         rcu_read_unlock();
2269 }
2270
2271 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, const struct fib_info *fi)
2272 {
2273         unsigned int flags = 0;
2274
2275         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2276                 flags = RTF_REJECT;
2277         if (fi && fi->fib_nh->nh_gw)
2278                 flags |= RTF_GATEWAY;
2279         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2280                 flags |= RTF_HOST;
2281         flags |= RTF_UP;
2282         return flags;
2283 }
2284
2285 /*
2286  *      This outputs /proc/net/route.
2287  *      The format of the file is not supposed to be changed
2288  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2289  *      legacy utilities
2290  */
2291 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2292 {
2293         struct tnode *l = v;
2294         struct leaf_info *li;
2295
2296         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2297                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2298                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2299                            "\tWindow\tIRTT");
2300                 return 0;
2301         }
2302
2303         hlist_for_each_entry_rcu(li, &l->list, hlist) {
2304                 struct fib_alias *fa;
2305                 __be32 mask, prefix;
2306
2307                 mask = inet_make_mask(li->plen);
2308                 prefix = htonl(l->key);
2309
2310                 list_for_each_entry_rcu(fa, &li->falh, fa_list) {
2311                         const struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2312                         unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2313
2314                         if (fa->fa_type == RTN_BROADCAST
2315                             || fa->fa_type == RTN_MULTICAST)
2316                                 continue;
2317
2318                         seq_setwidth(seq, 127);
2319
2320                         if (fi)
2321                                 seq_printf(seq,
2322                                          "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2323                                          "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2324                                          fi->fib_dev ? fi->fib_dev->name : "*",
2325                                          prefix,
2326                                          fi->fib_nh->nh_gw, flags, 0, 0,
2327                                          fi->fib_priority,
2328                                          mask,
2329                                          (fi->fib_advmss ?
2330                                           fi->fib_advmss + 40 : 0),
2331                                          fi->fib_window,
2332                                          fi->fib_rtt >> 3);
2333                         else
2334                                 seq_printf(seq,
2335                                          "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
2336                                          "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
2337                                          prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
2338                                          mask, 0, 0, 0);
2339
2340                         seq_pad(seq, '\n');
2341                 }
2342         }
2343
2344         return 0;
2345 }
2346
2347 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
2348         .start  = fib_route_seq_start,
2349         .next   = fib_route_seq_next,
2350         .stop   = fib_route_seq_stop,
2351         .show   = fib_route_seq_show,
2352 };
2353
2354 static int fib_route_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
2355 {
2356         return seq_open_net(inode, file, &fib_route_seq_ops,
2357                             sizeof(struct fib_route_iter));
2358 }
2359
2360 static const struct file_operations fib_route_fops = {
2361         .owner  = THIS_MODULE,
2362         .open   = fib_route_seq_open,
2363         .read   = seq_read,
2364         .llseek = seq_lseek,
2365         .release = seq_release_net,
2366 };
2367
2368 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
2369 {
2370         if (!proc_create("fib_trie", S_IRUGO, net->proc_net, &fib_trie_fops))
2371                 goto out1;
2372
2373         if (!proc_create("fib_triestat", S_IRUGO, net->proc_net,
2374                          &fib_triestat_fops))
2375                 goto out2;
2376
2377         if (!proc_create("route", S_IRUGO, net->proc_net, &fib_route_fops))
2378                 goto out3;
2379
2380         return 0;
2381
2382 out3:
2383         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
2384 out2:
2385         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
2386 out1:
2387         return -ENOMEM;
2388 }
2389
2390 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
2391 {
2392         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
2393         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
2394         remove_proc_entry("route", net->proc_net);
2395 }
2396
2397 #endif /* CONFIG_PROC_FS */