OSDN Git Service

perf/x86/uncore: Correct the number of CHAs on EMR
[tomoyo/tomoyo-test1.git] / net / ipv4 / fib_trie.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  *
4  *   Robert Olsson <robert.olsson@its.uu.se> Uppsala Universitet
5  *     & Swedish University of Agricultural Sciences.
6  *
7  *   Jens Laas <jens.laas@data.slu.se> Swedish University of
8  *     Agricultural Sciences.
9  *
10  *   Hans Liss <hans.liss@its.uu.se>  Uppsala Universitet
11  *
12  * This work is based on the LPC-trie which is originally described in:
13  *
14  * An experimental study of compression methods for dynamic tries
15  * Stefan Nilsson and Matti Tikkanen. Algorithmica, 33(1):19-33, 2002.
16  * https://www.csc.kth.se/~snilsson/software/dyntrie2/
17  *
18  * IP-address lookup using LC-tries. Stefan Nilsson and Gunnar Karlsson
19  * IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 17(6):1083-1092, June 1999
20  *
21  * Code from fib_hash has been reused which includes the following header:
22  *
23  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
24  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
25  *              interface as the means of communication with the user level.
26  *
27  *              IPv4 FIB: lookup engine and maintenance routines.
28  *
29  * Authors:     Alexey Kuznetsov, <kuznet@ms2.inr.ac.ru>
30  *
31  * Substantial contributions to this work comes from:
32  *
33  *              David S. Miller, <davem@davemloft.net>
34  *              Stephen Hemminger <shemminger@osdl.org>
35  *              Paul E. McKenney <paulmck@us.ibm.com>
36  *              Patrick McHardy <kaber@trash.net>
37  */
38 #include <linux/cache.h>
39 #include <linux/uaccess.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/types.h>
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/mm.h>
44 #include <linux/string.h>
45 #include <linux/socket.h>
46 #include <linux/sockios.h>
47 #include <linux/errno.h>
48 #include <linux/in.h>
49 #include <linux/inet.h>
50 #include <linux/inetdevice.h>
51 #include <linux/netdevice.h>
52 #include <linux/if_arp.h>
53 #include <linux/proc_fs.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/skbuff.h>
56 #include <linux/netlink.h>
57 #include <linux/init.h>
58 #include <linux/list.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/export.h>
61 #include <linux/vmalloc.h>
62 #include <linux/notifier.h>
63 #include <net/net_namespace.h>
64 #include <net/inet_dscp.h>
65 #include <net/ip.h>
66 #include <net/protocol.h>
67 #include <net/route.h>
68 #include <net/tcp.h>
69 #include <net/sock.h>
70 #include <net/ip_fib.h>
71 #include <net/fib_notifier.h>
72 #include <trace/events/fib.h>
73 #include "fib_lookup.h"
74
75 static int call_fib_entry_notifier(struct notifier_block *nb,
76                                    enum fib_event_type event_type, u32 dst,
77                                    int dst_len, struct fib_alias *fa,
78                                    struct netlink_ext_ack *extack)
79 {
80         struct fib_entry_notifier_info info = {
81                 .info.extack = extack,
82                 .dst = dst,
83                 .dst_len = dst_len,
84                 .fi = fa->fa_info,
85                 .dscp = fa->fa_dscp,
86                 .type = fa->fa_type,
87                 .tb_id = fa->tb_id,
88         };
89         return call_fib4_notifier(nb, event_type, &info.info);
90 }
91
92 static int call_fib_entry_notifiers(struct net *net,
93                                     enum fib_event_type event_type, u32 dst,
94                                     int dst_len, struct fib_alias *fa,
95                                     struct netlink_ext_ack *extack)
96 {
97         struct fib_entry_notifier_info info = {
98                 .info.extack = extack,
99                 .dst = dst,
100                 .dst_len = dst_len,
101                 .fi = fa->fa_info,
102                 .dscp = fa->fa_dscp,
103                 .type = fa->fa_type,
104                 .tb_id = fa->tb_id,
105         };
106         return call_fib4_notifiers(net, event_type, &info.info);
107 }
108
109 #define MAX_STAT_DEPTH 32
110
111 #define KEYLENGTH       (8*sizeof(t_key))
112 #define KEY_MAX         ((t_key)~0)
113
114 typedef unsigned int t_key;
115
116 #define IS_TRIE(n)      ((n)->pos >= KEYLENGTH)
117 #define IS_TNODE(n)     ((n)->bits)
118 #define IS_LEAF(n)      (!(n)->bits)
119
120 struct key_vector {
121         t_key key;
122         unsigned char pos;              /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
123         unsigned char bits;             /* 2log(KEYLENGTH) bits needed */
124         unsigned char slen;
125         union {
126                 /* This list pointer if valid if (pos | bits) == 0 (LEAF) */
127                 struct hlist_head leaf;
128                 /* This array is valid if (pos | bits) > 0 (TNODE) */
129                 DECLARE_FLEX_ARRAY(struct key_vector __rcu *, tnode);
130         };
131 };
132
133 struct tnode {
134         struct rcu_head rcu;
135         t_key empty_children;           /* KEYLENGTH bits needed */
136         t_key full_children;            /* KEYLENGTH bits needed */
137         struct key_vector __rcu *parent;
138         struct key_vector kv[1];
139 #define tn_bits kv[0].bits
140 };
141
142 #define TNODE_SIZE(n)   offsetof(struct tnode, kv[0].tnode[n])
143 #define LEAF_SIZE       TNODE_SIZE(1)
144
145 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
146 struct trie_use_stats {
147         unsigned int gets;
148         unsigned int backtrack;
149         unsigned int semantic_match_passed;
150         unsigned int semantic_match_miss;
151         unsigned int null_node_hit;
152         unsigned int resize_node_skipped;
153 };
154 #endif
155
156 struct trie_stat {
157         unsigned int totdepth;
158         unsigned int maxdepth;
159         unsigned int tnodes;
160         unsigned int leaves;
161         unsigned int nullpointers;
162         unsigned int prefixes;
163         unsigned int nodesizes[MAX_STAT_DEPTH];
164 };
165
166 struct trie {
167         struct key_vector kv[1];
168 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
169         struct trie_use_stats __percpu *stats;
170 #endif
171 };
172
173 static struct key_vector *resize(struct trie *t, struct key_vector *tn);
174 static unsigned int tnode_free_size;
175
176 /*
177  * synchronize_rcu after call_rcu for outstanding dirty memory; it should be
178  * especially useful before resizing the root node with PREEMPT_NONE configs;
179  * the value was obtained experimentally, aiming to avoid visible slowdown.
180  */
181 unsigned int sysctl_fib_sync_mem = 512 * 1024;
182 unsigned int sysctl_fib_sync_mem_min = 64 * 1024;
183 unsigned int sysctl_fib_sync_mem_max = 64 * 1024 * 1024;
184
185 static struct kmem_cache *fn_alias_kmem __ro_after_init;
186 static struct kmem_cache *trie_leaf_kmem __ro_after_init;
187
188 static inline struct tnode *tn_info(struct key_vector *kv)
189 {
190         return container_of(kv, struct tnode, kv[0]);
191 }
192
193 /* caller must hold RTNL */
194 #define node_parent(tn) rtnl_dereference(tn_info(tn)->parent)
195 #define get_child(tn, i) rtnl_dereference((tn)->tnode[i])
196
197 /* caller must hold RCU read lock or RTNL */
198 #define node_parent_rcu(tn) rcu_dereference_rtnl(tn_info(tn)->parent)
199 #define get_child_rcu(tn, i) rcu_dereference_rtnl((tn)->tnode[i])
200
201 /* wrapper for rcu_assign_pointer */
202 static inline void node_set_parent(struct key_vector *n, struct key_vector *tp)
203 {
204         if (n)
205                 rcu_assign_pointer(tn_info(n)->parent, tp);
206 }
207
208 #define NODE_INIT_PARENT(n, p) RCU_INIT_POINTER(tn_info(n)->parent, p)
209
210 /* This provides us with the number of children in this node, in the case of a
211  * leaf this will return 0 meaning none of the children are accessible.
212  */
213 static inline unsigned long child_length(const struct key_vector *tn)
214 {
215         return (1ul << tn->bits) & ~(1ul);
216 }
217
218 #define get_cindex(key, kv) (((key) ^ (kv)->key) >> (kv)->pos)
219
220 static inline unsigned long get_index(t_key key, struct key_vector *kv)
221 {
222         unsigned long index = key ^ kv->key;
223
224         if ((BITS_PER_LONG <= KEYLENGTH) && (KEYLENGTH == kv->pos))
225                 return 0;
226
227         return index >> kv->pos;
228 }
229
230 /* To understand this stuff, an understanding of keys and all their bits is
231  * necessary. Every node in the trie has a key associated with it, but not
232  * all of the bits in that key are significant.
233  *
234  * Consider a node 'n' and its parent 'tp'.
235  *
236  * If n is a leaf, every bit in its key is significant. Its presence is
237  * necessitated by path compression, since during a tree traversal (when
238  * searching for a leaf - unless we are doing an insertion) we will completely
239  * ignore all skipped bits we encounter. Thus we need to verify, at the end of
240  * a potentially successful search, that we have indeed been walking the
241  * correct key path.
242  *
243  * Note that we can never "miss" the correct key in the tree if present by
244  * following the wrong path. Path compression ensures that segments of the key
245  * that are the same for all keys with a given prefix are skipped, but the
246  * skipped part *is* identical for each node in the subtrie below the skipped
247  * bit! trie_insert() in this implementation takes care of that.
248  *
249  * if n is an internal node - a 'tnode' here, the various parts of its key
250  * have many different meanings.
251  *
252  * Example:
253  * _________________________________________________________________
254  * | i | i | i | i | i | i | i | N | N | N | S | S | S | S | S | C |
255  * -----------------------------------------------------------------
256  *  31  30  29  28  27  26  25  24  23  22  21  20  19  18  17  16
257  *
258  * _________________________________________________________________
259  * | C | C | C | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u | u |
260  * -----------------------------------------------------------------
261  *  15  14  13  12  11  10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
262  *
263  * tp->pos = 22
264  * tp->bits = 3
265  * n->pos = 13
266  * n->bits = 4
267  *
268  * First, let's just ignore the bits that come before the parent tp, that is
269  * the bits from (tp->pos + tp->bits) to 31. They are *known* but at this
270  * point we do not use them for anything.
271  *
272  * The bits from (tp->pos) to (tp->pos + tp->bits - 1) - "N", above - are the
273  * index into the parent's child array. That is, they will be used to find
274  * 'n' among tp's children.
275  *
276  * The bits from (n->pos + n->bits) to (tp->pos - 1) - "S" - are skipped bits
277  * for the node n.
278  *
279  * All the bits we have seen so far are significant to the node n. The rest
280  * of the bits are really not needed or indeed known in n->key.
281  *
282  * The bits from (n->pos) to (n->pos + n->bits - 1) - "C" - are the index into
283  * n's child array, and will of course be different for each child.
284  *
285  * The rest of the bits, from 0 to (n->pos -1) - "u" - are completely unknown
286  * at this point.
287  */
288
289 static const int halve_threshold = 25;
290 static const int inflate_threshold = 50;
291 static const int halve_threshold_root = 15;
292 static const int inflate_threshold_root = 30;
293
294 static void __alias_free_mem(struct rcu_head *head)
295 {
296         struct fib_alias *fa = container_of(head, struct fib_alias, rcu);
297         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, fa);
298 }
299
300 static inline void alias_free_mem_rcu(struct fib_alias *fa)
301 {
302         call_rcu(&fa->rcu, __alias_free_mem);
303 }
304
305 #define TNODE_VMALLOC_MAX \
306         ilog2((SIZE_MAX - TNODE_SIZE(0)) / sizeof(struct key_vector *))
307
308 static void __node_free_rcu(struct rcu_head *head)
309 {
310         struct tnode *n = container_of(head, struct tnode, rcu);
311
312         if (!n->tn_bits)
313                 kmem_cache_free(trie_leaf_kmem, n);
314         else
315                 kvfree(n);
316 }
317
318 #define node_free(n) call_rcu(&tn_info(n)->rcu, __node_free_rcu)
319
320 static struct tnode *tnode_alloc(int bits)
321 {
322         size_t size;
323
324         /* verify bits is within bounds */
325         if (bits > TNODE_VMALLOC_MAX)
326                 return NULL;
327
328         /* determine size and verify it is non-zero and didn't overflow */
329         size = TNODE_SIZE(1ul << bits);
330
331         if (size <= PAGE_SIZE)
332                 return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
333         else
334                 return vzalloc(size);
335 }
336
337 static inline void empty_child_inc(struct key_vector *n)
338 {
339         tn_info(n)->empty_children++;
340
341         if (!tn_info(n)->empty_children)
342                 tn_info(n)->full_children++;
343 }
344
345 static inline void empty_child_dec(struct key_vector *n)
346 {
347         if (!tn_info(n)->empty_children)
348                 tn_info(n)->full_children--;
349
350         tn_info(n)->empty_children--;
351 }
352
353 static struct key_vector *leaf_new(t_key key, struct fib_alias *fa)
354 {
355         struct key_vector *l;
356         struct tnode *kv;
357
358         kv = kmem_cache_alloc(trie_leaf_kmem, GFP_KERNEL);
359         if (!kv)
360                 return NULL;
361
362         /* initialize key vector */
363         l = kv->kv;
364         l->key = key;
365         l->pos = 0;
366         l->bits = 0;
367         l->slen = fa->fa_slen;
368
369         /* link leaf to fib alias */
370         INIT_HLIST_HEAD(&l->leaf);
371         hlist_add_head(&fa->fa_list, &l->leaf);
372
373         return l;
374 }
375
376 static struct key_vector *tnode_new(t_key key, int pos, int bits)
377 {
378         unsigned int shift = pos + bits;
379         struct key_vector *tn;
380         struct tnode *tnode;
381
382         /* verify bits and pos their msb bits clear and values are valid */
383         BUG_ON(!bits || (shift > KEYLENGTH));
384
385         tnode = tnode_alloc(bits);
386         if (!tnode)
387                 return NULL;
388
389         pr_debug("AT %p s=%zu %zu\n", tnode, TNODE_SIZE(0),
390                  sizeof(struct key_vector *) << bits);
391
392         if (bits == KEYLENGTH)
393                 tnode->full_children = 1;
394         else
395                 tnode->empty_children = 1ul << bits;
396
397         tn = tnode->kv;
398         tn->key = (shift < KEYLENGTH) ? (key >> shift) << shift : 0;
399         tn->pos = pos;
400         tn->bits = bits;
401         tn->slen = pos;
402
403         return tn;
404 }
405
406 /* Check whether a tnode 'n' is "full", i.e. it is an internal node
407  * and no bits are skipped. See discussion in dyntree paper p. 6
408  */
409 static inline int tnode_full(struct key_vector *tn, struct key_vector *n)
410 {
411         return n && ((n->pos + n->bits) == tn->pos) && IS_TNODE(n);
412 }
413
414 /* Add a child at position i overwriting the old value.
415  * Update the value of full_children and empty_children.
416  */
417 static void put_child(struct key_vector *tn, unsigned long i,
418                       struct key_vector *n)
419 {
420         struct key_vector *chi = get_child(tn, i);
421         int isfull, wasfull;
422
423         BUG_ON(i >= child_length(tn));
424
425         /* update emptyChildren, overflow into fullChildren */
426         if (!n && chi)
427                 empty_child_inc(tn);
428         if (n && !chi)
429                 empty_child_dec(tn);
430
431         /* update fullChildren */
432         wasfull = tnode_full(tn, chi);
433         isfull = tnode_full(tn, n);
434
435         if (wasfull && !isfull)
436                 tn_info(tn)->full_children--;
437         else if (!wasfull && isfull)
438                 tn_info(tn)->full_children++;
439
440         if (n && (tn->slen < n->slen))
441                 tn->slen = n->slen;
442
443         rcu_assign_pointer(tn->tnode[i], n);
444 }
445
446 static void update_children(struct key_vector *tn)
447 {
448         unsigned long i;
449
450         /* update all of the child parent pointers */
451         for (i = child_length(tn); i;) {
452                 struct key_vector *inode = get_child(tn, --i);
453
454                 if (!inode)
455                         continue;
456
457                 /* Either update the children of a tnode that
458                  * already belongs to us or update the child
459                  * to point to ourselves.
460                  */
461                 if (node_parent(inode) == tn)
462                         update_children(inode);
463                 else
464                         node_set_parent(inode, tn);
465         }
466 }
467
468 static inline void put_child_root(struct key_vector *tp, t_key key,
469                                   struct key_vector *n)
470 {
471         if (IS_TRIE(tp))
472                 rcu_assign_pointer(tp->tnode[0], n);
473         else
474                 put_child(tp, get_index(key, tp), n);
475 }
476
477 static inline void tnode_free_init(struct key_vector *tn)
478 {
479         tn_info(tn)->rcu.next = NULL;
480 }
481
482 static inline void tnode_free_append(struct key_vector *tn,
483                                      struct key_vector *n)
484 {
485         tn_info(n)->rcu.next = tn_info(tn)->rcu.next;
486         tn_info(tn)->rcu.next = &tn_info(n)->rcu;
487 }
488
489 static void tnode_free(struct key_vector *tn)
490 {
491         struct callback_head *head = &tn_info(tn)->rcu;
492
493         while (head) {
494                 head = head->next;
495                 tnode_free_size += TNODE_SIZE(1ul << tn->bits);
496                 node_free(tn);
497
498                 tn = container_of(head, struct tnode, rcu)->kv;
499         }
500
501         if (tnode_free_size >= READ_ONCE(sysctl_fib_sync_mem)) {
502                 tnode_free_size = 0;
503                 synchronize_rcu();
504         }
505 }
506
507 static struct key_vector *replace(struct trie *t,
508                                   struct key_vector *oldtnode,
509                                   struct key_vector *tn)
510 {
511         struct key_vector *tp = node_parent(oldtnode);
512         unsigned long i;
513
514         /* setup the parent pointer out of and back into this node */
515         NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
516         put_child_root(tp, tn->key, tn);
517
518         /* update all of the child parent pointers */
519         update_children(tn);
520
521         /* all pointers should be clean so we are done */
522         tnode_free(oldtnode);
523
524         /* resize children now that oldtnode is freed */
525         for (i = child_length(tn); i;) {
526                 struct key_vector *inode = get_child(tn, --i);
527
528                 /* resize child node */
529                 if (tnode_full(tn, inode))
530                         tn = resize(t, inode);
531         }
532
533         return tp;
534 }
535
536 static struct key_vector *inflate(struct trie *t,
537                                   struct key_vector *oldtnode)
538 {
539         struct key_vector *tn;
540         unsigned long i;
541         t_key m;
542
543         pr_debug("In inflate\n");
544
545         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos - 1, oldtnode->bits + 1);
546         if (!tn)
547                 goto notnode;
548
549         /* prepare oldtnode to be freed */
550         tnode_free_init(oldtnode);
551
552         /* Assemble all of the pointers in our cluster, in this case that
553          * represents all of the pointers out of our allocated nodes that
554          * point to existing tnodes and the links between our allocated
555          * nodes.
556          */
557         for (i = child_length(oldtnode), m = 1u << tn->pos; i;) {
558                 struct key_vector *inode = get_child(oldtnode, --i);
559                 struct key_vector *node0, *node1;
560                 unsigned long j, k;
561
562                 /* An empty child */
563                 if (!inode)
564                         continue;
565
566                 /* A leaf or an internal node with skipped bits */
567                 if (!tnode_full(oldtnode, inode)) {
568                         put_child(tn, get_index(inode->key, tn), inode);
569                         continue;
570                 }
571
572                 /* drop the node in the old tnode free list */
573                 tnode_free_append(oldtnode, inode);
574
575                 /* An internal node with two children */
576                 if (inode->bits == 1) {
577                         put_child(tn, 2 * i + 1, get_child(inode, 1));
578                         put_child(tn, 2 * i, get_child(inode, 0));
579                         continue;
580                 }
581
582                 /* We will replace this node 'inode' with two new
583                  * ones, 'node0' and 'node1', each with half of the
584                  * original children. The two new nodes will have
585                  * a position one bit further down the key and this
586                  * means that the "significant" part of their keys
587                  * (see the discussion near the top of this file)
588                  * will differ by one bit, which will be "0" in
589                  * node0's key and "1" in node1's key. Since we are
590                  * moving the key position by one step, the bit that
591                  * we are moving away from - the bit at position
592                  * (tn->pos) - is the one that will differ between
593                  * node0 and node1. So... we synthesize that bit in the
594                  * two new keys.
595                  */
596                 node1 = tnode_new(inode->key | m, inode->pos, inode->bits - 1);
597                 if (!node1)
598                         goto nomem;
599                 node0 = tnode_new(inode->key, inode->pos, inode->bits - 1);
600
601                 tnode_free_append(tn, node1);
602                 if (!node0)
603                         goto nomem;
604                 tnode_free_append(tn, node0);
605
606                 /* populate child pointers in new nodes */
607                 for (k = child_length(inode), j = k / 2; j;) {
608                         put_child(node1, --j, get_child(inode, --k));
609                         put_child(node0, j, get_child(inode, j));
610                         put_child(node1, --j, get_child(inode, --k));
611                         put_child(node0, j, get_child(inode, j));
612                 }
613
614                 /* link new nodes to parent */
615                 NODE_INIT_PARENT(node1, tn);
616                 NODE_INIT_PARENT(node0, tn);
617
618                 /* link parent to nodes */
619                 put_child(tn, 2 * i + 1, node1);
620                 put_child(tn, 2 * i, node0);
621         }
622
623         /* setup the parent pointers into and out of this node */
624         return replace(t, oldtnode, tn);
625 nomem:
626         /* all pointers should be clean so we are done */
627         tnode_free(tn);
628 notnode:
629         return NULL;
630 }
631
632 static struct key_vector *halve(struct trie *t,
633                                 struct key_vector *oldtnode)
634 {
635         struct key_vector *tn;
636         unsigned long i;
637
638         pr_debug("In halve\n");
639
640         tn = tnode_new(oldtnode->key, oldtnode->pos + 1, oldtnode->bits - 1);
641         if (!tn)
642                 goto notnode;
643
644         /* prepare oldtnode to be freed */
645         tnode_free_init(oldtnode);
646
647         /* Assemble all of the pointers in our cluster, in this case that
648          * represents all of the pointers out of our allocated nodes that
649          * point to existing tnodes and the links between our allocated
650          * nodes.
651          */
652         for (i = child_length(oldtnode); i;) {
653                 struct key_vector *node1 = get_child(oldtnode, --i);
654                 struct key_vector *node0 = get_child(oldtnode, --i);
655                 struct key_vector *inode;
656
657                 /* At least one of the children is empty */
658                 if (!node1 || !node0) {
659                         put_child(tn, i / 2, node1 ? : node0);
660                         continue;
661                 }
662
663                 /* Two nonempty children */
664                 inode = tnode_new(node0->key, oldtnode->pos, 1);
665                 if (!inode)
666                         goto nomem;
667                 tnode_free_append(tn, inode);
668
669                 /* initialize pointers out of node */
670                 put_child(inode, 1, node1);
671                 put_child(inode, 0, node0);
672                 NODE_INIT_PARENT(inode, tn);
673
674                 /* link parent to node */
675                 put_child(tn, i / 2, inode);
676         }
677
678         /* setup the parent pointers into and out of this node */
679         return replace(t, oldtnode, tn);
680 nomem:
681         /* all pointers should be clean so we are done */
682         tnode_free(tn);
683 notnode:
684         return NULL;
685 }
686
687 static struct key_vector *collapse(struct trie *t,
688                                    struct key_vector *oldtnode)
689 {
690         struct key_vector *n, *tp;
691         unsigned long i;
692
693         /* scan the tnode looking for that one child that might still exist */
694         for (n = NULL, i = child_length(oldtnode); !n && i;)
695                 n = get_child(oldtnode, --i);
696
697         /* compress one level */
698         tp = node_parent(oldtnode);
699         put_child_root(tp, oldtnode->key, n);
700         node_set_parent(n, tp);
701
702         /* drop dead node */
703         node_free(oldtnode);
704
705         return tp;
706 }
707
708 static unsigned char update_suffix(struct key_vector *tn)
709 {
710         unsigned char slen = tn->pos;
711         unsigned long stride, i;
712         unsigned char slen_max;
713
714         /* only vector 0 can have a suffix length greater than or equal to
715          * tn->pos + tn->bits, the second highest node will have a suffix
716          * length at most of tn->pos + tn->bits - 1
717          */
718         slen_max = min_t(unsigned char, tn->pos + tn->bits - 1, tn->slen);
719
720         /* search though the list of children looking for nodes that might
721          * have a suffix greater than the one we currently have.  This is
722          * why we start with a stride of 2 since a stride of 1 would
723          * represent the nodes with suffix length equal to tn->pos
724          */
725         for (i = 0, stride = 0x2ul ; i < child_length(tn); i += stride) {
726                 struct key_vector *n = get_child(tn, i);
727
728                 if (!n || (n->slen <= slen))
729                         continue;
730
731                 /* update stride and slen based on new value */
732                 stride <<= (n->slen - slen);
733                 slen = n->slen;
734                 i &= ~(stride - 1);
735
736                 /* stop searching if we have hit the maximum possible value */
737                 if (slen >= slen_max)
738                         break;
739         }
740
741         tn->slen = slen;
742
743         return slen;
744 }
745
746 /* From "Implementing a dynamic compressed trie" by Stefan Nilsson of
747  * the Helsinki University of Technology and Matti Tikkanen of Nokia
748  * Telecommunications, page 6:
749  * "A node is doubled if the ratio of non-empty children to all
750  * children in the *doubled* node is at least 'high'."
751  *
752  * 'high' in this instance is the variable 'inflate_threshold'. It
753  * is expressed as a percentage, so we multiply it with
754  * child_length() and instead of multiplying by 2 (since the
755  * child array will be doubled by inflate()) and multiplying
756  * the left-hand side by 100 (to handle the percentage thing) we
757  * multiply the left-hand side by 50.
758  *
759  * The left-hand side may look a bit weird: child_length(tn)
760  * - tn->empty_children is of course the number of non-null children
761  * in the current node. tn->full_children is the number of "full"
762  * children, that is non-null tnodes with a skip value of 0.
763  * All of those will be doubled in the resulting inflated tnode, so
764  * we just count them one extra time here.
765  *
766  * A clearer way to write this would be:
767  *
768  * to_be_doubled = tn->full_children;
769  * not_to_be_doubled = child_length(tn) - tn->empty_children -
770  *     tn->full_children;
771  *
772  * new_child_length = child_length(tn) * 2;
773  *
774  * new_fill_factor = 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) /
775  *      new_child_length;
776  * if (new_fill_factor >= inflate_threshold)
777  *
778  * ...and so on, tho it would mess up the while () loop.
779  *
780  * anyway,
781  * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) / new_child_length >=
782  *      inflate_threshold
783  *
784  * avoid a division:
785  * 100 * (not_to_be_doubled + 2*to_be_doubled) >=
786  *      inflate_threshold * new_child_length
787  *
788  * expand not_to_be_doubled and to_be_doubled, and shorten:
789  * 100 * (child_length(tn) - tn->empty_children +
790  *    tn->full_children) >= inflate_threshold * new_child_length
791  *
792  * expand new_child_length:
793  * 100 * (child_length(tn) - tn->empty_children +
794  *    tn->full_children) >=
795  *      inflate_threshold * child_length(tn) * 2
796  *
797  * shorten again:
798  * 50 * (tn->full_children + child_length(tn) -
799  *    tn->empty_children) >= inflate_threshold *
800  *    child_length(tn)
801  *
802  */
803 static inline bool should_inflate(struct key_vector *tp, struct key_vector *tn)
804 {
805         unsigned long used = child_length(tn);
806         unsigned long threshold = used;
807
808         /* Keep root node larger */
809         threshold *= IS_TRIE(tp) ? inflate_threshold_root : inflate_threshold;
810         used -= tn_info(tn)->empty_children;
811         used += tn_info(tn)->full_children;
812
813         /* if bits == KEYLENGTH then pos = 0, and will fail below */
814
815         return (used > 1) && tn->pos && ((50 * used) >= threshold);
816 }
817
818 static inline bool should_halve(struct key_vector *tp, struct key_vector *tn)
819 {
820         unsigned long used = child_length(tn);
821         unsigned long threshold = used;
822
823         /* Keep root node larger */
824         threshold *= IS_TRIE(tp) ? halve_threshold_root : halve_threshold;
825         used -= tn_info(tn)->empty_children;
826
827         /* if bits == KEYLENGTH then used = 100% on wrap, and will fail below */
828
829         return (used > 1) && (tn->bits > 1) && ((100 * used) < threshold);
830 }
831
832 static inline bool should_collapse(struct key_vector *tn)
833 {
834         unsigned long used = child_length(tn);
835
836         used -= tn_info(tn)->empty_children;
837
838         /* account for bits == KEYLENGTH case */
839         if ((tn->bits == KEYLENGTH) && tn_info(tn)->full_children)
840                 used -= KEY_MAX;
841
842         /* One child or none, time to drop us from the trie */
843         return used < 2;
844 }
845
846 #define MAX_WORK 10
847 static struct key_vector *resize(struct trie *t, struct key_vector *tn)
848 {
849 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
850         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
851 #endif
852         struct key_vector *tp = node_parent(tn);
853         unsigned long cindex = get_index(tn->key, tp);
854         int max_work = MAX_WORK;
855
856         pr_debug("In tnode_resize %p inflate_threshold=%d threshold=%d\n",
857                  tn, inflate_threshold, halve_threshold);
858
859         /* track the tnode via the pointer from the parent instead of
860          * doing it ourselves.  This way we can let RCU fully do its
861          * thing without us interfering
862          */
863         BUG_ON(tn != get_child(tp, cindex));
864
865         /* Double as long as the resulting node has a number of
866          * nonempty nodes that are above the threshold.
867          */
868         while (should_inflate(tp, tn) && max_work) {
869                 tp = inflate(t, tn);
870                 if (!tp) {
871 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
872                         this_cpu_inc(stats->resize_node_skipped);
873 #endif
874                         break;
875                 }
876
877                 max_work--;
878                 tn = get_child(tp, cindex);
879         }
880
881         /* update parent in case inflate failed */
882         tp = node_parent(tn);
883
884         /* Return if at least one inflate is run */
885         if (max_work != MAX_WORK)
886                 return tp;
887
888         /* Halve as long as the number of empty children in this
889          * node is above threshold.
890          */
891         while (should_halve(tp, tn) && max_work) {
892                 tp = halve(t, tn);
893                 if (!tp) {
894 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
895                         this_cpu_inc(stats->resize_node_skipped);
896 #endif
897                         break;
898                 }
899
900                 max_work--;
901                 tn = get_child(tp, cindex);
902         }
903
904         /* Only one child remains */
905         if (should_collapse(tn))
906                 return collapse(t, tn);
907
908         /* update parent in case halve failed */
909         return node_parent(tn);
910 }
911
912 static void node_pull_suffix(struct key_vector *tn, unsigned char slen)
913 {
914         unsigned char node_slen = tn->slen;
915
916         while ((node_slen > tn->pos) && (node_slen > slen)) {
917                 slen = update_suffix(tn);
918                 if (node_slen == slen)
919                         break;
920
921                 tn = node_parent(tn);
922                 node_slen = tn->slen;
923         }
924 }
925
926 static void node_push_suffix(struct key_vector *tn, unsigned char slen)
927 {
928         while (tn->slen < slen) {
929                 tn->slen = slen;
930                 tn = node_parent(tn);
931         }
932 }
933
934 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
935 static struct key_vector *fib_find_node(struct trie *t,
936                                         struct key_vector **tp, u32 key)
937 {
938         struct key_vector *pn, *n = t->kv;
939         unsigned long index = 0;
940
941         do {
942                 pn = n;
943                 n = get_child_rcu(n, index);
944
945                 if (!n)
946                         break;
947
948                 index = get_cindex(key, n);
949
950                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
951                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
952                  * prefix plus zeros for the bits in the cindex. The index
953                  * is the difference between the key and this value.  From
954                  * this we can actually derive several pieces of data.
955                  *   if (index >= (1ul << bits))
956                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
957                  *   else
958                  *     we know the value is cindex
959                  *
960                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
961                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
962                  * long is greater than 32 bits.
963                  */
964                 if (index >= (1ul << n->bits)) {
965                         n = NULL;
966                         break;
967                 }
968
969                 /* keep searching until we find a perfect match leaf or NULL */
970         } while (IS_TNODE(n));
971
972         *tp = pn;
973
974         return n;
975 }
976
977 /* Return the first fib alias matching DSCP with
978  * priority less than or equal to PRIO.
979  * If 'find_first' is set, return the first matching
980  * fib alias, regardless of DSCP and priority.
981  */
982 static struct fib_alias *fib_find_alias(struct hlist_head *fah, u8 slen,
983                                         dscp_t dscp, u32 prio, u32 tb_id,
984                                         bool find_first)
985 {
986         struct fib_alias *fa;
987
988         if (!fah)
989                 return NULL;
990
991         hlist_for_each_entry(fa, fah, fa_list) {
992                 /* Avoid Sparse warning when using dscp_t in inequalities */
993                 u8 __fa_dscp = inet_dscp_to_dsfield(fa->fa_dscp);
994                 u8 __dscp = inet_dscp_to_dsfield(dscp);
995
996                 if (fa->fa_slen < slen)
997                         continue;
998                 if (fa->fa_slen != slen)
999                         break;
1000                 if (fa->tb_id > tb_id)
1001                         continue;
1002                 if (fa->tb_id != tb_id)
1003                         break;
1004                 if (find_first)
1005                         return fa;
1006                 if (__fa_dscp > __dscp)
1007                         continue;
1008                 if (fa->fa_info->fib_priority >= prio || __fa_dscp < __dscp)
1009                         return fa;
1010         }
1011
1012         return NULL;
1013 }
1014
1015 static struct fib_alias *
1016 fib_find_matching_alias(struct net *net, const struct fib_rt_info *fri)
1017 {
1018         u8 slen = KEYLENGTH - fri->dst_len;
1019         struct key_vector *l, *tp;
1020         struct fib_table *tb;
1021         struct fib_alias *fa;
1022         struct trie *t;
1023
1024         tb = fib_get_table(net, fri->tb_id);
1025         if (!tb)
1026                 return NULL;
1027
1028         t = (struct trie *)tb->tb_data;
1029         l = fib_find_node(t, &tp, be32_to_cpu(fri->dst));
1030         if (!l)
1031                 return NULL;
1032
1033         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
1034                 if (fa->fa_slen == slen && fa->tb_id == fri->tb_id &&
1035                     fa->fa_dscp == fri->dscp && fa->fa_info == fri->fi &&
1036                     fa->fa_type == fri->type)
1037                         return fa;
1038         }
1039
1040         return NULL;
1041 }
1042
1043 void fib_alias_hw_flags_set(struct net *net, const struct fib_rt_info *fri)
1044 {
1045         u8 fib_notify_on_flag_change;
1046         struct fib_alias *fa_match;
1047         struct sk_buff *skb;
1048         int err;
1049
1050         rcu_read_lock();
1051
1052         fa_match = fib_find_matching_alias(net, fri);
1053         if (!fa_match)
1054                 goto out;
1055
1056         /* These are paired with the WRITE_ONCE() happening in this function.
1057          * The reason is that we are only protected by RCU at this point.
1058          */
1059         if (READ_ONCE(fa_match->offload) == fri->offload &&
1060             READ_ONCE(fa_match->trap) == fri->trap &&
1061             READ_ONCE(fa_match->offload_failed) == fri->offload_failed)
1062                 goto out;
1063
1064         WRITE_ONCE(fa_match->offload, fri->offload);
1065         WRITE_ONCE(fa_match->trap, fri->trap);
1066
1067         fib_notify_on_flag_change = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_fib_notify_on_flag_change);
1068
1069         /* 2 means send notifications only if offload_failed was changed. */
1070         if (fib_notify_on_flag_change == 2 &&
1071             READ_ONCE(fa_match->offload_failed) == fri->offload_failed)
1072                 goto out;
1073
1074         WRITE_ONCE(fa_match->offload_failed, fri->offload_failed);
1075
1076         if (!fib_notify_on_flag_change)
1077                 goto out;
1078
1079         skb = nlmsg_new(fib_nlmsg_size(fa_match->fa_info), GFP_ATOMIC);
1080         if (!skb) {
1081                 err = -ENOBUFS;
1082                 goto errout;
1083         }
1084
1085         err = fib_dump_info(skb, 0, 0, RTM_NEWROUTE, fri, 0);
1086         if (err < 0) {
1087                 /* -EMSGSIZE implies BUG in fib_nlmsg_size() */
1088                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
1089                 kfree_skb(skb);
1090                 goto errout;
1091         }
1092
1093         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, NULL, GFP_ATOMIC);
1094         goto out;
1095
1096 errout:
1097         rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_IPV4_ROUTE, err);
1098 out:
1099         rcu_read_unlock();
1100 }
1101 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_alias_hw_flags_set);
1102
1103 static void trie_rebalance(struct trie *t, struct key_vector *tn)
1104 {
1105         while (!IS_TRIE(tn))
1106                 tn = resize(t, tn);
1107 }
1108
1109 static int fib_insert_node(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1110                            struct fib_alias *new, t_key key)
1111 {
1112         struct key_vector *n, *l;
1113
1114         l = leaf_new(key, new);
1115         if (!l)
1116                 goto noleaf;
1117
1118         /* retrieve child from parent node */
1119         n = get_child(tp, get_index(key, tp));
1120
1121         /* Case 2: n is a LEAF or a TNODE and the key doesn't match.
1122          *
1123          *  Add a new tnode here
1124          *  first tnode need some special handling
1125          *  leaves us in position for handling as case 3
1126          */
1127         if (n) {
1128                 struct key_vector *tn;
1129
1130                 tn = tnode_new(key, __fls(key ^ n->key), 1);
1131                 if (!tn)
1132                         goto notnode;
1133
1134                 /* initialize routes out of node */
1135                 NODE_INIT_PARENT(tn, tp);
1136                 put_child(tn, get_index(key, tn) ^ 1, n);
1137
1138                 /* start adding routes into the node */
1139                 put_child_root(tp, key, tn);
1140                 node_set_parent(n, tn);
1141
1142                 /* parent now has a NULL spot where the leaf can go */
1143                 tp = tn;
1144         }
1145
1146         /* Case 3: n is NULL, and will just insert a new leaf */
1147         node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1148         NODE_INIT_PARENT(l, tp);
1149         put_child_root(tp, key, l);
1150         trie_rebalance(t, tp);
1151
1152         return 0;
1153 notnode:
1154         node_free(l);
1155 noleaf:
1156         return -ENOMEM;
1157 }
1158
1159 static int fib_insert_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1160                             struct key_vector *l, struct fib_alias *new,
1161                             struct fib_alias *fa, t_key key)
1162 {
1163         if (!l)
1164                 return fib_insert_node(t, tp, new, key);
1165
1166         if (fa) {
1167                 hlist_add_before_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1168         } else {
1169                 struct fib_alias *last;
1170
1171                 hlist_for_each_entry(last, &l->leaf, fa_list) {
1172                         if (new->fa_slen < last->fa_slen)
1173                                 break;
1174                         if ((new->fa_slen == last->fa_slen) &&
1175                             (new->tb_id > last->tb_id))
1176                                 break;
1177                         fa = last;
1178                 }
1179
1180                 if (fa)
1181                         hlist_add_behind_rcu(&new->fa_list, &fa->fa_list);
1182                 else
1183                         hlist_add_head_rcu(&new->fa_list, &l->leaf);
1184         }
1185
1186         /* if we added to the tail node then we need to update slen */
1187         if (l->slen < new->fa_slen) {
1188                 l->slen = new->fa_slen;
1189                 node_push_suffix(tp, new->fa_slen);
1190         }
1191
1192         return 0;
1193 }
1194
1195 static bool fib_valid_key_len(u32 key, u8 plen, struct netlink_ext_ack *extack)
1196 {
1197         if (plen > KEYLENGTH) {
1198                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid prefix length");
1199                 return false;
1200         }
1201
1202         if ((plen < KEYLENGTH) && (key << plen)) {
1203                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1204                                "Invalid prefix for given prefix length");
1205                 return false;
1206         }
1207
1208         return true;
1209 }
1210
1211 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1212                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old);
1213
1214 /* Caller must hold RTNL. */
1215 int fib_table_insert(struct net *net, struct fib_table *tb,
1216                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1217 {
1218         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1219         struct fib_alias *fa, *new_fa;
1220         struct key_vector *l, *tp;
1221         u16 nlflags = NLM_F_EXCL;
1222         struct fib_info *fi;
1223         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1224         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1225         dscp_t dscp;
1226         u32 key;
1227         int err;
1228
1229         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1230
1231         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1232                 return -EINVAL;
1233
1234         pr_debug("Insert table=%u %08x/%d\n", tb->tb_id, key, plen);
1235
1236         fi = fib_create_info(cfg, extack);
1237         if (IS_ERR(fi)) {
1238                 err = PTR_ERR(fi);
1239                 goto err;
1240         }
1241
1242         dscp = cfg->fc_dscp;
1243         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1244         fa = l ? fib_find_alias(&l->leaf, slen, dscp, fi->fib_priority,
1245                                 tb->tb_id, false) : NULL;
1246
1247         /* Now fa, if non-NULL, points to the first fib alias
1248          * with the same keys [prefix,dscp,priority], if such key already
1249          * exists or to the node before which we will insert new one.
1250          *
1251          * If fa is NULL, we will need to allocate a new one and
1252          * insert to the tail of the section matching the suffix length
1253          * of the new alias.
1254          */
1255
1256         if (fa && fa->fa_dscp == dscp &&
1257             fa->fa_info->fib_priority == fi->fib_priority) {
1258                 struct fib_alias *fa_first, *fa_match;
1259
1260                 err = -EEXIST;
1261                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_EXCL)
1262                         goto out;
1263
1264                 nlflags &= ~NLM_F_EXCL;
1265
1266                 /* We have 2 goals:
1267                  * 1. Find exact match for type, scope, fib_info to avoid
1268                  * duplicate routes
1269                  * 2. Find next 'fa' (or head), NLM_F_APPEND inserts before it
1270                  */
1271                 fa_match = NULL;
1272                 fa_first = fa;
1273                 hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1274                         if ((fa->fa_slen != slen) ||
1275                             (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1276                             (fa->fa_dscp != dscp))
1277                                 break;
1278                         if (fa->fa_info->fib_priority != fi->fib_priority)
1279                                 break;
1280                         if (fa->fa_type == cfg->fc_type &&
1281                             fa->fa_info == fi) {
1282                                 fa_match = fa;
1283                                 break;
1284                         }
1285                 }
1286
1287                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_REPLACE) {
1288                         struct fib_info *fi_drop;
1289                         u8 state;
1290
1291                         nlflags |= NLM_F_REPLACE;
1292                         fa = fa_first;
1293                         if (fa_match) {
1294                                 if (fa == fa_match)
1295                                         err = 0;
1296                                 goto out;
1297                         }
1298                         err = -ENOBUFS;
1299                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1300                         if (!new_fa)
1301                                 goto out;
1302
1303                         fi_drop = fa->fa_info;
1304                         new_fa->fa_dscp = fa->fa_dscp;
1305                         new_fa->fa_info = fi;
1306                         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1307                         state = fa->fa_state;
1308                         new_fa->fa_state = state & ~FA_S_ACCESSED;
1309                         new_fa->fa_slen = fa->fa_slen;
1310                         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1311                         new_fa->fa_default = -1;
1312                         new_fa->offload = 0;
1313                         new_fa->trap = 0;
1314                         new_fa->offload_failed = 0;
1315
1316                         hlist_replace_rcu(&fa->fa_list, &new_fa->fa_list);
1317
1318                         if (fib_find_alias(&l->leaf, fa->fa_slen, 0, 0,
1319                                            tb->tb_id, true) == new_fa) {
1320                                 enum fib_event_type fib_event;
1321
1322                                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1323                                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event,
1324                                                                key, plen,
1325                                                                new_fa, extack);
1326                                 if (err) {
1327                                         hlist_replace_rcu(&new_fa->fa_list,
1328                                                           &fa->fa_list);
1329                                         goto out_free_new_fa;
1330                                 }
1331                         }
1332
1333                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen,
1334                                   tb->tb_id, &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1335
1336                         alias_free_mem_rcu(fa);
1337
1338                         fib_release_info(fi_drop);
1339                         if (state & FA_S_ACCESSED)
1340                                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1341
1342                         goto succeeded;
1343                 }
1344                 /* Error if we find a perfect match which
1345                  * uses the same scope, type, and nexthop
1346                  * information.
1347                  */
1348                 if (fa_match)
1349                         goto out;
1350
1351                 if (cfg->fc_nlflags & NLM_F_APPEND)
1352                         nlflags |= NLM_F_APPEND;
1353                 else
1354                         fa = fa_first;
1355         }
1356         err = -ENOENT;
1357         if (!(cfg->fc_nlflags & NLM_F_CREATE))
1358                 goto out;
1359
1360         nlflags |= NLM_F_CREATE;
1361         err = -ENOBUFS;
1362         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1363         if (!new_fa)
1364                 goto out;
1365
1366         new_fa->fa_info = fi;
1367         new_fa->fa_dscp = dscp;
1368         new_fa->fa_type = cfg->fc_type;
1369         new_fa->fa_state = 0;
1370         new_fa->fa_slen = slen;
1371         new_fa->tb_id = tb->tb_id;
1372         new_fa->fa_default = -1;
1373         new_fa->offload = 0;
1374         new_fa->trap = 0;
1375         new_fa->offload_failed = 0;
1376
1377         /* Insert new entry to the list. */
1378         err = fib_insert_alias(t, tp, l, new_fa, fa, key);
1379         if (err)
1380                 goto out_free_new_fa;
1381
1382         /* The alias was already inserted, so the node must exist. */
1383         l = l ? l : fib_find_node(t, &tp, key);
1384         if (WARN_ON_ONCE(!l)) {
1385                 err = -ENOENT;
1386                 goto out_free_new_fa;
1387         }
1388
1389         if (fib_find_alias(&l->leaf, new_fa->fa_slen, 0, 0, tb->tb_id, true) ==
1390             new_fa) {
1391                 enum fib_event_type fib_event;
1392
1393                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1394                 err = call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, plen,
1395                                                new_fa, extack);
1396                 if (err)
1397                         goto out_remove_new_fa;
1398         }
1399
1400         if (!plen)
1401                 tb->tb_num_default++;
1402
1403         rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1404         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(key), new_fa, plen, new_fa->tb_id,
1405                   &cfg->fc_nlinfo, nlflags);
1406 succeeded:
1407         return 0;
1408
1409 out_remove_new_fa:
1410         fib_remove_alias(t, tp, l, new_fa);
1411 out_free_new_fa:
1412         kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1413 out:
1414         fib_release_info(fi);
1415 err:
1416         return err;
1417 }
1418
1419 static inline t_key prefix_mismatch(t_key key, struct key_vector *n)
1420 {
1421         t_key prefix = n->key;
1422
1423         return (key ^ prefix) & (prefix | -prefix);
1424 }
1425
1426 bool fib_lookup_good_nhc(const struct fib_nh_common *nhc, int fib_flags,
1427                          const struct flowi4 *flp)
1428 {
1429         if (nhc->nhc_flags & RTNH_F_DEAD)
1430                 return false;
1431
1432         if (ip_ignore_linkdown(nhc->nhc_dev) &&
1433             nhc->nhc_flags & RTNH_F_LINKDOWN &&
1434             !(fib_flags & FIB_LOOKUP_IGNORE_LINKSTATE))
1435                 return false;
1436
1437         if (flp->flowi4_oif && flp->flowi4_oif != nhc->nhc_oif)
1438                 return false;
1439
1440         return true;
1441 }
1442
1443 /* should be called with rcu_read_lock */
1444 int fib_table_lookup(struct fib_table *tb, const struct flowi4 *flp,
1445                      struct fib_result *res, int fib_flags)
1446 {
1447         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1448 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1449         struct trie_use_stats __percpu *stats = t->stats;
1450 #endif
1451         const t_key key = ntohl(flp->daddr);
1452         struct key_vector *n, *pn;
1453         struct fib_alias *fa;
1454         unsigned long index;
1455         t_key cindex;
1456
1457         pn = t->kv;
1458         cindex = 0;
1459
1460         n = get_child_rcu(pn, cindex);
1461         if (!n) {
1462                 trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, -EAGAIN);
1463                 return -EAGAIN;
1464         }
1465
1466 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1467         this_cpu_inc(stats->gets);
1468 #endif
1469
1470         /* Step 1: Travel to the longest prefix match in the trie */
1471         for (;;) {
1472                 index = get_cindex(key, n);
1473
1474                 /* This bit of code is a bit tricky but it combines multiple
1475                  * checks into a single check.  The prefix consists of the
1476                  * prefix plus zeros for the "bits" in the prefix. The index
1477                  * is the difference between the key and this value.  From
1478                  * this we can actually derive several pieces of data.
1479                  *   if (index >= (1ul << bits))
1480                  *     we have a mismatch in skip bits and failed
1481                  *   else
1482                  *     we know the value is cindex
1483                  *
1484                  * This check is safe even if bits == KEYLENGTH due to the
1485                  * fact that we can only allocate a node with 32 bits if a
1486                  * long is greater than 32 bits.
1487                  */
1488                 if (index >= (1ul << n->bits))
1489                         break;
1490
1491                 /* we have found a leaf. Prefixes have already been compared */
1492                 if (IS_LEAF(n))
1493                         goto found;
1494
1495                 /* only record pn and cindex if we are going to be chopping
1496                  * bits later.  Otherwise we are just wasting cycles.
1497                  */
1498                 if (n->slen > n->pos) {
1499                         pn = n;
1500                         cindex = index;
1501                 }
1502
1503                 n = get_child_rcu(n, index);
1504                 if (unlikely(!n))
1505                         goto backtrace;
1506         }
1507
1508         /* Step 2: Sort out leaves and begin backtracing for longest prefix */
1509         for (;;) {
1510                 /* record the pointer where our next node pointer is stored */
1511                 struct key_vector __rcu **cptr = n->tnode;
1512
1513                 /* This test verifies that none of the bits that differ
1514                  * between the key and the prefix exist in the region of
1515                  * the lsb and higher in the prefix.
1516                  */
1517                 if (unlikely(prefix_mismatch(key, n)) || (n->slen == n->pos))
1518                         goto backtrace;
1519
1520                 /* exit out and process leaf */
1521                 if (unlikely(IS_LEAF(n)))
1522                         break;
1523
1524                 /* Don't bother recording parent info.  Since we are in
1525                  * prefix match mode we will have to come back to wherever
1526                  * we started this traversal anyway
1527                  */
1528
1529                 while ((n = rcu_dereference(*cptr)) == NULL) {
1530 backtrace:
1531 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1532                         if (!n)
1533                                 this_cpu_inc(stats->null_node_hit);
1534 #endif
1535                         /* If we are at cindex 0 there are no more bits for
1536                          * us to strip at this level so we must ascend back
1537                          * up one level to see if there are any more bits to
1538                          * be stripped there.
1539                          */
1540                         while (!cindex) {
1541                                 t_key pkey = pn->key;
1542
1543                                 /* If we don't have a parent then there is
1544                                  * nothing for us to do as we do not have any
1545                                  * further nodes to parse.
1546                                  */
1547                                 if (IS_TRIE(pn)) {
1548                                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp,
1549                                                                NULL, -EAGAIN);
1550                                         return -EAGAIN;
1551                                 }
1552 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1553                                 this_cpu_inc(stats->backtrack);
1554 #endif
1555                                 /* Get Child's index */
1556                                 pn = node_parent_rcu(pn);
1557                                 cindex = get_index(pkey, pn);
1558                         }
1559
1560                         /* strip the least significant bit from the cindex */
1561                         cindex &= cindex - 1;
1562
1563                         /* grab pointer for next child node */
1564                         cptr = &pn->tnode[cindex];
1565                 }
1566         }
1567
1568 found:
1569         /* this line carries forward the xor from earlier in the function */
1570         index = key ^ n->key;
1571
1572         /* Step 3: Process the leaf, if that fails fall back to backtracing */
1573         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
1574                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1575                 struct fib_nh_common *nhc;
1576                 int nhsel, err;
1577
1578                 if ((BITS_PER_LONG > KEYLENGTH) || (fa->fa_slen < KEYLENGTH)) {
1579                         if (index >= (1ul << fa->fa_slen))
1580                                 continue;
1581                 }
1582                 if (fa->fa_dscp &&
1583                     inet_dscp_to_dsfield(fa->fa_dscp) != flp->flowi4_tos)
1584                         continue;
1585                 if (fi->fib_dead)
1586                         continue;
1587                 if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1588                         continue;
1589                 fib_alias_accessed(fa);
1590                 err = fib_props[fa->fa_type].error;
1591                 if (unlikely(err < 0)) {
1592 out_reject:
1593 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1594                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1595 #endif
1596                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, err);
1597                         return err;
1598                 }
1599                 if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1600                         continue;
1601
1602                 if (unlikely(fi->nh)) {
1603                         if (nexthop_is_blackhole(fi->nh)) {
1604                                 err = fib_props[RTN_BLACKHOLE].error;
1605                                 goto out_reject;
1606                         }
1607
1608                         nhc = nexthop_get_nhc_lookup(fi->nh, fib_flags, flp,
1609                                                      &nhsel);
1610                         if (nhc)
1611                                 goto set_result;
1612                         goto miss;
1613                 }
1614
1615                 for (nhsel = 0; nhsel < fib_info_num_path(fi); nhsel++) {
1616                         nhc = fib_info_nhc(fi, nhsel);
1617
1618                         if (!fib_lookup_good_nhc(nhc, fib_flags, flp))
1619                                 continue;
1620 set_result:
1621                         if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1622                                 refcount_inc(&fi->fib_clntref);
1623
1624                         res->prefix = htonl(n->key);
1625                         res->prefixlen = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
1626                         res->nh_sel = nhsel;
1627                         res->nhc = nhc;
1628                         res->type = fa->fa_type;
1629                         res->scope = fi->fib_scope;
1630                         res->fi = fi;
1631                         res->table = tb;
1632                         res->fa_head = &n->leaf;
1633 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1634                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1635 #endif
1636                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, nhc, err);
1637
1638                         return err;
1639                 }
1640         }
1641 miss:
1642 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1643         this_cpu_inc(stats->semantic_match_miss);
1644 #endif
1645         goto backtrace;
1646 }
1647 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_table_lookup);
1648
1649 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1650                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old)
1651 {
1652         /* record the location of the previous list_info entry */
1653         struct hlist_node **pprev = old->fa_list.pprev;
1654         struct fib_alias *fa = hlist_entry(pprev, typeof(*fa), fa_list.next);
1655
1656         /* remove the fib_alias from the list */
1657         hlist_del_rcu(&old->fa_list);
1658
1659         /* if we emptied the list this leaf will be freed and we can sort
1660          * out parent suffix lengths as a part of trie_rebalance
1661          */
1662         if (hlist_empty(&l->leaf)) {
1663                 if (tp->slen == l->slen)
1664                         node_pull_suffix(tp, tp->pos);
1665                 put_child_root(tp, l->key, NULL);
1666                 node_free(l);
1667                 trie_rebalance(t, tp);
1668                 return;
1669         }
1670
1671         /* only access fa if it is pointing at the last valid hlist_node */
1672         if (*pprev)
1673                 return;
1674
1675         /* update the trie with the latest suffix length */
1676         l->slen = fa->fa_slen;
1677         node_pull_suffix(tp, fa->fa_slen);
1678 }
1679
1680 static void fib_notify_alias_delete(struct net *net, u32 key,
1681                                     struct hlist_head *fah,
1682                                     struct fib_alias *fa_to_delete,
1683                                     struct netlink_ext_ack *extack)
1684 {
1685         struct fib_alias *fa_next, *fa_to_notify;
1686         u32 tb_id = fa_to_delete->tb_id;
1687         u8 slen = fa_to_delete->fa_slen;
1688         enum fib_event_type fib_event;
1689
1690         /* Do not notify if we do not care about the route. */
1691         if (fib_find_alias(fah, slen, 0, 0, tb_id, true) != fa_to_delete)
1692                 return;
1693
1694         /* Determine if the route should be replaced by the next route in the
1695          * list.
1696          */
1697         fa_next = hlist_entry_safe(fa_to_delete->fa_list.next,
1698                                    struct fib_alias, fa_list);
1699         if (fa_next && fa_next->fa_slen == slen && fa_next->tb_id == tb_id) {
1700                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1701                 fa_to_notify = fa_next;
1702         } else {
1703                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_DEL;
1704                 fa_to_notify = fa_to_delete;
1705         }
1706         call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, KEYLENGTH - slen,
1707                                  fa_to_notify, extack);
1708 }
1709
1710 /* Caller must hold RTNL. */
1711 int fib_table_delete(struct net *net, struct fib_table *tb,
1712                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1713 {
1714         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1715         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1716         struct key_vector *l, *tp;
1717         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1718         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1719         dscp_t dscp;
1720         u32 key;
1721
1722         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1723
1724         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1725                 return -EINVAL;
1726
1727         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1728         if (!l)
1729                 return -ESRCH;
1730
1731         dscp = cfg->fc_dscp;
1732         fa = fib_find_alias(&l->leaf, slen, dscp, 0, tb->tb_id, false);
1733         if (!fa)
1734                 return -ESRCH;
1735
1736         pr_debug("Deleting %08x/%d dsfield=0x%02x t=%p\n", key, plen,
1737                  inet_dscp_to_dsfield(dscp), t);
1738
1739         fa_to_delete = NULL;
1740         hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1741                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1742
1743                 if ((fa->fa_slen != slen) ||
1744                     (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1745                     (fa->fa_dscp != dscp))
1746                         break;
1747
1748                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1749                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1750                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1751                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1752                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1753                     (!cfg->fc_protocol ||
1754                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1755                     fib_nh_match(net, cfg, fi, extack) == 0 &&
1756                     fib_metrics_match(cfg, fi)) {
1757                         fa_to_delete = fa;
1758                         break;
1759                 }
1760         }
1761
1762         if (!fa_to_delete)
1763                 return -ESRCH;
1764
1765         fib_notify_alias_delete(net, key, &l->leaf, fa_to_delete, extack);
1766         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa_to_delete, plen, tb->tb_id,
1767                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1768
1769         if (!plen)
1770                 tb->tb_num_default--;
1771
1772         fib_remove_alias(t, tp, l, fa_to_delete);
1773
1774         if (fa_to_delete->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1775                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1776
1777         fib_release_info(fa_to_delete->fa_info);
1778         alias_free_mem_rcu(fa_to_delete);
1779         return 0;
1780 }
1781
1782 /* Scan for the next leaf starting at the provided key value */
1783 static struct key_vector *leaf_walk_rcu(struct key_vector **tn, t_key key)
1784 {
1785         struct key_vector *pn, *n = *tn;
1786         unsigned long cindex;
1787
1788         /* this loop is meant to try and find the key in the trie */
1789         do {
1790                 /* record parent and next child index */
1791                 pn = n;
1792                 cindex = (key > pn->key) ? get_index(key, pn) : 0;
1793
1794                 if (cindex >> pn->bits)
1795                         break;
1796
1797                 /* descend into the next child */
1798                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1799                 if (!n)
1800                         break;
1801
1802                 /* guarantee forward progress on the keys */
1803                 if (IS_LEAF(n) && (n->key >= key))
1804                         goto found;
1805         } while (IS_TNODE(n));
1806
1807         /* this loop will search for the next leaf with a greater key */
1808         while (!IS_TRIE(pn)) {
1809                 /* if we exhausted the parent node we will need to climb */
1810                 if (cindex >= (1ul << pn->bits)) {
1811                         t_key pkey = pn->key;
1812
1813                         pn = node_parent_rcu(pn);
1814                         cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
1815                         continue;
1816                 }
1817
1818                 /* grab the next available node */
1819                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1820                 if (!n)
1821                         continue;
1822
1823                 /* no need to compare keys since we bumped the index */
1824                 if (IS_LEAF(n))
1825                         goto found;
1826
1827                 /* Rescan start scanning in new node */
1828                 pn = n;
1829                 cindex = 0;
1830         }
1831
1832         *tn = pn;
1833         return NULL; /* Root of trie */
1834 found:
1835         /* if we are at the limit for keys just return NULL for the tnode */
1836         *tn = pn;
1837         return n;
1838 }
1839
1840 static void fib_trie_free(struct fib_table *tb)
1841 {
1842         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1843         struct key_vector *pn = t->kv;
1844         unsigned long cindex = 1;
1845         struct hlist_node *tmp;
1846         struct fib_alias *fa;
1847
1848         /* walk trie in reverse order and free everything */
1849         for (;;) {
1850                 struct key_vector *n;
1851
1852                 if (!(cindex--)) {
1853                         t_key pkey = pn->key;
1854
1855                         if (IS_TRIE(pn))
1856                                 break;
1857
1858                         n = pn;
1859                         pn = node_parent(pn);
1860
1861                         /* drop emptied tnode */
1862                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
1863                         node_free(n);
1864
1865                         cindex = get_index(pkey, pn);
1866
1867                         continue;
1868                 }
1869
1870                 /* grab the next available node */
1871                 n = get_child(pn, cindex);
1872                 if (!n)
1873                         continue;
1874
1875                 if (IS_TNODE(n)) {
1876                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1877                         pn = n;
1878                         cindex = 1ul << n->bits;
1879
1880                         continue;
1881                 }
1882
1883                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1884                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1885                         alias_free_mem_rcu(fa);
1886                 }
1887
1888                 put_child_root(pn, n->key, NULL);
1889                 node_free(n);
1890         }
1891
1892 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1893         free_percpu(t->stats);
1894 #endif
1895         kfree(tb);
1896 }
1897
1898 struct fib_table *fib_trie_unmerge(struct fib_table *oldtb)
1899 {
1900         struct trie *ot = (struct trie *)oldtb->tb_data;
1901         struct key_vector *l, *tp = ot->kv;
1902         struct fib_table *local_tb;
1903         struct fib_alias *fa;
1904         struct trie *lt;
1905         t_key key = 0;
1906
1907         if (oldtb->tb_data == oldtb->__data)
1908                 return oldtb;
1909
1910         local_tb = fib_trie_table(RT_TABLE_LOCAL, NULL);
1911         if (!local_tb)
1912                 return NULL;
1913
1914         lt = (struct trie *)local_tb->tb_data;
1915
1916         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
1917                 struct key_vector *local_l = NULL, *local_tp;
1918
1919                 hlist_for_each_entry(fa, &l->leaf, fa_list) {
1920                         struct fib_alias *new_fa;
1921
1922                         if (local_tb->tb_id != fa->tb_id)
1923                                 continue;
1924
1925                         /* clone fa for new local table */
1926                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1927                         if (!new_fa)
1928                                 goto out;
1929
1930                         memcpy(new_fa, fa, sizeof(*fa));
1931
1932                         /* insert clone into table */
1933                         if (!local_l)
1934                                 local_l = fib_find_node(lt, &local_tp, l->key);
1935
1936                         if (fib_insert_alias(lt, local_tp, local_l, new_fa,
1937                                              NULL, l->key)) {
1938                                 kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1939                                 goto out;
1940                         }
1941                 }
1942
1943                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
1944                 key = l->key + 1;
1945                 if (key < l->key)
1946                         break;
1947         }
1948
1949         return local_tb;
1950 out:
1951         fib_trie_free(local_tb);
1952
1953         return NULL;
1954 }
1955
1956 /* Caller must hold RTNL */
1957 void fib_table_flush_external(struct fib_table *tb)
1958 {
1959         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1960         struct key_vector *pn = t->kv;
1961         unsigned long cindex = 1;
1962         struct hlist_node *tmp;
1963         struct fib_alias *fa;
1964
1965         /* walk trie in reverse order */
1966         for (;;) {
1967                 unsigned char slen = 0;
1968                 struct key_vector *n;
1969
1970                 if (!(cindex--)) {
1971                         t_key pkey = pn->key;
1972
1973                         /* cannot resize the trie vector */
1974                         if (IS_TRIE(pn))
1975                                 break;
1976
1977                         /* update the suffix to address pulled leaves */
1978                         if (pn->slen > pn->pos)
1979                                 update_suffix(pn);
1980
1981                         /* resize completed node */
1982                         pn = resize(t, pn);
1983                         cindex = get_index(pkey, pn);
1984
1985                         continue;
1986                 }
1987
1988                 /* grab the next available node */
1989                 n = get_child(pn, cindex);
1990                 if (!n)
1991                         continue;
1992
1993                 if (IS_TNODE(n)) {
1994                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1995                         pn = n;
1996                         cindex = 1ul << n->bits;
1997
1998                         continue;
1999                 }
2000
2001                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
2002                         /* if alias was cloned to local then we just
2003                          * need to remove the local copy from main
2004                          */
2005                         if (tb->tb_id != fa->tb_id) {
2006                                 hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2007                                 alias_free_mem_rcu(fa);
2008                                 continue;
2009                         }
2010
2011                         /* record local slen */
2012                         slen = fa->fa_slen;
2013                 }
2014
2015                 /* update leaf slen */
2016                 n->slen = slen;
2017
2018                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2019                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2020                         node_free(n);
2021                 }
2022         }
2023 }
2024
2025 /* Caller must hold RTNL. */
2026 int fib_table_flush(struct net *net, struct fib_table *tb, bool flush_all)
2027 {
2028         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2029         struct key_vector *pn = t->kv;
2030         unsigned long cindex = 1;
2031         struct hlist_node *tmp;
2032         struct fib_alias *fa;
2033         int found = 0;
2034
2035         /* walk trie in reverse order */
2036         for (;;) {
2037                 unsigned char slen = 0;
2038                 struct key_vector *n;
2039
2040                 if (!(cindex--)) {
2041                         t_key pkey = pn->key;
2042
2043                         /* cannot resize the trie vector */
2044                         if (IS_TRIE(pn))
2045                                 break;
2046
2047                         /* update the suffix to address pulled leaves */
2048                         if (pn->slen > pn->pos)
2049                                 update_suffix(pn);
2050
2051                         /* resize completed node */
2052                         pn = resize(t, pn);
2053                         cindex = get_index(pkey, pn);
2054
2055                         continue;
2056                 }
2057
2058                 /* grab the next available node */
2059                 n = get_child(pn, cindex);
2060                 if (!n)
2061                         continue;
2062
2063                 if (IS_TNODE(n)) {
2064                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2065                         pn = n;
2066                         cindex = 1ul << n->bits;
2067
2068                         continue;
2069                 }
2070
2071                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
2072                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2073
2074                         if (!fi || tb->tb_id != fa->tb_id ||
2075                             (!(fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD) &&
2076                              !fib_props[fa->fa_type].error)) {
2077                                 slen = fa->fa_slen;
2078                                 continue;
2079                         }
2080
2081                         /* Do not flush error routes if network namespace is
2082                          * not being dismantled
2083                          */
2084                         if (!flush_all && fib_props[fa->fa_type].error) {
2085                                 slen = fa->fa_slen;
2086                                 continue;
2087                         }
2088
2089                         fib_notify_alias_delete(net, n->key, &n->leaf, fa,
2090                                                 NULL);
2091                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2092                         fib_release_info(fa->fa_info);
2093                         alias_free_mem_rcu(fa);
2094                         found++;
2095                 }
2096
2097                 /* update leaf slen */
2098                 n->slen = slen;
2099
2100                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2101                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2102                         node_free(n);
2103                 }
2104         }
2105
2106         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
2107         return found;
2108 }
2109
2110 /* derived from fib_trie_free */
2111 static void __fib_info_notify_update(struct net *net, struct fib_table *tb,
2112                                      struct nl_info *info)
2113 {
2114         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2115         struct key_vector *pn = t->kv;
2116         unsigned long cindex = 1;
2117         struct fib_alias *fa;
2118
2119         for (;;) {
2120                 struct key_vector *n;
2121
2122                 if (!(cindex--)) {
2123                         t_key pkey = pn->key;
2124
2125                         if (IS_TRIE(pn))
2126                                 break;
2127
2128                         pn = node_parent(pn);
2129                         cindex = get_index(pkey, pn);
2130                         continue;
2131                 }
2132
2133                 /* grab the next available node */
2134                 n = get_child(pn, cindex);
2135                 if (!n)
2136                         continue;
2137
2138                 if (IS_TNODE(n)) {
2139                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2140                         pn = n;
2141                         cindex = 1ul << n->bits;
2142
2143                         continue;
2144                 }
2145
2146                 hlist_for_each_entry(fa, &n->leaf, fa_list) {
2147                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2148
2149                         if (!fi || !fi->nh_updated || fa->tb_id != tb->tb_id)
2150                                 continue;
2151
2152                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(n->key), fa,
2153                                   KEYLENGTH - fa->fa_slen, tb->tb_id,
2154                                   info, NLM_F_REPLACE);
2155                 }
2156         }
2157 }
2158
2159 void fib_info_notify_update(struct net *net, struct nl_info *info)
2160 {
2161         unsigned int h;
2162
2163         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2164                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2165                 struct fib_table *tb;
2166
2167                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist,
2168                                          lockdep_rtnl_is_held())
2169                         __fib_info_notify_update(net, tb, info);
2170         }
2171 }
2172
2173 static int fib_leaf_notify(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2174                            struct notifier_block *nb,
2175                            struct netlink_ext_ack *extack)
2176 {
2177         struct fib_alias *fa;
2178         int last_slen = -1;
2179         int err;
2180
2181         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2182                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2183
2184                 if (!fi)
2185                         continue;
2186
2187                 /* local and main table can share the same trie,
2188                  * so don't notify twice for the same entry.
2189                  */
2190                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2191                         continue;
2192
2193                 if (fa->fa_slen == last_slen)
2194                         continue;
2195
2196                 last_slen = fa->fa_slen;
2197                 err = call_fib_entry_notifier(nb, FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE,
2198                                               l->key, KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2199                                               fa, extack);
2200                 if (err)
2201                         return err;
2202         }
2203         return 0;
2204 }
2205
2206 static int fib_table_notify(struct fib_table *tb, struct notifier_block *nb,
2207                             struct netlink_ext_ack *extack)
2208 {
2209         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2210         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2211         t_key key = 0;
2212         int err;
2213
2214         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2215                 err = fib_leaf_notify(l, tb, nb, extack);
2216                 if (err)
2217                         return err;
2218
2219                 key = l->key + 1;
2220                 /* stop in case of wrap around */
2221                 if (key < l->key)
2222                         break;
2223         }
2224         return 0;
2225 }
2226
2227 int fib_notify(struct net *net, struct notifier_block *nb,
2228                struct netlink_ext_ack *extack)
2229 {
2230         unsigned int h;
2231         int err;
2232
2233         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2234                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2235                 struct fib_table *tb;
2236
2237                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2238                         err = fib_table_notify(tb, nb, extack);
2239                         if (err)
2240                                 return err;
2241                 }
2242         }
2243         return 0;
2244 }
2245
2246 static void __trie_free_rcu(struct rcu_head *head)
2247 {
2248         struct fib_table *tb = container_of(head, struct fib_table, rcu);
2249 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2250         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2251
2252         if (tb->tb_data == tb->__data)
2253                 free_percpu(t->stats);
2254 #endif /* CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2255         kfree(tb);
2256 }
2257
2258 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
2259 {
2260         call_rcu(&tb->rcu, __trie_free_rcu);
2261 }
2262
2263 static int fn_trie_dump_leaf(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2264                              struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
2265                              struct fib_dump_filter *filter)
2266 {
2267         unsigned int flags = NLM_F_MULTI;
2268         __be32 xkey = htonl(l->key);
2269         int i, s_i, i_fa, s_fa, err;
2270         struct fib_alias *fa;
2271
2272         if (filter->filter_set ||
2273             !filter->dump_exceptions || !filter->dump_routes)
2274                 flags |= NLM_F_DUMP_FILTERED;
2275
2276         s_i = cb->args[4];
2277         s_fa = cb->args[5];
2278         i = 0;
2279
2280         /* rcu_read_lock is hold by caller */
2281         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2282                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2283
2284                 if (i < s_i)
2285                         goto next;
2286
2287                 i_fa = 0;
2288
2289                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2290                         goto next;
2291
2292                 if (filter->filter_set) {
2293                         if (filter->rt_type && fa->fa_type != filter->rt_type)
2294                                 goto next;
2295
2296                         if ((filter->protocol &&
2297                              fi->fib_protocol != filter->protocol))
2298                                 goto next;
2299
2300                         if (filter->dev &&
2301                             !fib_info_nh_uses_dev(fi, filter->dev))
2302                                 goto next;
2303                 }
2304
2305                 if (filter->dump_routes) {
2306                         if (!s_fa) {
2307                                 struct fib_rt_info fri;
2308
2309                                 fri.fi = fi;
2310                                 fri.tb_id = tb->tb_id;
2311                                 fri.dst = xkey;
2312                                 fri.dst_len = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
2313                                 fri.dscp = fa->fa_dscp;
2314                                 fri.type = fa->fa_type;
2315                                 fri.offload = READ_ONCE(fa->offload);
2316                                 fri.trap = READ_ONCE(fa->trap);
2317                                 fri.offload_failed = READ_ONCE(fa->offload_failed);
2318                                 err = fib_dump_info(skb,
2319                                                     NETLINK_CB(cb->skb).portid,
2320                                                     cb->nlh->nlmsg_seq,
2321                                                     RTM_NEWROUTE, &fri, flags);
2322                                 if (err < 0)
2323                                         goto stop;
2324                         }
2325
2326                         i_fa++;
2327                 }
2328
2329                 if (filter->dump_exceptions) {
2330                         err = fib_dump_info_fnhe(skb, cb, tb->tb_id, fi,
2331                                                  &i_fa, s_fa, flags);
2332                         if (err < 0)
2333                                 goto stop;
2334                 }
2335
2336 next:
2337                 i++;
2338         }
2339
2340         cb->args[4] = i;
2341         return skb->len;
2342
2343 stop:
2344         cb->args[4] = i;
2345         cb->args[5] = i_fa;
2346         return err;
2347 }
2348
2349 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
2350 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
2351                    struct netlink_callback *cb, struct fib_dump_filter *filter)
2352 {
2353         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2354         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2355         /* Dump starting at last key.
2356          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
2357          */
2358         int count = cb->args[2];
2359         t_key key = cb->args[3];
2360
2361         /* First time here, count and key are both always 0. Count > 0
2362          * and key == 0 means the dump has wrapped around and we are done.
2363          */
2364         if (count && !key)
2365                 return skb->len;
2366
2367         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2368                 int err;
2369
2370                 err = fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb, filter);
2371                 if (err < 0) {
2372                         cb->args[3] = key;
2373                         cb->args[2] = count;
2374                         return err;
2375                 }
2376
2377                 ++count;
2378                 key = l->key + 1;
2379
2380                 memset(&cb->args[4], 0,
2381                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
2382
2383                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
2384                 if (key < l->key)
2385                         break;
2386         }
2387
2388         cb->args[3] = key;
2389         cb->args[2] = count;
2390
2391         return skb->len;
2392 }
2393
2394 void __init fib_trie_init(void)
2395 {
2396         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
2397                                           sizeof(struct fib_alias),
2398                                           0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2399
2400         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
2401                                            LEAF_SIZE,
2402                                            0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2403 }
2404
2405 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id, struct fib_table *alias)
2406 {
2407         struct fib_table *tb;
2408         struct trie *t;
2409         size_t sz = sizeof(*tb);
2410
2411         if (!alias)
2412                 sz += sizeof(struct trie);
2413
2414         tb = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
2415         if (!tb)
2416                 return NULL;
2417
2418         tb->tb_id = id;
2419         tb->tb_num_default = 0;
2420         tb->tb_data = (alias ? alias->__data : tb->__data);
2421
2422         if (alias)
2423                 return tb;
2424
2425         t = (struct trie *) tb->tb_data;
2426         t->kv[0].pos = KEYLENGTH;
2427         t->kv[0].slen = KEYLENGTH;
2428 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2429         t->stats = alloc_percpu(struct trie_use_stats);
2430         if (!t->stats) {
2431                 kfree(tb);
2432                 tb = NULL;
2433         }
2434 #endif
2435
2436         return tb;
2437 }
2438
2439 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2440 /* Depth first Trie walk iterator */
2441 struct fib_trie_iter {
2442         struct seq_net_private p;
2443         struct fib_table *tb;
2444         struct key_vector *tnode;
2445         unsigned int index;
2446         unsigned int depth;
2447 };
2448
2449 static struct key_vector *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
2450 {
2451         unsigned long cindex = iter->index;
2452         struct key_vector *pn = iter->tnode;
2453         t_key pkey;
2454
2455         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
2456                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
2457
2458         while (!IS_TRIE(pn)) {
2459                 while (cindex < child_length(pn)) {
2460                         struct key_vector *n = get_child_rcu(pn, cindex++);
2461
2462                         if (!n)
2463                                 continue;
2464
2465                         if (IS_LEAF(n)) {
2466                                 iter->tnode = pn;
2467                                 iter->index = cindex;
2468                         } else {
2469                                 /* push down one level */
2470                                 iter->tnode = n;
2471                                 iter->index = 0;
2472                                 ++iter->depth;
2473                         }
2474
2475                         return n;
2476                 }
2477
2478                 /* Current node exhausted, pop back up */
2479                 pkey = pn->key;
2480                 pn = node_parent_rcu(pn);
2481                 cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
2482                 --iter->depth;
2483         }
2484
2485         /* record root node so further searches know we are done */
2486         iter->tnode = pn;
2487         iter->index = 0;
2488
2489         return NULL;
2490 }
2491
2492 static struct key_vector *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2493                                              struct trie *t)
2494 {
2495         struct key_vector *n, *pn;
2496
2497         if (!t)
2498                 return NULL;
2499
2500         pn = t->kv;
2501         n = rcu_dereference(pn->tnode[0]);
2502         if (!n)
2503                 return NULL;
2504
2505         if (IS_TNODE(n)) {
2506                 iter->tnode = n;
2507                 iter->index = 0;
2508                 iter->depth = 1;
2509         } else {
2510                 iter->tnode = pn;
2511                 iter->index = 0;
2512                 iter->depth = 0;
2513         }
2514
2515         return n;
2516 }
2517
2518 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2519 {
2520         struct key_vector *n;
2521         struct fib_trie_iter iter;
2522
2523         memset(s, 0, sizeof(*s));
2524
2525         rcu_read_lock();
2526         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2527                 if (IS_LEAF(n)) {
2528                         struct fib_alias *fa;
2529
2530                         s->leaves++;
2531                         s->totdepth += iter.depth;
2532                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2533                                 s->maxdepth = iter.depth;
2534
2535                         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list)
2536                                 ++s->prefixes;
2537                 } else {
2538                         s->tnodes++;
2539                         if (n->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2540                                 s->nodesizes[n->bits]++;
2541                         s->nullpointers += tn_info(n)->empty_children;
2542                 }
2543         }
2544         rcu_read_unlock();
2545 }
2546
2547 /*
2548  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2549  */
2550 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2551 {
2552         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
2553
2554         if (stat->leaves)
2555                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2556         else
2557                 avdepth = 0;
2558
2559         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
2560                    avdepth / 100, avdepth % 100);
2561         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2562
2563         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2564         bytes = LEAF_SIZE * stat->leaves;
2565
2566         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
2567         bytes += sizeof(struct fib_alias) * stat->prefixes;
2568
2569         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2570         bytes += TNODE_SIZE(0) * stat->tnodes;
2571
2572         max = MAX_STAT_DEPTH;
2573         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2574                 max--;
2575
2576         pointers = 0;
2577         for (i = 1; i < max; i++)
2578                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2579                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2580                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2581                 }
2582         seq_putc(seq, '\n');
2583         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2584
2585         bytes += sizeof(struct key_vector *) * pointers;
2586         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2587         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2588 }
2589
2590 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2591 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2592                             const struct trie_use_stats __percpu *stats)
2593 {
2594         struct trie_use_stats s = { 0 };
2595         int cpu;
2596
2597         /* loop through all of the CPUs and gather up the stats */
2598         for_each_possible_cpu(cpu) {
2599                 const struct trie_use_stats *pcpu = per_cpu_ptr(stats, cpu);
2600
2601                 s.gets += pcpu->gets;
2602                 s.backtrack += pcpu->backtrack;
2603                 s.semantic_match_passed += pcpu->semantic_match_passed;
2604                 s.semantic_match_miss += pcpu->semantic_match_miss;
2605                 s.null_node_hit += pcpu->null_node_hit;
2606                 s.resize_node_skipped += pcpu->resize_node_skipped;
2607         }
2608
2609         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2610         seq_printf(seq, "gets = %u\n", s.gets);
2611         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", s.backtrack);
2612         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
2613                    s.semantic_match_passed);
2614         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n", s.semantic_match_miss);
2615         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", s.null_node_hit);
2616         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n", s.resize_node_skipped);
2617 }
2618 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2619
2620 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
2621 {
2622         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
2623                 seq_puts(seq, "Local:\n");
2624         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
2625                 seq_puts(seq, "Main:\n");
2626         else
2627                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
2628 }
2629
2630
2631 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2632 {
2633         struct net *net = seq->private;
2634         unsigned int h;
2635
2636         seq_printf(seq,
2637                    "Basic info: size of leaf:"
2638                    " %zd bytes, size of tnode: %zd bytes.\n",
2639                    LEAF_SIZE, TNODE_SIZE(0));
2640
2641         rcu_read_lock();
2642         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2643                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2644                 struct fib_table *tb;
2645
2646                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2647                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
2648                         struct trie_stat stat;
2649
2650                         if (!t)
2651                                 continue;
2652
2653                         fib_table_print(seq, tb);
2654
2655                         trie_collect_stats(t, &stat);
2656                         trie_show_stats(seq, &stat);
2657 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2658                         trie_show_usage(seq, t->stats);
2659 #endif
2660                 }
2661                 cond_resched_rcu();
2662         }
2663         rcu_read_unlock();
2664
2665         return 0;
2666 }
2667
2668 static struct key_vector *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2669 {
2670         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2671         struct net *net = seq_file_net(seq);
2672         loff_t idx = 0;
2673         unsigned int h;
2674
2675         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2676                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2677                 struct fib_table *tb;
2678
2679                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2680                         struct key_vector *n;
2681
2682                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2683                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2684                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2685                                 if (pos == idx++) {
2686                                         iter->tb = tb;
2687                                         return n;
2688                                 }
2689                 }
2690         }
2691
2692         return NULL;
2693 }
2694
2695 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2696         __acquires(RCU)
2697 {
2698         rcu_read_lock();
2699         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2700 }
2701
2702 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2703 {
2704         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2705         struct net *net = seq_file_net(seq);
2706         struct fib_table *tb = iter->tb;
2707         struct hlist_node *tb_node;
2708         unsigned int h;
2709         struct key_vector *n;
2710
2711         ++*pos;
2712         /* next node in same table */
2713         n = fib_trie_get_next(iter);
2714         if (n)
2715                 return n;
2716
2717         /* walk rest of this hash chain */
2718         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2719         while ((tb_node = rcu_dereference(hlist_next_rcu(&tb->tb_hlist)))) {
2720                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2721                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2722                 if (n)
2723                         goto found;
2724         }
2725
2726         /* new hash chain */
2727         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2728                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2729                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2730                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2731                         if (n)
2732                                 goto found;
2733                 }
2734         }
2735         return NULL;
2736
2737 found:
2738         iter->tb = tb;
2739         return n;
2740 }
2741
2742 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2743         __releases(RCU)
2744 {
2745         rcu_read_unlock();
2746 }
2747
2748 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2749 {
2750         while (n-- > 0)
2751                 seq_puts(seq, "   ");
2752 }
2753
2754 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2755 {
2756         switch (s) {
2757         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2758         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2759         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2760         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2761         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2762         default:
2763                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2764                 return buf;
2765         }
2766 }
2767
2768 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2769         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2770         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2771         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2772         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2773         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2774         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2775         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2776         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2777         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2778         [RTN_THROW] = "THROW",
2779         [RTN_NAT] = "NAT",
2780         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2781 };
2782
2783 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2784 {
2785         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2786                 return rtn_type_names[t];
2787         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2788         return buf;
2789 }
2790
2791 /* Pretty print the trie */
2792 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2793 {
2794         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2795         struct key_vector *n = v;
2796
2797         if (IS_TRIE(node_parent_rcu(n)))
2798                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2799
2800         if (IS_TNODE(n)) {
2801                 __be32 prf = htonl(n->key);
2802
2803                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2804                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%zu %u %u %u\n",
2805                            &prf, KEYLENGTH - n->pos - n->bits, n->bits,
2806                            tn_info(n)->full_children,
2807                            tn_info(n)->empty_children);
2808         } else {
2809                 __be32 val = htonl(n->key);
2810                 struct fib_alias *fa;
2811
2812                 seq_indent(seq, iter->depth);
2813                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2814
2815                 hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
2816                         char buf1[32], buf2[32];
2817
2818                         seq_indent(seq, iter->depth + 1);
2819                         seq_printf(seq, "  /%zu %s %s",
2820                                    KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2821                                    rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2822                                              fa->fa_info->fib_scope),
2823                                    rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2824                                             fa->fa_type));
2825                         if (fa->fa_dscp)
2826                                 seq_printf(seq, " tos=%d",
2827                                            inet_dscp_to_dsfield(fa->fa_dscp));
2828                         seq_putc(seq, '\n');
2829                 }
2830         }
2831
2832         return 0;
2833 }
2834
2835 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2836         .start  = fib_trie_seq_start,
2837         .next   = fib_trie_seq_next,
2838         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2839         .show   = fib_trie_seq_show,
2840 };
2841
2842 struct fib_route_iter {
2843         struct seq_net_private p;
2844         struct fib_table *main_tb;
2845         struct key_vector *tnode;
2846         loff_t  pos;
2847         t_key   key;
2848 };
2849
2850 static struct key_vector *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter,
2851                                             loff_t pos)
2852 {
2853         struct key_vector *l, **tp = &iter->tnode;
2854         t_key key;
2855
2856         /* use cached location of previously found key */
2857         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos) {
2858                 key = iter->key;
2859         } else {
2860                 iter->pos = 1;
2861                 key = 0;
2862         }
2863
2864         pos -= iter->pos;
2865
2866         while ((l = leaf_walk_rcu(tp, key)) && (pos-- > 0)) {
2867                 key = l->key + 1;
2868                 iter->pos++;
2869                 l = NULL;
2870
2871                 /* handle unlikely case of a key wrap */
2872                 if (!key)
2873                         break;
2874         }
2875
2876         if (l)
2877                 iter->key = l->key;     /* remember it */
2878         else
2879                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2880
2881         return l;
2882 }
2883
2884 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2885         __acquires(RCU)
2886 {
2887         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2888         struct fib_table *tb;
2889         struct trie *t;
2890
2891         rcu_read_lock();
2892
2893         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2894         if (!tb)
2895                 return NULL;
2896
2897         iter->main_tb = tb;
2898         t = (struct trie *)tb->tb_data;
2899         iter->tnode = t->kv;
2900
2901         if (*pos != 0)
2902                 return fib_route_get_idx(iter, *pos);
2903
2904         iter->pos = 0;
2905         iter->key = KEY_MAX;
2906
2907         return SEQ_START_TOKEN;
2908 }
2909
2910 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2911 {
2912         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2913         struct key_vector *l = NULL;
2914         t_key key = iter->key + 1;
2915
2916         ++*pos;
2917
2918         /* only allow key of 0 for start of sequence */
2919         if ((v == SEQ_START_TOKEN) || key)
2920                 l = leaf_walk_rcu(&iter->tnode, key);
2921
2922         if (l) {
2923                 iter->key = l->key;
2924                 iter->pos++;
2925         } else {
2926                 iter->pos = 0;
2927         }
2928
2929         return l;
2930 }
2931
2932 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2933         __releases(RCU)
2934 {
2935         rcu_read_unlock();
2936 }
2937
2938 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, struct fib_info *fi)
2939 {
2940         unsigned int flags = 0;
2941
2942         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2943                 flags = RTF_REJECT;
2944         if (fi) {
2945                 const struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2946
2947                 if (nhc->nhc_gw.ipv4)
2948                         flags |= RTF_GATEWAY;
2949         }
2950         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2951                 flags |= RTF_HOST;
2952         flags |= RTF_UP;
2953         return flags;
2954 }
2955
2956 /*
2957  *      This outputs /proc/net/route.
2958  *      The format of the file is not supposed to be changed
2959  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2960  *      legacy utilities
2961  */
2962 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2963 {
2964         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2965         struct fib_table *tb = iter->main_tb;
2966         struct fib_alias *fa;
2967         struct key_vector *l = v;
2968         __be32 prefix;
2969
2970         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2971                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2972                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2973                            "\tWindow\tIRTT");
2974                 return 0;
2975         }
2976
2977         prefix = htonl(l->key);
2978
2979         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2980                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2981                 __be32 mask = inet_make_mask(KEYLENGTH - fa->fa_slen);
2982                 unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2983
2984                 if ((fa->fa_type == RTN_BROADCAST) ||
2985                     (fa->fa_type == RTN_MULTICAST))
2986                         continue;
2987
2988                 if (fa->tb_id != tb->tb_id)
2989                         continue;
2990
2991                 seq_setwidth(seq, 127);
2992
2993                 if (fi) {
2994                         struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2995                         __be32 gw = 0;
2996
2997                         if (nhc->nhc_gw_family == AF_INET)
2998                                 gw = nhc->nhc_gw.ipv4;
2999
3000                         seq_printf(seq,
3001                                    "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
3002                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
3003                                    nhc->nhc_dev ? nhc->nhc_dev->name : "*",
3004                                    prefix, gw, flags, 0, 0,
3005                                    fi->fib_priority,
3006                                    mask,
3007                                    (fi->fib_advmss ?
3008                                     fi->fib_advmss + 40 : 0),
3009                                    fi->fib_window,
3010                                    fi->fib_rtt >> 3);
3011                 } else {
3012                         seq_printf(seq,
3013                                    "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
3014                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
3015                                    prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
3016                                    mask, 0, 0, 0);
3017                 }
3018                 seq_pad(seq, '\n');
3019         }
3020
3021         return 0;
3022 }
3023
3024 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
3025         .start  = fib_route_seq_start,
3026         .next   = fib_route_seq_next,
3027         .stop   = fib_route_seq_stop,
3028         .show   = fib_route_seq_show,
3029 };
3030
3031 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
3032 {
3033         if (!proc_create_net("fib_trie", 0444, net->proc_net, &fib_trie_seq_ops,
3034                         sizeof(struct fib_trie_iter)))
3035                 goto out1;
3036
3037         if (!proc_create_net_single("fib_triestat", 0444, net->proc_net,
3038                         fib_triestat_seq_show, NULL))
3039                 goto out2;
3040
3041         if (!proc_create_net("route", 0444, net->proc_net, &fib_route_seq_ops,
3042                         sizeof(struct fib_route_iter)))
3043                 goto out3;
3044
3045         return 0;
3046
3047 out3:
3048         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3049 out2:
3050         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3051 out1:
3052         return -ENOMEM;
3053 }
3054
3055 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
3056 {
3057         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3058         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3059         remove_proc_entry("route", net->proc_net);
3060 }
3061
3062 #endif /* CONFIG_PROC_FS */