net/ipv6/ip6_fib.c

   1 /*
   2  *      Linux INET6 implementation
   3  *      Forwarding Information Database
   4  *
   5  *      Authors:
   6  *      Pedro Roque             <pedro_m@yahoo.com>
   7  *
   8  *      $Id: ip6_fib.c,v 1.25 2001/10/31 21:55:55 davem Exp $
   9  *
  10  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  12  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  13  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 /*
  17  *      Changes:
  18  *      Yuji SEKIYA @USAGI:     Support default route on router node;
  19  *                              remove ip6_null_entry from the top of
  20  *                              routing table.
  21  */
  22 #include <linux/config.h>
  23 #include <linux/errno.h>
  24 #include <linux/types.h>
  25 #include <linux/net.h>
  26 #include <linux/route.h>
  27 #include <linux/netdevice.h>
  28 #include <linux/in6.h>
  29 #include <linux/init.h>
  30
  31 #ifdef  CONFIG_PROC_FS
  32 #include <linux/proc_fs.h>
  33 #endif
  34
  35 #include <net/ipv6.h>
  36 #include <net/ndisc.h>
  37 #include <net/addrconf.h>
  38
  39 #include <net/ip6_fib.h>
  40 #include <net/ip6_route.h>
  41
  42 #define RT6_DEBUG 2
  43 #undef CONFIG_IPV6_SUBTREES
  44
  45 #if RT6_DEBUG >= 3
  46 #define RT6_TRACE(x...) printk(KERN_DEBUG x)
  47 #else
  48 #define RT6_TRACE(x...) do { ; } while (0)
  49 #endif
  50
  51 struct rt6_statistics   rt6_stats;
  52
  53 static kmem_cache_t * fib6_node_kmem;
  54
  55 enum fib_walk_state_t
  56 {
  57 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
  58         FWS_S,
  59 #endif
  60         FWS_L,
  61         FWS_R,
  62         FWS_C,
  63         FWS_U
  64 };
  65
  66 struct fib6_cleaner_t
  67 {
  68         struct fib6_walker_t w;
  69         int (*func)(struct rt6_info *, void *arg);
  70         void *arg;
  71 };
  72
  73 rwlock_t fib6_walker_lock = RW_LOCK_UNLOCKED;
  74
  75
  76 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
  77 #define FWS_INIT FWS_S
  78 #define SUBTREE(fn) ((fn)->subtree)
  79 #else
  80 #define FWS_INIT FWS_L
  81 #define SUBTREE(fn) NULL
  82 #endif
  83
  84 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt);
  85 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn);
  86
  87 /*
  88  *      A routing update causes an increase of the serial number on the
  89  *      afected subtree. This allows for cached routes to be asynchronously
  90  *      tested when modifications are made to the destination cache as a
  91  *      result of redirects, path MTU changes, etc.
  92  */
  93
  94 static __u32    rt_sernum       = 0;
  95
  96 static struct timer_list ip6_fib_timer = { function: fib6_run_gc };
  97
  98 static struct fib6_walker_t fib6_walker_list = {
  99         &fib6_walker_list, &fib6_walker_list,
 100 };
 101
 102 #define FOR_WALKERS(w) for ((w)=fib6_walker_list.next; (w) != &fib6_walker_list; (w)=(w)->next)
 103
 104 static __inline__ u32 fib6_new_sernum(void)
 105 {
 106         u32 n = ++rt_sernum;
 107         if ((__s32)n <= 0)
 108                 rt_sernum = n = 1;
 109         return n;
 110 }
 111
 112 /*
 113  *      Auxiliary address test functions for the radix tree.
 114  *
 115  *      These assume a 32bit processor (although it will work on
 116  *      64bit processors)
 117  */
 118
 119 /*
 120  *      compare "prefix length" bits of an address
 121  */
 122
 123 static __inline__ int addr_match(void *token1, void *token2, int prefixlen)
 124 {
 125         __u32 *a1 = token1;
 126         __u32 *a2 = token2;
 127         int pdw;
 128         int pbi;
 129
 130         pdw = prefixlen >> 5;     /* num of whole __u32 in prefix */
 131         pbi = prefixlen &  0x1f;  /* num of bits in incomplete u32 in prefix */
 132
 133         if (pdw)
 134                 if (memcmp(a1, a2, pdw << 2))
 135                         return 0;
 136
 137         if (pbi) {
 138                 __u32 mask;
 139
 140                 mask = htonl((0xffffffff) << (32 - pbi));
 141
 142                 if ((a1[pdw] ^ a2[pdw]) & mask)
 143                         return 0;
 144         }
 145
 146         return 1;
 147 }
 148
 149 /*
 150  *      test bit
 151  */
 152
 153 static __inline__ int addr_bit_set(void *token, int fn_bit)
 154 {
 155         __u32 *addr = token;
 156
 157         return htonl(1 << ((~fn_bit)&0x1F)) & addr[fn_bit>>5];
 158 }
 159
 160 /*
 161  *      find the first different bit between two addresses
 162  *      length of address must be a multiple of 32bits
 163  */
 164
 165 static __inline__ int addr_diff(void *token1, void *token2, int addrlen)
 166 {
 167         __u32 *a1 = token1;
 168         __u32 *a2 = token2;
 169         int i;
 170
 171         addrlen >>= 2;
 172
 173         for (i = 0; i < addrlen; i++) {
 174                 __u32 xb;
 175
 176                 xb = a1[i] ^ a2[i];
 177
 178                 if (xb) {
 179                         int j = 31;
 180
 181                         xb = ntohl(xb);
 182
 183                         while ((xb & (1 << j)) == 0)
 184                                 j--;
 185
 186                         return (i * 32 + 31 - j);
 187                 }
 188         }
 189
 190         /*
 191          *      we should *never* get to this point since that
 192          *      would mean the addrs are equal
 193          *
 194          *      However, we do get to it 8) And exacly, when
 195          *      addresses are equal 8)
 196          *
 197          *      ip route add 1111::/128 via ...
 198          *      ip route add 1111::/64 via ...
 199          *      and we are here.
 200          *
 201          *      Ideally, this function should stop comparison
 202          *      at prefix length. It does not, but it is still OK,
 203          *      if returned value is greater than prefix length.
 204          *                                      --ANK (980803)
 205          */
 206
 207         return addrlen<<5;
 208 }
 209
 210 static __inline__ struct fib6_node * node_alloc(void)
 211 {
 212         struct fib6_node *fn;
 213
 214         if ((fn = kmem_cache_alloc(fib6_node_kmem, SLAB_ATOMIC)) != NULL)
 215                 memset(fn, 0, sizeof(struct fib6_node));
 216
 217         return fn;
 218 }
 219
 220 static __inline__ void node_free(struct fib6_node * fn)
 221 {
 222         kmem_cache_free(fib6_node_kmem, fn);
 223 }
 224
 225 static __inline__ void rt6_release(struct rt6_info *rt)
 226 {
 227         if (atomic_dec_and_test(&rt->rt6i_ref))
 228                 dst_free(&rt->u.dst);
 229 }
 230
 231
 232 /*
 233  *      Routing Table
 234  *
 235  *      return the apropriate node for a routing tree "add" operation
 236  *      by either creating and inserting or by returning an existing
 237  *      node.
 238  */
 239
 240 static struct fib6_node * fib6_add_1(struct fib6_node *root, void *addr,
 241                                      int addrlen, int plen,
 242                                      int offset)
 243 {
 244         struct fib6_node *fn, *in, *ln;
 245         struct fib6_node *pn = NULL;
 246         struct rt6key *key;
 247         int     bit;
 248         int     dir = 0;
 249         __u32   sernum = fib6_new_sernum();
 250
 251         RT6_TRACE("fib6_add_1\n");
 252
 253         /* insert node in tree */
 254
 255         fn = root;
 256
 257         do {
 258                 key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
 259
 260                 /*
 261                  *      Prefix match
 262                  */
 263                 if (plen < fn->fn_bit ||
 264                     !addr_match(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
 265                         goto insert_above;
 266
 267                 /*
 268                  *      Exact match ?
 269                  */
 270
 271                 if (plen == fn->fn_bit) {
 272                         /* clean up an intermediate node */
 273                         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
 274                                 rt6_release(fn->leaf);
 275                                 fn->leaf = NULL;
 276                         }
 277
 278                         fn->fn_sernum = sernum;
 279
 280                         return fn;
 281                 }
 282
 283                 /*
 284                  *      We have more bits to go
 285                  */
 286
 287                 /* Try to walk down on tree. */
 288                 fn->fn_sernum = sernum;
 289                 dir = addr_bit_set(addr, fn->fn_bit);
 290                 pn = fn;
 291                 fn = dir ? fn->right: fn->left;
 292         } while (fn);
 293
 294         /*
 295          *      We walked to the bottom of tree.
 296          *      Create new leaf node without children.
 297          */
 298
 299         ln = node_alloc();
 300
 301         if (ln == NULL)
 302                 return NULL;
 303         ln->fn_bit = plen;
 304
 305         ln->parent = pn;
 306         ln->fn_sernum = sernum;
 307
 308         if (dir)
 309                 pn->right = ln;
 310         else
 311                 pn->left  = ln;
 312
 313         return ln;
 314
 315
 316 insert_above:
 317         /*
 318          * split since we don't have a common prefix anymore or
 319          * we have a less significant route.
 320          * we've to insert an intermediate node on the list
 321          * this new node will point to the one we need to create
 322          * and the current
 323          */
 324
 325         pn = fn->parent;
 326
 327         /* find 1st bit in difference between the 2 addrs.
 328
 329            See comment in addr_diff: bit may be an invalid value,
 330            but if it is >= plen, the value is ignored in any case.
 331          */
 332
 333         bit = addr_diff(addr, &key->addr, addrlen);
 334
 335         /*
 336          *              (intermediate)[in]
 337          *                /        \
 338          *      (new leaf node)[ln] (old node)[fn]
 339          */
 340         if (plen > bit) {
 341                 in = node_alloc();
 342                 ln = node_alloc();
 343
 344                 if (in == NULL || ln == NULL) {
 345                         if (in)
 346                                 node_free(in);
 347                         if (ln)
 348                                 node_free(ln);
 349                         return NULL;
 350                 }
 351
 352                 /*
 353                  * new intermediate node.
 354                  * RTN_RTINFO will
 355                  * be off since that an address that chooses one of
 356                  * the branches would not match less specific routes
 357                  * in the other branch
 358                  */
 359
 360                 in->fn_bit = bit;
 361
 362                 in->parent = pn;
 363                 in->leaf = fn->leaf;
 364                 atomic_inc(&in->leaf->rt6i_ref);
 365
 366                 in->fn_sernum = sernum;
 367
 368                 /* update parent pointer */
 369                 if (dir)
 370                         pn->right = in;
 371                 else
 372                         pn->left  = in;
 373
 374                 ln->fn_bit = plen;
 375
 376                 ln->parent = in;
 377                 fn->parent = in;
 378
 379                 ln->fn_sernum = sernum;
 380
 381                 if (addr_bit_set(addr, bit)) {
 382                         in->right = ln;
 383                         in->left  = fn;
 384                 } else {
 385                         in->left  = ln;
 386                         in->right = fn;
 387                 }
 388         } else { /* plen <= bit */
 389
 390                 /*
 391                  *              (new leaf node)[ln]
 392                  *                /        \
 393                  *           (old node)[fn] NULL
 394                  */
 395
 396                 ln = node_alloc();
 397
 398                 if (ln == NULL)
 399                         return NULL;
 400
 401                 ln->fn_bit = plen;
 402
 403                 ln->parent = pn;
 404
 405                 ln->fn_sernum = sernum;
 406
 407                 if (dir)
 408                         pn->right = ln;
 409                 else
 410                         pn->left  = ln;
 411
 412                 if (addr_bit_set(&key->addr, plen))
 413                         ln->right = fn;
 414                 else
 415                         ln->left  = fn;
 416
 417                 fn->parent = ln;
 418         }
 419         return ln;
 420 }
 421
 422 /*
 423  *      Insert routing information in a node.
 424  */
 425
 426 static int fib6_add_rt2node(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt,
 427     struct nlmsghdr *nlh)
 428 {
 429         struct rt6_info *iter = NULL;
 430         struct rt6_info **ins;
 431
 432         ins = &fn->leaf;
 433
 434         if (fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT &&
 435             fn->leaf == &ip6_null_entry &&
 436             !(rt->rt6i_flags & (RTF_DEFAULT | RTF_ADDRCONF | RTF_ALLONLINK)) ){
 437                 /*
 438                  * The top fib of ip6 routing table includes ip6_null_entry.
 439                  */
 440                 fn->leaf = rt;
 441                 rt->u.next = NULL;
 442                 goto out;
 443         }
 444
 445         for (iter = fn->leaf; iter; iter=iter->u.next) {
 446                 /*
 447                  *      Search for duplicates
 448                  */
 449
 450                 if (iter->rt6i_metric == rt->rt6i_metric) {
 451                         /*
 452                          *      Same priority level
 453                          */
 454
 455                         if ((iter->rt6i_dev == rt->rt6i_dev) &&
 456                             (iter->rt6i_flowr == rt->rt6i_flowr) &&
 457                             (ipv6_addr_cmp(&iter->rt6i_gateway,
 458                                            &rt->rt6i_gateway) == 0)) {
 459                                 if (!(iter->rt6i_flags&RTF_EXPIRES))
 460                                         return -EEXIST;
 461                                 iter->rt6i_expires = rt->rt6i_expires;
 462                                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES)) {
 463                                         iter->rt6i_flags &= ~RTF_EXPIRES;
 464                                         iter->rt6i_expires = 0;
 465                                 }
 466                                 return -EEXIST;
 467                         }
 468                 }
 469
 470                 if (iter->rt6i_metric > rt->rt6i_metric)
 471                         break;
 472
 473                 ins = &iter->u.next;
 474         }
 475
 476         /*
 477          *      insert node
 478          */
 479
 480 out:
 481         rt->u.next = iter;
 482         *ins = rt;
 483         rt->rt6i_node = fn;
 484         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
 485         inet6_rt_notify(RTM_NEWROUTE, rt, nlh);
 486         rt6_stats.fib_rt_entries++;
 487
 488         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
 489                 rt6_stats.fib_route_nodes++;
 490                 fn->fn_flags |= RTN_RTINFO;
 491         }
 492
 493         return 0;
 494 }
 495
 496 static __inline__ void fib6_start_gc(struct rt6_info *rt)
 497 {
 498         if (ip6_fib_timer.expires == 0 &&
 499             (rt->rt6i_flags & (RTF_EXPIRES|RTF_CACHE)))
 500                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
 501 }
 502
 503 /*
 504  *      Add routing information to the routing tree.
 505  *      <destination addr>/<source addr>
 506  *      with source addr info in sub-trees
 507  */
 508
 509 int fib6_add(struct fib6_node *root, struct rt6_info *rt, struct nlmsghdr *nlh)
 510 {
 511         struct fib6_node *fn;
 512         int err = -ENOMEM;
 513
 514         fn = fib6_add_1(root, &rt->rt6i_dst.addr, sizeof(struct in6_addr),
 515                         rt->rt6i_dst.plen, (u8*) &rt->rt6i_dst - (u8*) rt);
 516
 517         if (fn == NULL)
 518                 goto out;
 519
 520 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 521         if (rt->rt6i_src.plen) {
 522                 struct fib6_node *sn;
 523
 524                 if (fn->subtree == NULL) {
 525                         struct fib6_node *sfn;
 526
 527                         /*
 528                          * Create subtree.
 529                          *
 530                          *              fn[main tree]
 531                          *              |
 532                          *              sfn[subtree root]
 533                          *                 \
 534                          *                  sn[new leaf node]
 535                          */
 536
 537                         /* Create subtree root node */
 538                         sfn = node_alloc();
 539                         if (sfn == NULL)
 540                                 goto st_failure;
 541
 542                         sfn->leaf = &ip6_null_entry;
 543                         atomic_inc(&ip6_null_entry.rt6i_ref);
 544                         sfn->fn_flags = RTN_ROOT;
 545                         sfn->fn_sernum = fib6_new_sernum();
 546
 547                         /* Now add the first leaf node to new subtree */
 548
 549                         sn = fib6_add_1(sfn, &rt->rt6i_src.addr,
 550                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
 551                                         (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt);
 552
 553                         if (sn == NULL) {
 554                                 /* If it is failed, discard just allocated
 555                                    root, and then (in st_failure) stale node
 556                                    in main tree.
 557                                  */
 558                                 node_free(sfn);
 559                                 goto st_failure;
 560                         }
 561
 562                         /* Now link new subtree to main tree */
 563                         sfn->parent = fn;
 564                         fn->subtree = sfn;
 565                         if (fn->leaf == NULL) {
 566                                 fn->leaf = rt;
 567                                 atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
 568                         }
 569                 } else {
 570                         sn = fib6_add_1(fn->subtree, &rt->rt6i_src.addr,
 571                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
 572                                         (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt);
 573
 574                         if (sn == NULL)
 575                                 goto st_failure;
 576                 }
 577
 578                 fn = sn;
 579         }
 580 #endif
 581
 582         err = fib6_add_rt2node(fn, rt, nlh);
 583
 584         if (err == 0) {
 585                 fib6_start_gc(rt);
 586                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
 587                         fib6_prune_clones(fn, rt);
 588         }
 589
 590 out:
 591         if (err)
 592                 dst_free(&rt->u.dst);
 593         return err;
 594
 595 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 596         /* Subtree creation failed, probably main tree node
 597            is orphan. If it is, shoot it.
 598          */
 599 st_failure:
 600         if (fn && !(fn->fn_flags&RTN_RTINFO|RTN_ROOT))
 601                 fib_repair_tree(fn);
 602         dst_free(&rt->u.dst);
 603         return err;
 604 #endif
 605 }
 606
 607 /*
 608  *      Routing tree lookup
 609  *
 610  */
 611
 612 struct lookup_args {
 613         int             offset;         /* key offset on rt6_info       */
 614         struct in6_addr *addr;          /* search key                   */
 615 };
 616
 617 static struct fib6_node * fib6_lookup_1(struct fib6_node *root,
 618                                         struct lookup_args *args)
 619 {
 620         struct fib6_node *fn;
 621         int dir;
 622
 623         /*
 624          *      Descend on a tree
 625          */
 626
 627         fn = root;
 628
 629         for (;;) {
 630                 struct fib6_node *next;
 631
 632                 dir = addr_bit_set(args->addr, fn->fn_bit);
 633
 634                 next = dir ? fn->right : fn->left;
 635
 636                 if (next) {
 637                         fn = next;
 638                         continue;
 639                 }
 640
 641                 break;
 642         }
 643
 644         while ((fn->fn_flags & RTN_ROOT) == 0) {
 645 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 646                 if (fn->subtree) {
 647                         struct fib6_node *st;
 648                         struct lookup_args *narg;
 649
 650                         narg = args + 1;
 651
 652                         if (narg->addr) {
 653                                 st = fib6_lookup_1(fn->subtree, narg);
 654
 655                                 if (st && !(st->fn_flags & RTN_ROOT))
 656                                         return st;
 657                         }
 658                 }
 659 #endif
 660
 661                 if (fn->fn_flags & RTN_RTINFO) {
 662                         struct rt6key *key;
 663
 664                         key = (struct rt6key *) ((u8 *) fn->leaf +
 665                                                  args->offset);
 666
 667                         if (addr_match(&key->addr, args->addr, key->plen))
 668                                 return fn;
 669                 }
 670
 671                 fn = fn->parent;
 672         }
 673
 674         return NULL;
 675 }
 676
 677 struct fib6_node * fib6_lookup(struct fib6_node *root, struct in6_addr *daddr,
 678                                struct in6_addr *saddr)
 679 {
 680         struct lookup_args args[2];
 681         struct rt6_info *rt = NULL;
 682         struct fib6_node *fn;
 683
 684         args[0].offset = (u8*) &rt->rt6i_dst - (u8*) rt;
 685         args[0].addr = daddr;
 686
 687 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 688         args[1].offset = (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt;
 689         args[1].addr = saddr;
 690 #endif
 691
 692         fn = fib6_lookup_1(root, args);
 693
 694         if (fn == NULL || fn->fn_flags & RTN_TL_ROOT)
 695                 fn = root;
 696
 697         return fn;
 698 }
 699
 700 /*
 701  *      Get node with sepciafied destination prefix (and source prefix,
 702  *      if subtrees are used)
 703  */
 704
 705
 706 static struct fib6_node * fib6_locate_1(struct fib6_node *root,
 707                                         struct in6_addr *addr,
 708                                         int plen, int offset)
 709 {
 710         struct fib6_node *fn;
 711
 712         for (fn = root; fn ; ) {
 713                 struct rt6key *key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
 714
 715                 /*
 716                  *      Prefix match
 717                  */
 718                 if (plen < fn->fn_bit ||
 719                     !addr_match(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
 720                         return NULL;
 721
 722                 if (plen == fn->fn_bit)
 723                         return fn;
 724
 725                 /*
 726                  *      We have more bits to go
 727                  */
 728                 if (addr_bit_set(addr, fn->fn_bit))
 729                         fn = fn->right;
 730                 else
 731                         fn = fn->left;
 732         }
 733         return NULL;
 734 }
 735
 736 struct fib6_node * fib6_locate(struct fib6_node *root,
 737                                struct in6_addr *daddr, int dst_len,
 738                                struct in6_addr *saddr, int src_len)
 739 {
 740         struct rt6_info *rt = NULL;
 741         struct fib6_node *fn;
 742
 743         fn = fib6_locate_1(root, daddr, dst_len,
 744                            (u8*) &rt->rt6i_dst - (u8*) rt);
 745
 746 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 747         if (src_len) {
 748                 BUG_TRAP(saddr!=NULL);
 749                 if (fn == NULL)
 750                         fn = fn->subtree;
 751                 if (fn)
 752                         fn = fib6_locate_1(fn, saddr, src_len,
 753                                            (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt);
 754         }
 755 #endif
 756
 757         if (fn && fn->fn_flags&RTN_RTINFO)
 758                 return fn;
 759
 760         return NULL;
 761 }
 762
 763
 764 /*
 765  *      Deletion
 766  *
 767  */
 768
 769 static struct rt6_info * fib6_find_prefix(struct fib6_node *fn)
 770 {
 771         if (fn->fn_flags&RTN_ROOT)
 772                 return &ip6_null_entry;
 773
 774         while(fn) {
 775                 if(fn->left)
 776                         return fn->left->leaf;
 777
 778                 if(fn->right)
 779                         return fn->right->leaf;
 780
 781                 fn = SUBTREE(fn);
 782         }
 783         return NULL;
 784 }
 785
 786 /*
 787  *      Called to trim the tree of intermediate nodes when possible. "fn"
 788  *      is the node we want to try and remove.
 789  */
 790
 791 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn)
 792 {
 793         int children;
 794         int nstate;
 795         struct fib6_node *child, *pn;
 796         struct fib6_walker_t *w;
 797         int iter = 0;
 798
 799         for (;;) {
 800                 RT6_TRACE("fixing tree: plen=%d iter=%d\n", fn->fn_bit, iter);
 801                 iter++;
 802
 803                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO));
 804                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT));
 805                 BUG_TRAP(fn->leaf==NULL);
 806
 807                 children = 0;
 808                 child = NULL;
 809                 if (fn->right) child = fn->right, children |= 1;
 810                 if (fn->left) child = fn->left, children |= 2;
 811
 812                 if (children == 3 || SUBTREE(fn)
 813 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 814                     /* Subtree root (i.e. fn) may have one child */
 815                     || (children && fn->fn_flags&RTN_ROOT)
 816 #endif
 817                     ) {
 818                         fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
 819 #if RT6_DEBUG >= 2
 820                         if (fn->leaf==NULL) {
 821                                 BUG_TRAP(fn->leaf);
 822                                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
 823                         }
 824 #endif
 825                         atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
 826                         return fn->parent;
 827                 }
 828
 829                 pn = fn->parent;
 830 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 831                 if (SUBTREE(pn) == fn) {
 832                         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
 833                         SUBTREE(pn) = NULL;
 834                         nstate = FWS_L;
 835                 } else {
 836                         BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_ROOT));
 837 #endif
 838                         if (pn->right == fn) pn->right = child;
 839                         else if (pn->left == fn) pn->left = child;
 840 #if RT6_DEBUG >= 2
 841                         else BUG_TRAP(0);
 842 #endif
 843                         if (child)
 844                                 child->parent = pn;
 845                         nstate = FWS_R;
 846 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 847                 }
 848 #endif
 849
 850                 read_lock(&fib6_walker_lock);
 851                 FOR_WALKERS(w) {
 852                         if (child == NULL) {
 853                                 if (w->root == fn) {
 854                                         w->root = w->node = NULL;
 855                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 1\n", w);
 856                                 } else if (w->node == fn) {
 857                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 1, s=%d/%d\n", w, w->state, nstate);
 858                                         w->node = pn;
 859                                         w->state = nstate;
 860                                 }
 861                         } else {
 862                                 if (w->root == fn) {
 863                                         w->root = child;
 864                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 2\n", w);
 865                                 }
 866                                 if (w->node == fn) {
 867                                         w->node = child;
 868                                         if (children&2) {
 869                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
 870                                                 w->state = w->state>=FWS_R ? FWS_U : FWS_INIT;
 871                                         } else {
 872                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
 873                                                 w->state = w->state>=FWS_C ? FWS_U : FWS_INIT;
 874                                         }
 875                                 }
 876                         }
 877                 }
 878                 read_unlock(&fib6_walker_lock);
 879
 880                 node_free(fn);
 881                 if (pn->fn_flags&RTN_RTINFO || SUBTREE(pn))
 882                         return pn;
 883
 884                 rt6_release(pn->leaf);
 885                 pn->leaf = NULL;
 886                 fn = pn;
 887         }
 888 }
 889
 890 static void fib6_del_route(struct fib6_node *fn, struct rt6_info **rtp,
 891     struct nlmsghdr *nlh)
 892 {
 893         struct fib6_walker_t *w;
 894         struct rt6_info *rt = *rtp;
 895
 896         RT6_TRACE("fib6_del_route\n");
 897
 898         /* Unlink it */
 899         *rtp = rt->u.next;
 900         rt->rt6i_node = NULL;
 901         rt6_stats.fib_rt_entries--;
 902
 903         /* Adjust walkers */
 904         read_lock(&fib6_walker_lock);
 905         FOR_WALKERS(w) {
 906                 if (w->state == FWS_C && w->leaf == rt) {
 907                         RT6_TRACE("walker %p adjusted by delroute\n", w);
 908                         w->leaf = rt->u.next;
 909                         if (w->leaf == NULL)
 910                                 w->state = FWS_U;
 911                 }
 912         }
 913         read_unlock(&fib6_walker_lock);
 914
 915         rt->u.next = NULL;
 916
 917         if (fn->leaf == NULL && fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT)
 918                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
 919
 920         /* If it was last route, expunge its radix tree node */
 921         if (fn->leaf == NULL) {
 922                 fn->fn_flags &= ~RTN_RTINFO;
 923                 rt6_stats.fib_route_nodes--;
 924                 fn = fib6_repair_tree(fn);
 925         }
 926
 927         if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) {
 928                 /* This route is used as dummy address holder in some split
 929                  * nodes. It is not leaked, but it still holds other resources,
 930                  * which must be released in time. So, scan ascendant nodes
 931                  * and replace dummy references to this route with references
 932                  * to still alive ones.
 933                  */
 934                 while (fn) {
 935                         if (!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO) && fn->leaf == rt) {
 936                                 fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
 937                                 atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
 938                                 rt6_release(rt);
 939                         }
 940                         fn = fn->parent;
 941                 }
 942                 /* No more references are possiible at this point. */
 943                 if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) BUG();
 944         }
 945
 946         inet6_rt_notify(RTM_DELROUTE, rt, nlh);
 947         rt6_release(rt);
 948 }
 949
 950 int fib6_del(struct rt6_info *rt, struct nlmsghdr *nlh)
 951 {
 952         struct fib6_node *fn = rt->rt6i_node;
 953         struct rt6_info **rtp;
 954
 955 #if RT6_DEBUG >= 2
 956         if (rt->u.dst.obsolete>0) {
 957                 BUG_TRAP(fn==NULL);
 958                 return -ENOENT;
 959         }
 960 #endif
 961         if (fn == NULL || rt == &ip6_null_entry)
 962                 return -ENOENT;
 963
 964         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_RTINFO);
 965
 966         if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
 967                 fib6_prune_clones(fn, rt);
 968
 969         /*
 970          *      Walk the leaf entries looking for ourself
 971          */
 972
 973         for (rtp = &fn->leaf; *rtp; rtp = &(*rtp)->u.next) {
 974                 if (*rtp == rt) {
 975                         fib6_del_route(fn, rtp, nlh);
 976                         return 0;
 977                 }
 978         }
 979         return -ENOENT;
 980 }
 981
 982 /*
 983  *      Tree traversal function.
 984  *
 985  *      Certainly, it is not interrupt safe.
 986  *      However, it is internally reenterable wrt itself and fib6_add/fib6_del.
 987  *      It means, that we can modify tree during walking
 988  *      and use this function for garbage collection, clone pruning,
 989  *      cleaning tree when a device goes down etc. etc.
 990  *
 991  *      It guarantees that every node will be traversed,
 992  *      and that it will be traversed only once.
 993  *
 994  *      Callback function w->func may return:
 995  *      0 -> continue walking.
 996  *      positive value -> walking is suspended (used by tree dumps,
 997  *      and probably by gc, if it will be split to several slices)
 998  *      negative value -> terminate walking.
 999  *
1000  *      The function itself returns:
1001  *      0   -> walk is complete.
1002  *      >0  -> walk is incomplete (i.e. suspended)
1003  *      <0  -> walk is terminated by an error.
1004  */
1005
1006 int fib6_walk_continue(struct fib6_walker_t *w)
1007 {
1008         struct fib6_node *fn, *pn;
1009
1010         for (;;) {
1011                 fn = w->node;
1012                 if (fn == NULL)
1013                         return 0;
1014
1015                 if (w->prune && fn != w->root &&
1016                     fn->fn_flags&RTN_RTINFO && w->state < FWS_C) {
1017                         w->state = FWS_C;
1018                         w->leaf = fn->leaf;
1019                 }
1020                 switch (w->state) {
1021 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1022                 case FWS_S:
1023                         if (SUBTREE(fn)) {
1024                                 w->node = SUBTREE(fn);
1025                                 continue;
1026                         }
1027                         w->state = FWS_L;
1028 #endif
1029                 case FWS_L:
1030                         if (fn->left) {
1031                                 w->node = fn->left;
1032                                 w->state = FWS_INIT;
1033                                 continue;
1034                         }
1035                         w->state = FWS_R;
1036                 case FWS_R:
1037                         if (fn->right) {
1038                                 w->node = fn->right;
1039                                 w->state = FWS_INIT;
1040                                 continue;
1041                         }
1042                         w->state = FWS_C;
1043                         w->leaf = fn->leaf;
1044                 case FWS_C:
1045                         if (w->leaf && fn->fn_flags&RTN_RTINFO) {
1046                                 int err = w->func(w);
1047                                 if (err)
1048                                         return err;
1049                                 continue;
1050                         }
1051                         w->state = FWS_U;
1052                 case FWS_U:
1053                         if (fn == w->root)
1054                                 return 0;
1055                         pn = fn->parent;
1056                         w->node = pn;
1057 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1058                         if (SUBTREE(pn) == fn) {
1059                                 BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1060                                 w->state = FWS_L;
1061                                 continue;
1062                         }
1063 #endif
1064                         if (pn->left == fn) {
1065                                 w->state = FWS_R;
1066                                 continue;
1067                         }
1068                         if (pn->right == fn) {
1069                                 w->state = FWS_C;
1070                                 w->leaf = w->node->leaf;
1071                                 continue;
1072                         }
1073 #if RT6_DEBUG >= 2
1074                         BUG_TRAP(0);
1075 #endif
1076                 }
1077         }
1078 }
1079
1080 int fib6_walk(struct fib6_walker_t *w)
1081 {
1082         int res;
1083
1084         w->state = FWS_INIT;
1085         w->node = w->root;
1086
1087         fib6_walker_link(w);
1088         res = fib6_walk_continue(w);
1089         if (res <= 0)
1090                 fib6_walker_unlink(w);
1091         return res;
1092 }
1093
1094 static int fib6_clean_node(struct fib6_walker_t *w)
1095 {
1096         int res;
1097         struct rt6_info *rt;
1098         struct fib6_cleaner_t *c = (struct fib6_cleaner_t*)w;
1099
1100         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.next) {
1101                 res = c->func(rt, c->arg);
1102                 if (res < 0) {
1103                         w->leaf = rt;
1104                         res = fib6_del(rt, NULL);
1105                         if (res) {
1106 #if RT6_DEBUG >= 2
1107                                 printk(KERN_DEBUG "fib6_clean_node: del failed: rt=%p@%p err=%d\n", rt, rt->rt6i_node, res);
1108 #endif
1109                                 continue;
1110                         }
1111                         return 0;
1112                 }
1113                 BUG_TRAP(res==0);
1114         }
1115         w->leaf = rt;
1116         return 0;
1117 }
1118
1119 /*
1120  *      Convenient frontend to tree walker.
1121  *
1122  *      func is called on each route.
1123  *              It may return -1 -> delete this route.
1124  *                            0  -> continue walking
1125  *
1126  *      prune==1 -> only immediate children of node (certainly,
1127  *      ignoring pure split nodes) will be scanned.
1128  */
1129
1130 void fib6_clean_tree(struct fib6_node *root,
1131                      int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1132                      int prune, void *arg)
1133 {
1134         struct fib6_cleaner_t c;
1135
1136         c.w.root = root;
1137         c.w.func = fib6_clean_node;
1138         c.w.prune = prune;
1139         c.func = func;
1140         c.arg = arg;
1141
1142         fib6_walk(&c.w);
1143 }
1144
1145 static int fib6_prune_clone(struct rt6_info *rt, void *arg)
1146 {
1147         if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1148                 RT6_TRACE("pruning clone %p\n", rt);
1149                 return -1;
1150         }
1151
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt)
1156 {
1157         fib6_clean_tree(fn, fib6_prune_clone, 1, rt);
1158 }
1159
1160 /*
1161  *      Garbage collection
1162  */
1163
1164 static struct fib6_gc_args
1165 {
1166         int                     timeout;
1167         int                     more;
1168 } gc_args;
1169
1170 static int fib6_age(struct rt6_info *rt, void *arg)
1171 {
1172         unsigned long now = jiffies;
1173
1174         /* Age clones. Note, that clones are aged out
1175            only if they are not in use now.
1176          */
1177
1178         /*
1179          *      check addrconf expiration here.
1180          *      They are expired even if they are in use.
1181          */
1182
1183         if (rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES && rt->rt6i_expires) {
1184                 if (time_after(now, rt->rt6i_expires)) {
1185                         RT6_TRACE("expiring %p\n", rt);
1186                         return -1;
1187                 }
1188                 gc_args.more++;
1189         } else if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1190                 if (atomic_read(&rt->u.dst.__refcnt) == 0 &&
1191                     time_after_eq(now, rt->u.dst.lastuse + gc_args.timeout)) {
1192                         RT6_TRACE("aging clone %p\n", rt);
1193                         return -1;
1194                 }
1195                 gc_args.more++;
1196         }
1197
1198         return 0;
1199 }
1200
1201 static spinlock_t fib6_gc_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
1202
1203 void fib6_run_gc(unsigned long dummy)
1204 {
1205         if (dummy != ~0UL) {
1206                 spin_lock_bh(&fib6_gc_lock);
1207                 gc_args.timeout = (int)dummy;
1208         } else {
1209                 local_bh_disable();
1210                 if (!spin_trylock(&fib6_gc_lock)) {
1211                         mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + HZ);
1212                         local_bh_enable();
1213                         return;
1214                 }
1215                 gc_args.timeout = ip6_rt_gc_interval;
1216         }
1217         gc_args.more = 0;
1218
1219
1220         write_lock_bh(&rt6_lock);
1221         fib6_clean_tree(&ip6_routing_table, fib6_age, 0, NULL);
1222         write_unlock_bh(&rt6_lock);
1223
1224         if (gc_args.more)
1225                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
1226         else {
1227                 del_timer(&ip6_fib_timer);
1228                 ip6_fib_timer.expires = 0;
1229         }
1230         spin_unlock_bh(&fib6_gc_lock);
1231 }
1232
1233 void __init fib6_init(void)
1234 {
1235         if (!fib6_node_kmem)
1236                 fib6_node_kmem = kmem_cache_create("fib6_nodes",
1237                                                    sizeof(struct fib6_node),
1238                                                    0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
1239                                                    NULL, NULL);
1240 }
1241
1242 #ifdef MODULE
1243 void fib6_gc_cleanup(void)
1244 {
1245         del_timer(&ip6_fib_timer);
1246 }
1247 #endif
1248
1249