Merge tag 'arm64-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm64/linux
[platform/kernel/linux-rpi.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                 /* Paired with WRITE_ONCE() in fib_release_info() */
1586                 if (READ_ONCE(fi->fib_dead))
1587                         continue;
1588                 if (fa->fa_info->fib_scope < flp->flowi4_scope)
1589                         continue;
1590                 fib_alias_accessed(fa);
1591                 err = fib_props[fa->fa_type].error;
1592                 if (unlikely(err < 0)) {
1593 out_reject:
1594 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1595                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1596 #endif
1597                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, NULL, err);
1598                         return err;
1599                 }
1600                 if (fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD)
1601                         continue;
1602
1603                 if (unlikely(fi->nh)) {
1604                         if (nexthop_is_blackhole(fi->nh)) {
1605                                 err = fib_props[RTN_BLACKHOLE].error;
1606                                 goto out_reject;
1607                         }
1608
1609                         nhc = nexthop_get_nhc_lookup(fi->nh, fib_flags, flp,
1610                                                      &nhsel);
1611                         if (nhc)
1612                                 goto set_result;
1613                         goto miss;
1614                 }
1615
1616                 for (nhsel = 0; nhsel < fib_info_num_path(fi); nhsel++) {
1617                         nhc = fib_info_nhc(fi, nhsel);
1618
1619                         if (!fib_lookup_good_nhc(nhc, fib_flags, flp))
1620                                 continue;
1621 set_result:
1622                         if (!(fib_flags & FIB_LOOKUP_NOREF))
1623                                 refcount_inc(&fi->fib_clntref);
1624
1625                         res->prefix = htonl(n->key);
1626                         res->prefixlen = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
1627                         res->nh_sel = nhsel;
1628                         res->nhc = nhc;
1629                         res->type = fa->fa_type;
1630                         res->scope = fi->fib_scope;
1631                         res->fi = fi;
1632                         res->table = tb;
1633                         res->fa_head = &n->leaf;
1634 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1635                         this_cpu_inc(stats->semantic_match_passed);
1636 #endif
1637                         trace_fib_table_lookup(tb->tb_id, flp, nhc, err);
1638
1639                         return err;
1640                 }
1641         }
1642 miss:
1643 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1644         this_cpu_inc(stats->semantic_match_miss);
1645 #endif
1646         goto backtrace;
1647 }
1648 EXPORT_SYMBOL_GPL(fib_table_lookup);
1649
1650 static void fib_remove_alias(struct trie *t, struct key_vector *tp,
1651                              struct key_vector *l, struct fib_alias *old)
1652 {
1653         /* record the location of the previous list_info entry */
1654         struct hlist_node **pprev = old->fa_list.pprev;
1655         struct fib_alias *fa = hlist_entry(pprev, typeof(*fa), fa_list.next);
1656
1657         /* remove the fib_alias from the list */
1658         hlist_del_rcu(&old->fa_list);
1659
1660         /* if we emptied the list this leaf will be freed and we can sort
1661          * out parent suffix lengths as a part of trie_rebalance
1662          */
1663         if (hlist_empty(&l->leaf)) {
1664                 if (tp->slen == l->slen)
1665                         node_pull_suffix(tp, tp->pos);
1666                 put_child_root(tp, l->key, NULL);
1667                 node_free(l);
1668                 trie_rebalance(t, tp);
1669                 return;
1670         }
1671
1672         /* only access fa if it is pointing at the last valid hlist_node */
1673         if (*pprev)
1674                 return;
1675
1676         /* update the trie with the latest suffix length */
1677         l->slen = fa->fa_slen;
1678         node_pull_suffix(tp, fa->fa_slen);
1679 }
1680
1681 static void fib_notify_alias_delete(struct net *net, u32 key,
1682                                     struct hlist_head *fah,
1683                                     struct fib_alias *fa_to_delete,
1684                                     struct netlink_ext_ack *extack)
1685 {
1686         struct fib_alias *fa_next, *fa_to_notify;
1687         u32 tb_id = fa_to_delete->tb_id;
1688         u8 slen = fa_to_delete->fa_slen;
1689         enum fib_event_type fib_event;
1690
1691         /* Do not notify if we do not care about the route. */
1692         if (fib_find_alias(fah, slen, 0, 0, tb_id, true) != fa_to_delete)
1693                 return;
1694
1695         /* Determine if the route should be replaced by the next route in the
1696          * list.
1697          */
1698         fa_next = hlist_entry_safe(fa_to_delete->fa_list.next,
1699                                    struct fib_alias, fa_list);
1700         if (fa_next && fa_next->fa_slen == slen && fa_next->tb_id == tb_id) {
1701                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE;
1702                 fa_to_notify = fa_next;
1703         } else {
1704                 fib_event = FIB_EVENT_ENTRY_DEL;
1705                 fa_to_notify = fa_to_delete;
1706         }
1707         call_fib_entry_notifiers(net, fib_event, key, KEYLENGTH - slen,
1708                                  fa_to_notify, extack);
1709 }
1710
1711 /* Caller must hold RTNL. */
1712 int fib_table_delete(struct net *net, struct fib_table *tb,
1713                      struct fib_config *cfg, struct netlink_ext_ack *extack)
1714 {
1715         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
1716         struct fib_alias *fa, *fa_to_delete;
1717         struct key_vector *l, *tp;
1718         u8 plen = cfg->fc_dst_len;
1719         u8 slen = KEYLENGTH - plen;
1720         dscp_t dscp;
1721         u32 key;
1722
1723         key = ntohl(cfg->fc_dst);
1724
1725         if (!fib_valid_key_len(key, plen, extack))
1726                 return -EINVAL;
1727
1728         l = fib_find_node(t, &tp, key);
1729         if (!l)
1730                 return -ESRCH;
1731
1732         dscp = cfg->fc_dscp;
1733         fa = fib_find_alias(&l->leaf, slen, dscp, 0, tb->tb_id, false);
1734         if (!fa)
1735                 return -ESRCH;
1736
1737         pr_debug("Deleting %08x/%d dsfield=0x%02x t=%p\n", key, plen,
1738                  inet_dscp_to_dsfield(dscp), t);
1739
1740         fa_to_delete = NULL;
1741         hlist_for_each_entry_from(fa, fa_list) {
1742                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
1743
1744                 if ((fa->fa_slen != slen) ||
1745                     (fa->tb_id != tb->tb_id) ||
1746                     (fa->fa_dscp != dscp))
1747                         break;
1748
1749                 if ((!cfg->fc_type || fa->fa_type == cfg->fc_type) &&
1750                     (cfg->fc_scope == RT_SCOPE_NOWHERE ||
1751                      fa->fa_info->fib_scope == cfg->fc_scope) &&
1752                     (!cfg->fc_prefsrc ||
1753                      fi->fib_prefsrc == cfg->fc_prefsrc) &&
1754                     (!cfg->fc_protocol ||
1755                      fi->fib_protocol == cfg->fc_protocol) &&
1756                     fib_nh_match(net, cfg, fi, extack) == 0 &&
1757                     fib_metrics_match(cfg, fi)) {
1758                         fa_to_delete = fa;
1759                         break;
1760                 }
1761         }
1762
1763         if (!fa_to_delete)
1764                 return -ESRCH;
1765
1766         fib_notify_alias_delete(net, key, &l->leaf, fa_to_delete, extack);
1767         rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(key), fa_to_delete, plen, tb->tb_id,
1768                   &cfg->fc_nlinfo, 0);
1769
1770         if (!plen)
1771                 tb->tb_num_default--;
1772
1773         fib_remove_alias(t, tp, l, fa_to_delete);
1774
1775         if (fa_to_delete->fa_state & FA_S_ACCESSED)
1776                 rt_cache_flush(cfg->fc_nlinfo.nl_net);
1777
1778         fib_release_info(fa_to_delete->fa_info);
1779         alias_free_mem_rcu(fa_to_delete);
1780         return 0;
1781 }
1782
1783 /* Scan for the next leaf starting at the provided key value */
1784 static struct key_vector *leaf_walk_rcu(struct key_vector **tn, t_key key)
1785 {
1786         struct key_vector *pn, *n = *tn;
1787         unsigned long cindex;
1788
1789         /* this loop is meant to try and find the key in the trie */
1790         do {
1791                 /* record parent and next child index */
1792                 pn = n;
1793                 cindex = (key > pn->key) ? get_index(key, pn) : 0;
1794
1795                 if (cindex >> pn->bits)
1796                         break;
1797
1798                 /* descend into the next child */
1799                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1800                 if (!n)
1801                         break;
1802
1803                 /* guarantee forward progress on the keys */
1804                 if (IS_LEAF(n) && (n->key >= key))
1805                         goto found;
1806         } while (IS_TNODE(n));
1807
1808         /* this loop will search for the next leaf with a greater key */
1809         while (!IS_TRIE(pn)) {
1810                 /* if we exhausted the parent node we will need to climb */
1811                 if (cindex >= (1ul << pn->bits)) {
1812                         t_key pkey = pn->key;
1813
1814                         pn = node_parent_rcu(pn);
1815                         cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
1816                         continue;
1817                 }
1818
1819                 /* grab the next available node */
1820                 n = get_child_rcu(pn, cindex++);
1821                 if (!n)
1822                         continue;
1823
1824                 /* no need to compare keys since we bumped the index */
1825                 if (IS_LEAF(n))
1826                         goto found;
1827
1828                 /* Rescan start scanning in new node */
1829                 pn = n;
1830                 cindex = 0;
1831         }
1832
1833         *tn = pn;
1834         return NULL; /* Root of trie */
1835 found:
1836         /* if we are at the limit for keys just return NULL for the tnode */
1837         *tn = pn;
1838         return n;
1839 }
1840
1841 static void fib_trie_free(struct fib_table *tb)
1842 {
1843         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1844         struct key_vector *pn = t->kv;
1845         unsigned long cindex = 1;
1846         struct hlist_node *tmp;
1847         struct fib_alias *fa;
1848
1849         /* walk trie in reverse order and free everything */
1850         for (;;) {
1851                 struct key_vector *n;
1852
1853                 if (!(cindex--)) {
1854                         t_key pkey = pn->key;
1855
1856                         if (IS_TRIE(pn))
1857                                 break;
1858
1859                         n = pn;
1860                         pn = node_parent(pn);
1861
1862                         /* drop emptied tnode */
1863                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
1864                         node_free(n);
1865
1866                         cindex = get_index(pkey, pn);
1867
1868                         continue;
1869                 }
1870
1871                 /* grab the next available node */
1872                 n = get_child(pn, cindex);
1873                 if (!n)
1874                         continue;
1875
1876                 if (IS_TNODE(n)) {
1877                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1878                         pn = n;
1879                         cindex = 1ul << n->bits;
1880
1881                         continue;
1882                 }
1883
1884                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
1885                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
1886                         alias_free_mem_rcu(fa);
1887                 }
1888
1889                 put_child_root(pn, n->key, NULL);
1890                 node_free(n);
1891         }
1892
1893 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
1894         free_percpu(t->stats);
1895 #endif
1896         kfree(tb);
1897 }
1898
1899 struct fib_table *fib_trie_unmerge(struct fib_table *oldtb)
1900 {
1901         struct trie *ot = (struct trie *)oldtb->tb_data;
1902         struct key_vector *l, *tp = ot->kv;
1903         struct fib_table *local_tb;
1904         struct fib_alias *fa;
1905         struct trie *lt;
1906         t_key key = 0;
1907
1908         if (oldtb->tb_data == oldtb->__data)
1909                 return oldtb;
1910
1911         local_tb = fib_trie_table(RT_TABLE_LOCAL, NULL);
1912         if (!local_tb)
1913                 return NULL;
1914
1915         lt = (struct trie *)local_tb->tb_data;
1916
1917         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
1918                 struct key_vector *local_l = NULL, *local_tp;
1919
1920                 hlist_for_each_entry(fa, &l->leaf, fa_list) {
1921                         struct fib_alias *new_fa;
1922
1923                         if (local_tb->tb_id != fa->tb_id)
1924                                 continue;
1925
1926                         /* clone fa for new local table */
1927                         new_fa = kmem_cache_alloc(fn_alias_kmem, GFP_KERNEL);
1928                         if (!new_fa)
1929                                 goto out;
1930
1931                         memcpy(new_fa, fa, sizeof(*fa));
1932
1933                         /* insert clone into table */
1934                         if (!local_l)
1935                                 local_l = fib_find_node(lt, &local_tp, l->key);
1936
1937                         if (fib_insert_alias(lt, local_tp, local_l, new_fa,
1938                                              NULL, l->key)) {
1939                                 kmem_cache_free(fn_alias_kmem, new_fa);
1940                                 goto out;
1941                         }
1942                 }
1943
1944                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
1945                 key = l->key + 1;
1946                 if (key < l->key)
1947                         break;
1948         }
1949
1950         return local_tb;
1951 out:
1952         fib_trie_free(local_tb);
1953
1954         return NULL;
1955 }
1956
1957 /* Caller must hold RTNL */
1958 void fib_table_flush_external(struct fib_table *tb)
1959 {
1960         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
1961         struct key_vector *pn = t->kv;
1962         unsigned long cindex = 1;
1963         struct hlist_node *tmp;
1964         struct fib_alias *fa;
1965
1966         /* walk trie in reverse order */
1967         for (;;) {
1968                 unsigned char slen = 0;
1969                 struct key_vector *n;
1970
1971                 if (!(cindex--)) {
1972                         t_key pkey = pn->key;
1973
1974                         /* cannot resize the trie vector */
1975                         if (IS_TRIE(pn))
1976                                 break;
1977
1978                         /* update the suffix to address pulled leaves */
1979                         if (pn->slen > pn->pos)
1980                                 update_suffix(pn);
1981
1982                         /* resize completed node */
1983                         pn = resize(t, pn);
1984                         cindex = get_index(pkey, pn);
1985
1986                         continue;
1987                 }
1988
1989                 /* grab the next available node */
1990                 n = get_child(pn, cindex);
1991                 if (!n)
1992                         continue;
1993
1994                 if (IS_TNODE(n)) {
1995                         /* record pn and cindex for leaf walking */
1996                         pn = n;
1997                         cindex = 1ul << n->bits;
1998
1999                         continue;
2000                 }
2001
2002                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
2003                         /* if alias was cloned to local then we just
2004                          * need to remove the local copy from main
2005                          */
2006                         if (tb->tb_id != fa->tb_id) {
2007                                 hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2008                                 alias_free_mem_rcu(fa);
2009                                 continue;
2010                         }
2011
2012                         /* record local slen */
2013                         slen = fa->fa_slen;
2014                 }
2015
2016                 /* update leaf slen */
2017                 n->slen = slen;
2018
2019                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2020                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2021                         node_free(n);
2022                 }
2023         }
2024 }
2025
2026 /* Caller must hold RTNL. */
2027 int fib_table_flush(struct net *net, struct fib_table *tb, bool flush_all)
2028 {
2029         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2030         struct nl_info info = { .nl_net = net };
2031         struct key_vector *pn = t->kv;
2032         unsigned long cindex = 1;
2033         struct hlist_node *tmp;
2034         struct fib_alias *fa;
2035         int found = 0;
2036
2037         /* walk trie in reverse order */
2038         for (;;) {
2039                 unsigned char slen = 0;
2040                 struct key_vector *n;
2041
2042                 if (!(cindex--)) {
2043                         t_key pkey = pn->key;
2044
2045                         /* cannot resize the trie vector */
2046                         if (IS_TRIE(pn))
2047                                 break;
2048
2049                         /* update the suffix to address pulled leaves */
2050                         if (pn->slen > pn->pos)
2051                                 update_suffix(pn);
2052
2053                         /* resize completed node */
2054                         pn = resize(t, pn);
2055                         cindex = get_index(pkey, pn);
2056
2057                         continue;
2058                 }
2059
2060                 /* grab the next available node */
2061                 n = get_child(pn, cindex);
2062                 if (!n)
2063                         continue;
2064
2065                 if (IS_TNODE(n)) {
2066                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2067                         pn = n;
2068                         cindex = 1ul << n->bits;
2069
2070                         continue;
2071                 }
2072
2073                 hlist_for_each_entry_safe(fa, tmp, &n->leaf, fa_list) {
2074                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2075
2076                         if (!fi || tb->tb_id != fa->tb_id ||
2077                             (!(fi->fib_flags & RTNH_F_DEAD) &&
2078                              !fib_props[fa->fa_type].error)) {
2079                                 slen = fa->fa_slen;
2080                                 continue;
2081                         }
2082
2083                         /* Do not flush error routes if network namespace is
2084                          * not being dismantled
2085                          */
2086                         if (!flush_all && fib_props[fa->fa_type].error) {
2087                                 slen = fa->fa_slen;
2088                                 continue;
2089                         }
2090
2091                         fib_notify_alias_delete(net, n->key, &n->leaf, fa,
2092                                                 NULL);
2093                         if (fi->pfsrc_removed)
2094                                 rtmsg_fib(RTM_DELROUTE, htonl(n->key), fa,
2095                                           KEYLENGTH - fa->fa_slen, tb->tb_id, &info, 0);
2096                         hlist_del_rcu(&fa->fa_list);
2097                         fib_release_info(fa->fa_info);
2098                         alias_free_mem_rcu(fa);
2099                         found++;
2100                 }
2101
2102                 /* update leaf slen */
2103                 n->slen = slen;
2104
2105                 if (hlist_empty(&n->leaf)) {
2106                         put_child_root(pn, n->key, NULL);
2107                         node_free(n);
2108                 }
2109         }
2110
2111         pr_debug("trie_flush found=%d\n", found);
2112         return found;
2113 }
2114
2115 /* derived from fib_trie_free */
2116 static void __fib_info_notify_update(struct net *net, struct fib_table *tb,
2117                                      struct nl_info *info)
2118 {
2119         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2120         struct key_vector *pn = t->kv;
2121         unsigned long cindex = 1;
2122         struct fib_alias *fa;
2123
2124         for (;;) {
2125                 struct key_vector *n;
2126
2127                 if (!(cindex--)) {
2128                         t_key pkey = pn->key;
2129
2130                         if (IS_TRIE(pn))
2131                                 break;
2132
2133                         pn = node_parent(pn);
2134                         cindex = get_index(pkey, pn);
2135                         continue;
2136                 }
2137
2138                 /* grab the next available node */
2139                 n = get_child(pn, cindex);
2140                 if (!n)
2141                         continue;
2142
2143                 if (IS_TNODE(n)) {
2144                         /* record pn and cindex for leaf walking */
2145                         pn = n;
2146                         cindex = 1ul << n->bits;
2147
2148                         continue;
2149                 }
2150
2151                 hlist_for_each_entry(fa, &n->leaf, fa_list) {
2152                         struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2153
2154                         if (!fi || !fi->nh_updated || fa->tb_id != tb->tb_id)
2155                                 continue;
2156
2157                         rtmsg_fib(RTM_NEWROUTE, htonl(n->key), fa,
2158                                   KEYLENGTH - fa->fa_slen, tb->tb_id,
2159                                   info, NLM_F_REPLACE);
2160                 }
2161         }
2162 }
2163
2164 void fib_info_notify_update(struct net *net, struct nl_info *info)
2165 {
2166         unsigned int h;
2167
2168         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2169                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2170                 struct fib_table *tb;
2171
2172                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist,
2173                                          lockdep_rtnl_is_held())
2174                         __fib_info_notify_update(net, tb, info);
2175         }
2176 }
2177
2178 static int fib_leaf_notify(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2179                            struct notifier_block *nb,
2180                            struct netlink_ext_ack *extack)
2181 {
2182         struct fib_alias *fa;
2183         int last_slen = -1;
2184         int err;
2185
2186         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2187                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2188
2189                 if (!fi)
2190                         continue;
2191
2192                 /* local and main table can share the same trie,
2193                  * so don't notify twice for the same entry.
2194                  */
2195                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2196                         continue;
2197
2198                 if (fa->fa_slen == last_slen)
2199                         continue;
2200
2201                 last_slen = fa->fa_slen;
2202                 err = call_fib_entry_notifier(nb, FIB_EVENT_ENTRY_REPLACE,
2203                                               l->key, KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2204                                               fa, extack);
2205                 if (err)
2206                         return err;
2207         }
2208         return 0;
2209 }
2210
2211 static int fib_table_notify(struct fib_table *tb, struct notifier_block *nb,
2212                             struct netlink_ext_ack *extack)
2213 {
2214         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2215         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2216         t_key key = 0;
2217         int err;
2218
2219         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2220                 err = fib_leaf_notify(l, tb, nb, extack);
2221                 if (err)
2222                         return err;
2223
2224                 key = l->key + 1;
2225                 /* stop in case of wrap around */
2226                 if (key < l->key)
2227                         break;
2228         }
2229         return 0;
2230 }
2231
2232 int fib_notify(struct net *net, struct notifier_block *nb,
2233                struct netlink_ext_ack *extack)
2234 {
2235         unsigned int h;
2236         int err;
2237
2238         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2239                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2240                 struct fib_table *tb;
2241
2242                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2243                         err = fib_table_notify(tb, nb, extack);
2244                         if (err)
2245                                 return err;
2246                 }
2247         }
2248         return 0;
2249 }
2250
2251 static void __trie_free_rcu(struct rcu_head *head)
2252 {
2253         struct fib_table *tb = container_of(head, struct fib_table, rcu);
2254 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2255         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2256
2257         if (tb->tb_data == tb->__data)
2258                 free_percpu(t->stats);
2259 #endif /* CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2260         kfree(tb);
2261 }
2262
2263 void fib_free_table(struct fib_table *tb)
2264 {
2265         call_rcu(&tb->rcu, __trie_free_rcu);
2266 }
2267
2268 static int fn_trie_dump_leaf(struct key_vector *l, struct fib_table *tb,
2269                              struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
2270                              struct fib_dump_filter *filter)
2271 {
2272         unsigned int flags = NLM_F_MULTI;
2273         __be32 xkey = htonl(l->key);
2274         int i, s_i, i_fa, s_fa, err;
2275         struct fib_alias *fa;
2276
2277         if (filter->filter_set ||
2278             !filter->dump_exceptions || !filter->dump_routes)
2279                 flags |= NLM_F_DUMP_FILTERED;
2280
2281         s_i = cb->args[4];
2282         s_fa = cb->args[5];
2283         i = 0;
2284
2285         /* rcu_read_lock is hold by caller */
2286         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2287                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2288
2289                 if (i < s_i)
2290                         goto next;
2291
2292                 i_fa = 0;
2293
2294                 if (tb->tb_id != fa->tb_id)
2295                         goto next;
2296
2297                 if (filter->filter_set) {
2298                         if (filter->rt_type && fa->fa_type != filter->rt_type)
2299                                 goto next;
2300
2301                         if ((filter->protocol &&
2302                              fi->fib_protocol != filter->protocol))
2303                                 goto next;
2304
2305                         if (filter->dev &&
2306                             !fib_info_nh_uses_dev(fi, filter->dev))
2307                                 goto next;
2308                 }
2309
2310                 if (filter->dump_routes) {
2311                         if (!s_fa) {
2312                                 struct fib_rt_info fri;
2313
2314                                 fri.fi = fi;
2315                                 fri.tb_id = tb->tb_id;
2316                                 fri.dst = xkey;
2317                                 fri.dst_len = KEYLENGTH - fa->fa_slen;
2318                                 fri.dscp = fa->fa_dscp;
2319                                 fri.type = fa->fa_type;
2320                                 fri.offload = READ_ONCE(fa->offload);
2321                                 fri.trap = READ_ONCE(fa->trap);
2322                                 fri.offload_failed = READ_ONCE(fa->offload_failed);
2323                                 err = fib_dump_info(skb,
2324                                                     NETLINK_CB(cb->skb).portid,
2325                                                     cb->nlh->nlmsg_seq,
2326                                                     RTM_NEWROUTE, &fri, flags);
2327                                 if (err < 0)
2328                                         goto stop;
2329                         }
2330
2331                         i_fa++;
2332                 }
2333
2334                 if (filter->dump_exceptions) {
2335                         err = fib_dump_info_fnhe(skb, cb, tb->tb_id, fi,
2336                                                  &i_fa, s_fa, flags);
2337                         if (err < 0)
2338                                 goto stop;
2339                 }
2340
2341 next:
2342                 i++;
2343         }
2344
2345         cb->args[4] = i;
2346         return skb->len;
2347
2348 stop:
2349         cb->args[4] = i;
2350         cb->args[5] = i_fa;
2351         return err;
2352 }
2353
2354 /* rcu_read_lock needs to be hold by caller from readside */
2355 int fib_table_dump(struct fib_table *tb, struct sk_buff *skb,
2356                    struct netlink_callback *cb, struct fib_dump_filter *filter)
2357 {
2358         struct trie *t = (struct trie *)tb->tb_data;
2359         struct key_vector *l, *tp = t->kv;
2360         /* Dump starting at last key.
2361          * Note: 0.0.0.0/0 (ie default) is first key.
2362          */
2363         int count = cb->args[2];
2364         t_key key = cb->args[3];
2365
2366         /* First time here, count and key are both always 0. Count > 0
2367          * and key == 0 means the dump has wrapped around and we are done.
2368          */
2369         if (count && !key)
2370                 return skb->len;
2371
2372         while ((l = leaf_walk_rcu(&tp, key)) != NULL) {
2373                 int err;
2374
2375                 err = fn_trie_dump_leaf(l, tb, skb, cb, filter);
2376                 if (err < 0) {
2377                         cb->args[3] = key;
2378                         cb->args[2] = count;
2379                         return err;
2380                 }
2381
2382                 ++count;
2383                 key = l->key + 1;
2384
2385                 memset(&cb->args[4], 0,
2386                        sizeof(cb->args) - 4*sizeof(cb->args[0]));
2387
2388                 /* stop loop if key wrapped back to 0 */
2389                 if (key < l->key)
2390                         break;
2391         }
2392
2393         cb->args[3] = key;
2394         cb->args[2] = count;
2395
2396         return skb->len;
2397 }
2398
2399 void __init fib_trie_init(void)
2400 {
2401         fn_alias_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_alias",
2402                                           sizeof(struct fib_alias),
2403                                           0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2404
2405         trie_leaf_kmem = kmem_cache_create("ip_fib_trie",
2406                                            LEAF_SIZE,
2407                                            0, SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
2408 }
2409
2410 struct fib_table *fib_trie_table(u32 id, struct fib_table *alias)
2411 {
2412         struct fib_table *tb;
2413         struct trie *t;
2414         size_t sz = sizeof(*tb);
2415
2416         if (!alias)
2417                 sz += sizeof(struct trie);
2418
2419         tb = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
2420         if (!tb)
2421                 return NULL;
2422
2423         tb->tb_id = id;
2424         tb->tb_num_default = 0;
2425         tb->tb_data = (alias ? alias->__data : tb->__data);
2426
2427         if (alias)
2428                 return tb;
2429
2430         t = (struct trie *) tb->tb_data;
2431         t->kv[0].pos = KEYLENGTH;
2432         t->kv[0].slen = KEYLENGTH;
2433 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2434         t->stats = alloc_percpu(struct trie_use_stats);
2435         if (!t->stats) {
2436                 kfree(tb);
2437                 tb = NULL;
2438         }
2439 #endif
2440
2441         return tb;
2442 }
2443
2444 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2445 /* Depth first Trie walk iterator */
2446 struct fib_trie_iter {
2447         struct seq_net_private p;
2448         struct fib_table *tb;
2449         struct key_vector *tnode;
2450         unsigned int index;
2451         unsigned int depth;
2452 };
2453
2454 static struct key_vector *fib_trie_get_next(struct fib_trie_iter *iter)
2455 {
2456         unsigned long cindex = iter->index;
2457         struct key_vector *pn = iter->tnode;
2458         t_key pkey;
2459
2460         pr_debug("get_next iter={node=%p index=%d depth=%d}\n",
2461                  iter->tnode, iter->index, iter->depth);
2462
2463         while (!IS_TRIE(pn)) {
2464                 while (cindex < child_length(pn)) {
2465                         struct key_vector *n = get_child_rcu(pn, cindex++);
2466
2467                         if (!n)
2468                                 continue;
2469
2470                         if (IS_LEAF(n)) {
2471                                 iter->tnode = pn;
2472                                 iter->index = cindex;
2473                         } else {
2474                                 /* push down one level */
2475                                 iter->tnode = n;
2476                                 iter->index = 0;
2477                                 ++iter->depth;
2478                         }
2479
2480                         return n;
2481                 }
2482
2483                 /* Current node exhausted, pop back up */
2484                 pkey = pn->key;
2485                 pn = node_parent_rcu(pn);
2486                 cindex = get_index(pkey, pn) + 1;
2487                 --iter->depth;
2488         }
2489
2490         /* record root node so further searches know we are done */
2491         iter->tnode = pn;
2492         iter->index = 0;
2493
2494         return NULL;
2495 }
2496
2497 static struct key_vector *fib_trie_get_first(struct fib_trie_iter *iter,
2498                                              struct trie *t)
2499 {
2500         struct key_vector *n, *pn;
2501
2502         if (!t)
2503                 return NULL;
2504
2505         pn = t->kv;
2506         n = rcu_dereference(pn->tnode[0]);
2507         if (!n)
2508                 return NULL;
2509
2510         if (IS_TNODE(n)) {
2511                 iter->tnode = n;
2512                 iter->index = 0;
2513                 iter->depth = 1;
2514         } else {
2515                 iter->tnode = pn;
2516                 iter->index = 0;
2517                 iter->depth = 0;
2518         }
2519
2520         return n;
2521 }
2522
2523 static void trie_collect_stats(struct trie *t, struct trie_stat *s)
2524 {
2525         struct key_vector *n;
2526         struct fib_trie_iter iter;
2527
2528         memset(s, 0, sizeof(*s));
2529
2530         rcu_read_lock();
2531         for (n = fib_trie_get_first(&iter, t); n; n = fib_trie_get_next(&iter)) {
2532                 if (IS_LEAF(n)) {
2533                         struct fib_alias *fa;
2534
2535                         s->leaves++;
2536                         s->totdepth += iter.depth;
2537                         if (iter.depth > s->maxdepth)
2538                                 s->maxdepth = iter.depth;
2539
2540                         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list)
2541                                 ++s->prefixes;
2542                 } else {
2543                         s->tnodes++;
2544                         if (n->bits < MAX_STAT_DEPTH)
2545                                 s->nodesizes[n->bits]++;
2546                         s->nullpointers += tn_info(n)->empty_children;
2547                 }
2548         }
2549         rcu_read_unlock();
2550 }
2551
2552 /*
2553  *      This outputs /proc/net/fib_triestats
2554  */
2555 static void trie_show_stats(struct seq_file *seq, struct trie_stat *stat)
2556 {
2557         unsigned int i, max, pointers, bytes, avdepth;
2558
2559         if (stat->leaves)
2560                 avdepth = stat->totdepth*100 / stat->leaves;
2561         else
2562                 avdepth = 0;
2563
2564         seq_printf(seq, "\tAver depth:     %u.%02d\n",
2565                    avdepth / 100, avdepth % 100);
2566         seq_printf(seq, "\tMax depth:      %u\n", stat->maxdepth);
2567
2568         seq_printf(seq, "\tLeaves:         %u\n", stat->leaves);
2569         bytes = LEAF_SIZE * stat->leaves;
2570
2571         seq_printf(seq, "\tPrefixes:       %u\n", stat->prefixes);
2572         bytes += sizeof(struct fib_alias) * stat->prefixes;
2573
2574         seq_printf(seq, "\tInternal nodes: %u\n\t", stat->tnodes);
2575         bytes += TNODE_SIZE(0) * stat->tnodes;
2576
2577         max = MAX_STAT_DEPTH;
2578         while (max > 0 && stat->nodesizes[max-1] == 0)
2579                 max--;
2580
2581         pointers = 0;
2582         for (i = 1; i < max; i++)
2583                 if (stat->nodesizes[i] != 0) {
2584                         seq_printf(seq, "  %u: %u",  i, stat->nodesizes[i]);
2585                         pointers += (1<<i) * stat->nodesizes[i];
2586                 }
2587         seq_putc(seq, '\n');
2588         seq_printf(seq, "\tPointers: %u\n", pointers);
2589
2590         bytes += sizeof(struct key_vector *) * pointers;
2591         seq_printf(seq, "Null ptrs: %u\n", stat->nullpointers);
2592         seq_printf(seq, "Total size: %u  kB\n", (bytes + 1023) / 1024);
2593 }
2594
2595 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2596 static void trie_show_usage(struct seq_file *seq,
2597                             const struct trie_use_stats __percpu *stats)
2598 {
2599         struct trie_use_stats s = { 0 };
2600         int cpu;
2601
2602         /* loop through all of the CPUs and gather up the stats */
2603         for_each_possible_cpu(cpu) {
2604                 const struct trie_use_stats *pcpu = per_cpu_ptr(stats, cpu);
2605
2606                 s.gets += pcpu->gets;
2607                 s.backtrack += pcpu->backtrack;
2608                 s.semantic_match_passed += pcpu->semantic_match_passed;
2609                 s.semantic_match_miss += pcpu->semantic_match_miss;
2610                 s.null_node_hit += pcpu->null_node_hit;
2611                 s.resize_node_skipped += pcpu->resize_node_skipped;
2612         }
2613
2614         seq_printf(seq, "\nCounters:\n---------\n");
2615         seq_printf(seq, "gets = %u\n", s.gets);
2616         seq_printf(seq, "backtracks = %u\n", s.backtrack);
2617         seq_printf(seq, "semantic match passed = %u\n",
2618                    s.semantic_match_passed);
2619         seq_printf(seq, "semantic match miss = %u\n", s.semantic_match_miss);
2620         seq_printf(seq, "null node hit= %u\n", s.null_node_hit);
2621         seq_printf(seq, "skipped node resize = %u\n\n", s.resize_node_skipped);
2622 }
2623 #endif /*  CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS */
2624
2625 static void fib_table_print(struct seq_file *seq, struct fib_table *tb)
2626 {
2627         if (tb->tb_id == RT_TABLE_LOCAL)
2628                 seq_puts(seq, "Local:\n");
2629         else if (tb->tb_id == RT_TABLE_MAIN)
2630                 seq_puts(seq, "Main:\n");
2631         else
2632                 seq_printf(seq, "Id %d:\n", tb->tb_id);
2633 }
2634
2635
2636 static int fib_triestat_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2637 {
2638         struct net *net = seq->private;
2639         unsigned int h;
2640
2641         seq_printf(seq,
2642                    "Basic info: size of leaf:"
2643                    " %zd bytes, size of tnode: %zd bytes.\n",
2644                    LEAF_SIZE, TNODE_SIZE(0));
2645
2646         rcu_read_lock();
2647         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2648                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2649                 struct fib_table *tb;
2650
2651                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2652                         struct trie *t = (struct trie *) tb->tb_data;
2653                         struct trie_stat stat;
2654
2655                         if (!t)
2656                                 continue;
2657
2658                         fib_table_print(seq, tb);
2659
2660                         trie_collect_stats(t, &stat);
2661                         trie_show_stats(seq, &stat);
2662 #ifdef CONFIG_IP_FIB_TRIE_STATS
2663                         trie_show_usage(seq, t->stats);
2664 #endif
2665                 }
2666                 cond_resched_rcu();
2667         }
2668         rcu_read_unlock();
2669
2670         return 0;
2671 }
2672
2673 static struct key_vector *fib_trie_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
2674 {
2675         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2676         struct net *net = seq_file_net(seq);
2677         loff_t idx = 0;
2678         unsigned int h;
2679
2680         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
2681                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2682                 struct fib_table *tb;
2683
2684                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2685                         struct key_vector *n;
2686
2687                         for (n = fib_trie_get_first(iter,
2688                                                     (struct trie *) tb->tb_data);
2689                              n; n = fib_trie_get_next(iter))
2690                                 if (pos == idx++) {
2691                                         iter->tb = tb;
2692                                         return n;
2693                                 }
2694                 }
2695         }
2696
2697         return NULL;
2698 }
2699
2700 static void *fib_trie_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2701         __acquires(RCU)
2702 {
2703         rcu_read_lock();
2704         return fib_trie_get_idx(seq, *pos);
2705 }
2706
2707 static void *fib_trie_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2708 {
2709         struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2710         struct net *net = seq_file_net(seq);
2711         struct fib_table *tb = iter->tb;
2712         struct hlist_node *tb_node;
2713         unsigned int h;
2714         struct key_vector *n;
2715
2716         ++*pos;
2717         /* next node in same table */
2718         n = fib_trie_get_next(iter);
2719         if (n)
2720                 return n;
2721
2722         /* walk rest of this hash chain */
2723         h = tb->tb_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
2724         while ((tb_node = rcu_dereference(hlist_next_rcu(&tb->tb_hlist)))) {
2725                 tb = hlist_entry(tb_node, struct fib_table, tb_hlist);
2726                 n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2727                 if (n)
2728                         goto found;
2729         }
2730
2731         /* new hash chain */
2732         while (++h < FIB_TABLE_HASHSZ) {
2733                 struct hlist_head *head = &net->ipv4.fib_table_hash[h];
2734                 hlist_for_each_entry_rcu(tb, head, tb_hlist) {
2735                         n = fib_trie_get_first(iter, (struct trie *) tb->tb_data);
2736                         if (n)
2737                                 goto found;
2738                 }
2739         }
2740         return NULL;
2741
2742 found:
2743         iter->tb = tb;
2744         return n;
2745 }
2746
2747 static void fib_trie_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2748         __releases(RCU)
2749 {
2750         rcu_read_unlock();
2751 }
2752
2753 static void seq_indent(struct seq_file *seq, int n)
2754 {
2755         while (n-- > 0)
2756                 seq_puts(seq, "   ");
2757 }
2758
2759 static inline const char *rtn_scope(char *buf, size_t len, enum rt_scope_t s)
2760 {
2761         switch (s) {
2762         case RT_SCOPE_UNIVERSE: return "universe";
2763         case RT_SCOPE_SITE:     return "site";
2764         case RT_SCOPE_LINK:     return "link";
2765         case RT_SCOPE_HOST:     return "host";
2766         case RT_SCOPE_NOWHERE:  return "nowhere";
2767         default:
2768                 snprintf(buf, len, "scope=%d", s);
2769                 return buf;
2770         }
2771 }
2772
2773 static const char *const rtn_type_names[__RTN_MAX] = {
2774         [RTN_UNSPEC] = "UNSPEC",
2775         [RTN_UNICAST] = "UNICAST",
2776         [RTN_LOCAL] = "LOCAL",
2777         [RTN_BROADCAST] = "BROADCAST",
2778         [RTN_ANYCAST] = "ANYCAST",
2779         [RTN_MULTICAST] = "MULTICAST",
2780         [RTN_BLACKHOLE] = "BLACKHOLE",
2781         [RTN_UNREACHABLE] = "UNREACHABLE",
2782         [RTN_PROHIBIT] = "PROHIBIT",
2783         [RTN_THROW] = "THROW",
2784         [RTN_NAT] = "NAT",
2785         [RTN_XRESOLVE] = "XRESOLVE",
2786 };
2787
2788 static inline const char *rtn_type(char *buf, size_t len, unsigned int t)
2789 {
2790         if (t < __RTN_MAX && rtn_type_names[t])
2791                 return rtn_type_names[t];
2792         snprintf(buf, len, "type %u", t);
2793         return buf;
2794 }
2795
2796 /* Pretty print the trie */
2797 static int fib_trie_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2798 {
2799         const struct fib_trie_iter *iter = seq->private;
2800         struct key_vector *n = v;
2801
2802         if (IS_TRIE(node_parent_rcu(n)))
2803                 fib_table_print(seq, iter->tb);
2804
2805         if (IS_TNODE(n)) {
2806                 __be32 prf = htonl(n->key);
2807
2808                 seq_indent(seq, iter->depth-1);
2809                 seq_printf(seq, "  +-- %pI4/%zu %u %u %u\n",
2810                            &prf, KEYLENGTH - n->pos - n->bits, n->bits,
2811                            tn_info(n)->full_children,
2812                            tn_info(n)->empty_children);
2813         } else {
2814                 __be32 val = htonl(n->key);
2815                 struct fib_alias *fa;
2816
2817                 seq_indent(seq, iter->depth);
2818                 seq_printf(seq, "  |-- %pI4\n", &val);
2819
2820                 hlist_for_each_entry_rcu(fa, &n->leaf, fa_list) {
2821                         char buf1[32], buf2[32];
2822
2823                         seq_indent(seq, iter->depth + 1);
2824                         seq_printf(seq, "  /%zu %s %s",
2825                                    KEYLENGTH - fa->fa_slen,
2826                                    rtn_scope(buf1, sizeof(buf1),
2827                                              fa->fa_info->fib_scope),
2828                                    rtn_type(buf2, sizeof(buf2),
2829                                             fa->fa_type));
2830                         if (fa->fa_dscp)
2831                                 seq_printf(seq, " tos=%d",
2832                                            inet_dscp_to_dsfield(fa->fa_dscp));
2833                         seq_putc(seq, '\n');
2834                 }
2835         }
2836
2837         return 0;
2838 }
2839
2840 static const struct seq_operations fib_trie_seq_ops = {
2841         .start  = fib_trie_seq_start,
2842         .next   = fib_trie_seq_next,
2843         .stop   = fib_trie_seq_stop,
2844         .show   = fib_trie_seq_show,
2845 };
2846
2847 struct fib_route_iter {
2848         struct seq_net_private p;
2849         struct fib_table *main_tb;
2850         struct key_vector *tnode;
2851         loff_t  pos;
2852         t_key   key;
2853 };
2854
2855 static struct key_vector *fib_route_get_idx(struct fib_route_iter *iter,
2856                                             loff_t pos)
2857 {
2858         struct key_vector *l, **tp = &iter->tnode;
2859         t_key key;
2860
2861         /* use cached location of previously found key */
2862         if (iter->pos > 0 && pos >= iter->pos) {
2863                 key = iter->key;
2864         } else {
2865                 iter->pos = 1;
2866                 key = 0;
2867         }
2868
2869         pos -= iter->pos;
2870
2871         while ((l = leaf_walk_rcu(tp, key)) && (pos-- > 0)) {
2872                 key = l->key + 1;
2873                 iter->pos++;
2874                 l = NULL;
2875
2876                 /* handle unlikely case of a key wrap */
2877                 if (!key)
2878                         break;
2879         }
2880
2881         if (l)
2882                 iter->key = l->key;     /* remember it */
2883         else
2884                 iter->pos = 0;          /* forget it */
2885
2886         return l;
2887 }
2888
2889 static void *fib_route_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2890         __acquires(RCU)
2891 {
2892         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2893         struct fib_table *tb;
2894         struct trie *t;
2895
2896         rcu_read_lock();
2897
2898         tb = fib_get_table(seq_file_net(seq), RT_TABLE_MAIN);
2899         if (!tb)
2900                 return NULL;
2901
2902         iter->main_tb = tb;
2903         t = (struct trie *)tb->tb_data;
2904         iter->tnode = t->kv;
2905
2906         if (*pos != 0)
2907                 return fib_route_get_idx(iter, *pos);
2908
2909         iter->pos = 0;
2910         iter->key = KEY_MAX;
2911
2912         return SEQ_START_TOKEN;
2913 }
2914
2915 static void *fib_route_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2916 {
2917         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2918         struct key_vector *l = NULL;
2919         t_key key = iter->key + 1;
2920
2921         ++*pos;
2922
2923         /* only allow key of 0 for start of sequence */
2924         if ((v == SEQ_START_TOKEN) || key)
2925                 l = leaf_walk_rcu(&iter->tnode, key);
2926
2927         if (l) {
2928                 iter->key = l->key;
2929                 iter->pos++;
2930         } else {
2931                 iter->pos = 0;
2932         }
2933
2934         return l;
2935 }
2936
2937 static void fib_route_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2938         __releases(RCU)
2939 {
2940         rcu_read_unlock();
2941 }
2942
2943 static unsigned int fib_flag_trans(int type, __be32 mask, struct fib_info *fi)
2944 {
2945         unsigned int flags = 0;
2946
2947         if (type == RTN_UNREACHABLE || type == RTN_PROHIBIT)
2948                 flags = RTF_REJECT;
2949         if (fi) {
2950                 const struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
2951
2952                 if (nhc->nhc_gw.ipv4)
2953                         flags |= RTF_GATEWAY;
2954         }
2955         if (mask == htonl(0xFFFFFFFF))
2956                 flags |= RTF_HOST;
2957         flags |= RTF_UP;
2958         return flags;
2959 }
2960
2961 /*
2962  *      This outputs /proc/net/route.
2963  *      The format of the file is not supposed to be changed
2964  *      and needs to be same as fib_hash output to avoid breaking
2965  *      legacy utilities
2966  */
2967 static int fib_route_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
2968 {
2969         struct fib_route_iter *iter = seq->private;
2970         struct fib_table *tb = iter->main_tb;
2971         struct fib_alias *fa;
2972         struct key_vector *l = v;
2973         __be32 prefix;
2974
2975         if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2976                 seq_printf(seq, "%-127s\n", "Iface\tDestination\tGateway "
2977                            "\tFlags\tRefCnt\tUse\tMetric\tMask\t\tMTU"
2978                            "\tWindow\tIRTT");
2979                 return 0;
2980         }
2981
2982         prefix = htonl(l->key);
2983
2984         hlist_for_each_entry_rcu(fa, &l->leaf, fa_list) {
2985                 struct fib_info *fi = fa->fa_info;
2986                 __be32 mask = inet_make_mask(KEYLENGTH - fa->fa_slen);
2987                 unsigned int flags = fib_flag_trans(fa->fa_type, mask, fi);
2988
2989                 if ((fa->fa_type == RTN_BROADCAST) ||
2990                     (fa->fa_type == RTN_MULTICAST))
2991                         continue;
2992
2993                 if (fa->tb_id != tb->tb_id)
2994                         continue;
2995
2996                 seq_setwidth(seq, 127);
2997
2998                 if (fi) {
2999                         struct fib_nh_common *nhc = fib_info_nhc(fi, 0);
3000                         __be32 gw = 0;
3001
3002                         if (nhc->nhc_gw_family == AF_INET)
3003                                 gw = nhc->nhc_gw.ipv4;
3004
3005                         seq_printf(seq,
3006                                    "%s\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
3007                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
3008                                    nhc->nhc_dev ? nhc->nhc_dev->name : "*",
3009                                    prefix, gw, flags, 0, 0,
3010                                    fi->fib_priority,
3011                                    mask,
3012                                    (fi->fib_advmss ?
3013                                     fi->fib_advmss + 40 : 0),
3014                                    fi->fib_window,
3015                                    fi->fib_rtt >> 3);
3016                 } else {
3017                         seq_printf(seq,
3018                                    "*\t%08X\t%08X\t%04X\t%d\t%u\t"
3019                                    "%d\t%08X\t%d\t%u\t%u",
3020                                    prefix, 0, flags, 0, 0, 0,
3021                                    mask, 0, 0, 0);
3022                 }
3023                 seq_pad(seq, '\n');
3024         }
3025
3026         return 0;
3027 }
3028
3029 static const struct seq_operations fib_route_seq_ops = {
3030         .start  = fib_route_seq_start,
3031         .next   = fib_route_seq_next,
3032         .stop   = fib_route_seq_stop,
3033         .show   = fib_route_seq_show,
3034 };
3035
3036 int __net_init fib_proc_init(struct net *net)
3037 {
3038         if (!proc_create_net("fib_trie", 0444, net->proc_net, &fib_trie_seq_ops,
3039                         sizeof(struct fib_trie_iter)))
3040                 goto out1;
3041
3042         if (!proc_create_net_single("fib_triestat", 0444, net->proc_net,
3043                         fib_triestat_seq_show, NULL))
3044                 goto out2;
3045
3046         if (!proc_create_net("route", 0444, net->proc_net, &fib_route_seq_ops,
3047                         sizeof(struct fib_route_iter)))
3048                 goto out3;
3049
3050         return 0;
3051
3052 out3:
3053         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3054 out2:
3055         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3056 out1:
3057         return -ENOMEM;
3058 }
3059
3060 void __net_exit fib_proc_exit(struct net *net)
3061 {
3062         remove_proc_entry("fib_trie", net->proc_net);
3063         remove_proc_entry("fib_triestat", net->proc_net);
3064         remove_proc_entry("route", net->proc_net);
3065 }
3066
3067 #endif /* CONFIG_PROC_FS */