[NETNS][IPV6] ip6_fib - dynamically allocate the fib tables
[safe/jmp/linux-2.6] / net / ipv6 / ip6_fib.c
1 /*
2  *      Linux INET6 implementation
3  *      Forwarding Information Database
4  *
5  *      Authors:
6  *      Pedro Roque             <roque@di.fc.ul.pt>
7  *
8  *      $Id: ip6_fib.c,v 1.25 2001/10/31 21:55:55 davem Exp $
9  *
10  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
11  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
12  *      as published by the Free Software Foundation; either version
13  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
14  */
15
16 /*
17  *      Changes:
18  *      Yuji SEKIYA @USAGI:     Support default route on router node;
19  *                              remove ip6_null_entry from the top of
20  *                              routing table.
21  *      Ville Nuorvala:         Fixed routing subtrees.
22  */
23 #include <linux/errno.h>
24 #include <linux/types.h>
25 #include <linux/net.h>
26 #include <linux/route.h>
27 #include <linux/netdevice.h>
28 #include <linux/in6.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/list.h>
31
32 #ifdef  CONFIG_PROC_FS
33 #include <linux/proc_fs.h>
34 #endif
35
36 #include <net/ipv6.h>
37 #include <net/ndisc.h>
38 #include <net/addrconf.h>
39
40 #include <net/ip6_fib.h>
41 #include <net/ip6_route.h>
42
43 #define RT6_DEBUG 2
44
45 #if RT6_DEBUG >= 3
46 #define RT6_TRACE(x...) printk(KERN_DEBUG x)
47 #else
48 #define RT6_TRACE(x...) do { ; } while (0)
49 #endif
50
51 struct rt6_statistics   rt6_stats;
52
53 static struct kmem_cache * fib6_node_kmem __read_mostly;
54
55 enum fib_walk_state_t
56 {
57 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
58         FWS_S,
59 #endif
60         FWS_L,
61         FWS_R,
62         FWS_C,
63         FWS_U
64 };
65
66 struct fib6_cleaner_t
67 {
68         struct fib6_walker_t w;
69         int (*func)(struct rt6_info *, void *arg);
70         void *arg;
71 };
72
73 static DEFINE_RWLOCK(fib6_walker_lock);
74
75 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
76 #define FWS_INIT FWS_S
77 #else
78 #define FWS_INIT FWS_L
79 #endif
80
81 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt);
82 static struct rt6_info * fib6_find_prefix(struct fib6_node *fn);
83 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn);
84 static int fib6_walk(struct fib6_walker_t *w);
85 static int fib6_walk_continue(struct fib6_walker_t *w);
86
87 /*
88  *      A routing update causes an increase of the serial number on the
89  *      affected subtree. This allows for cached routes to be asynchronously
90  *      tested when modifications are made to the destination cache as a
91  *      result of redirects, path MTU changes, etc.
92  */
93
94 static __u32 rt_sernum;
95
96 static DEFINE_TIMER(ip6_fib_timer, fib6_run_gc, 0, 0);
97
98 static struct fib6_walker_t fib6_walker_list = {
99         .prev   = &fib6_walker_list,
100         .next   = &fib6_walker_list,
101 };
102
103 #define FOR_WALKERS(w) for ((w)=fib6_walker_list.next; (w) != &fib6_walker_list; (w)=(w)->next)
104
105 static inline void fib6_walker_link(struct fib6_walker_t *w)
106 {
107         write_lock_bh(&fib6_walker_lock);
108         w->next = fib6_walker_list.next;
109         w->prev = &fib6_walker_list;
110         w->next->prev = w;
111         w->prev->next = w;
112         write_unlock_bh(&fib6_walker_lock);
113 }
114
115 static inline void fib6_walker_unlink(struct fib6_walker_t *w)
116 {
117         write_lock_bh(&fib6_walker_lock);
118         w->next->prev = w->prev;
119         w->prev->next = w->next;
120         w->prev = w->next = w;
121         write_unlock_bh(&fib6_walker_lock);
122 }
123 static __inline__ u32 fib6_new_sernum(void)
124 {
125         u32 n = ++rt_sernum;
126         if ((__s32)n <= 0)
127                 rt_sernum = n = 1;
128         return n;
129 }
130
131 /*
132  *      Auxiliary address test functions for the radix tree.
133  *
134  *      These assume a 32bit processor (although it will work on
135  *      64bit processors)
136  */
137
138 /*
139  *      test bit
140  */
141
142 static __inline__ __be32 addr_bit_set(void *token, int fn_bit)
143 {
144         __be32 *addr = token;
145
146         return htonl(1 << ((~fn_bit)&0x1F)) & addr[fn_bit>>5];
147 }
148
149 static __inline__ struct fib6_node * node_alloc(void)
150 {
151         struct fib6_node *fn;
152
153         fn = kmem_cache_zalloc(fib6_node_kmem, GFP_ATOMIC);
154
155         return fn;
156 }
157
158 static __inline__ void node_free(struct fib6_node * fn)
159 {
160         kmem_cache_free(fib6_node_kmem, fn);
161 }
162
163 static __inline__ void rt6_release(struct rt6_info *rt)
164 {
165         if (atomic_dec_and_test(&rt->rt6i_ref))
166                 dst_free(&rt->u.dst);
167 }
168
169 static struct fib6_table *fib6_main_tbl;
170
171 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
172 #define FIB_TABLE_HASHSZ 256
173 #else
174 #define FIB_TABLE_HASHSZ 1
175 #endif
176 static struct hlist_head *fib_table_hash;
177
178 static void fib6_link_table(struct fib6_table *tb)
179 {
180         unsigned int h;
181
182         /*
183          * Initialize table lock at a single place to give lockdep a key,
184          * tables aren't visible prior to being linked to the list.
185          */
186         rwlock_init(&tb->tb6_lock);
187
188         h = tb->tb6_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
189
190         /*
191          * No protection necessary, this is the only list mutatation
192          * operation, tables never disappear once they exist.
193          */
194         hlist_add_head_rcu(&tb->tb6_hlist, &fib_table_hash[h]);
195 }
196
197 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
198
199 static struct fib6_table *fib6_local_tbl;
200
201 static struct fib6_table *fib6_alloc_table(u32 id)
202 {
203         struct fib6_table *table;
204
205         table = kzalloc(sizeof(*table), GFP_ATOMIC);
206         if (table != NULL) {
207                 table->tb6_id = id;
208                 table->tb6_root.leaf = &ip6_null_entry;
209                 table->tb6_root.fn_flags = RTN_ROOT | RTN_TL_ROOT | RTN_RTINFO;
210         }
211
212         return table;
213 }
214
215 struct fib6_table *fib6_new_table(u32 id)
216 {
217         struct fib6_table *tb;
218
219         if (id == 0)
220                 id = RT6_TABLE_MAIN;
221         tb = fib6_get_table(id);
222         if (tb)
223                 return tb;
224
225         tb = fib6_alloc_table(id);
226         if (tb != NULL)
227                 fib6_link_table(tb);
228
229         return tb;
230 }
231
232 struct fib6_table *fib6_get_table(u32 id)
233 {
234         struct fib6_table *tb;
235         struct hlist_node *node;
236         unsigned int h;
237
238         if (id == 0)
239                 id = RT6_TABLE_MAIN;
240         h = id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
241         rcu_read_lock();
242         hlist_for_each_entry_rcu(tb, node, &fib_table_hash[h], tb6_hlist) {
243                 if (tb->tb6_id == id) {
244                         rcu_read_unlock();
245                         return tb;
246                 }
247         }
248         rcu_read_unlock();
249
250         return NULL;
251 }
252
253 static void __init fib6_tables_init(void)
254 {
255         fib6_link_table(fib6_main_tbl);
256         fib6_link_table(fib6_local_tbl);
257 }
258
259 #else
260
261 struct fib6_table *fib6_new_table(u32 id)
262 {
263         return fib6_get_table(id);
264 }
265
266 struct fib6_table *fib6_get_table(u32 id)
267 {
268         return fib6_main_tbl;
269 }
270
271 struct dst_entry *fib6_rule_lookup(struct flowi *fl, int flags,
272                                    pol_lookup_t lookup)
273 {
274         return (struct dst_entry *) lookup(fib6_main_tbl, fl, flags);
275 }
276
277 static void __init fib6_tables_init(void)
278 {
279         fib6_link_table(fib6_main_tbl);
280 }
281
282 #endif
283
284 static int fib6_dump_node(struct fib6_walker_t *w)
285 {
286         int res;
287         struct rt6_info *rt;
288
289         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.dst.rt6_next) {
290                 res = rt6_dump_route(rt, w->args);
291                 if (res < 0) {
292                         /* Frame is full, suspend walking */
293                         w->leaf = rt;
294                         return 1;
295                 }
296                 BUG_TRAP(res!=0);
297         }
298         w->leaf = NULL;
299         return 0;
300 }
301
302 static void fib6_dump_end(struct netlink_callback *cb)
303 {
304         struct fib6_walker_t *w = (void*)cb->args[2];
305
306         if (w) {
307                 cb->args[2] = 0;
308                 kfree(w);
309         }
310         cb->done = (void*)cb->args[3];
311         cb->args[1] = 3;
312 }
313
314 static int fib6_dump_done(struct netlink_callback *cb)
315 {
316         fib6_dump_end(cb);
317         return cb->done ? cb->done(cb) : 0;
318 }
319
320 static int fib6_dump_table(struct fib6_table *table, struct sk_buff *skb,
321                            struct netlink_callback *cb)
322 {
323         struct fib6_walker_t *w;
324         int res;
325
326         w = (void *)cb->args[2];
327         w->root = &table->tb6_root;
328
329         if (cb->args[4] == 0) {
330                 read_lock_bh(&table->tb6_lock);
331                 res = fib6_walk(w);
332                 read_unlock_bh(&table->tb6_lock);
333                 if (res > 0)
334                         cb->args[4] = 1;
335         } else {
336                 read_lock_bh(&table->tb6_lock);
337                 res = fib6_walk_continue(w);
338                 read_unlock_bh(&table->tb6_lock);
339                 if (res != 0) {
340                         if (res < 0)
341                                 fib6_walker_unlink(w);
342                         goto end;
343                 }
344                 fib6_walker_unlink(w);
345                 cb->args[4] = 0;
346         }
347 end:
348         return res;
349 }
350
351 static int inet6_dump_fib(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
352 {
353         struct net *net = skb->sk->sk_net;
354         unsigned int h, s_h;
355         unsigned int e = 0, s_e;
356         struct rt6_rtnl_dump_arg arg;
357         struct fib6_walker_t *w;
358         struct fib6_table *tb;
359         struct hlist_node *node;
360         int res = 0;
361
362         if (net != &init_net)
363                 return 0;
364
365         s_h = cb->args[0];
366         s_e = cb->args[1];
367
368         w = (void *)cb->args[2];
369         if (w == NULL) {
370                 /* New dump:
371                  *
372                  * 1. hook callback destructor.
373                  */
374                 cb->args[3] = (long)cb->done;
375                 cb->done = fib6_dump_done;
376
377                 /*
378                  * 2. allocate and initialize walker.
379                  */
380                 w = kzalloc(sizeof(*w), GFP_ATOMIC);
381                 if (w == NULL)
382                         return -ENOMEM;
383                 w->func = fib6_dump_node;
384                 cb->args[2] = (long)w;
385         }
386
387         arg.skb = skb;
388         arg.cb = cb;
389         w->args = &arg;
390
391         for (h = s_h; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++, s_e = 0) {
392                 e = 0;
393                 hlist_for_each_entry(tb, node, &fib_table_hash[h], tb6_hlist) {
394                         if (e < s_e)
395                                 goto next;
396                         res = fib6_dump_table(tb, skb, cb);
397                         if (res != 0)
398                                 goto out;
399 next:
400                         e++;
401                 }
402         }
403 out:
404         cb->args[1] = e;
405         cb->args[0] = h;
406
407         res = res < 0 ? res : skb->len;
408         if (res <= 0)
409                 fib6_dump_end(cb);
410         return res;
411 }
412
413 /*
414  *      Routing Table
415  *
416  *      return the appropriate node for a routing tree "add" operation
417  *      by either creating and inserting or by returning an existing
418  *      node.
419  */
420
421 static struct fib6_node * fib6_add_1(struct fib6_node *root, void *addr,
422                                      int addrlen, int plen,
423                                      int offset)
424 {
425         struct fib6_node *fn, *in, *ln;
426         struct fib6_node *pn = NULL;
427         struct rt6key *key;
428         int     bit;
429         __be32  dir = 0;
430         __u32   sernum = fib6_new_sernum();
431
432         RT6_TRACE("fib6_add_1\n");
433
434         /* insert node in tree */
435
436         fn = root;
437
438         do {
439                 key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
440
441                 /*
442                  *      Prefix match
443                  */
444                 if (plen < fn->fn_bit ||
445                     !ipv6_prefix_equal(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
446                         goto insert_above;
447
448                 /*
449                  *      Exact match ?
450                  */
451
452                 if (plen == fn->fn_bit) {
453                         /* clean up an intermediate node */
454                         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
455                                 rt6_release(fn->leaf);
456                                 fn->leaf = NULL;
457                         }
458
459                         fn->fn_sernum = sernum;
460
461                         return fn;
462                 }
463
464                 /*
465                  *      We have more bits to go
466                  */
467
468                 /* Try to walk down on tree. */
469                 fn->fn_sernum = sernum;
470                 dir = addr_bit_set(addr, fn->fn_bit);
471                 pn = fn;
472                 fn = dir ? fn->right: fn->left;
473         } while (fn);
474
475         /*
476          *      We walked to the bottom of tree.
477          *      Create new leaf node without children.
478          */
479
480         ln = node_alloc();
481
482         if (ln == NULL)
483                 return NULL;
484         ln->fn_bit = plen;
485
486         ln->parent = pn;
487         ln->fn_sernum = sernum;
488
489         if (dir)
490                 pn->right = ln;
491         else
492                 pn->left  = ln;
493
494         return ln;
495
496
497 insert_above:
498         /*
499          * split since we don't have a common prefix anymore or
500          * we have a less significant route.
501          * we've to insert an intermediate node on the list
502          * this new node will point to the one we need to create
503          * and the current
504          */
505
506         pn = fn->parent;
507
508         /* find 1st bit in difference between the 2 addrs.
509
510            See comment in __ipv6_addr_diff: bit may be an invalid value,
511            but if it is >= plen, the value is ignored in any case.
512          */
513
514         bit = __ipv6_addr_diff(addr, &key->addr, addrlen);
515
516         /*
517          *              (intermediate)[in]
518          *                /        \
519          *      (new leaf node)[ln] (old node)[fn]
520          */
521         if (plen > bit) {
522                 in = node_alloc();
523                 ln = node_alloc();
524
525                 if (in == NULL || ln == NULL) {
526                         if (in)
527                                 node_free(in);
528                         if (ln)
529                                 node_free(ln);
530                         return NULL;
531                 }
532
533                 /*
534                  * new intermediate node.
535                  * RTN_RTINFO will
536                  * be off since that an address that chooses one of
537                  * the branches would not match less specific routes
538                  * in the other branch
539                  */
540
541                 in->fn_bit = bit;
542
543                 in->parent = pn;
544                 in->leaf = fn->leaf;
545                 atomic_inc(&in->leaf->rt6i_ref);
546
547                 in->fn_sernum = sernum;
548
549                 /* update parent pointer */
550                 if (dir)
551                         pn->right = in;
552                 else
553                         pn->left  = in;
554
555                 ln->fn_bit = plen;
556
557                 ln->parent = in;
558                 fn->parent = in;
559
560                 ln->fn_sernum = sernum;
561
562                 if (addr_bit_set(addr, bit)) {
563                         in->right = ln;
564                         in->left  = fn;
565                 } else {
566                         in->left  = ln;
567                         in->right = fn;
568                 }
569         } else { /* plen <= bit */
570
571                 /*
572                  *              (new leaf node)[ln]
573                  *                /        \
574                  *           (old node)[fn] NULL
575                  */
576
577                 ln = node_alloc();
578
579                 if (ln == NULL)
580                         return NULL;
581
582                 ln->fn_bit = plen;
583
584                 ln->parent = pn;
585
586                 ln->fn_sernum = sernum;
587
588                 if (dir)
589                         pn->right = ln;
590                 else
591                         pn->left  = ln;
592
593                 if (addr_bit_set(&key->addr, plen))
594                         ln->right = fn;
595                 else
596                         ln->left  = fn;
597
598                 fn->parent = ln;
599         }
600         return ln;
601 }
602
603 /*
604  *      Insert routing information in a node.
605  */
606
607 static int fib6_add_rt2node(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt,
608                             struct nl_info *info)
609 {
610         struct rt6_info *iter = NULL;
611         struct rt6_info **ins;
612
613         ins = &fn->leaf;
614
615         for (iter = fn->leaf; iter; iter=iter->u.dst.rt6_next) {
616                 /*
617                  *      Search for duplicates
618                  */
619
620                 if (iter->rt6i_metric == rt->rt6i_metric) {
621                         /*
622                          *      Same priority level
623                          */
624
625                         if (iter->rt6i_dev == rt->rt6i_dev &&
626                             iter->rt6i_idev == rt->rt6i_idev &&
627                             ipv6_addr_equal(&iter->rt6i_gateway,
628                                             &rt->rt6i_gateway)) {
629                                 if (!(iter->rt6i_flags&RTF_EXPIRES))
630                                         return -EEXIST;
631                                 iter->rt6i_expires = rt->rt6i_expires;
632                                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES)) {
633                                         iter->rt6i_flags &= ~RTF_EXPIRES;
634                                         iter->rt6i_expires = 0;
635                                 }
636                                 return -EEXIST;
637                         }
638                 }
639
640                 if (iter->rt6i_metric > rt->rt6i_metric)
641                         break;
642
643                 ins = &iter->u.dst.rt6_next;
644         }
645
646         /* Reset round-robin state, if necessary */
647         if (ins == &fn->leaf)
648                 fn->rr_ptr = NULL;
649
650         /*
651          *      insert node
652          */
653
654         rt->u.dst.rt6_next = iter;
655         *ins = rt;
656         rt->rt6i_node = fn;
657         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
658         inet6_rt_notify(RTM_NEWROUTE, rt, info);
659         rt6_stats.fib_rt_entries++;
660
661         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
662                 rt6_stats.fib_route_nodes++;
663                 fn->fn_flags |= RTN_RTINFO;
664         }
665
666         return 0;
667 }
668
669 static __inline__ void fib6_start_gc(struct rt6_info *rt)
670 {
671         if (ip6_fib_timer.expires == 0 &&
672             (rt->rt6i_flags & (RTF_EXPIRES|RTF_CACHE)))
673                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies +
674                           init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval);
675 }
676
677 void fib6_force_start_gc(void)
678 {
679         if (ip6_fib_timer.expires == 0)
680                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies +
681                           init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval);
682 }
683
684 /*
685  *      Add routing information to the routing tree.
686  *      <destination addr>/<source addr>
687  *      with source addr info in sub-trees
688  */
689
690 int fib6_add(struct fib6_node *root, struct rt6_info *rt, struct nl_info *info)
691 {
692         struct fib6_node *fn, *pn = NULL;
693         int err = -ENOMEM;
694
695         fn = fib6_add_1(root, &rt->rt6i_dst.addr, sizeof(struct in6_addr),
696                         rt->rt6i_dst.plen, offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst));
697
698         if (fn == NULL)
699                 goto out;
700
701         pn = fn;
702
703 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
704         if (rt->rt6i_src.plen) {
705                 struct fib6_node *sn;
706
707                 if (fn->subtree == NULL) {
708                         struct fib6_node *sfn;
709
710                         /*
711                          * Create subtree.
712                          *
713                          *              fn[main tree]
714                          *              |
715                          *              sfn[subtree root]
716                          *                 \
717                          *                  sn[new leaf node]
718                          */
719
720                         /* Create subtree root node */
721                         sfn = node_alloc();
722                         if (sfn == NULL)
723                                 goto st_failure;
724
725                         sfn->leaf = &ip6_null_entry;
726                         atomic_inc(&ip6_null_entry.rt6i_ref);
727                         sfn->fn_flags = RTN_ROOT;
728                         sfn->fn_sernum = fib6_new_sernum();
729
730                         /* Now add the first leaf node to new subtree */
731
732                         sn = fib6_add_1(sfn, &rt->rt6i_src.addr,
733                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
734                                         offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
735
736                         if (sn == NULL) {
737                                 /* If it is failed, discard just allocated
738                                    root, and then (in st_failure) stale node
739                                    in main tree.
740                                  */
741                                 node_free(sfn);
742                                 goto st_failure;
743                         }
744
745                         /* Now link new subtree to main tree */
746                         sfn->parent = fn;
747                         fn->subtree = sfn;
748                 } else {
749                         sn = fib6_add_1(fn->subtree, &rt->rt6i_src.addr,
750                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
751                                         offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
752
753                         if (sn == NULL)
754                                 goto st_failure;
755                 }
756
757                 if (fn->leaf == NULL) {
758                         fn->leaf = rt;
759                         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
760                 }
761                 fn = sn;
762         }
763 #endif
764
765         err = fib6_add_rt2node(fn, rt, info);
766
767         if (err == 0) {
768                 fib6_start_gc(rt);
769                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
770                         fib6_prune_clones(pn, rt);
771         }
772
773 out:
774         if (err) {
775 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
776                 /*
777                  * If fib6_add_1 has cleared the old leaf pointer in the
778                  * super-tree leaf node we have to find a new one for it.
779                  */
780                 if (pn != fn && !pn->leaf && !(pn->fn_flags & RTN_RTINFO)) {
781                         pn->leaf = fib6_find_prefix(pn);
782 #if RT6_DEBUG >= 2
783                         if (!pn->leaf) {
784                                 BUG_TRAP(pn->leaf != NULL);
785                                 pn->leaf = &ip6_null_entry;
786                         }
787 #endif
788                         atomic_inc(&pn->leaf->rt6i_ref);
789                 }
790 #endif
791                 dst_free(&rt->u.dst);
792         }
793         return err;
794
795 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
796         /* Subtree creation failed, probably main tree node
797            is orphan. If it is, shoot it.
798          */
799 st_failure:
800         if (fn && !(fn->fn_flags & (RTN_RTINFO|RTN_ROOT)))
801                 fib6_repair_tree(fn);
802         dst_free(&rt->u.dst);
803         return err;
804 #endif
805 }
806
807 /*
808  *      Routing tree lookup
809  *
810  */
811
812 struct lookup_args {
813         int             offset;         /* key offset on rt6_info       */
814         struct in6_addr *addr;          /* search key                   */
815 };
816
817 static struct fib6_node * fib6_lookup_1(struct fib6_node *root,
818                                         struct lookup_args *args)
819 {
820         struct fib6_node *fn;
821         __be32 dir;
822
823         if (unlikely(args->offset == 0))
824                 return NULL;
825
826         /*
827          *      Descend on a tree
828          */
829
830         fn = root;
831
832         for (;;) {
833                 struct fib6_node *next;
834
835                 dir = addr_bit_set(args->addr, fn->fn_bit);
836
837                 next = dir ? fn->right : fn->left;
838
839                 if (next) {
840                         fn = next;
841                         continue;
842                 }
843
844                 break;
845         }
846
847         while(fn) {
848                 if (FIB6_SUBTREE(fn) || fn->fn_flags & RTN_RTINFO) {
849                         struct rt6key *key;
850
851                         key = (struct rt6key *) ((u8 *) fn->leaf +
852                                                  args->offset);
853
854                         if (ipv6_prefix_equal(&key->addr, args->addr, key->plen)) {
855 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
856                                 if (fn->subtree)
857                                         fn = fib6_lookup_1(fn->subtree, args + 1);
858 #endif
859                                 if (!fn || fn->fn_flags & RTN_RTINFO)
860                                         return fn;
861                         }
862                 }
863
864                 if (fn->fn_flags & RTN_ROOT)
865                         break;
866
867                 fn = fn->parent;
868         }
869
870         return NULL;
871 }
872
873 struct fib6_node * fib6_lookup(struct fib6_node *root, struct in6_addr *daddr,
874                                struct in6_addr *saddr)
875 {
876         struct fib6_node *fn;
877         struct lookup_args args[] = {
878                 {
879                         .offset = offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst),
880                         .addr = daddr,
881                 },
882 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
883                 {
884                         .offset = offsetof(struct rt6_info, rt6i_src),
885                         .addr = saddr,
886                 },
887 #endif
888                 {
889                         .offset = 0,    /* sentinel */
890                 }
891         };
892
893         fn = fib6_lookup_1(root, daddr ? args : args + 1);
894
895         if (fn == NULL || fn->fn_flags & RTN_TL_ROOT)
896                 fn = root;
897
898         return fn;
899 }
900
901 /*
902  *      Get node with specified destination prefix (and source prefix,
903  *      if subtrees are used)
904  */
905
906
907 static struct fib6_node * fib6_locate_1(struct fib6_node *root,
908                                         struct in6_addr *addr,
909                                         int plen, int offset)
910 {
911         struct fib6_node *fn;
912
913         for (fn = root; fn ; ) {
914                 struct rt6key *key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
915
916                 /*
917                  *      Prefix match
918                  */
919                 if (plen < fn->fn_bit ||
920                     !ipv6_prefix_equal(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
921                         return NULL;
922
923                 if (plen == fn->fn_bit)
924                         return fn;
925
926                 /*
927                  *      We have more bits to go
928                  */
929                 if (addr_bit_set(addr, fn->fn_bit))
930                         fn = fn->right;
931                 else
932                         fn = fn->left;
933         }
934         return NULL;
935 }
936
937 struct fib6_node * fib6_locate(struct fib6_node *root,
938                                struct in6_addr *daddr, int dst_len,
939                                struct in6_addr *saddr, int src_len)
940 {
941         struct fib6_node *fn;
942
943         fn = fib6_locate_1(root, daddr, dst_len,
944                            offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst));
945
946 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
947         if (src_len) {
948                 BUG_TRAP(saddr!=NULL);
949                 if (fn && fn->subtree)
950                         fn = fib6_locate_1(fn->subtree, saddr, src_len,
951                                            offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
952         }
953 #endif
954
955         if (fn && fn->fn_flags&RTN_RTINFO)
956                 return fn;
957
958         return NULL;
959 }
960
961
962 /*
963  *      Deletion
964  *
965  */
966
967 static struct rt6_info * fib6_find_prefix(struct fib6_node *fn)
968 {
969         if (fn->fn_flags&RTN_ROOT)
970                 return &ip6_null_entry;
971
972         while(fn) {
973                 if(fn->left)
974                         return fn->left->leaf;
975
976                 if(fn->right)
977                         return fn->right->leaf;
978
979                 fn = FIB6_SUBTREE(fn);
980         }
981         return NULL;
982 }
983
984 /*
985  *      Called to trim the tree of intermediate nodes when possible. "fn"
986  *      is the node we want to try and remove.
987  */
988
989 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn)
990 {
991         int children;
992         int nstate;
993         struct fib6_node *child, *pn;
994         struct fib6_walker_t *w;
995         int iter = 0;
996
997         for (;;) {
998                 RT6_TRACE("fixing tree: plen=%d iter=%d\n", fn->fn_bit, iter);
999                 iter++;
1000
1001                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO));
1002                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT));
1003                 BUG_TRAP(fn->leaf==NULL);
1004
1005                 children = 0;
1006                 child = NULL;
1007                 if (fn->right) child = fn->right, children |= 1;
1008                 if (fn->left) child = fn->left, children |= 2;
1009
1010                 if (children == 3 || FIB6_SUBTREE(fn)
1011 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1012                     /* Subtree root (i.e. fn) may have one child */
1013                     || (children && fn->fn_flags&RTN_ROOT)
1014 #endif
1015                     ) {
1016                         fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
1017 #if RT6_DEBUG >= 2
1018                         if (fn->leaf==NULL) {
1019                                 BUG_TRAP(fn->leaf);
1020                                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
1021                         }
1022 #endif
1023                         atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
1024                         return fn->parent;
1025                 }
1026
1027                 pn = fn->parent;
1028 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1029                 if (FIB6_SUBTREE(pn) == fn) {
1030                         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1031                         FIB6_SUBTREE(pn) = NULL;
1032                         nstate = FWS_L;
1033                 } else {
1034                         BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_ROOT));
1035 #endif
1036                         if (pn->right == fn) pn->right = child;
1037                         else if (pn->left == fn) pn->left = child;
1038 #if RT6_DEBUG >= 2
1039                         else BUG_TRAP(0);
1040 #endif
1041                         if (child)
1042                                 child->parent = pn;
1043                         nstate = FWS_R;
1044 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1045                 }
1046 #endif
1047
1048                 read_lock(&fib6_walker_lock);
1049                 FOR_WALKERS(w) {
1050                         if (child == NULL) {
1051                                 if (w->root == fn) {
1052                                         w->root = w->node = NULL;
1053                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 1\n", w);
1054                                 } else if (w->node == fn) {
1055                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 1, s=%d/%d\n", w, w->state, nstate);
1056                                         w->node = pn;
1057                                         w->state = nstate;
1058                                 }
1059                         } else {
1060                                 if (w->root == fn) {
1061                                         w->root = child;
1062                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 2\n", w);
1063                                 }
1064                                 if (w->node == fn) {
1065                                         w->node = child;
1066                                         if (children&2) {
1067                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
1068                                                 w->state = w->state>=FWS_R ? FWS_U : FWS_INIT;
1069                                         } else {
1070                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
1071                                                 w->state = w->state>=FWS_C ? FWS_U : FWS_INIT;
1072                                         }
1073                                 }
1074                         }
1075                 }
1076                 read_unlock(&fib6_walker_lock);
1077
1078                 node_free(fn);
1079                 if (pn->fn_flags&RTN_RTINFO || FIB6_SUBTREE(pn))
1080                         return pn;
1081
1082                 rt6_release(pn->leaf);
1083                 pn->leaf = NULL;
1084                 fn = pn;
1085         }
1086 }
1087
1088 static void fib6_del_route(struct fib6_node *fn, struct rt6_info **rtp,
1089                            struct nl_info *info)
1090 {
1091         struct fib6_walker_t *w;
1092         struct rt6_info *rt = *rtp;
1093
1094         RT6_TRACE("fib6_del_route\n");
1095
1096         /* Unlink it */
1097         *rtp = rt->u.dst.rt6_next;
1098         rt->rt6i_node = NULL;
1099         rt6_stats.fib_rt_entries--;
1100         rt6_stats.fib_discarded_routes++;
1101
1102         /* Reset round-robin state, if necessary */
1103         if (fn->rr_ptr == rt)
1104                 fn->rr_ptr = NULL;
1105
1106         /* Adjust walkers */
1107         read_lock(&fib6_walker_lock);
1108         FOR_WALKERS(w) {
1109                 if (w->state == FWS_C && w->leaf == rt) {
1110                         RT6_TRACE("walker %p adjusted by delroute\n", w);
1111                         w->leaf = rt->u.dst.rt6_next;
1112                         if (w->leaf == NULL)
1113                                 w->state = FWS_U;
1114                 }
1115         }
1116         read_unlock(&fib6_walker_lock);
1117
1118         rt->u.dst.rt6_next = NULL;
1119
1120         /* If it was last route, expunge its radix tree node */
1121         if (fn->leaf == NULL) {
1122                 fn->fn_flags &= ~RTN_RTINFO;
1123                 rt6_stats.fib_route_nodes--;
1124                 fn = fib6_repair_tree(fn);
1125         }
1126
1127         if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) {
1128                 /* This route is used as dummy address holder in some split
1129                  * nodes. It is not leaked, but it still holds other resources,
1130                  * which must be released in time. So, scan ascendant nodes
1131                  * and replace dummy references to this route with references
1132                  * to still alive ones.
1133                  */
1134                 while (fn) {
1135                         if (!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO) && fn->leaf == rt) {
1136                                 fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
1137                                 atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
1138                                 rt6_release(rt);
1139                         }
1140                         fn = fn->parent;
1141                 }
1142                 /* No more references are possible at this point. */
1143                 BUG_ON(atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1);
1144         }
1145
1146         inet6_rt_notify(RTM_DELROUTE, rt, info);
1147         rt6_release(rt);
1148 }
1149
1150 int fib6_del(struct rt6_info *rt, struct nl_info *info)
1151 {
1152         struct fib6_node *fn = rt->rt6i_node;
1153         struct rt6_info **rtp;
1154
1155 #if RT6_DEBUG >= 2
1156         if (rt->u.dst.obsolete>0) {
1157                 BUG_TRAP(fn==NULL);
1158                 return -ENOENT;
1159         }
1160 #endif
1161         if (fn == NULL || rt == &ip6_null_entry)
1162                 return -ENOENT;
1163
1164         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_RTINFO);
1165
1166         if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE)) {
1167                 struct fib6_node *pn = fn;
1168 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1169                 /* clones of this route might be in another subtree */
1170                 if (rt->rt6i_src.plen) {
1171                         while (!(pn->fn_flags&RTN_ROOT))
1172                                 pn = pn->parent;
1173                         pn = pn->parent;
1174                 }
1175 #endif
1176                 fib6_prune_clones(pn, rt);
1177         }
1178
1179         /*
1180          *      Walk the leaf entries looking for ourself
1181          */
1182
1183         for (rtp = &fn->leaf; *rtp; rtp = &(*rtp)->u.dst.rt6_next) {
1184                 if (*rtp == rt) {
1185                         fib6_del_route(fn, rtp, info);
1186                         return 0;
1187                 }
1188         }
1189         return -ENOENT;
1190 }
1191
1192 /*
1193  *      Tree traversal function.
1194  *
1195  *      Certainly, it is not interrupt safe.
1196  *      However, it is internally reenterable wrt itself and fib6_add/fib6_del.
1197  *      It means, that we can modify tree during walking
1198  *      and use this function for garbage collection, clone pruning,
1199  *      cleaning tree when a device goes down etc. etc.
1200  *
1201  *      It guarantees that every node will be traversed,
1202  *      and that it will be traversed only once.
1203  *
1204  *      Callback function w->func may return:
1205  *      0 -> continue walking.
1206  *      positive value -> walking is suspended (used by tree dumps,
1207  *      and probably by gc, if it will be split to several slices)
1208  *      negative value -> terminate walking.
1209  *
1210  *      The function itself returns:
1211  *      0   -> walk is complete.
1212  *      >0  -> walk is incomplete (i.e. suspended)
1213  *      <0  -> walk is terminated by an error.
1214  */
1215
1216 static int fib6_walk_continue(struct fib6_walker_t *w)
1217 {
1218         struct fib6_node *fn, *pn;
1219
1220         for (;;) {
1221                 fn = w->node;
1222                 if (fn == NULL)
1223                         return 0;
1224
1225                 if (w->prune && fn != w->root &&
1226                     fn->fn_flags&RTN_RTINFO && w->state < FWS_C) {
1227                         w->state = FWS_C;
1228                         w->leaf = fn->leaf;
1229                 }
1230                 switch (w->state) {
1231 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1232                 case FWS_S:
1233                         if (FIB6_SUBTREE(fn)) {
1234                                 w->node = FIB6_SUBTREE(fn);
1235                                 continue;
1236                         }
1237                         w->state = FWS_L;
1238 #endif
1239                 case FWS_L:
1240                         if (fn->left) {
1241                                 w->node = fn->left;
1242                                 w->state = FWS_INIT;
1243                                 continue;
1244                         }
1245                         w->state = FWS_R;
1246                 case FWS_R:
1247                         if (fn->right) {
1248                                 w->node = fn->right;
1249                                 w->state = FWS_INIT;
1250                                 continue;
1251                         }
1252                         w->state = FWS_C;
1253                         w->leaf = fn->leaf;
1254                 case FWS_C:
1255                         if (w->leaf && fn->fn_flags&RTN_RTINFO) {
1256                                 int err = w->func(w);
1257                                 if (err)
1258                                         return err;
1259                                 continue;
1260                         }
1261                         w->state = FWS_U;
1262                 case FWS_U:
1263                         if (fn == w->root)
1264                                 return 0;
1265                         pn = fn->parent;
1266                         w->node = pn;
1267 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1268                         if (FIB6_SUBTREE(pn) == fn) {
1269                                 BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1270                                 w->state = FWS_L;
1271                                 continue;
1272                         }
1273 #endif
1274                         if (pn->left == fn) {
1275                                 w->state = FWS_R;
1276                                 continue;
1277                         }
1278                         if (pn->right == fn) {
1279                                 w->state = FWS_C;
1280                                 w->leaf = w->node->leaf;
1281                                 continue;
1282                         }
1283 #if RT6_DEBUG >= 2
1284                         BUG_TRAP(0);
1285 #endif
1286                 }
1287         }
1288 }
1289
1290 static int fib6_walk(struct fib6_walker_t *w)
1291 {
1292         int res;
1293
1294         w->state = FWS_INIT;
1295         w->node = w->root;
1296
1297         fib6_walker_link(w);
1298         res = fib6_walk_continue(w);
1299         if (res <= 0)
1300                 fib6_walker_unlink(w);
1301         return res;
1302 }
1303
1304 static int fib6_clean_node(struct fib6_walker_t *w)
1305 {
1306         struct nl_info info = {
1307                 .nl_net = &init_net,
1308         };
1309         int res;
1310         struct rt6_info *rt;
1311         struct fib6_cleaner_t *c = container_of(w, struct fib6_cleaner_t, w);
1312
1313         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.dst.rt6_next) {
1314                 res = c->func(rt, c->arg);
1315                 if (res < 0) {
1316                         w->leaf = rt;
1317                         res = fib6_del(rt, &info);
1318                         if (res) {
1319 #if RT6_DEBUG >= 2
1320                                 printk(KERN_DEBUG "fib6_clean_node: del failed: rt=%p@%p err=%d\n", rt, rt->rt6i_node, res);
1321 #endif
1322                                 continue;
1323                         }
1324                         return 0;
1325                 }
1326                 BUG_TRAP(res==0);
1327         }
1328         w->leaf = rt;
1329         return 0;
1330 }
1331
1332 /*
1333  *      Convenient frontend to tree walker.
1334  *
1335  *      func is called on each route.
1336  *              It may return -1 -> delete this route.
1337  *                            0  -> continue walking
1338  *
1339  *      prune==1 -> only immediate children of node (certainly,
1340  *      ignoring pure split nodes) will be scanned.
1341  */
1342
1343 static void fib6_clean_tree(struct fib6_node *root,
1344                             int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1345                             int prune, void *arg)
1346 {
1347         struct fib6_cleaner_t c;
1348
1349         c.w.root = root;
1350         c.w.func = fib6_clean_node;
1351         c.w.prune = prune;
1352         c.func = func;
1353         c.arg = arg;
1354
1355         fib6_walk(&c.w);
1356 }
1357
1358 void fib6_clean_all(int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1359                     int prune, void *arg)
1360 {
1361         struct fib6_table *table;
1362         struct hlist_node *node;
1363         unsigned int h;
1364
1365         rcu_read_lock();
1366         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
1367                 hlist_for_each_entry_rcu(table, node, &fib_table_hash[h],
1368                                          tb6_hlist) {
1369                         write_lock_bh(&table->tb6_lock);
1370                         fib6_clean_tree(&table->tb6_root, func, prune, arg);
1371                         write_unlock_bh(&table->tb6_lock);
1372                 }
1373         }
1374         rcu_read_unlock();
1375 }
1376
1377 static int fib6_prune_clone(struct rt6_info *rt, void *arg)
1378 {
1379         if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1380                 RT6_TRACE("pruning clone %p\n", rt);
1381                 return -1;
1382         }
1383
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt)
1388 {
1389         fib6_clean_tree(fn, fib6_prune_clone, 1, rt);
1390 }
1391
1392 /*
1393  *      Garbage collection
1394  */
1395
1396 static struct fib6_gc_args
1397 {
1398         int                     timeout;
1399         int                     more;
1400 } gc_args;
1401
1402 static int fib6_age(struct rt6_info *rt, void *arg)
1403 {
1404         unsigned long now = jiffies;
1405
1406         /*
1407          *      check addrconf expiration here.
1408          *      Routes are expired even if they are in use.
1409          *
1410          *      Also age clones. Note, that clones are aged out
1411          *      only if they are not in use now.
1412          */
1413
1414         if (rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES && rt->rt6i_expires) {
1415                 if (time_after(now, rt->rt6i_expires)) {
1416                         RT6_TRACE("expiring %p\n", rt);
1417                         return -1;
1418                 }
1419                 gc_args.more++;
1420         } else if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1421                 if (atomic_read(&rt->u.dst.__refcnt) == 0 &&
1422                     time_after_eq(now, rt->u.dst.lastuse + gc_args.timeout)) {
1423                         RT6_TRACE("aging clone %p\n", rt);
1424                         return -1;
1425                 } else if ((rt->rt6i_flags & RTF_GATEWAY) &&
1426                            (!(rt->rt6i_nexthop->flags & NTF_ROUTER))) {
1427                         RT6_TRACE("purging route %p via non-router but gateway\n",
1428                                   rt);
1429                         return -1;
1430                 }
1431                 gc_args.more++;
1432         }
1433
1434         return 0;
1435 }
1436
1437 static DEFINE_SPINLOCK(fib6_gc_lock);
1438
1439 void fib6_run_gc(unsigned long dummy)
1440 {
1441         if (dummy != ~0UL) {
1442                 spin_lock_bh(&fib6_gc_lock);
1443                 gc_args.timeout = dummy ? (int)dummy :
1444                         init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval;
1445         } else {
1446                 local_bh_disable();
1447                 if (!spin_trylock(&fib6_gc_lock)) {
1448                         mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + HZ);
1449                         local_bh_enable();
1450                         return;
1451                 }
1452                 gc_args.timeout = init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval;
1453         }
1454         gc_args.more = 0;
1455
1456         icmp6_dst_gc(&gc_args.more);
1457         fib6_clean_all(fib6_age, 0, NULL);
1458
1459         if (gc_args.more)
1460                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies +
1461                           init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval);
1462         else {
1463                 del_timer(&ip6_fib_timer);
1464                 ip6_fib_timer.expires = 0;
1465         }
1466         spin_unlock_bh(&fib6_gc_lock);
1467 }
1468
1469 int __init fib6_init(void)
1470 {
1471         int ret = -ENOMEM;
1472         fib6_node_kmem = kmem_cache_create("fib6_nodes",
1473                                            sizeof(struct fib6_node),
1474                                            0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
1475                                            NULL);
1476         if (!fib6_node_kmem)
1477                 goto out;
1478
1479         fib_table_hash = kzalloc(sizeof(*fib_table_hash)*FIB_TABLE_HASHSZ,
1480                                  GFP_KERNEL);
1481         if (!fib_table_hash)
1482                 goto out_kmem_cache_create;
1483
1484         fib6_main_tbl = kzalloc(sizeof(*fib6_main_tbl), GFP_KERNEL);
1485         if (!fib6_main_tbl)
1486                 goto out_fib_table_hash;
1487
1488         fib6_main_tbl->tb6_id = RT6_TABLE_MAIN;
1489         fib6_main_tbl->tb6_root.leaf = &ip6_null_entry;
1490         fib6_main_tbl->tb6_root.fn_flags = RTN_ROOT | RTN_TL_ROOT | RTN_RTINFO;
1491
1492 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
1493         fib6_local_tbl = kzalloc(sizeof(*fib6_local_tbl), GFP_KERNEL);
1494         if (!fib6_local_tbl)
1495                 goto out_fib6_main_tbl;
1496
1497         fib6_local_tbl->tb6_id = RT6_TABLE_LOCAL;
1498         fib6_local_tbl->tb6_root.leaf = &ip6_null_entry;
1499         fib6_local_tbl->tb6_root.fn_flags = RTN_ROOT | RTN_TL_ROOT | RTN_RTINFO;
1500 #endif
1501
1502         fib6_tables_init();
1503
1504         ret = __rtnl_register(PF_INET6, RTM_GETROUTE, NULL, inet6_dump_fib);
1505         if (ret)
1506                 goto out_fib6_local_tbl;
1507 out:
1508         return ret;
1509
1510 out_fib6_local_tbl:
1511 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
1512         kfree(fib6_local_tbl);
1513 out_fib6_main_tbl:
1514 #endif
1515         kfree(fib6_main_tbl);
1516 out_fib_table_hash:
1517         kfree(fib_table_hash);
1518 out_kmem_cache_create:
1519         kmem_cache_destroy(fib6_node_kmem);
1520         goto out;
1521 }
1522
1523 void fib6_gc_cleanup(void)
1524 {
1525         del_timer(&ip6_fib_timer);
1526 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
1527         kfree(fib6_local_tbl);
1528 #endif
1529         kfree(fib6_main_tbl);
1530         kfree(fib_table_hash);
1531         kmem_cache_destroy(fib6_node_kmem);
1532 }