[NETNS]: Tcp-v6 sockets per-net lookup.
[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         .tb6_id         = RT6_TABLE_MAIN,
171         .tb6_root       = {
172                 .leaf           = &ip6_null_entry,
173                 .fn_flags       = RTN_ROOT | RTN_TL_ROOT | RTN_RTINFO,
174         },
175 };
176
177 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
178 #define FIB_TABLE_HASHSZ 256
179 #else
180 #define FIB_TABLE_HASHSZ 1
181 #endif
182 static struct hlist_head fib_table_hash[FIB_TABLE_HASHSZ];
183
184 static void fib6_link_table(struct fib6_table *tb)
185 {
186         unsigned int h;
187
188         /*
189          * Initialize table lock at a single place to give lockdep a key,
190          * tables aren't visible prior to being linked to the list.
191          */
192         rwlock_init(&tb->tb6_lock);
193
194         h = tb->tb6_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
195
196         /*
197          * No protection necessary, this is the only list mutatation
198          * operation, tables never disappear once they exist.
199          */
200         hlist_add_head_rcu(&tb->tb6_hlist, &fib_table_hash[h]);
201 }
202
203 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
204 static struct fib6_table fib6_local_tbl = {
205         .tb6_id         = RT6_TABLE_LOCAL,
206         .tb6_root       = {
207                 .leaf           = &ip6_null_entry,
208                 .fn_flags       = RTN_ROOT | RTN_TL_ROOT | RTN_RTINFO,
209         },
210 };
211
212 static struct fib6_table *fib6_alloc_table(u32 id)
213 {
214         struct fib6_table *table;
215
216         table = kzalloc(sizeof(*table), GFP_ATOMIC);
217         if (table != NULL) {
218                 table->tb6_id = id;
219                 table->tb6_root.leaf = &ip6_null_entry;
220                 table->tb6_root.fn_flags = RTN_ROOT | RTN_TL_ROOT | RTN_RTINFO;
221         }
222
223         return table;
224 }
225
226 struct fib6_table *fib6_new_table(u32 id)
227 {
228         struct fib6_table *tb;
229
230         if (id == 0)
231                 id = RT6_TABLE_MAIN;
232         tb = fib6_get_table(id);
233         if (tb)
234                 return tb;
235
236         tb = fib6_alloc_table(id);
237         if (tb != NULL)
238                 fib6_link_table(tb);
239
240         return tb;
241 }
242
243 struct fib6_table *fib6_get_table(u32 id)
244 {
245         struct fib6_table *tb;
246         struct hlist_node *node;
247         unsigned int h;
248
249         if (id == 0)
250                 id = RT6_TABLE_MAIN;
251         h = id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
252         rcu_read_lock();
253         hlist_for_each_entry_rcu(tb, node, &fib_table_hash[h], tb6_hlist) {
254                 if (tb->tb6_id == id) {
255                         rcu_read_unlock();
256                         return tb;
257                 }
258         }
259         rcu_read_unlock();
260
261         return NULL;
262 }
263
264 static void __init fib6_tables_init(void)
265 {
266         fib6_link_table(&fib6_main_tbl);
267         fib6_link_table(&fib6_local_tbl);
268 }
269
270 #else
271
272 struct fib6_table *fib6_new_table(u32 id)
273 {
274         return fib6_get_table(id);
275 }
276
277 struct fib6_table *fib6_get_table(u32 id)
278 {
279         return &fib6_main_tbl;
280 }
281
282 struct dst_entry *fib6_rule_lookup(struct flowi *fl, int flags,
283                                    pol_lookup_t lookup)
284 {
285         return (struct dst_entry *) lookup(&fib6_main_tbl, fl, flags);
286 }
287
288 static void __init fib6_tables_init(void)
289 {
290         fib6_link_table(&fib6_main_tbl);
291 }
292
293 #endif
294
295 static int fib6_dump_node(struct fib6_walker_t *w)
296 {
297         int res;
298         struct rt6_info *rt;
299
300         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.dst.rt6_next) {
301                 res = rt6_dump_route(rt, w->args);
302                 if (res < 0) {
303                         /* Frame is full, suspend walking */
304                         w->leaf = rt;
305                         return 1;
306                 }
307                 BUG_TRAP(res!=0);
308         }
309         w->leaf = NULL;
310         return 0;
311 }
312
313 static void fib6_dump_end(struct netlink_callback *cb)
314 {
315         struct fib6_walker_t *w = (void*)cb->args[2];
316
317         if (w) {
318                 cb->args[2] = 0;
319                 kfree(w);
320         }
321         cb->done = (void*)cb->args[3];
322         cb->args[1] = 3;
323 }
324
325 static int fib6_dump_done(struct netlink_callback *cb)
326 {
327         fib6_dump_end(cb);
328         return cb->done ? cb->done(cb) : 0;
329 }
330
331 static int fib6_dump_table(struct fib6_table *table, struct sk_buff *skb,
332                            struct netlink_callback *cb)
333 {
334         struct fib6_walker_t *w;
335         int res;
336
337         w = (void *)cb->args[2];
338         w->root = &table->tb6_root;
339
340         if (cb->args[4] == 0) {
341                 read_lock_bh(&table->tb6_lock);
342                 res = fib6_walk(w);
343                 read_unlock_bh(&table->tb6_lock);
344                 if (res > 0)
345                         cb->args[4] = 1;
346         } else {
347                 read_lock_bh(&table->tb6_lock);
348                 res = fib6_walk_continue(w);
349                 read_unlock_bh(&table->tb6_lock);
350                 if (res != 0) {
351                         if (res < 0)
352                                 fib6_walker_unlink(w);
353                         goto end;
354                 }
355                 fib6_walker_unlink(w);
356                 cb->args[4] = 0;
357         }
358 end:
359         return res;
360 }
361
362 static int inet6_dump_fib(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
363 {
364         struct net *net = skb->sk->sk_net;
365         unsigned int h, s_h;
366         unsigned int e = 0, s_e;
367         struct rt6_rtnl_dump_arg arg;
368         struct fib6_walker_t *w;
369         struct fib6_table *tb;
370         struct hlist_node *node;
371         int res = 0;
372
373         if (net != &init_net)
374                 return 0;
375
376         s_h = cb->args[0];
377         s_e = cb->args[1];
378
379         w = (void *)cb->args[2];
380         if (w == NULL) {
381                 /* New dump:
382                  *
383                  * 1. hook callback destructor.
384                  */
385                 cb->args[3] = (long)cb->done;
386                 cb->done = fib6_dump_done;
387
388                 /*
389                  * 2. allocate and initialize walker.
390                  */
391                 w = kzalloc(sizeof(*w), GFP_ATOMIC);
392                 if (w == NULL)
393                         return -ENOMEM;
394                 w->func = fib6_dump_node;
395                 cb->args[2] = (long)w;
396         }
397
398         arg.skb = skb;
399         arg.cb = cb;
400         w->args = &arg;
401
402         for (h = s_h; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++, s_e = 0) {
403                 e = 0;
404                 hlist_for_each_entry(tb, node, &fib_table_hash[h], tb6_hlist) {
405                         if (e < s_e)
406                                 goto next;
407                         res = fib6_dump_table(tb, skb, cb);
408                         if (res != 0)
409                                 goto out;
410 next:
411                         e++;
412                 }
413         }
414 out:
415         cb->args[1] = e;
416         cb->args[0] = h;
417
418         res = res < 0 ? res : skb->len;
419         if (res <= 0)
420                 fib6_dump_end(cb);
421         return res;
422 }
423
424 /*
425  *      Routing Table
426  *
427  *      return the appropriate node for a routing tree "add" operation
428  *      by either creating and inserting or by returning an existing
429  *      node.
430  */
431
432 static struct fib6_node * fib6_add_1(struct fib6_node *root, void *addr,
433                                      int addrlen, int plen,
434                                      int offset)
435 {
436         struct fib6_node *fn, *in, *ln;
437         struct fib6_node *pn = NULL;
438         struct rt6key *key;
439         int     bit;
440         __be32  dir = 0;
441         __u32   sernum = fib6_new_sernum();
442
443         RT6_TRACE("fib6_add_1\n");
444
445         /* insert node in tree */
446
447         fn = root;
448
449         do {
450                 key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
451
452                 /*
453                  *      Prefix match
454                  */
455                 if (plen < fn->fn_bit ||
456                     !ipv6_prefix_equal(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
457                         goto insert_above;
458
459                 /*
460                  *      Exact match ?
461                  */
462
463                 if (plen == fn->fn_bit) {
464                         /* clean up an intermediate node */
465                         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
466                                 rt6_release(fn->leaf);
467                                 fn->leaf = NULL;
468                         }
469
470                         fn->fn_sernum = sernum;
471
472                         return fn;
473                 }
474
475                 /*
476                  *      We have more bits to go
477                  */
478
479                 /* Try to walk down on tree. */
480                 fn->fn_sernum = sernum;
481                 dir = addr_bit_set(addr, fn->fn_bit);
482                 pn = fn;
483                 fn = dir ? fn->right: fn->left;
484         } while (fn);
485
486         /*
487          *      We walked to the bottom of tree.
488          *      Create new leaf node without children.
489          */
490
491         ln = node_alloc();
492
493         if (ln == NULL)
494                 return NULL;
495         ln->fn_bit = plen;
496
497         ln->parent = pn;
498         ln->fn_sernum = sernum;
499
500         if (dir)
501                 pn->right = ln;
502         else
503                 pn->left  = ln;
504
505         return ln;
506
507
508 insert_above:
509         /*
510          * split since we don't have a common prefix anymore or
511          * we have a less significant route.
512          * we've to insert an intermediate node on the list
513          * this new node will point to the one we need to create
514          * and the current
515          */
516
517         pn = fn->parent;
518
519         /* find 1st bit in difference between the 2 addrs.
520
521            See comment in __ipv6_addr_diff: bit may be an invalid value,
522            but if it is >= plen, the value is ignored in any case.
523          */
524
525         bit = __ipv6_addr_diff(addr, &key->addr, addrlen);
526
527         /*
528          *              (intermediate)[in]
529          *                /        \
530          *      (new leaf node)[ln] (old node)[fn]
531          */
532         if (plen > bit) {
533                 in = node_alloc();
534                 ln = node_alloc();
535
536                 if (in == NULL || ln == NULL) {
537                         if (in)
538                                 node_free(in);
539                         if (ln)
540                                 node_free(ln);
541                         return NULL;
542                 }
543
544                 /*
545                  * new intermediate node.
546                  * RTN_RTINFO will
547                  * be off since that an address that chooses one of
548                  * the branches would not match less specific routes
549                  * in the other branch
550                  */
551
552                 in->fn_bit = bit;
553
554                 in->parent = pn;
555                 in->leaf = fn->leaf;
556                 atomic_inc(&in->leaf->rt6i_ref);
557
558                 in->fn_sernum = sernum;
559
560                 /* update parent pointer */
561                 if (dir)
562                         pn->right = in;
563                 else
564                         pn->left  = in;
565
566                 ln->fn_bit = plen;
567
568                 ln->parent = in;
569                 fn->parent = in;
570
571                 ln->fn_sernum = sernum;
572
573                 if (addr_bit_set(addr, bit)) {
574                         in->right = ln;
575                         in->left  = fn;
576                 } else {
577                         in->left  = ln;
578                         in->right = fn;
579                 }
580         } else { /* plen <= bit */
581
582                 /*
583                  *              (new leaf node)[ln]
584                  *                /        \
585                  *           (old node)[fn] NULL
586                  */
587
588                 ln = node_alloc();
589
590                 if (ln == NULL)
591                         return NULL;
592
593                 ln->fn_bit = plen;
594
595                 ln->parent = pn;
596
597                 ln->fn_sernum = sernum;
598
599                 if (dir)
600                         pn->right = ln;
601                 else
602                         pn->left  = ln;
603
604                 if (addr_bit_set(&key->addr, plen))
605                         ln->right = fn;
606                 else
607                         ln->left  = fn;
608
609                 fn->parent = ln;
610         }
611         return ln;
612 }
613
614 /*
615  *      Insert routing information in a node.
616  */
617
618 static int fib6_add_rt2node(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt,
619                             struct nl_info *info)
620 {
621         struct rt6_info *iter = NULL;
622         struct rt6_info **ins;
623
624         ins = &fn->leaf;
625
626         for (iter = fn->leaf; iter; iter=iter->u.dst.rt6_next) {
627                 /*
628                  *      Search for duplicates
629                  */
630
631                 if (iter->rt6i_metric == rt->rt6i_metric) {
632                         /*
633                          *      Same priority level
634                          */
635
636                         if (iter->rt6i_dev == rt->rt6i_dev &&
637                             iter->rt6i_idev == rt->rt6i_idev &&
638                             ipv6_addr_equal(&iter->rt6i_gateway,
639                                             &rt->rt6i_gateway)) {
640                                 if (!(iter->rt6i_flags&RTF_EXPIRES))
641                                         return -EEXIST;
642                                 iter->rt6i_expires = rt->rt6i_expires;
643                                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES)) {
644                                         iter->rt6i_flags &= ~RTF_EXPIRES;
645                                         iter->rt6i_expires = 0;
646                                 }
647                                 return -EEXIST;
648                         }
649                 }
650
651                 if (iter->rt6i_metric > rt->rt6i_metric)
652                         break;
653
654                 ins = &iter->u.dst.rt6_next;
655         }
656
657         /* Reset round-robin state, if necessary */
658         if (ins == &fn->leaf)
659                 fn->rr_ptr = NULL;
660
661         /*
662          *      insert node
663          */
664
665         rt->u.dst.rt6_next = iter;
666         *ins = rt;
667         rt->rt6i_node = fn;
668         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
669         inet6_rt_notify(RTM_NEWROUTE, rt, info);
670         rt6_stats.fib_rt_entries++;
671
672         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
673                 rt6_stats.fib_route_nodes++;
674                 fn->fn_flags |= RTN_RTINFO;
675         }
676
677         return 0;
678 }
679
680 static __inline__ void fib6_start_gc(struct rt6_info *rt)
681 {
682         if (ip6_fib_timer.expires == 0 &&
683             (rt->rt6i_flags & (RTF_EXPIRES|RTF_CACHE)))
684                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies +
685                           init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval);
686 }
687
688 void fib6_force_start_gc(void)
689 {
690         if (ip6_fib_timer.expires == 0)
691                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies +
692                           init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval);
693 }
694
695 /*
696  *      Add routing information to the routing tree.
697  *      <destination addr>/<source addr>
698  *      with source addr info in sub-trees
699  */
700
701 int fib6_add(struct fib6_node *root, struct rt6_info *rt, struct nl_info *info)
702 {
703         struct fib6_node *fn, *pn = NULL;
704         int err = -ENOMEM;
705
706         fn = fib6_add_1(root, &rt->rt6i_dst.addr, sizeof(struct in6_addr),
707                         rt->rt6i_dst.plen, offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst));
708
709         if (fn == NULL)
710                 goto out;
711
712         pn = fn;
713
714 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
715         if (rt->rt6i_src.plen) {
716                 struct fib6_node *sn;
717
718                 if (fn->subtree == NULL) {
719                         struct fib6_node *sfn;
720
721                         /*
722                          * Create subtree.
723                          *
724                          *              fn[main tree]
725                          *              |
726                          *              sfn[subtree root]
727                          *                 \
728                          *                  sn[new leaf node]
729                          */
730
731                         /* Create subtree root node */
732                         sfn = node_alloc();
733                         if (sfn == NULL)
734                                 goto st_failure;
735
736                         sfn->leaf = &ip6_null_entry;
737                         atomic_inc(&ip6_null_entry.rt6i_ref);
738                         sfn->fn_flags = RTN_ROOT;
739                         sfn->fn_sernum = fib6_new_sernum();
740
741                         /* Now add the first leaf node to new subtree */
742
743                         sn = fib6_add_1(sfn, &rt->rt6i_src.addr,
744                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
745                                         offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
746
747                         if (sn == NULL) {
748                                 /* If it is failed, discard just allocated
749                                    root, and then (in st_failure) stale node
750                                    in main tree.
751                                  */
752                                 node_free(sfn);
753                                 goto st_failure;
754                         }
755
756                         /* Now link new subtree to main tree */
757                         sfn->parent = fn;
758                         fn->subtree = sfn;
759                 } else {
760                         sn = fib6_add_1(fn->subtree, &rt->rt6i_src.addr,
761                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
762                                         offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
763
764                         if (sn == NULL)
765                                 goto st_failure;
766                 }
767
768                 if (fn->leaf == NULL) {
769                         fn->leaf = rt;
770                         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
771                 }
772                 fn = sn;
773         }
774 #endif
775
776         err = fib6_add_rt2node(fn, rt, info);
777
778         if (err == 0) {
779                 fib6_start_gc(rt);
780                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
781                         fib6_prune_clones(pn, rt);
782         }
783
784 out:
785         if (err) {
786 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
787                 /*
788                  * If fib6_add_1 has cleared the old leaf pointer in the
789                  * super-tree leaf node we have to find a new one for it.
790                  */
791                 if (pn != fn && !pn->leaf && !(pn->fn_flags & RTN_RTINFO)) {
792                         pn->leaf = fib6_find_prefix(pn);
793 #if RT6_DEBUG >= 2
794                         if (!pn->leaf) {
795                                 BUG_TRAP(pn->leaf != NULL);
796                                 pn->leaf = &ip6_null_entry;
797                         }
798 #endif
799                         atomic_inc(&pn->leaf->rt6i_ref);
800                 }
801 #endif
802                 dst_free(&rt->u.dst);
803         }
804         return err;
805
806 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
807         /* Subtree creation failed, probably main tree node
808            is orphan. If it is, shoot it.
809          */
810 st_failure:
811         if (fn && !(fn->fn_flags & (RTN_RTINFO|RTN_ROOT)))
812                 fib6_repair_tree(fn);
813         dst_free(&rt->u.dst);
814         return err;
815 #endif
816 }
817
818 /*
819  *      Routing tree lookup
820  *
821  */
822
823 struct lookup_args {
824         int             offset;         /* key offset on rt6_info       */
825         struct in6_addr *addr;          /* search key                   */
826 };
827
828 static struct fib6_node * fib6_lookup_1(struct fib6_node *root,
829                                         struct lookup_args *args)
830 {
831         struct fib6_node *fn;
832         __be32 dir;
833
834         if (unlikely(args->offset == 0))
835                 return NULL;
836
837         /*
838          *      Descend on a tree
839          */
840
841         fn = root;
842
843         for (;;) {
844                 struct fib6_node *next;
845
846                 dir = addr_bit_set(args->addr, fn->fn_bit);
847
848                 next = dir ? fn->right : fn->left;
849
850                 if (next) {
851                         fn = next;
852                         continue;
853                 }
854
855                 break;
856         }
857
858         while(fn) {
859                 if (FIB6_SUBTREE(fn) || fn->fn_flags & RTN_RTINFO) {
860                         struct rt6key *key;
861
862                         key = (struct rt6key *) ((u8 *) fn->leaf +
863                                                  args->offset);
864
865                         if (ipv6_prefix_equal(&key->addr, args->addr, key->plen)) {
866 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
867                                 if (fn->subtree)
868                                         fn = fib6_lookup_1(fn->subtree, args + 1);
869 #endif
870                                 if (!fn || fn->fn_flags & RTN_RTINFO)
871                                         return fn;
872                         }
873                 }
874
875                 if (fn->fn_flags & RTN_ROOT)
876                         break;
877
878                 fn = fn->parent;
879         }
880
881         return NULL;
882 }
883
884 struct fib6_node * fib6_lookup(struct fib6_node *root, struct in6_addr *daddr,
885                                struct in6_addr *saddr)
886 {
887         struct fib6_node *fn;
888         struct lookup_args args[] = {
889                 {
890                         .offset = offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst),
891                         .addr = daddr,
892                 },
893 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
894                 {
895                         .offset = offsetof(struct rt6_info, rt6i_src),
896                         .addr = saddr,
897                 },
898 #endif
899                 {
900                         .offset = 0,    /* sentinel */
901                 }
902         };
903
904         fn = fib6_lookup_1(root, daddr ? args : args + 1);
905
906         if (fn == NULL || fn->fn_flags & RTN_TL_ROOT)
907                 fn = root;
908
909         return fn;
910 }
911
912 /*
913  *      Get node with specified destination prefix (and source prefix,
914  *      if subtrees are used)
915  */
916
917
918 static struct fib6_node * fib6_locate_1(struct fib6_node *root,
919                                         struct in6_addr *addr,
920                                         int plen, int offset)
921 {
922         struct fib6_node *fn;
923
924         for (fn = root; fn ; ) {
925                 struct rt6key *key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
926
927                 /*
928                  *      Prefix match
929                  */
930                 if (plen < fn->fn_bit ||
931                     !ipv6_prefix_equal(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
932                         return NULL;
933
934                 if (plen == fn->fn_bit)
935                         return fn;
936
937                 /*
938                  *      We have more bits to go
939                  */
940                 if (addr_bit_set(addr, fn->fn_bit))
941                         fn = fn->right;
942                 else
943                         fn = fn->left;
944         }
945         return NULL;
946 }
947
948 struct fib6_node * fib6_locate(struct fib6_node *root,
949                                struct in6_addr *daddr, int dst_len,
950                                struct in6_addr *saddr, int src_len)
951 {
952         struct fib6_node *fn;
953
954         fn = fib6_locate_1(root, daddr, dst_len,
955                            offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst));
956
957 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
958         if (src_len) {
959                 BUG_TRAP(saddr!=NULL);
960                 if (fn && fn->subtree)
961                         fn = fib6_locate_1(fn->subtree, saddr, src_len,
962                                            offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
963         }
964 #endif
965
966         if (fn && fn->fn_flags&RTN_RTINFO)
967                 return fn;
968
969         return NULL;
970 }
971
972
973 /*
974  *      Deletion
975  *
976  */
977
978 static struct rt6_info * fib6_find_prefix(struct fib6_node *fn)
979 {
980         if (fn->fn_flags&RTN_ROOT)
981                 return &ip6_null_entry;
982
983         while(fn) {
984                 if(fn->left)
985                         return fn->left->leaf;
986
987                 if(fn->right)
988                         return fn->right->leaf;
989
990                 fn = FIB6_SUBTREE(fn);
991         }
992         return NULL;
993 }
994
995 /*
996  *      Called to trim the tree of intermediate nodes when possible. "fn"
997  *      is the node we want to try and remove.
998  */
999
1000 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn)
1001 {
1002         int children;
1003         int nstate;
1004         struct fib6_node *child, *pn;
1005         struct fib6_walker_t *w;
1006         int iter = 0;
1007
1008         for (;;) {
1009                 RT6_TRACE("fixing tree: plen=%d iter=%d\n", fn->fn_bit, iter);
1010                 iter++;
1011
1012                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO));
1013                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT));
1014                 BUG_TRAP(fn->leaf==NULL);
1015
1016                 children = 0;
1017                 child = NULL;
1018                 if (fn->right) child = fn->right, children |= 1;
1019                 if (fn->left) child = fn->left, children |= 2;
1020
1021                 if (children == 3 || FIB6_SUBTREE(fn)
1022 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1023                     /* Subtree root (i.e. fn) may have one child */
1024                     || (children && fn->fn_flags&RTN_ROOT)
1025 #endif
1026                     ) {
1027                         fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
1028 #if RT6_DEBUG >= 2
1029                         if (fn->leaf==NULL) {
1030                                 BUG_TRAP(fn->leaf);
1031                                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
1032                         }
1033 #endif
1034                         atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
1035                         return fn->parent;
1036                 }
1037
1038                 pn = fn->parent;
1039 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1040                 if (FIB6_SUBTREE(pn) == fn) {
1041                         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1042                         FIB6_SUBTREE(pn) = NULL;
1043                         nstate = FWS_L;
1044                 } else {
1045                         BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_ROOT));
1046 #endif
1047                         if (pn->right == fn) pn->right = child;
1048                         else if (pn->left == fn) pn->left = child;
1049 #if RT6_DEBUG >= 2
1050                         else BUG_TRAP(0);
1051 #endif
1052                         if (child)
1053                                 child->parent = pn;
1054                         nstate = FWS_R;
1055 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1056                 }
1057 #endif
1058
1059                 read_lock(&fib6_walker_lock);
1060                 FOR_WALKERS(w) {
1061                         if (child == NULL) {
1062                                 if (w->root == fn) {
1063                                         w->root = w->node = NULL;
1064                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 1\n", w);
1065                                 } else if (w->node == fn) {
1066                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 1, s=%d/%d\n", w, w->state, nstate);
1067                                         w->node = pn;
1068                                         w->state = nstate;
1069                                 }
1070                         } else {
1071                                 if (w->root == fn) {
1072                                         w->root = child;
1073                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 2\n", w);
1074                                 }
1075                                 if (w->node == fn) {
1076                                         w->node = child;
1077                                         if (children&2) {
1078                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
1079                                                 w->state = w->state>=FWS_R ? FWS_U : FWS_INIT;
1080                                         } else {
1081                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
1082                                                 w->state = w->state>=FWS_C ? FWS_U : FWS_INIT;
1083                                         }
1084                                 }
1085                         }
1086                 }
1087                 read_unlock(&fib6_walker_lock);
1088
1089                 node_free(fn);
1090                 if (pn->fn_flags&RTN_RTINFO || FIB6_SUBTREE(pn))
1091                         return pn;
1092
1093                 rt6_release(pn->leaf);
1094                 pn->leaf = NULL;
1095                 fn = pn;
1096         }
1097 }
1098
1099 static void fib6_del_route(struct fib6_node *fn, struct rt6_info **rtp,
1100                            struct nl_info *info)
1101 {
1102         struct fib6_walker_t *w;
1103         struct rt6_info *rt = *rtp;
1104
1105         RT6_TRACE("fib6_del_route\n");
1106
1107         /* Unlink it */
1108         *rtp = rt->u.dst.rt6_next;
1109         rt->rt6i_node = NULL;
1110         rt6_stats.fib_rt_entries--;
1111         rt6_stats.fib_discarded_routes++;
1112
1113         /* Reset round-robin state, if necessary */
1114         if (fn->rr_ptr == rt)
1115                 fn->rr_ptr = NULL;
1116
1117         /* Adjust walkers */
1118         read_lock(&fib6_walker_lock);
1119         FOR_WALKERS(w) {
1120                 if (w->state == FWS_C && w->leaf == rt) {
1121                         RT6_TRACE("walker %p adjusted by delroute\n", w);
1122                         w->leaf = rt->u.dst.rt6_next;
1123                         if (w->leaf == NULL)
1124                                 w->state = FWS_U;
1125                 }
1126         }
1127         read_unlock(&fib6_walker_lock);
1128
1129         rt->u.dst.rt6_next = NULL;
1130
1131         /* If it was last route, expunge its radix tree node */
1132         if (fn->leaf == NULL) {
1133                 fn->fn_flags &= ~RTN_RTINFO;
1134                 rt6_stats.fib_route_nodes--;
1135                 fn = fib6_repair_tree(fn);
1136         }
1137
1138         if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) {
1139                 /* This route is used as dummy address holder in some split
1140                  * nodes. It is not leaked, but it still holds other resources,
1141                  * which must be released in time. So, scan ascendant nodes
1142                  * and replace dummy references to this route with references
1143                  * to still alive ones.
1144                  */
1145                 while (fn) {
1146                         if (!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO) && fn->leaf == rt) {
1147                                 fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
1148                                 atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
1149                                 rt6_release(rt);
1150                         }
1151                         fn = fn->parent;
1152                 }
1153                 /* No more references are possible at this point. */
1154                 if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) BUG();
1155         }
1156
1157         inet6_rt_notify(RTM_DELROUTE, rt, info);
1158         rt6_release(rt);
1159 }
1160
1161 int fib6_del(struct rt6_info *rt, struct nl_info *info)
1162 {
1163         struct fib6_node *fn = rt->rt6i_node;
1164         struct rt6_info **rtp;
1165
1166 #if RT6_DEBUG >= 2
1167         if (rt->u.dst.obsolete>0) {
1168                 BUG_TRAP(fn==NULL);
1169                 return -ENOENT;
1170         }
1171 #endif
1172         if (fn == NULL || rt == &ip6_null_entry)
1173                 return -ENOENT;
1174
1175         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_RTINFO);
1176
1177         if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE)) {
1178                 struct fib6_node *pn = fn;
1179 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1180                 /* clones of this route might be in another subtree */
1181                 if (rt->rt6i_src.plen) {
1182                         while (!(pn->fn_flags&RTN_ROOT))
1183                                 pn = pn->parent;
1184                         pn = pn->parent;
1185                 }
1186 #endif
1187                 fib6_prune_clones(pn, rt);
1188         }
1189
1190         /*
1191          *      Walk the leaf entries looking for ourself
1192          */
1193
1194         for (rtp = &fn->leaf; *rtp; rtp = &(*rtp)->u.dst.rt6_next) {
1195                 if (*rtp == rt) {
1196                         fib6_del_route(fn, rtp, info);
1197                         return 0;
1198                 }
1199         }
1200         return -ENOENT;
1201 }
1202
1203 /*
1204  *      Tree traversal function.
1205  *
1206  *      Certainly, it is not interrupt safe.
1207  *      However, it is internally reenterable wrt itself and fib6_add/fib6_del.
1208  *      It means, that we can modify tree during walking
1209  *      and use this function for garbage collection, clone pruning,
1210  *      cleaning tree when a device goes down etc. etc.
1211  *
1212  *      It guarantees that every node will be traversed,
1213  *      and that it will be traversed only once.
1214  *
1215  *      Callback function w->func may return:
1216  *      0 -> continue walking.
1217  *      positive value -> walking is suspended (used by tree dumps,
1218  *      and probably by gc, if it will be split to several slices)
1219  *      negative value -> terminate walking.
1220  *
1221  *      The function itself returns:
1222  *      0   -> walk is complete.
1223  *      >0  -> walk is incomplete (i.e. suspended)
1224  *      <0  -> walk is terminated by an error.
1225  */
1226
1227 static int fib6_walk_continue(struct fib6_walker_t *w)
1228 {
1229         struct fib6_node *fn, *pn;
1230
1231         for (;;) {
1232                 fn = w->node;
1233                 if (fn == NULL)
1234                         return 0;
1235
1236                 if (w->prune && fn != w->root &&
1237                     fn->fn_flags&RTN_RTINFO && w->state < FWS_C) {
1238                         w->state = FWS_C;
1239                         w->leaf = fn->leaf;
1240                 }
1241                 switch (w->state) {
1242 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1243                 case FWS_S:
1244                         if (FIB6_SUBTREE(fn)) {
1245                                 w->node = FIB6_SUBTREE(fn);
1246                                 continue;
1247                         }
1248                         w->state = FWS_L;
1249 #endif
1250                 case FWS_L:
1251                         if (fn->left) {
1252                                 w->node = fn->left;
1253                                 w->state = FWS_INIT;
1254                                 continue;
1255                         }
1256                         w->state = FWS_R;
1257                 case FWS_R:
1258                         if (fn->right) {
1259                                 w->node = fn->right;
1260                                 w->state = FWS_INIT;
1261                                 continue;
1262                         }
1263                         w->state = FWS_C;
1264                         w->leaf = fn->leaf;
1265                 case FWS_C:
1266                         if (w->leaf && fn->fn_flags&RTN_RTINFO) {
1267                                 int err = w->func(w);
1268                                 if (err)
1269                                         return err;
1270                                 continue;
1271                         }
1272                         w->state = FWS_U;
1273                 case FWS_U:
1274                         if (fn == w->root)
1275                                 return 0;
1276                         pn = fn->parent;
1277                         w->node = pn;
1278 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1279                         if (FIB6_SUBTREE(pn) == fn) {
1280                                 BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1281                                 w->state = FWS_L;
1282                                 continue;
1283                         }
1284 #endif
1285                         if (pn->left == fn) {
1286                                 w->state = FWS_R;
1287                                 continue;
1288                         }
1289                         if (pn->right == fn) {
1290                                 w->state = FWS_C;
1291                                 w->leaf = w->node->leaf;
1292                                 continue;
1293                         }
1294 #if RT6_DEBUG >= 2
1295                         BUG_TRAP(0);
1296 #endif
1297                 }
1298         }
1299 }
1300
1301 static int fib6_walk(struct fib6_walker_t *w)
1302 {
1303         int res;
1304
1305         w->state = FWS_INIT;
1306         w->node = w->root;
1307
1308         fib6_walker_link(w);
1309         res = fib6_walk_continue(w);
1310         if (res <= 0)
1311                 fib6_walker_unlink(w);
1312         return res;
1313 }
1314
1315 static int fib6_clean_node(struct fib6_walker_t *w)
1316 {
1317         struct nl_info info = {
1318                 .nl_net = &init_net,
1319         };
1320         int res;
1321         struct rt6_info *rt;
1322         struct fib6_cleaner_t *c = container_of(w, struct fib6_cleaner_t, w);
1323
1324         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.dst.rt6_next) {
1325                 res = c->func(rt, c->arg);
1326                 if (res < 0) {
1327                         w->leaf = rt;
1328                         res = fib6_del(rt, &info);
1329                         if (res) {
1330 #if RT6_DEBUG >= 2
1331                                 printk(KERN_DEBUG "fib6_clean_node: del failed: rt=%p@%p err=%d\n", rt, rt->rt6i_node, res);
1332 #endif
1333                                 continue;
1334                         }
1335                         return 0;
1336                 }
1337                 BUG_TRAP(res==0);
1338         }
1339         w->leaf = rt;
1340         return 0;
1341 }
1342
1343 /*
1344  *      Convenient frontend to tree walker.
1345  *
1346  *      func is called on each route.
1347  *              It may return -1 -> delete this route.
1348  *                            0  -> continue walking
1349  *
1350  *      prune==1 -> only immediate children of node (certainly,
1351  *      ignoring pure split nodes) will be scanned.
1352  */
1353
1354 static void fib6_clean_tree(struct fib6_node *root,
1355                             int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1356                             int prune, void *arg)
1357 {
1358         struct fib6_cleaner_t c;
1359
1360         c.w.root = root;
1361         c.w.func = fib6_clean_node;
1362         c.w.prune = prune;
1363         c.func = func;
1364         c.arg = arg;
1365
1366         fib6_walk(&c.w);
1367 }
1368
1369 void fib6_clean_all(int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1370                     int prune, void *arg)
1371 {
1372         struct fib6_table *table;
1373         struct hlist_node *node;
1374         unsigned int h;
1375
1376         rcu_read_lock();
1377         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
1378                 hlist_for_each_entry_rcu(table, node, &fib_table_hash[h],
1379                                          tb6_hlist) {
1380                         write_lock_bh(&table->tb6_lock);
1381                         fib6_clean_tree(&table->tb6_root, func, prune, arg);
1382                         write_unlock_bh(&table->tb6_lock);
1383                 }
1384         }
1385         rcu_read_unlock();
1386 }
1387
1388 static int fib6_prune_clone(struct rt6_info *rt, void *arg)
1389 {
1390         if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1391                 RT6_TRACE("pruning clone %p\n", rt);
1392                 return -1;
1393         }
1394
1395         return 0;
1396 }
1397
1398 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt)
1399 {
1400         fib6_clean_tree(fn, fib6_prune_clone, 1, rt);
1401 }
1402
1403 /*
1404  *      Garbage collection
1405  */
1406
1407 static struct fib6_gc_args
1408 {
1409         int                     timeout;
1410         int                     more;
1411 } gc_args;
1412
1413 static int fib6_age(struct rt6_info *rt, void *arg)
1414 {
1415         unsigned long now = jiffies;
1416
1417         /*
1418          *      check addrconf expiration here.
1419          *      Routes are expired even if they are in use.
1420          *
1421          *      Also age clones. Note, that clones are aged out
1422          *      only if they are not in use now.
1423          */
1424
1425         if (rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES && rt->rt6i_expires) {
1426                 if (time_after(now, rt->rt6i_expires)) {
1427                         RT6_TRACE("expiring %p\n", rt);
1428                         return -1;
1429                 }
1430                 gc_args.more++;
1431         } else if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1432                 if (atomic_read(&rt->u.dst.__refcnt) == 0 &&
1433                     time_after_eq(now, rt->u.dst.lastuse + gc_args.timeout)) {
1434                         RT6_TRACE("aging clone %p\n", rt);
1435                         return -1;
1436                 } else if ((rt->rt6i_flags & RTF_GATEWAY) &&
1437                            (!(rt->rt6i_nexthop->flags & NTF_ROUTER))) {
1438                         RT6_TRACE("purging route %p via non-router but gateway\n",
1439                                   rt);
1440                         return -1;
1441                 }
1442                 gc_args.more++;
1443         }
1444
1445         return 0;
1446 }
1447
1448 static DEFINE_SPINLOCK(fib6_gc_lock);
1449
1450 void fib6_run_gc(unsigned long dummy)
1451 {
1452         if (dummy != ~0UL) {
1453                 spin_lock_bh(&fib6_gc_lock);
1454                 gc_args.timeout = dummy ? (int)dummy :
1455                         init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval;
1456         } else {
1457                 local_bh_disable();
1458                 if (!spin_trylock(&fib6_gc_lock)) {
1459                         mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + HZ);
1460                         local_bh_enable();
1461                         return;
1462                 }
1463                 gc_args.timeout = init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval;
1464         }
1465         gc_args.more = 0;
1466
1467         ndisc_dst_gc(&gc_args.more);
1468         fib6_clean_all(fib6_age, 0, NULL);
1469
1470         if (gc_args.more)
1471                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies +
1472                           init_net.ipv6.sysctl.ip6_rt_gc_interval);
1473         else {
1474                 del_timer(&ip6_fib_timer);
1475                 ip6_fib_timer.expires = 0;
1476         }
1477         spin_unlock_bh(&fib6_gc_lock);
1478 }
1479
1480 int __init fib6_init(void)
1481 {
1482         int ret;
1483         fib6_node_kmem = kmem_cache_create("fib6_nodes",
1484                                            sizeof(struct fib6_node),
1485                                            0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
1486                                            NULL);
1487         if (!fib6_node_kmem)
1488                 return -ENOMEM;
1489
1490         fib6_tables_init();
1491
1492         ret = __rtnl_register(PF_INET6, RTM_GETROUTE, NULL, inet6_dump_fib);
1493         if (ret)
1494                 goto out_kmem_cache_create;
1495 out:
1496         return ret;
1497
1498 out_kmem_cache_create:
1499         kmem_cache_destroy(fib6_node_kmem);
1500         goto out;
1501 }
1502
1503 void fib6_gc_cleanup(void)
1504 {
1505         del_timer(&ip6_fib_timer);
1506         kmem_cache_destroy(fib6_node_kmem);
1507 }