mm: Remove slab destructors from kmem_cache_create().
[linux-2.6.git] / 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         unsigned int h, s_h;
365         unsigned int e = 0, s_e;
366         struct rt6_rtnl_dump_arg arg;
367         struct fib6_walker_t *w;
368         struct fib6_table *tb;
369         struct hlist_node *node;
370         int res = 0;
371
372         s_h = cb->args[0];
373         s_e = cb->args[1];
374
375         w = (void *)cb->args[2];
376         if (w == NULL) {
377                 /* New dump:
378                  *
379                  * 1. hook callback destructor.
380                  */
381                 cb->args[3] = (long)cb->done;
382                 cb->done = fib6_dump_done;
383
384                 /*
385                  * 2. allocate and initialize walker.
386                  */
387                 w = kzalloc(sizeof(*w), GFP_ATOMIC);
388                 if (w == NULL)
389                         return -ENOMEM;
390                 w->func = fib6_dump_node;
391                 cb->args[2] = (long)w;
392         }
393
394         arg.skb = skb;
395         arg.cb = cb;
396         w->args = &arg;
397
398         for (h = s_h; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++, s_e = 0) {
399                 e = 0;
400                 hlist_for_each_entry(tb, node, &fib_table_hash[h], tb6_hlist) {
401                         if (e < s_e)
402                                 goto next;
403                         res = fib6_dump_table(tb, skb, cb);
404                         if (res != 0)
405                                 goto out;
406 next:
407                         e++;
408                 }
409         }
410 out:
411         cb->args[1] = e;
412         cb->args[0] = h;
413
414         res = res < 0 ? res : skb->len;
415         if (res <= 0)
416                 fib6_dump_end(cb);
417         return res;
418 }
419
420 /*
421  *      Routing Table
422  *
423  *      return the appropriate node for a routing tree "add" operation
424  *      by either creating and inserting or by returning an existing
425  *      node.
426  */
427
428 static struct fib6_node * fib6_add_1(struct fib6_node *root, void *addr,
429                                      int addrlen, int plen,
430                                      int offset)
431 {
432         struct fib6_node *fn, *in, *ln;
433         struct fib6_node *pn = NULL;
434         struct rt6key *key;
435         int     bit;
436         __be32  dir = 0;
437         __u32   sernum = fib6_new_sernum();
438
439         RT6_TRACE("fib6_add_1\n");
440
441         /* insert node in tree */
442
443         fn = root;
444
445         do {
446                 key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
447
448                 /*
449                  *      Prefix match
450                  */
451                 if (plen < fn->fn_bit ||
452                     !ipv6_prefix_equal(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
453                         goto insert_above;
454
455                 /*
456                  *      Exact match ?
457                  */
458
459                 if (plen == fn->fn_bit) {
460                         /* clean up an intermediate node */
461                         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
462                                 rt6_release(fn->leaf);
463                                 fn->leaf = NULL;
464                         }
465
466                         fn->fn_sernum = sernum;
467
468                         return fn;
469                 }
470
471                 /*
472                  *      We have more bits to go
473                  */
474
475                 /* Try to walk down on tree. */
476                 fn->fn_sernum = sernum;
477                 dir = addr_bit_set(addr, fn->fn_bit);
478                 pn = fn;
479                 fn = dir ? fn->right: fn->left;
480         } while (fn);
481
482         /*
483          *      We walked to the bottom of tree.
484          *      Create new leaf node without children.
485          */
486
487         ln = node_alloc();
488
489         if (ln == NULL)
490                 return NULL;
491         ln->fn_bit = plen;
492
493         ln->parent = pn;
494         ln->fn_sernum = sernum;
495
496         if (dir)
497                 pn->right = ln;
498         else
499                 pn->left  = ln;
500
501         return ln;
502
503
504 insert_above:
505         /*
506          * split since we don't have a common prefix anymore or
507          * we have a less significant route.
508          * we've to insert an intermediate node on the list
509          * this new node will point to the one we need to create
510          * and the current
511          */
512
513         pn = fn->parent;
514
515         /* find 1st bit in difference between the 2 addrs.
516
517            See comment in __ipv6_addr_diff: bit may be an invalid value,
518            but if it is >= plen, the value is ignored in any case.
519          */
520
521         bit = __ipv6_addr_diff(addr, &key->addr, addrlen);
522
523         /*
524          *              (intermediate)[in]
525          *                /        \
526          *      (new leaf node)[ln] (old node)[fn]
527          */
528         if (plen > bit) {
529                 in = node_alloc();
530                 ln = node_alloc();
531
532                 if (in == NULL || ln == NULL) {
533                         if (in)
534                                 node_free(in);
535                         if (ln)
536                                 node_free(ln);
537                         return NULL;
538                 }
539
540                 /*
541                  * new intermediate node.
542                  * RTN_RTINFO will
543                  * be off since that an address that chooses one of
544                  * the branches would not match less specific routes
545                  * in the other branch
546                  */
547
548                 in->fn_bit = bit;
549
550                 in->parent = pn;
551                 in->leaf = fn->leaf;
552                 atomic_inc(&in->leaf->rt6i_ref);
553
554                 in->fn_sernum = sernum;
555
556                 /* update parent pointer */
557                 if (dir)
558                         pn->right = in;
559                 else
560                         pn->left  = in;
561
562                 ln->fn_bit = plen;
563
564                 ln->parent = in;
565                 fn->parent = in;
566
567                 ln->fn_sernum = sernum;
568
569                 if (addr_bit_set(addr, bit)) {
570                         in->right = ln;
571                         in->left  = fn;
572                 } else {
573                         in->left  = ln;
574                         in->right = fn;
575                 }
576         } else { /* plen <= bit */
577
578                 /*
579                  *              (new leaf node)[ln]
580                  *                /        \
581                  *           (old node)[fn] NULL
582                  */
583
584                 ln = node_alloc();
585
586                 if (ln == NULL)
587                         return NULL;
588
589                 ln->fn_bit = plen;
590
591                 ln->parent = pn;
592
593                 ln->fn_sernum = sernum;
594
595                 if (dir)
596                         pn->right = ln;
597                 else
598                         pn->left  = ln;
599
600                 if (addr_bit_set(&key->addr, plen))
601                         ln->right = fn;
602                 else
603                         ln->left  = fn;
604
605                 fn->parent = ln;
606         }
607         return ln;
608 }
609
610 /*
611  *      Insert routing information in a node.
612  */
613
614 static int fib6_add_rt2node(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt,
615                             struct nl_info *info)
616 {
617         struct rt6_info *iter = NULL;
618         struct rt6_info **ins;
619
620         ins = &fn->leaf;
621
622         for (iter = fn->leaf; iter; iter=iter->u.dst.rt6_next) {
623                 /*
624                  *      Search for duplicates
625                  */
626
627                 if (iter->rt6i_metric == rt->rt6i_metric) {
628                         /*
629                          *      Same priority level
630                          */
631
632                         if (iter->rt6i_dev == rt->rt6i_dev &&
633                             iter->rt6i_idev == rt->rt6i_idev &&
634                             ipv6_addr_equal(&iter->rt6i_gateway,
635                                             &rt->rt6i_gateway)) {
636                                 if (!(iter->rt6i_flags&RTF_EXPIRES))
637                                         return -EEXIST;
638                                 iter->rt6i_expires = rt->rt6i_expires;
639                                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES)) {
640                                         iter->rt6i_flags &= ~RTF_EXPIRES;
641                                         iter->rt6i_expires = 0;
642                                 }
643                                 return -EEXIST;
644                         }
645                 }
646
647                 if (iter->rt6i_metric > rt->rt6i_metric)
648                         break;
649
650                 ins = &iter->u.dst.rt6_next;
651         }
652
653         /* Reset round-robin state, if necessary */
654         if (ins == &fn->leaf)
655                 fn->rr_ptr = NULL;
656
657         /*
658          *      insert node
659          */
660
661         rt->u.dst.rt6_next = iter;
662         *ins = rt;
663         rt->rt6i_node = fn;
664         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
665         inet6_rt_notify(RTM_NEWROUTE, rt, info);
666         rt6_stats.fib_rt_entries++;
667
668         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
669                 rt6_stats.fib_route_nodes++;
670                 fn->fn_flags |= RTN_RTINFO;
671         }
672
673         return 0;
674 }
675
676 static __inline__ void fib6_start_gc(struct rt6_info *rt)
677 {
678         if (ip6_fib_timer.expires == 0 &&
679             (rt->rt6i_flags & (RTF_EXPIRES|RTF_CACHE)))
680                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
681 }
682
683 void fib6_force_start_gc(void)
684 {
685         if (ip6_fib_timer.expires == 0)
686                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
687 }
688
689 /*
690  *      Add routing information to the routing tree.
691  *      <destination addr>/<source addr>
692  *      with source addr info in sub-trees
693  */
694
695 int fib6_add(struct fib6_node *root, struct rt6_info *rt, struct nl_info *info)
696 {
697         struct fib6_node *fn, *pn = NULL;
698         int err = -ENOMEM;
699
700         fn = fib6_add_1(root, &rt->rt6i_dst.addr, sizeof(struct in6_addr),
701                         rt->rt6i_dst.plen, offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst));
702
703         if (fn == NULL)
704                 goto out;
705
706         pn = fn;
707
708 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
709         if (rt->rt6i_src.plen) {
710                 struct fib6_node *sn;
711
712                 if (fn->subtree == NULL) {
713                         struct fib6_node *sfn;
714
715                         /*
716                          * Create subtree.
717                          *
718                          *              fn[main tree]
719                          *              |
720                          *              sfn[subtree root]
721                          *                 \
722                          *                  sn[new leaf node]
723                          */
724
725                         /* Create subtree root node */
726                         sfn = node_alloc();
727                         if (sfn == NULL)
728                                 goto st_failure;
729
730                         sfn->leaf = &ip6_null_entry;
731                         atomic_inc(&ip6_null_entry.rt6i_ref);
732                         sfn->fn_flags = RTN_ROOT;
733                         sfn->fn_sernum = fib6_new_sernum();
734
735                         /* Now add the first leaf node to new subtree */
736
737                         sn = fib6_add_1(sfn, &rt->rt6i_src.addr,
738                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
739                                         offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
740
741                         if (sn == NULL) {
742                                 /* If it is failed, discard just allocated
743                                    root, and then (in st_failure) stale node
744                                    in main tree.
745                                  */
746                                 node_free(sfn);
747                                 goto st_failure;
748                         }
749
750                         /* Now link new subtree to main tree */
751                         sfn->parent = fn;
752                         fn->subtree = sfn;
753                 } else {
754                         sn = fib6_add_1(fn->subtree, &rt->rt6i_src.addr,
755                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
756                                         offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
757
758                         if (sn == NULL)
759                                 goto st_failure;
760                 }
761
762                 if (fn->leaf == NULL) {
763                         fn->leaf = rt;
764                         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
765                 }
766                 fn = sn;
767         }
768 #endif
769
770         err = fib6_add_rt2node(fn, rt, info);
771
772         if (err == 0) {
773                 fib6_start_gc(rt);
774                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
775                         fib6_prune_clones(pn, rt);
776         }
777
778 out:
779         if (err) {
780 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
781                 /*
782                  * If fib6_add_1 has cleared the old leaf pointer in the
783                  * super-tree leaf node we have to find a new one for it.
784                  */
785                 if (pn != fn && !pn->leaf && !(pn->fn_flags & RTN_RTINFO)) {
786                         pn->leaf = fib6_find_prefix(pn);
787 #if RT6_DEBUG >= 2
788                         if (!pn->leaf) {
789                                 BUG_TRAP(pn->leaf != NULL);
790                                 pn->leaf = &ip6_null_entry;
791                         }
792 #endif
793                         atomic_inc(&pn->leaf->rt6i_ref);
794                 }
795 #endif
796                 dst_free(&rt->u.dst);
797         }
798         return err;
799
800 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
801         /* Subtree creation failed, probably main tree node
802            is orphan. If it is, shoot it.
803          */
804 st_failure:
805         if (fn && !(fn->fn_flags & (RTN_RTINFO|RTN_ROOT)))
806                 fib6_repair_tree(fn);
807         dst_free(&rt->u.dst);
808         return err;
809 #endif
810 }
811
812 /*
813  *      Routing tree lookup
814  *
815  */
816
817 struct lookup_args {
818         int             offset;         /* key offset on rt6_info       */
819         struct in6_addr *addr;          /* search key                   */
820 };
821
822 static struct fib6_node * fib6_lookup_1(struct fib6_node *root,
823                                         struct lookup_args *args)
824 {
825         struct fib6_node *fn;
826         __be32 dir;
827
828         if (unlikely(args->offset == 0))
829                 return NULL;
830
831         /*
832          *      Descend on a tree
833          */
834
835         fn = root;
836
837         for (;;) {
838                 struct fib6_node *next;
839
840                 dir = addr_bit_set(args->addr, fn->fn_bit);
841
842                 next = dir ? fn->right : fn->left;
843
844                 if (next) {
845                         fn = next;
846                         continue;
847                 }
848
849                 break;
850         }
851
852         while(fn) {
853                 if (FIB6_SUBTREE(fn) || fn->fn_flags & RTN_RTINFO) {
854                         struct rt6key *key;
855
856                         key = (struct rt6key *) ((u8 *) fn->leaf +
857                                                  args->offset);
858
859                         if (ipv6_prefix_equal(&key->addr, args->addr, key->plen)) {
860 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
861                                 if (fn->subtree)
862                                         fn = fib6_lookup_1(fn->subtree, args + 1);
863 #endif
864                                 if (!fn || fn->fn_flags & RTN_RTINFO)
865                                         return fn;
866                         }
867                 }
868
869                 if (fn->fn_flags & RTN_ROOT)
870                         break;
871
872                 fn = fn->parent;
873         }
874
875         return NULL;
876 }
877
878 struct fib6_node * fib6_lookup(struct fib6_node *root, struct in6_addr *daddr,
879                                struct in6_addr *saddr)
880 {
881         struct fib6_node *fn;
882         struct lookup_args args[] = {
883                 {
884                         .offset = offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst),
885                         .addr = daddr,
886                 },
887 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
888                 {
889                         .offset = offsetof(struct rt6_info, rt6i_src),
890                         .addr = saddr,
891                 },
892 #endif
893                 {
894                         .offset = 0,    /* sentinel */
895                 }
896         };
897
898         fn = fib6_lookup_1(root, daddr ? args : args + 1);
899
900         if (fn == NULL || fn->fn_flags & RTN_TL_ROOT)
901                 fn = root;
902
903         return fn;
904 }
905
906 /*
907  *      Get node with specified destination prefix (and source prefix,
908  *      if subtrees are used)
909  */
910
911
912 static struct fib6_node * fib6_locate_1(struct fib6_node *root,
913                                         struct in6_addr *addr,
914                                         int plen, int offset)
915 {
916         struct fib6_node *fn;
917
918         for (fn = root; fn ; ) {
919                 struct rt6key *key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
920
921                 /*
922                  *      Prefix match
923                  */
924                 if (plen < fn->fn_bit ||
925                     !ipv6_prefix_equal(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
926                         return NULL;
927
928                 if (plen == fn->fn_bit)
929                         return fn;
930
931                 /*
932                  *      We have more bits to go
933                  */
934                 if (addr_bit_set(addr, fn->fn_bit))
935                         fn = fn->right;
936                 else
937                         fn = fn->left;
938         }
939         return NULL;
940 }
941
942 struct fib6_node * fib6_locate(struct fib6_node *root,
943                                struct in6_addr *daddr, int dst_len,
944                                struct in6_addr *saddr, int src_len)
945 {
946         struct fib6_node *fn;
947
948         fn = fib6_locate_1(root, daddr, dst_len,
949                            offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst));
950
951 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
952         if (src_len) {
953                 BUG_TRAP(saddr!=NULL);
954                 if (fn && fn->subtree)
955                         fn = fib6_locate_1(fn->subtree, saddr, src_len,
956                                            offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
957         }
958 #endif
959
960         if (fn && fn->fn_flags&RTN_RTINFO)
961                 return fn;
962
963         return NULL;
964 }
965
966
967 /*
968  *      Deletion
969  *
970  */
971
972 static struct rt6_info * fib6_find_prefix(struct fib6_node *fn)
973 {
974         if (fn->fn_flags&RTN_ROOT)
975                 return &ip6_null_entry;
976
977         while(fn) {
978                 if(fn->left)
979                         return fn->left->leaf;
980
981                 if(fn->right)
982                         return fn->right->leaf;
983
984                 fn = FIB6_SUBTREE(fn);
985         }
986         return NULL;
987 }
988
989 /*
990  *      Called to trim the tree of intermediate nodes when possible. "fn"
991  *      is the node we want to try and remove.
992  */
993
994 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn)
995 {
996         int children;
997         int nstate;
998         struct fib6_node *child, *pn;
999         struct fib6_walker_t *w;
1000         int iter = 0;
1001
1002         for (;;) {
1003                 RT6_TRACE("fixing tree: plen=%d iter=%d\n", fn->fn_bit, iter);
1004                 iter++;
1005
1006                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO));
1007                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT));
1008                 BUG_TRAP(fn->leaf==NULL);
1009
1010                 children = 0;
1011                 child = NULL;
1012                 if (fn->right) child = fn->right, children |= 1;
1013                 if (fn->left) child = fn->left, children |= 2;
1014
1015                 if (children == 3 || FIB6_SUBTREE(fn)
1016 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1017                     /* Subtree root (i.e. fn) may have one child */
1018                     || (children && fn->fn_flags&RTN_ROOT)
1019 #endif
1020                     ) {
1021                         fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
1022 #if RT6_DEBUG >= 2
1023                         if (fn->leaf==NULL) {
1024                                 BUG_TRAP(fn->leaf);
1025                                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
1026                         }
1027 #endif
1028                         atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
1029                         return fn->parent;
1030                 }
1031
1032                 pn = fn->parent;
1033 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1034                 if (FIB6_SUBTREE(pn) == fn) {
1035                         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1036                         FIB6_SUBTREE(pn) = NULL;
1037                         nstate = FWS_L;
1038                 } else {
1039                         BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_ROOT));
1040 #endif
1041                         if (pn->right == fn) pn->right = child;
1042                         else if (pn->left == fn) pn->left = child;
1043 #if RT6_DEBUG >= 2
1044                         else BUG_TRAP(0);
1045 #endif
1046                         if (child)
1047                                 child->parent = pn;
1048                         nstate = FWS_R;
1049 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1050                 }
1051 #endif
1052
1053                 read_lock(&fib6_walker_lock);
1054                 FOR_WALKERS(w) {
1055                         if (child == NULL) {
1056                                 if (w->root == fn) {
1057                                         w->root = w->node = NULL;
1058                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 1\n", w);
1059                                 } else if (w->node == fn) {
1060                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 1, s=%d/%d\n", w, w->state, nstate);
1061                                         w->node = pn;
1062                                         w->state = nstate;
1063                                 }
1064                         } else {
1065                                 if (w->root == fn) {
1066                                         w->root = child;
1067                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 2\n", w);
1068                                 }
1069                                 if (w->node == fn) {
1070                                         w->node = child;
1071                                         if (children&2) {
1072                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
1073                                                 w->state = w->state>=FWS_R ? FWS_U : FWS_INIT;
1074                                         } else {
1075                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
1076                                                 w->state = w->state>=FWS_C ? FWS_U : FWS_INIT;
1077                                         }
1078                                 }
1079                         }
1080                 }
1081                 read_unlock(&fib6_walker_lock);
1082
1083                 node_free(fn);
1084                 if (pn->fn_flags&RTN_RTINFO || FIB6_SUBTREE(pn))
1085                         return pn;
1086
1087                 rt6_release(pn->leaf);
1088                 pn->leaf = NULL;
1089                 fn = pn;
1090         }
1091 }
1092
1093 static void fib6_del_route(struct fib6_node *fn, struct rt6_info **rtp,
1094                            struct nl_info *info)
1095 {
1096         struct fib6_walker_t *w;
1097         struct rt6_info *rt = *rtp;
1098
1099         RT6_TRACE("fib6_del_route\n");
1100
1101         /* Unlink it */
1102         *rtp = rt->u.dst.rt6_next;
1103         rt->rt6i_node = NULL;
1104         rt6_stats.fib_rt_entries--;
1105         rt6_stats.fib_discarded_routes++;
1106
1107         /* Reset round-robin state, if necessary */
1108         if (fn->rr_ptr == rt)
1109                 fn->rr_ptr = NULL;
1110
1111         /* Adjust walkers */
1112         read_lock(&fib6_walker_lock);
1113         FOR_WALKERS(w) {
1114                 if (w->state == FWS_C && w->leaf == rt) {
1115                         RT6_TRACE("walker %p adjusted by delroute\n", w);
1116                         w->leaf = rt->u.dst.rt6_next;
1117                         if (w->leaf == NULL)
1118                                 w->state = FWS_U;
1119                 }
1120         }
1121         read_unlock(&fib6_walker_lock);
1122
1123         rt->u.dst.rt6_next = NULL;
1124
1125         if (fn->leaf == NULL && fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT)
1126                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
1127
1128         /* If it was last route, expunge its radix tree node */
1129         if (fn->leaf == NULL) {
1130                 fn->fn_flags &= ~RTN_RTINFO;
1131                 rt6_stats.fib_route_nodes--;
1132                 fn = fib6_repair_tree(fn);
1133         }
1134
1135         if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) {
1136                 /* This route is used as dummy address holder in some split
1137                  * nodes. It is not leaked, but it still holds other resources,
1138                  * which must be released in time. So, scan ascendant nodes
1139                  * and replace dummy references to this route with references
1140                  * to still alive ones.
1141                  */
1142                 while (fn) {
1143                         if (!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO) && fn->leaf == rt) {
1144                                 fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
1145                                 atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
1146                                 rt6_release(rt);
1147                         }
1148                         fn = fn->parent;
1149                 }
1150                 /* No more references are possible at this point. */
1151                 if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) BUG();
1152         }
1153
1154         inet6_rt_notify(RTM_DELROUTE, rt, info);
1155         rt6_release(rt);
1156 }
1157
1158 int fib6_del(struct rt6_info *rt, struct nl_info *info)
1159 {
1160         struct fib6_node *fn = rt->rt6i_node;
1161         struct rt6_info **rtp;
1162
1163 #if RT6_DEBUG >= 2
1164         if (rt->u.dst.obsolete>0) {
1165                 BUG_TRAP(fn==NULL);
1166                 return -ENOENT;
1167         }
1168 #endif
1169         if (fn == NULL || rt == &ip6_null_entry)
1170                 return -ENOENT;
1171
1172         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_RTINFO);
1173
1174         if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE)) {
1175                 struct fib6_node *pn = fn;
1176 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1177                 /* clones of this route might be in another subtree */
1178                 if (rt->rt6i_src.plen) {
1179                         while (!(pn->fn_flags&RTN_ROOT))
1180                                 pn = pn->parent;
1181                         pn = pn->parent;
1182                 }
1183 #endif
1184                 fib6_prune_clones(pn, rt);
1185         }
1186
1187         /*
1188          *      Walk the leaf entries looking for ourself
1189          */
1190
1191         for (rtp = &fn->leaf; *rtp; rtp = &(*rtp)->u.dst.rt6_next) {
1192                 if (*rtp == rt) {
1193                         fib6_del_route(fn, rtp, info);
1194                         return 0;
1195                 }
1196         }
1197         return -ENOENT;
1198 }
1199
1200 /*
1201  *      Tree traversal function.
1202  *
1203  *      Certainly, it is not interrupt safe.
1204  *      However, it is internally reenterable wrt itself and fib6_add/fib6_del.
1205  *      It means, that we can modify tree during walking
1206  *      and use this function for garbage collection, clone pruning,
1207  *      cleaning tree when a device goes down etc. etc.
1208  *
1209  *      It guarantees that every node will be traversed,
1210  *      and that it will be traversed only once.
1211  *
1212  *      Callback function w->func may return:
1213  *      0 -> continue walking.
1214  *      positive value -> walking is suspended (used by tree dumps,
1215  *      and probably by gc, if it will be split to several slices)
1216  *      negative value -> terminate walking.
1217  *
1218  *      The function itself returns:
1219  *      0   -> walk is complete.
1220  *      >0  -> walk is incomplete (i.e. suspended)
1221  *      <0  -> walk is terminated by an error.
1222  */
1223
1224 static int fib6_walk_continue(struct fib6_walker_t *w)
1225 {
1226         struct fib6_node *fn, *pn;
1227
1228         for (;;) {
1229                 fn = w->node;
1230                 if (fn == NULL)
1231                         return 0;
1232
1233                 if (w->prune && fn != w->root &&
1234                     fn->fn_flags&RTN_RTINFO && w->state < FWS_C) {
1235                         w->state = FWS_C;
1236                         w->leaf = fn->leaf;
1237                 }
1238                 switch (w->state) {
1239 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1240                 case FWS_S:
1241                         if (FIB6_SUBTREE(fn)) {
1242                                 w->node = FIB6_SUBTREE(fn);
1243                                 continue;
1244                         }
1245                         w->state = FWS_L;
1246 #endif
1247                 case FWS_L:
1248                         if (fn->left) {
1249                                 w->node = fn->left;
1250                                 w->state = FWS_INIT;
1251                                 continue;
1252                         }
1253                         w->state = FWS_R;
1254                 case FWS_R:
1255                         if (fn->right) {
1256                                 w->node = fn->right;
1257                                 w->state = FWS_INIT;
1258                                 continue;
1259                         }
1260                         w->state = FWS_C;
1261                         w->leaf = fn->leaf;
1262                 case FWS_C:
1263                         if (w->leaf && fn->fn_flags&RTN_RTINFO) {
1264                                 int err = w->func(w);
1265                                 if (err)
1266                                         return err;
1267                                 continue;
1268                         }
1269                         w->state = FWS_U;
1270                 case FWS_U:
1271                         if (fn == w->root)
1272                                 return 0;
1273                         pn = fn->parent;
1274                         w->node = pn;
1275 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1276                         if (FIB6_SUBTREE(pn) == fn) {
1277                                 BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1278                                 w->state = FWS_L;
1279                                 continue;
1280                         }
1281 #endif
1282                         if (pn->left == fn) {
1283                                 w->state = FWS_R;
1284                                 continue;
1285                         }
1286                         if (pn->right == fn) {
1287                                 w->state = FWS_C;
1288                                 w->leaf = w->node->leaf;
1289                                 continue;
1290                         }
1291 #if RT6_DEBUG >= 2
1292                         BUG_TRAP(0);
1293 #endif
1294                 }
1295         }
1296 }
1297
1298 static int fib6_walk(struct fib6_walker_t *w)
1299 {
1300         int res;
1301
1302         w->state = FWS_INIT;
1303         w->node = w->root;
1304
1305         fib6_walker_link(w);
1306         res = fib6_walk_continue(w);
1307         if (res <= 0)
1308                 fib6_walker_unlink(w);
1309         return res;
1310 }
1311
1312 static int fib6_clean_node(struct fib6_walker_t *w)
1313 {
1314         int res;
1315         struct rt6_info *rt;
1316         struct fib6_cleaner_t *c = (struct fib6_cleaner_t*)w;
1317
1318         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.dst.rt6_next) {
1319                 res = c->func(rt, c->arg);
1320                 if (res < 0) {
1321                         w->leaf = rt;
1322                         res = fib6_del(rt, NULL);
1323                         if (res) {
1324 #if RT6_DEBUG >= 2
1325                                 printk(KERN_DEBUG "fib6_clean_node: del failed: rt=%p@%p err=%d\n", rt, rt->rt6i_node, res);
1326 #endif
1327                                 continue;
1328                         }
1329                         return 0;
1330                 }
1331                 BUG_TRAP(res==0);
1332         }
1333         w->leaf = rt;
1334         return 0;
1335 }
1336
1337 /*
1338  *      Convenient frontend to tree walker.
1339  *
1340  *      func is called on each route.
1341  *              It may return -1 -> delete this route.
1342  *                            0  -> continue walking
1343  *
1344  *      prune==1 -> only immediate children of node (certainly,
1345  *      ignoring pure split nodes) will be scanned.
1346  */
1347
1348 static void fib6_clean_tree(struct fib6_node *root,
1349                             int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1350                             int prune, void *arg)
1351 {
1352         struct fib6_cleaner_t c;
1353
1354         c.w.root = root;
1355         c.w.func = fib6_clean_node;
1356         c.w.prune = prune;
1357         c.func = func;
1358         c.arg = arg;
1359
1360         fib6_walk(&c.w);
1361 }
1362
1363 void fib6_clean_all(int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1364                     int prune, void *arg)
1365 {
1366         struct fib6_table *table;
1367         struct hlist_node *node;
1368         unsigned int h;
1369
1370         rcu_read_lock();
1371         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
1372                 hlist_for_each_entry_rcu(table, node, &fib_table_hash[h],
1373                                          tb6_hlist) {
1374                         write_lock_bh(&table->tb6_lock);
1375                         fib6_clean_tree(&table->tb6_root, func, prune, arg);
1376                         write_unlock_bh(&table->tb6_lock);
1377                 }
1378         }
1379         rcu_read_unlock();
1380 }
1381
1382 static int fib6_prune_clone(struct rt6_info *rt, void *arg)
1383 {
1384         if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1385                 RT6_TRACE("pruning clone %p\n", rt);
1386                 return -1;
1387         }
1388
1389         return 0;
1390 }
1391
1392 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt)
1393 {
1394         fib6_clean_tree(fn, fib6_prune_clone, 1, rt);
1395 }
1396
1397 /*
1398  *      Garbage collection
1399  */
1400
1401 static struct fib6_gc_args
1402 {
1403         int                     timeout;
1404         int                     more;
1405 } gc_args;
1406
1407 static int fib6_age(struct rt6_info *rt, void *arg)
1408 {
1409         unsigned long now = jiffies;
1410
1411         /*
1412          *      check addrconf expiration here.
1413          *      Routes are expired even if they are in use.
1414          *
1415          *      Also age clones. Note, that clones are aged out
1416          *      only if they are not in use now.
1417          */
1418
1419         if (rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES && rt->rt6i_expires) {
1420                 if (time_after(now, rt->rt6i_expires)) {
1421                         RT6_TRACE("expiring %p\n", rt);
1422                         return -1;
1423                 }
1424                 gc_args.more++;
1425         } else if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1426                 if (atomic_read(&rt->u.dst.__refcnt) == 0 &&
1427                     time_after_eq(now, rt->u.dst.lastuse + gc_args.timeout)) {
1428                         RT6_TRACE("aging clone %p\n", rt);
1429                         return -1;
1430                 } else if ((rt->rt6i_flags & RTF_GATEWAY) &&
1431                            (!(rt->rt6i_nexthop->flags & NTF_ROUTER))) {
1432                         RT6_TRACE("purging route %p via non-router but gateway\n",
1433                                   rt);
1434                         return -1;
1435                 }
1436                 gc_args.more++;
1437         }
1438
1439         return 0;
1440 }
1441
1442 static DEFINE_SPINLOCK(fib6_gc_lock);
1443
1444 void fib6_run_gc(unsigned long dummy)
1445 {
1446         if (dummy != ~0UL) {
1447                 spin_lock_bh(&fib6_gc_lock);
1448                 gc_args.timeout = dummy ? (int)dummy : ip6_rt_gc_interval;
1449         } else {
1450                 local_bh_disable();
1451                 if (!spin_trylock(&fib6_gc_lock)) {
1452                         mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + HZ);
1453                         local_bh_enable();
1454                         return;
1455                 }
1456                 gc_args.timeout = ip6_rt_gc_interval;
1457         }
1458         gc_args.more = 0;
1459
1460         ndisc_dst_gc(&gc_args.more);
1461         fib6_clean_all(fib6_age, 0, NULL);
1462
1463         if (gc_args.more)
1464                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
1465         else {
1466                 del_timer(&ip6_fib_timer);
1467                 ip6_fib_timer.expires = 0;
1468         }
1469         spin_unlock_bh(&fib6_gc_lock);
1470 }
1471
1472 void __init fib6_init(void)
1473 {
1474         fib6_node_kmem = kmem_cache_create("fib6_nodes",
1475                                            sizeof(struct fib6_node),
1476                                            0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC,
1477                                            NULL);
1478
1479         fib6_tables_init();
1480
1481         __rtnl_register(PF_INET6, RTM_GETROUTE, NULL, inet6_dump_fib);
1482 }
1483
1484 void fib6_gc_cleanup(void)
1485 {
1486         del_timer(&ip6_fib_timer);
1487         kmem_cache_destroy(fib6_node_kmem);
1488 }