fedora core 6 1.2949 + vserver 2.2.0
[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         if ((fn = kmem_cache_alloc(fib6_node_kmem, GFP_ATOMIC)) != NULL)
154                 memset(fn, 0, sizeof(struct fib6_node));
155
156         return fn;
157 }
158
159 static __inline__ void node_free(struct fib6_node * fn)
160 {
161         kmem_cache_free(fib6_node_kmem, fn);
162 }
163
164 static __inline__ void rt6_release(struct rt6_info *rt)
165 {
166         if (atomic_dec_and_test(&rt->rt6i_ref))
167                 dst_free(&rt->u.dst);
168 }
169
170 static struct fib6_table fib6_main_tbl = {
171         .tb6_id         = RT6_TABLE_MAIN,
172         .tb6_root       = {
173                 .leaf           = &ip6_null_entry,
174                 .fn_flags       = RTN_ROOT | RTN_TL_ROOT | RTN_RTINFO,
175         },
176 };
177
178 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
179 #define FIB_TABLE_HASHSZ 256
180 #else
181 #define FIB_TABLE_HASHSZ 1
182 #endif
183 static struct hlist_head fib_table_hash[FIB_TABLE_HASHSZ];
184
185 static void fib6_link_table(struct fib6_table *tb)
186 {
187         unsigned int h;
188
189         /*
190          * Initialize table lock at a single place to give lockdep a key,
191          * tables aren't visible prior to being linked to the list.
192          */
193         rwlock_init(&tb->tb6_lock);
194
195         h = tb->tb6_id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
196
197         /*
198          * No protection necessary, this is the only list mutatation
199          * operation, tables never disappear once they exist.
200          */
201         hlist_add_head_rcu(&tb->tb6_hlist, &fib_table_hash[h]);
202 }
203
204 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
205 static struct fib6_table fib6_local_tbl = {
206         .tb6_id         = RT6_TABLE_LOCAL,
207         .tb6_root       = {
208                 .leaf           = &ip6_null_entry,
209                 .fn_flags       = RTN_ROOT | RTN_TL_ROOT | RTN_RTINFO,
210         },
211 };
212
213 static struct fib6_table *fib6_alloc_table(u32 id)
214 {
215         struct fib6_table *table;
216
217         table = kzalloc(sizeof(*table), GFP_ATOMIC);
218         if (table != NULL) {
219                 table->tb6_id = id;
220                 table->tb6_root.leaf = &ip6_null_entry;
221                 table->tb6_root.fn_flags = RTN_ROOT | RTN_TL_ROOT | RTN_RTINFO;
222         }
223
224         return table;
225 }
226
227 struct fib6_table *fib6_new_table(u32 id)
228 {
229         struct fib6_table *tb;
230
231         if (id == 0)
232                 id = RT6_TABLE_MAIN;
233         tb = fib6_get_table(id);
234         if (tb)
235                 return tb;
236
237         tb = fib6_alloc_table(id);
238         if (tb != NULL)
239                 fib6_link_table(tb);
240
241         return tb;
242 }
243
244 struct fib6_table *fib6_get_table(u32 id)
245 {
246         struct fib6_table *tb;
247         struct hlist_node *node;
248         unsigned int h;
249
250         if (id == 0)
251                 id = RT6_TABLE_MAIN;
252         h = id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);
253         rcu_read_lock();
254         hlist_for_each_entry_rcu(tb, node, &fib_table_hash[h], tb6_hlist) {
255                 if (tb->tb6_id == id) {
256                         rcu_read_unlock();
257                         return tb;
258                 }
259         }
260         rcu_read_unlock();
261
262         return NULL;
263 }
264
265 static void __init fib6_tables_init(void)
266 {
267         fib6_link_table(&fib6_main_tbl);
268         fib6_link_table(&fib6_local_tbl);
269 }
270
271 #else
272
273 struct fib6_table *fib6_new_table(u32 id)
274 {
275         return fib6_get_table(id);
276 }
277
278 struct fib6_table *fib6_get_table(u32 id)
279 {
280         return &fib6_main_tbl;
281 }
282
283 struct dst_entry *fib6_rule_lookup(struct flowi *fl, int flags,
284                                    pol_lookup_t lookup)
285 {
286         return (struct dst_entry *) lookup(&fib6_main_tbl, fl, flags);
287 }
288
289 static void __init fib6_tables_init(void)
290 {
291         fib6_link_table(&fib6_main_tbl);
292 }
293
294 #endif
295
296 static int fib6_dump_node(struct fib6_walker_t *w)
297 {
298         int res;
299         struct rt6_info *rt;
300
301         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.next) {
302                 res = rt6_dump_route(rt, w->args);
303                 if (res < 0) {
304                         /* Frame is full, suspend walking */
305                         w->leaf = rt;
306                         return 1;
307                 }
308                 BUG_TRAP(res!=0);
309         }
310         w->leaf = NULL;
311         return 0;
312 }
313
314 static void fib6_dump_end(struct netlink_callback *cb)
315 {
316         struct fib6_walker_t *w = (void*)cb->args[2];
317
318         if (w) {
319                 cb->args[2] = 0;
320                 kfree(w);
321         }
322         cb->done = (void*)cb->args[3];
323         cb->args[1] = 3;
324 }
325
326 static int fib6_dump_done(struct netlink_callback *cb)
327 {
328         fib6_dump_end(cb);
329         return cb->done ? cb->done(cb) : 0;
330 }
331
332 static int fib6_dump_table(struct fib6_table *table, struct sk_buff *skb,
333                            struct netlink_callback *cb)
334 {
335         struct fib6_walker_t *w;
336         int res;
337
338         w = (void *)cb->args[2];
339         w->root = &table->tb6_root;
340
341         if (cb->args[4] == 0) {
342                 read_lock_bh(&table->tb6_lock);
343                 res = fib6_walk(w);
344                 read_unlock_bh(&table->tb6_lock);
345                 if (res > 0)
346                         cb->args[4] = 1;
347         } else {
348                 read_lock_bh(&table->tb6_lock);
349                 res = fib6_walk_continue(w);
350                 read_unlock_bh(&table->tb6_lock);
351                 if (res != 0) {
352                         if (res < 0)
353                                 fib6_walker_unlink(w);
354                         goto end;
355                 }
356                 fib6_walker_unlink(w);
357                 cb->args[4] = 0;
358         }
359 end:
360         return res;
361 }
362
363 int inet6_dump_fib(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
364 {
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         s_h = cb->args[0];
374         s_e = cb->args[1];
375
376         w = (void *)cb->args[2];
377         if (w == NULL) {
378                 /* New dump:
379                  *
380                  * 1. hook callback destructor.
381                  */
382                 cb->args[3] = (long)cb->done;
383                 cb->done = fib6_dump_done;
384
385                 /*
386                  * 2. allocate and initialize walker.
387                  */
388                 w = kzalloc(sizeof(*w), GFP_ATOMIC);
389                 if (w == NULL)
390                         return -ENOMEM;
391                 w->func = fib6_dump_node;
392                 cb->args[2] = (long)w;
393         }
394
395         arg.skb = skb;
396         arg.cb = cb;
397         w->args = &arg;
398
399         for (h = s_h; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++, s_e = 0) {
400                 e = 0;
401                 hlist_for_each_entry(tb, node, &fib_table_hash[h], tb6_hlist) {
402                         if (e < s_e)
403                                 goto next;
404                         res = fib6_dump_table(tb, skb, cb);
405                         if (res != 0)
406                                 goto out;
407 next:
408                         e++;
409                 }
410         }
411 out:
412         cb->args[1] = e;
413         cb->args[0] = h;
414
415         res = res < 0 ? res : skb->len;
416         if (res <= 0)
417                 fib6_dump_end(cb);
418         return res;
419 }
420
421 /*
422  *      Routing Table
423  *
424  *      return the appropriate node for a routing tree "add" operation
425  *      by either creating and inserting or by returning an existing
426  *      node.
427  */
428
429 static struct fib6_node * fib6_add_1(struct fib6_node *root, void *addr,
430                                      int addrlen, int plen,
431                                      int offset)
432 {
433         struct fib6_node *fn, *in, *ln;
434         struct fib6_node *pn = NULL;
435         struct rt6key *key;
436         int     bit;
437         __be32  dir = 0;
438         __u32   sernum = fib6_new_sernum();
439
440         RT6_TRACE("fib6_add_1\n");
441
442         /* insert node in tree */
443
444         fn = root;
445
446         do {
447                 key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
448
449                 /*
450                  *      Prefix match
451                  */
452                 if (plen < fn->fn_bit ||
453                     !ipv6_prefix_equal(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
454                         goto insert_above;
455                 
456                 /*
457                  *      Exact match ?
458                  */
459                          
460                 if (plen == fn->fn_bit) {
461                         /* clean up an intermediate node */
462                         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
463                                 rt6_release(fn->leaf);
464                                 fn->leaf = NULL;
465                         }
466                         
467                         fn->fn_sernum = sernum;
468                                 
469                         return fn;
470                 }
471
472                 /*
473                  *      We have more bits to go
474                  */
475                          
476                 /* Try to walk down on tree. */
477                 fn->fn_sernum = sernum;
478                 dir = addr_bit_set(addr, fn->fn_bit);
479                 pn = fn;
480                 fn = dir ? fn->right: fn->left;
481         } while (fn);
482
483         /*
484          *      We walked to the bottom of tree.
485          *      Create new leaf node without children.
486          */
487
488         ln = node_alloc();
489
490         if (ln == NULL)
491                 return NULL;
492         ln->fn_bit = plen;
493                         
494         ln->parent = pn;
495         ln->fn_sernum = sernum;
496
497         if (dir)
498                 pn->right = ln;
499         else
500                 pn->left  = ln;
501
502         return ln;
503
504
505 insert_above:
506         /*
507          * split since we don't have a common prefix anymore or 
508          * we have a less significant route.
509          * we've to insert an intermediate node on the list
510          * this new node will point to the one we need to create
511          * and the current
512          */
513
514         pn = fn->parent;
515
516         /* find 1st bit in difference between the 2 addrs.
517
518            See comment in __ipv6_addr_diff: bit may be an invalid value,
519            but if it is >= plen, the value is ignored in any case.
520          */
521         
522         bit = __ipv6_addr_diff(addr, &key->addr, addrlen);
523
524         /* 
525          *              (intermediate)[in]      
526          *                /        \
527          *      (new leaf node)[ln] (old node)[fn]
528          */
529         if (plen > bit) {
530                 in = node_alloc();
531                 ln = node_alloc();
532                 
533                 if (in == NULL || ln == NULL) {
534                         if (in)
535                                 node_free(in);
536                         if (ln)
537                                 node_free(ln);
538                         return NULL;
539                 }
540
541                 /* 
542                  * new intermediate node. 
543                  * RTN_RTINFO will
544                  * be off since that an address that chooses one of
545                  * the branches would not match less specific routes
546                  * in the other branch
547                  */
548
549                 in->fn_bit = bit;
550
551                 in->parent = pn;
552                 in->leaf = fn->leaf;
553                 atomic_inc(&in->leaf->rt6i_ref);
554
555                 in->fn_sernum = sernum;
556
557                 /* update parent pointer */
558                 if (dir)
559                         pn->right = in;
560                 else
561                         pn->left  = in;
562
563                 ln->fn_bit = plen;
564
565                 ln->parent = in;
566                 fn->parent = in;
567
568                 ln->fn_sernum = sernum;
569
570                 if (addr_bit_set(addr, bit)) {
571                         in->right = ln;
572                         in->left  = fn;
573                 } else {
574                         in->left  = ln;
575                         in->right = fn;
576                 }
577         } else { /* plen <= bit */
578
579                 /* 
580                  *              (new leaf node)[ln]
581                  *                /        \
582                  *           (old node)[fn] NULL
583                  */
584
585                 ln = node_alloc();
586
587                 if (ln == NULL)
588                         return NULL;
589
590                 ln->fn_bit = plen;
591
592                 ln->parent = pn;
593
594                 ln->fn_sernum = sernum;
595                 
596                 if (dir)
597                         pn->right = ln;
598                 else
599                         pn->left  = ln;
600
601                 if (addr_bit_set(&key->addr, plen))
602                         ln->right = fn;
603                 else
604                         ln->left  = fn;
605
606                 fn->parent = ln;
607         }
608         return ln;
609 }
610
611 /*
612  *      Insert routing information in a node.
613  */
614
615 static int fib6_add_rt2node(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt,
616                             struct nl_info *info)
617 {
618         struct rt6_info *iter = NULL;
619         struct rt6_info **ins;
620
621         ins = &fn->leaf;
622
623         if (fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT &&
624             fn->leaf == &ip6_null_entry &&
625             !(rt->rt6i_flags & (RTF_DEFAULT | RTF_ADDRCONF)) ){
626                 fn->leaf = rt;
627                 rt->u.next = NULL;
628                 goto out;
629         }
630
631         for (iter = fn->leaf; iter; iter=iter->u.next) {
632                 /*
633                  *      Search for duplicates
634                  */
635
636                 if (iter->rt6i_metric == rt->rt6i_metric) {
637                         /*
638                          *      Same priority level
639                          */
640
641                         if (iter->rt6i_dev == rt->rt6i_dev &&
642                             iter->rt6i_idev == rt->rt6i_idev &&
643                             ipv6_addr_equal(&iter->rt6i_gateway,
644                                             &rt->rt6i_gateway)) {
645                                 if (!(iter->rt6i_flags&RTF_EXPIRES))
646                                         return -EEXIST;
647                                 iter->rt6i_expires = rt->rt6i_expires;
648                                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES)) {
649                                         iter->rt6i_flags &= ~RTF_EXPIRES;
650                                         iter->rt6i_expires = 0;
651                                 }
652                                 return -EEXIST;
653                         }
654                 }
655
656                 if (iter->rt6i_metric > rt->rt6i_metric)
657                         break;
658
659                 ins = &iter->u.next;
660         }
661
662         /* Reset round-robin state, if necessary */
663         if (ins == &fn->leaf)
664                 fn->rr_ptr = NULL;
665
666         /*
667          *      insert node
668          */
669
670 out:
671         rt->u.next = iter;
672         *ins = rt;
673         rt->rt6i_node = fn;
674         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
675         inet6_rt_notify(RTM_NEWROUTE, rt, info);
676         rt6_stats.fib_rt_entries++;
677
678         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
679                 rt6_stats.fib_route_nodes++;
680                 fn->fn_flags |= RTN_RTINFO;
681         }
682
683         return 0;
684 }
685
686 static __inline__ void fib6_start_gc(struct rt6_info *rt)
687 {
688         if (ip6_fib_timer.expires == 0 &&
689             (rt->rt6i_flags & (RTF_EXPIRES|RTF_CACHE)))
690                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
691 }
692
693 void fib6_force_start_gc(void)
694 {
695         if (ip6_fib_timer.expires == 0)
696                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
697 }
698
699 /*
700  *      Add routing information to the routing tree.
701  *      <destination addr>/<source addr>
702  *      with source addr info in sub-trees
703  */
704
705 int fib6_add(struct fib6_node *root, struct rt6_info *rt, struct nl_info *info)
706 {
707         struct fib6_node *fn, *pn = NULL;
708         int err = -ENOMEM;
709
710         fn = fib6_add_1(root, &rt->rt6i_dst.addr, sizeof(struct in6_addr),
711                         rt->rt6i_dst.plen, offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst));
712
713         if (fn == NULL)
714                 goto out;
715
716         pn = fn;
717
718 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
719         if (rt->rt6i_src.plen) {
720                 struct fib6_node *sn;
721
722                 if (fn->subtree == NULL) {
723                         struct fib6_node *sfn;
724
725                         /*
726                          * Create subtree.
727                          *
728                          *              fn[main tree]
729                          *              |
730                          *              sfn[subtree root]
731                          *                 \
732                          *                  sn[new leaf node]
733                          */
734
735                         /* Create subtree root node */
736                         sfn = node_alloc();
737                         if (sfn == NULL)
738                                 goto st_failure;
739
740                         sfn->leaf = &ip6_null_entry;
741                         atomic_inc(&ip6_null_entry.rt6i_ref);
742                         sfn->fn_flags = RTN_ROOT;
743                         sfn->fn_sernum = fib6_new_sernum();
744
745                         /* Now add the first leaf node to new subtree */
746
747                         sn = fib6_add_1(sfn, &rt->rt6i_src.addr,
748                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
749                                         offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
750
751                         if (sn == NULL) {
752                                 /* If it is failed, discard just allocated
753                                    root, and then (in st_failure) stale node
754                                    in main tree.
755                                  */
756                                 node_free(sfn);
757                                 goto st_failure;
758                         }
759
760                         /* Now link new subtree to main tree */
761                         sfn->parent = fn;
762                         fn->subtree = sfn;
763                 } else {
764                         sn = fib6_add_1(fn->subtree, &rt->rt6i_src.addr,
765                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
766                                         offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
767
768                         if (sn == NULL)
769                                 goto st_failure;
770                 }
771
772                 if (fn->leaf == NULL) {
773                         fn->leaf = rt;
774                         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
775                 }
776                 fn = sn;
777         }
778 #endif
779
780         err = fib6_add_rt2node(fn, rt, info);
781
782         if (err == 0) {
783                 fib6_start_gc(rt);
784                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
785                         fib6_prune_clones(pn, rt);
786         }
787
788 out:
789         if (err) {
790 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
791                 /*
792                  * If fib6_add_1 has cleared the old leaf pointer in the
793                  * super-tree leaf node we have to find a new one for it.
794                  */
795                 if (pn != fn && !pn->leaf && !(pn->fn_flags & RTN_RTINFO)) {
796                         pn->leaf = fib6_find_prefix(pn);
797 #if RT6_DEBUG >= 2
798                         if (!pn->leaf) {
799                                 BUG_TRAP(pn->leaf != NULL);
800                                 pn->leaf = &ip6_null_entry;
801                         }
802 #endif
803                         atomic_inc(&pn->leaf->rt6i_ref);
804                 }
805 #endif
806                 dst_free(&rt->u.dst);
807         }
808         return err;
809
810 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
811         /* Subtree creation failed, probably main tree node
812            is orphan. If it is, shoot it.
813          */
814 st_failure:
815         if (fn && !(fn->fn_flags & (RTN_RTINFO|RTN_ROOT)))
816                 fib6_repair_tree(fn);
817         dst_free(&rt->u.dst);
818         return err;
819 #endif
820 }
821
822 /*
823  *      Routing tree lookup
824  *
825  */
826
827 struct lookup_args {
828         int             offset;         /* key offset on rt6_info       */
829         struct in6_addr *addr;          /* search key                   */
830 };
831
832 static struct fib6_node * fib6_lookup_1(struct fib6_node *root,
833                                         struct lookup_args *args)
834 {
835         struct fib6_node *fn;
836         __be32 dir;
837
838         if (unlikely(args->offset == 0))
839                 return NULL;
840
841         /*
842          *      Descend on a tree
843          */
844
845         fn = root;
846
847         for (;;) {
848                 struct fib6_node *next;
849
850                 dir = addr_bit_set(args->addr, fn->fn_bit);
851
852                 next = dir ? fn->right : fn->left;
853
854                 if (next) {
855                         fn = next;
856                         continue;
857                 }
858
859                 break;
860         }
861
862         while(fn) {
863                 if (FIB6_SUBTREE(fn) || fn->fn_flags & RTN_RTINFO) {
864                         struct rt6key *key;
865
866                         key = (struct rt6key *) ((u8 *) fn->leaf +
867                                                  args->offset);
868
869                         if (ipv6_prefix_equal(&key->addr, args->addr, key->plen)) {
870 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
871                                 if (fn->subtree)
872                                         fn = fib6_lookup_1(fn->subtree, args + 1);
873 #endif
874                                 if (!fn || fn->fn_flags & RTN_RTINFO)
875                                         return fn;
876                         }
877                 }
878
879                 if (fn->fn_flags & RTN_ROOT)
880                         break;
881
882                 fn = fn->parent;
883         }
884
885         return NULL;
886 }
887
888 struct fib6_node * fib6_lookup(struct fib6_node *root, struct in6_addr *daddr,
889                                struct in6_addr *saddr)
890 {
891         struct fib6_node *fn;
892         struct lookup_args args[] = {
893                 {
894                         .offset = offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst),
895                         .addr = daddr,
896                 },
897 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
898                 {
899                         .offset = offsetof(struct rt6_info, rt6i_src),
900                         .addr = saddr,
901                 },
902 #endif
903                 {
904                         .offset = 0,    /* sentinel */
905                 }
906         };
907
908         fn = fib6_lookup_1(root, daddr ? args : args + 1);
909
910         if (fn == NULL || fn->fn_flags & RTN_TL_ROOT)
911                 fn = root;
912
913         return fn;
914 }
915
916 /*
917  *      Get node with specified destination prefix (and source prefix,
918  *      if subtrees are used)
919  */
920
921
922 static struct fib6_node * fib6_locate_1(struct fib6_node *root,
923                                         struct in6_addr *addr,
924                                         int plen, int offset)
925 {
926         struct fib6_node *fn;
927
928         for (fn = root; fn ; ) {
929                 struct rt6key *key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
930
931                 /*
932                  *      Prefix match
933                  */
934                 if (plen < fn->fn_bit ||
935                     !ipv6_prefix_equal(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
936                         return NULL;
937
938                 if (plen == fn->fn_bit)
939                         return fn;
940
941                 /*
942                  *      We have more bits to go
943                  */
944                 if (addr_bit_set(addr, fn->fn_bit))
945                         fn = fn->right;
946                 else
947                         fn = fn->left;
948         }
949         return NULL;
950 }
951
952 struct fib6_node * fib6_locate(struct fib6_node *root,
953                                struct in6_addr *daddr, int dst_len,
954                                struct in6_addr *saddr, int src_len)
955 {
956         struct fib6_node *fn;
957
958         fn = fib6_locate_1(root, daddr, dst_len,
959                            offsetof(struct rt6_info, rt6i_dst));
960
961 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
962         if (src_len) {
963                 BUG_TRAP(saddr!=NULL);
964                 if (fn && fn->subtree)
965                         fn = fib6_locate_1(fn->subtree, saddr, src_len,
966                                            offsetof(struct rt6_info, rt6i_src));
967         }
968 #endif
969
970         if (fn && fn->fn_flags&RTN_RTINFO)
971                 return fn;
972
973         return NULL;
974 }
975
976
977 /*
978  *      Deletion
979  *
980  */
981
982 static struct rt6_info * fib6_find_prefix(struct fib6_node *fn)
983 {
984         if (fn->fn_flags&RTN_ROOT)
985                 return &ip6_null_entry;
986
987         while(fn) {
988                 if(fn->left)
989                         return fn->left->leaf;
990
991                 if(fn->right)
992                         return fn->right->leaf;
993
994                 fn = FIB6_SUBTREE(fn);
995         }
996         return NULL;
997 }
998
999 /*
1000  *      Called to trim the tree of intermediate nodes when possible. "fn"
1001  *      is the node we want to try and remove.
1002  */
1003
1004 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn)
1005 {
1006         int children;
1007         int nstate;
1008         struct fib6_node *child, *pn;
1009         struct fib6_walker_t *w;
1010         int iter = 0;
1011
1012         for (;;) {
1013                 RT6_TRACE("fixing tree: plen=%d iter=%d\n", fn->fn_bit, iter);
1014                 iter++;
1015
1016                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO));
1017                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT));
1018                 BUG_TRAP(fn->leaf==NULL);
1019
1020                 children = 0;
1021                 child = NULL;
1022                 if (fn->right) child = fn->right, children |= 1;
1023                 if (fn->left) child = fn->left, children |= 2;
1024
1025                 if (children == 3 || FIB6_SUBTREE(fn)
1026 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1027                     /* Subtree root (i.e. fn) may have one child */
1028                     || (children && fn->fn_flags&RTN_ROOT)
1029 #endif
1030                     ) {
1031                         fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
1032 #if RT6_DEBUG >= 2
1033                         if (fn->leaf==NULL) {
1034                                 BUG_TRAP(fn->leaf);
1035                                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
1036                         }
1037 #endif
1038                         atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
1039                         return fn->parent;
1040                 }
1041
1042                 pn = fn->parent;
1043 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1044                 if (FIB6_SUBTREE(pn) == fn) {
1045                         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1046                         FIB6_SUBTREE(pn) = NULL;
1047                         nstate = FWS_L;
1048                 } else {
1049                         BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_ROOT));
1050 #endif
1051                         if (pn->right == fn) pn->right = child;
1052                         else if (pn->left == fn) pn->left = child;
1053 #if RT6_DEBUG >= 2
1054                         else BUG_TRAP(0);
1055 #endif
1056                         if (child)
1057                                 child->parent = pn;
1058                         nstate = FWS_R;
1059 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1060                 }
1061 #endif
1062
1063                 read_lock(&fib6_walker_lock);
1064                 FOR_WALKERS(w) {
1065                         if (child == NULL) {
1066                                 if (w->root == fn) {
1067                                         w->root = w->node = NULL;
1068                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 1\n", w);
1069                                 } else if (w->node == fn) {
1070                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 1, s=%d/%d\n", w, w->state, nstate);
1071                                         w->node = pn;
1072                                         w->state = nstate;
1073                                 }
1074                         } else {
1075                                 if (w->root == fn) {
1076                                         w->root = child;
1077                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 2\n", w);
1078                                 }
1079                                 if (w->node == fn) {
1080                                         w->node = child;
1081                                         if (children&2) {
1082                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
1083                                                 w->state = w->state>=FWS_R ? FWS_U : FWS_INIT;
1084                                         } else {
1085                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
1086                                                 w->state = w->state>=FWS_C ? FWS_U : FWS_INIT;
1087                                         }
1088                                 }
1089                         }
1090                 }
1091                 read_unlock(&fib6_walker_lock);
1092
1093                 node_free(fn);
1094                 if (pn->fn_flags&RTN_RTINFO || FIB6_SUBTREE(pn))
1095                         return pn;
1096
1097                 rt6_release(pn->leaf);
1098                 pn->leaf = NULL;
1099                 fn = pn;
1100         }
1101 }
1102
1103 static void fib6_del_route(struct fib6_node *fn, struct rt6_info **rtp,
1104                            struct nl_info *info)
1105 {
1106         struct fib6_walker_t *w;
1107         struct rt6_info *rt = *rtp;
1108
1109         RT6_TRACE("fib6_del_route\n");
1110
1111         /* Unlink it */
1112         *rtp = rt->u.next;
1113         rt->rt6i_node = NULL;
1114         rt6_stats.fib_rt_entries--;
1115         rt6_stats.fib_discarded_routes++;
1116
1117         /* Reset round-robin state, if necessary */
1118         if (fn->rr_ptr == rt)
1119                 fn->rr_ptr = NULL;
1120
1121         /* Adjust walkers */
1122         read_lock(&fib6_walker_lock);
1123         FOR_WALKERS(w) {
1124                 if (w->state == FWS_C && w->leaf == rt) {
1125                         RT6_TRACE("walker %p adjusted by delroute\n", w);
1126                         w->leaf = rt->u.next;
1127                         if (w->leaf == NULL)
1128                                 w->state = FWS_U;
1129                 }
1130         }
1131         read_unlock(&fib6_walker_lock);
1132
1133         rt->u.next = NULL;
1134
1135         if (fn->leaf == NULL && fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT)
1136                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
1137
1138         /* If it was last route, expunge its radix tree node */
1139         if (fn->leaf == NULL) {
1140                 fn->fn_flags &= ~RTN_RTINFO;
1141                 rt6_stats.fib_route_nodes--;
1142                 fn = fib6_repair_tree(fn);
1143         }
1144
1145         if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) {
1146                 /* This route is used as dummy address holder in some split
1147                  * nodes. It is not leaked, but it still holds other resources,
1148                  * which must be released in time. So, scan ascendant nodes
1149                  * and replace dummy references to this route with references
1150                  * to still alive ones.
1151                  */
1152                 while (fn) {
1153                         if (!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO) && fn->leaf == rt) {
1154                                 fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
1155                                 atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
1156                                 rt6_release(rt);
1157                         }
1158                         fn = fn->parent;
1159                 }
1160                 /* No more references are possible at this point. */
1161                 if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) BUG();
1162         }
1163
1164         inet6_rt_notify(RTM_DELROUTE, rt, info);
1165         rt6_release(rt);
1166 }
1167
1168 int fib6_del(struct rt6_info *rt, struct nl_info *info)
1169 {
1170         struct fib6_node *fn = rt->rt6i_node;
1171         struct rt6_info **rtp;
1172
1173 #if RT6_DEBUG >= 2
1174         if (rt->u.dst.obsolete>0) {
1175                 BUG_TRAP(fn==NULL);
1176                 return -ENOENT;
1177         }
1178 #endif
1179         if (fn == NULL || rt == &ip6_null_entry)
1180                 return -ENOENT;
1181
1182         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_RTINFO);
1183
1184         if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE)) {
1185                 struct fib6_node *pn = fn;
1186 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1187                 /* clones of this route might be in another subtree */
1188                 if (rt->rt6i_src.plen) {
1189                         while (!(pn->fn_flags&RTN_ROOT))
1190                                 pn = pn->parent;
1191                         pn = pn->parent;
1192                 }
1193 #endif
1194                 fib6_prune_clones(pn, rt);
1195         }
1196
1197         /*
1198          *      Walk the leaf entries looking for ourself
1199          */
1200
1201         for (rtp = &fn->leaf; *rtp; rtp = &(*rtp)->u.next) {
1202                 if (*rtp == rt) {
1203                         fib6_del_route(fn, rtp, info);
1204                         return 0;
1205                 }
1206         }
1207         return -ENOENT;
1208 }
1209
1210 /*
1211  *      Tree traversal function.
1212  *
1213  *      Certainly, it is not interrupt safe.
1214  *      However, it is internally reenterable wrt itself and fib6_add/fib6_del.
1215  *      It means, that we can modify tree during walking
1216  *      and use this function for garbage collection, clone pruning,
1217  *      cleaning tree when a device goes down etc. etc. 
1218  *
1219  *      It guarantees that every node will be traversed,
1220  *      and that it will be traversed only once.
1221  *
1222  *      Callback function w->func may return:
1223  *      0 -> continue walking.
1224  *      positive value -> walking is suspended (used by tree dumps,
1225  *      and probably by gc, if it will be split to several slices)
1226  *      negative value -> terminate walking.
1227  *
1228  *      The function itself returns:
1229  *      0   -> walk is complete.
1230  *      >0  -> walk is incomplete (i.e. suspended)
1231  *      <0  -> walk is terminated by an error.
1232  */
1233
1234 static int fib6_walk_continue(struct fib6_walker_t *w)
1235 {
1236         struct fib6_node *fn, *pn;
1237
1238         for (;;) {
1239                 fn = w->node;
1240                 if (fn == NULL)
1241                         return 0;
1242
1243                 if (w->prune && fn != w->root &&
1244                     fn->fn_flags&RTN_RTINFO && w->state < FWS_C) {
1245                         w->state = FWS_C;
1246                         w->leaf = fn->leaf;
1247                 }
1248                 switch (w->state) {
1249 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1250                 case FWS_S:
1251                         if (FIB6_SUBTREE(fn)) {
1252                                 w->node = FIB6_SUBTREE(fn);
1253                                 continue;
1254                         }
1255                         w->state = FWS_L;
1256 #endif  
1257                 case FWS_L:
1258                         if (fn->left) {
1259                                 w->node = fn->left;
1260                                 w->state = FWS_INIT;
1261                                 continue;
1262                         }
1263                         w->state = FWS_R;
1264                 case FWS_R:
1265                         if (fn->right) {
1266                                 w->node = fn->right;
1267                                 w->state = FWS_INIT;
1268                                 continue;
1269                         }
1270                         w->state = FWS_C;
1271                         w->leaf = fn->leaf;
1272                 case FWS_C:
1273                         if (w->leaf && fn->fn_flags&RTN_RTINFO) {
1274                                 int err = w->func(w);
1275                                 if (err)
1276                                         return err;
1277                                 continue;
1278                         }
1279                         w->state = FWS_U;
1280                 case FWS_U:
1281                         if (fn == w->root)
1282                                 return 0;
1283                         pn = fn->parent;
1284                         w->node = pn;
1285 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1286                         if (FIB6_SUBTREE(pn) == fn) {
1287                                 BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1288                                 w->state = FWS_L;
1289                                 continue;
1290                         }
1291 #endif
1292                         if (pn->left == fn) {
1293                                 w->state = FWS_R;
1294                                 continue;
1295                         }
1296                         if (pn->right == fn) {
1297                                 w->state = FWS_C;
1298                                 w->leaf = w->node->leaf;
1299                                 continue;
1300                         }
1301 #if RT6_DEBUG >= 2
1302                         BUG_TRAP(0);
1303 #endif
1304                 }
1305         }
1306 }
1307
1308 static int fib6_walk(struct fib6_walker_t *w)
1309 {
1310         int res;
1311
1312         w->state = FWS_INIT;
1313         w->node = w->root;
1314
1315         fib6_walker_link(w);
1316         res = fib6_walk_continue(w);
1317         if (res <= 0)
1318                 fib6_walker_unlink(w);
1319         return res;
1320 }
1321
1322 static int fib6_clean_node(struct fib6_walker_t *w)
1323 {
1324         int res;
1325         struct rt6_info *rt;
1326         struct fib6_cleaner_t *c = (struct fib6_cleaner_t*)w;
1327
1328         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.next) {
1329                 res = c->func(rt, c->arg);
1330                 if (res < 0) {
1331                         w->leaf = rt;
1332                         res = fib6_del(rt, NULL);
1333                         if (res) {
1334 #if RT6_DEBUG >= 2
1335                                 printk(KERN_DEBUG "fib6_clean_node: del failed: rt=%p@%p err=%d\n", rt, rt->rt6i_node, res);
1336 #endif
1337                                 continue;
1338                         }
1339                         return 0;
1340                 }
1341                 BUG_TRAP(res==0);
1342         }
1343         w->leaf = rt;
1344         return 0;
1345 }
1346
1347 /*
1348  *      Convenient frontend to tree walker.
1349  *      
1350  *      func is called on each route.
1351  *              It may return -1 -> delete this route.
1352  *                            0  -> continue walking
1353  *
1354  *      prune==1 -> only immediate children of node (certainly,
1355  *      ignoring pure split nodes) will be scanned.
1356  */
1357
1358 static void fib6_clean_tree(struct fib6_node *root,
1359                             int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1360                             int prune, void *arg)
1361 {
1362         struct fib6_cleaner_t c;
1363
1364         c.w.root = root;
1365         c.w.func = fib6_clean_node;
1366         c.w.prune = prune;
1367         c.func = func;
1368         c.arg = arg;
1369
1370         fib6_walk(&c.w);
1371 }
1372
1373 void fib6_clean_all(int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1374                     int prune, void *arg)
1375 {
1376         struct fib6_table *table;
1377         struct hlist_node *node;
1378         unsigned int h;
1379
1380         rcu_read_lock();
1381         for (h = 0; h < FIB_TABLE_HASHSZ; h++) {
1382                 hlist_for_each_entry_rcu(table, node, &fib_table_hash[h],
1383                                          tb6_hlist) {
1384                         write_lock_bh(&table->tb6_lock);
1385                         fib6_clean_tree(&table->tb6_root, func, prune, arg);
1386                         write_unlock_bh(&table->tb6_lock);
1387                 }
1388         }
1389         rcu_read_unlock();
1390 }
1391
1392 static int fib6_prune_clone(struct rt6_info *rt, void *arg)
1393 {
1394         if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1395                 RT6_TRACE("pruning clone %p\n", rt);
1396                 return -1;
1397         }
1398
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt)
1403 {
1404         fib6_clean_tree(fn, fib6_prune_clone, 1, rt);
1405 }
1406
1407 /*
1408  *      Garbage collection
1409  */
1410
1411 static struct fib6_gc_args
1412 {
1413         int                     timeout;
1414         int                     more;
1415 } gc_args;
1416
1417 static int fib6_age(struct rt6_info *rt, void *arg)
1418 {
1419         unsigned long now = jiffies;
1420
1421         /*
1422          *      check addrconf expiration here.
1423          *      Routes are expired even if they are in use.
1424          *
1425          *      Also age clones. Note, that clones are aged out
1426          *      only if they are not in use now.
1427          */
1428
1429         if (rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES && rt->rt6i_expires) {
1430                 if (time_after(now, rt->rt6i_expires)) {
1431                         RT6_TRACE("expiring %p\n", rt);
1432                         return -1;
1433                 }
1434                 gc_args.more++;
1435         } else if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1436                 if (atomic_read(&rt->u.dst.__refcnt) == 0 &&
1437                     time_after_eq(now, rt->u.dst.lastuse + gc_args.timeout)) {
1438                         RT6_TRACE("aging clone %p\n", rt);
1439                         return -1;
1440                 } else if ((rt->rt6i_flags & RTF_GATEWAY) &&
1441                            (!(rt->rt6i_nexthop->flags & NTF_ROUTER))) {
1442                         RT6_TRACE("purging route %p via non-router but gateway\n",
1443                                   rt);
1444                         return -1;
1445                 }
1446                 gc_args.more++;
1447         }
1448
1449         return 0;
1450 }
1451
1452 static DEFINE_SPINLOCK(fib6_gc_lock);
1453
1454 void fib6_run_gc(unsigned long dummy)
1455 {
1456         if (dummy != ~0UL) {
1457                 spin_lock_bh(&fib6_gc_lock);
1458                 gc_args.timeout = dummy ? (int)dummy : ip6_rt_gc_interval;
1459         } else {
1460                 local_bh_disable();
1461                 if (!spin_trylock(&fib6_gc_lock)) {
1462                         mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + HZ);
1463                         local_bh_enable();
1464                         return;
1465                 }
1466                 gc_args.timeout = ip6_rt_gc_interval;
1467         }
1468         gc_args.more = 0;
1469
1470         ndisc_dst_gc(&gc_args.more);
1471         fib6_clean_all(fib6_age, 0, NULL);
1472
1473         if (gc_args.more)
1474                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
1475         else {
1476                 del_timer(&ip6_fib_timer);
1477                 ip6_fib_timer.expires = 0;
1478         }
1479         spin_unlock_bh(&fib6_gc_lock);
1480 }
1481
1482 void __init fib6_init(void)
1483 {
1484         fib6_node_kmem = kmem_cache_create("fib6_nodes",
1485                                            sizeof(struct fib6_node),
1486                                            0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC,
1487                                            NULL, NULL);
1488
1489         fib6_tables_init();
1490 }
1491
1492 void fib6_gc_cleanup(void)
1493 {
1494         del_timer(&ip6_fib_timer);
1495         kmem_cache_destroy(fib6_node_kmem);
1496 }