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  */
  22 #include <linux/config.h>
  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
  31 #ifdef  CONFIG_PROC_FS
  32 #include <linux/proc_fs.h>
  33 #endif
  34
  35 #include <net/ipv6.h>
  36 #include <net/ndisc.h>
  37 #include <net/addrconf.h>
  38
  39 #include <net/ip6_fib.h>
  40 #include <net/ip6_route.h>
  41
  42 #define RT6_DEBUG 2
  43
  44 #if RT6_DEBUG >= 3
  45 #define RT6_TRACE(x...) printk(KERN_DEBUG x)
  46 #else
  47 #define RT6_TRACE(x...) do { ; } while (0)
  48 #endif
  49
  50 struct rt6_statistics   rt6_stats;
  51
  52 static kmem_cache_t * fib6_node_kmem;
  53
  54 enum fib_walk_state_t
  55 {
  56 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
  57         FWS_S,
  58 #endif
  59         FWS_L,
  60         FWS_R,
  61         FWS_C,
  62         FWS_U
  63 };
  64
  65 struct fib6_cleaner_t
  66 {
  67         struct fib6_walker_t w;
  68         int (*func)(struct rt6_info *, void *arg);
  69         void *arg;
  70 };
  71
  72 rwlock_t fib6_walker_lock = RW_LOCK_UNLOCKED;
  73
  74
  75 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
  76 #define FWS_INIT FWS_S
  77 #define SUBTREE(fn) ((fn)->subtree)
  78 #else
  79 #define FWS_INIT FWS_L
  80 #define SUBTREE(fn) NULL
  81 #endif
  82
  83 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt);
  84 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn);
  85
  86 /*
  87  *      A routing update causes an increase of the serial number on the
  88  *      affected subtree. This allows for cached routes to be asynchronously
  89  *      tested when modifications are made to the destination cache as a
  90  *      result of redirects, path MTU changes, etc.
  91  */
  92
  93 static __u32 rt_sernum;
  94
  95 static struct timer_list ip6_fib_timer = TIMER_INITIALIZER(fib6_run_gc, 0, 0);
  96
  97 static struct fib6_walker_t fib6_walker_list = {
  98         .prev   = &fib6_walker_list,
  99         .next   = &fib6_walker_list,
 100 };
 101
 102 #define FOR_WALKERS(w) for ((w)=fib6_walker_list.next; (w) != &fib6_walker_list; (w)=(w)->next)
 103
 104 static __inline__ u32 fib6_new_sernum(void)
 105 {
 106         u32 n = ++rt_sernum;
 107         if ((__s32)n <= 0)
 108                 rt_sernum = n = 1;
 109         return n;
 110 }
 111
 112 /*
 113  *      Auxiliary address test functions for the radix tree.
 114  *
 115  *      These assume a 32bit processor (although it will work on
 116  *      64bit processors)
 117  */
 118
 119 /*
 120  *      compare "prefix length" bits of an address
 121  */
 122
 123 static __inline__ int addr_match(void *token1, void *token2, int prefixlen)
 124 {
 125         __u32 *a1 = token1;
 126         __u32 *a2 = token2;
 127         int pdw;
 128         int pbi;
 129
 130         pdw = prefixlen >> 5;     /* num of whole __u32 in prefix */
 131         pbi = prefixlen &  0x1f;  /* num of bits in incomplete u32 in prefix */
 132
 133         if (pdw)
 134                 if (memcmp(a1, a2, pdw << 2))
 135                         return 0;
 136
 137         if (pbi) {
 138                 __u32 mask;
 139
 140                 mask = htonl((0xffffffff) << (32 - pbi));
 141
 142                 if ((a1[pdw] ^ a2[pdw]) & mask)
 143                         return 0;
 144         }
 145
 146         return 1;
 147 }
 148
 149 /*
 150  *      test bit
 151  */
 152
 153 static __inline__ int addr_bit_set(void *token, int fn_bit)
 154 {
 155         __u32 *addr = token;
 156
 157         return htonl(1 << ((~fn_bit)&0x1F)) & addr[fn_bit>>5];
 158 }
 159
 160 /*
 161  *      find the first different bit between two addresses
 162  *      length of address must be a multiple of 32bits
 163  */
 164
 165 static __inline__ int addr_diff(void *token1, void *token2, int addrlen)
 166 {
 167         __u32 *a1 = token1;
 168         __u32 *a2 = token2;
 169         int i;
 170
 171         addrlen >>= 2;
 172
 173         for (i = 0; i < addrlen; i++) {
 174                 __u32 xb;
 175
 176                 xb = a1[i] ^ a2[i];
 177
 178                 if (xb) {
 179                         int j = 31;
 180
 181                         xb = ntohl(xb);
 182
 183                         while ((xb & (1 << j)) == 0)
 184                                 j--;
 185
 186                         return (i * 32 + 31 - j);
 187                 }
 188         }
 189
 190         /*
 191          *      we should *never* get to this point since that
 192          *      would mean the addrs are equal
 193          *
 194          *      However, we do get to it 8) And exacly, when
 195          *      addresses are equal 8)
 196          *
 197          *      ip route add 1111::/128 via ...
 198          *      ip route add 1111::/64 via ...
 199          *      and we are here.
 200          *
 201          *      Ideally, this function should stop comparison
 202          *      at prefix length. It does not, but it is still OK,
 203          *      if returned value is greater than prefix length.
 204          *                                      --ANK (980803)
 205          */
 206
 207         return addrlen<<5;
 208 }
 209
 210 static __inline__ struct fib6_node * node_alloc(void)
 211 {
 212         struct fib6_node *fn;
 213
 214         if ((fn = kmem_cache_alloc(fib6_node_kmem, SLAB_ATOMIC)) != NULL)
 215                 memset(fn, 0, sizeof(struct fib6_node));
 216
 217         return fn;
 218 }
 219
 220 static __inline__ void node_free(struct fib6_node * fn)
 221 {
 222         kmem_cache_free(fib6_node_kmem, fn);
 223 }
 224
 225 static __inline__ void rt6_release(struct rt6_info *rt)
 226 {
 227         if (atomic_dec_and_test(&rt->rt6i_ref))
 228                 dst_free(&rt->u.dst);
 229 }
 230
 231
 232 /*
 233  *      Routing Table
 234  *
 235  *      return the appropriate node for a routing tree "add" operation
 236  *      by either creating and inserting or by returning an existing
 237  *      node.
 238  */
 239
 240 static struct fib6_node * fib6_add_1(struct fib6_node *root, void *addr,
 241                                      int addrlen, int plen,
 242                                      int offset)
 243 {
 244         struct fib6_node *fn, *in, *ln;
 245         struct fib6_node *pn = NULL;
 246         struct rt6key *key;
 247         int     bit;
 248         int     dir = 0;
 249         __u32   sernum = fib6_new_sernum();
 250
 251         RT6_TRACE("fib6_add_1\n");
 252
 253         /* insert node in tree */
 254
 255         fn = root;
 256
 257         do {
 258                 key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
 259
 260                 /*
 261                  *      Prefix match
 262                  */
 263                 if (plen < fn->fn_bit ||
 264                     !addr_match(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
 265                         goto insert_above;
 266
 267                 /*
 268                  *      Exact match ?
 269                  */
 270
 271                 if (plen == fn->fn_bit) {
 272                         /* clean up an intermediate node */
 273                         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
 274                                 rt6_release(fn->leaf);
 275                                 fn->leaf = NULL;
 276                         }
 277
 278                         fn->fn_sernum = sernum;
 279
 280                         return fn;
 281                 }
 282
 283                 /*
 284                  *      We have more bits to go
 285                  */
 286
 287                 /* Try to walk down on tree. */
 288                 fn->fn_sernum = sernum;
 289                 dir = addr_bit_set(addr, fn->fn_bit);
 290                 pn = fn;
 291                 fn = dir ? fn->right: fn->left;
 292         } while (fn);
 293
 294         /*
 295          *      We walked to the bottom of tree.
 296          *      Create new leaf node without children.
 297          */
 298
 299         ln = node_alloc();
 300
 301         if (ln == NULL)
 302                 return NULL;
 303         ln->fn_bit = plen;
 304
 305         ln->parent = pn;
 306         ln->fn_sernum = sernum;
 307
 308         if (dir)
 309                 pn->right = ln;
 310         else
 311                 pn->left  = ln;
 312
 313         return ln;
 314
 315
 316 insert_above:
 317         /*
 318          * split since we don't have a common prefix anymore or
 319          * we have a less significant route.
 320          * we've to insert an intermediate node on the list
 321          * this new node will point to the one we need to create
 322          * and the current
 323          */
 324
 325         pn = fn->parent;
 326
 327         /* find 1st bit in difference between the 2 addrs.
 328
 329            See comment in addr_diff: bit may be an invalid value,
 330            but if it is >= plen, the value is ignored in any case.
 331          */
 332
 333         bit = addr_diff(addr, &key->addr, addrlen);
 334
 335         /*
 336          *              (intermediate)[in]
 337          *                /        \
 338          *      (new leaf node)[ln] (old node)[fn]
 339          */
 340         if (plen > bit) {
 341                 in = node_alloc();
 342                 ln = node_alloc();
 343
 344                 if (in == NULL || ln == NULL) {
 345                         if (in)
 346                                 node_free(in);
 347                         if (ln)
 348                                 node_free(ln);
 349                         return NULL;
 350                 }
 351
 352                 /*
 353                  * new intermediate node.
 354                  * RTN_RTINFO will
 355                  * be off since that an address that chooses one of
 356                  * the branches would not match less specific routes
 357                  * in the other branch
 358                  */
 359
 360                 in->fn_bit = bit;
 361
 362                 in->parent = pn;
 363                 in->leaf = fn->leaf;
 364                 atomic_inc(&in->leaf->rt6i_ref);
 365
 366                 in->fn_sernum = sernum;
 367
 368                 /* update parent pointer */
 369                 if (dir)
 370                         pn->right = in;
 371                 else
 372                         pn->left  = in;
 373
 374                 ln->fn_bit = plen;
 375
 376                 ln->parent = in;
 377                 fn->parent = in;
 378
 379                 ln->fn_sernum = sernum;
 380
 381                 if (addr_bit_set(addr, bit)) {
 382                         in->right = ln;
 383                         in->left  = fn;
 384                 } else {
 385                         in->left  = ln;
 386                         in->right = fn;
 387                 }
 388         } else { /* plen <= bit */
 389
 390                 /*
 391                  *              (new leaf node)[ln]
 392                  *                /        \
 393                  *           (old node)[fn] NULL
 394                  */
 395
 396                 ln = node_alloc();
 397
 398                 if (ln == NULL)
 399                         return NULL;
 400
 401                 ln->fn_bit = plen;
 402
 403                 ln->parent = pn;
 404
 405                 ln->fn_sernum = sernum;
 406
 407                 if (dir)
 408                         pn->right = ln;
 409                 else
 410                         pn->left  = ln;
 411
 412                 if (addr_bit_set(&key->addr, plen))
 413                         ln->right = fn;
 414                 else
 415                         ln->left  = fn;
 416
 417                 fn->parent = ln;
 418         }
 419         return ln;
 420 }
 421
 422 /*
 423  *      Insert routing information in a node.
 424  */
 425
 426 static int fib6_add_rt2node(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt,
 427     struct nlmsghdr *nlh)
 428 {
 429         struct rt6_info *iter = NULL;
 430         struct rt6_info **ins;
 431
 432         ins = &fn->leaf;
 433
 434         if (fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT &&
 435             fn->leaf == &ip6_null_entry &&
 436             !(rt->rt6i_flags & (RTF_DEFAULT | RTF_ADDRCONF | RTF_ALLONLINK)) ){
 437                 fn->leaf = rt;
 438                 rt->u.next = NULL;
 439                 goto out;
 440         }
 441
 442         for (iter = fn->leaf; iter; iter=iter->u.next) {
 443                 /*
 444                  *      Search for duplicates
 445                  */
 446
 447                 if (iter->rt6i_metric == rt->rt6i_metric) {
 448                         /*
 449                          *      Same priority level
 450                          */
 451
 452                         if ((iter->rt6i_dev == rt->rt6i_dev) &&
 453                             (ipv6_addr_cmp(&iter->rt6i_gateway,
 454                                            &rt->rt6i_gateway) == 0)) {
 455                                 if (!(iter->rt6i_flags&RTF_EXPIRES))
 456                                         return -EEXIST;
 457                                 iter->rt6i_expires = rt->rt6i_expires;
 458                                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES)) {
 459                                         iter->rt6i_flags &= ~RTF_EXPIRES;
 460                                         iter->rt6i_expires = 0;
 461                                 }
 462                                 return -EEXIST;
 463                         }
 464                 }
 465
 466                 if (iter->rt6i_metric > rt->rt6i_metric)
 467                         break;
 468
 469                 ins = &iter->u.next;
 470         }
 471
 472         /*
 473          *      insert node
 474          */
 475
 476 out:
 477         rt->u.next = iter;
 478         *ins = rt;
 479         rt->rt6i_node = fn;
 480         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
 481         inet6_rt_notify(RTM_NEWROUTE, rt, nlh);
 482         rt6_stats.fib_rt_entries++;
 483
 484         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
 485                 rt6_stats.fib_route_nodes++;
 486                 fn->fn_flags |= RTN_RTINFO;
 487         }
 488
 489         return 0;
 490 }
 491
 492 static __inline__ void fib6_start_gc(struct rt6_info *rt)
 493 {
 494         if (ip6_fib_timer.expires == 0 &&
 495             (rt->rt6i_flags & (RTF_EXPIRES|RTF_CACHE)))
 496                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
 497 }
 498
 499 void fib6_force_start_gc(void)
 500 {
 501         if (ip6_fib_timer.expires == 0)
 502                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
 503 }
 504
 505 /*
 506  *      Add routing information to the routing tree.
 507  *      <destination addr>/<source addr>
 508  *      with source addr info in sub-trees
 509  */
 510
 511 int fib6_add(struct fib6_node *root, struct rt6_info *rt, struct nlmsghdr *nlh, void *_rtattr)
 512 {
 513         struct fib6_node *fn;
 514         int err = -ENOMEM;
 515
 516         fn = fib6_add_1(root, &rt->rt6i_dst.addr, sizeof(struct in6_addr),
 517                         rt->rt6i_dst.plen, (u8*) &rt->rt6i_dst - (u8*) rt);
 518
 519         if (fn == NULL)
 520                 goto out;
 521
 522 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 523         if (rt->rt6i_src.plen) {
 524                 struct fib6_node *sn;
 525
 526                 if (fn->subtree == NULL) {
 527                         struct fib6_node *sfn;
 528
 529                         /*
 530                          * Create subtree.
 531                          *
 532                          *              fn[main tree]
 533                          *              |
 534                          *              sfn[subtree root]
 535                          *                 \
 536                          *                  sn[new leaf node]
 537                          */
 538
 539                         /* Create subtree root node */
 540                         sfn = node_alloc();
 541                         if (sfn == NULL)
 542                                 goto st_failure;
 543
 544                         sfn->leaf = &ip6_null_entry;
 545                         atomic_inc(&ip6_null_entry.rt6i_ref);
 546                         sfn->fn_flags = RTN_ROOT;
 547                         sfn->fn_sernum = fib6_new_sernum();
 548
 549                         /* Now add the first leaf node to new subtree */
 550
 551                         sn = fib6_add_1(sfn, &rt->rt6i_src.addr,
 552                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
 553                                         (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt);
 554
 555                         if (sn == NULL) {
 556                                 /* If it is failed, discard just allocated
 557                                    root, and then (in st_failure) stale node
 558                                    in main tree.
 559                                  */
 560                                 node_free(sfn);
 561                                 goto st_failure;
 562                         }
 563
 564                         /* Now link new subtree to main tree */
 565                         sfn->parent = fn;
 566                         fn->subtree = sfn;
 567                         if (fn->leaf == NULL) {
 568                                 fn->leaf = rt;
 569                                 atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
 570                         }
 571                 } else {
 572                         sn = fib6_add_1(fn->subtree, &rt->rt6i_src.addr,
 573                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
 574                                         (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt);
 575
 576                         if (sn == NULL)
 577                                 goto st_failure;
 578                 }
 579
 580                 fn = sn;
 581         }
 582 #endif
 583
 584         err = fib6_add_rt2node(fn, rt, nlh);
 585
 586         if (err == 0) {
 587                 fib6_start_gc(rt);
 588                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
 589                         fib6_prune_clones(fn, rt);
 590         }
 591
 592 out:
 593         if (err)
 594                 dst_free(&rt->u.dst);
 595         return err;
 596
 597 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 598         /* Subtree creation failed, probably main tree node
 599            is orphan. If it is, shoot it.
 600          */
 601 st_failure:
 602         if (fn && !(fn->fn_flags & (RTN_RTINFO|RTN_ROOT)))
 603                 fib6_repair_tree(fn);
 604         dst_free(&rt->u.dst);
 605         return err;
 606 #endif
 607 }
 608
 609 /*
 610  *      Routing tree lookup
 611  *
 612  */
 613
 614 struct lookup_args {
 615         int             offset;         /* key offset on rt6_info       */
 616         struct in6_addr *addr;          /* search key                   */
 617 };
 618
 619 static struct fib6_node * fib6_lookup_1(struct fib6_node *root,
 620                                         struct lookup_args *args)
 621 {
 622         struct fib6_node *fn;
 623         int dir;
 624
 625         /*
 626          *      Descend on a tree
 627          */
 628
 629         fn = root;
 630
 631         for (;;) {
 632                 struct fib6_node *next;
 633
 634                 dir = addr_bit_set(args->addr, fn->fn_bit);
 635
 636                 next = dir ? fn->right : fn->left;
 637
 638                 if (next) {
 639                         fn = next;
 640                         continue;
 641                 }
 642
 643                 break;
 644         }
 645
 646         while ((fn->fn_flags & RTN_ROOT) == 0) {
 647 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 648                 if (fn->subtree) {
 649                         struct fib6_node *st;
 650                         struct lookup_args *narg;
 651
 652                         narg = args + 1;
 653
 654                         if (narg->addr) {
 655                                 st = fib6_lookup_1(fn->subtree, narg);
 656
 657                                 if (st && !(st->fn_flags & RTN_ROOT))
 658                                         return st;
 659                         }
 660                 }
 661 #endif
 662
 663                 if (fn->fn_flags & RTN_RTINFO) {
 664                         struct rt6key *key;
 665
 666                         key = (struct rt6key *) ((u8 *) fn->leaf +
 667                                                  args->offset);
 668
 669                         if (addr_match(&key->addr, args->addr, key->plen))
 670                                 return fn;
 671                 }
 672
 673                 fn = fn->parent;
 674         }
 675
 676         return NULL;
 677 }
 678
 679 struct fib6_node * fib6_lookup(struct fib6_node *root, struct in6_addr *daddr,
 680                                struct in6_addr *saddr)
 681 {
 682         struct lookup_args args[2];
 683         struct rt6_info *rt = NULL;
 684         struct fib6_node *fn;
 685
 686         args[0].offset = (u8*) &rt->rt6i_dst - (u8*) rt;
 687         args[0].addr = daddr;
 688
 689 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 690         args[1].offset = (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt;
 691         args[1].addr = saddr;
 692 #endif
 693
 694         fn = fib6_lookup_1(root, args);
 695
 696         if (fn == NULL || fn->fn_flags & RTN_TL_ROOT)
 697                 fn = root;
 698
 699         return fn;
 700 }
 701
 702 /*
 703  *      Get node with specified destination prefix (and source prefix,
 704  *      if subtrees are used)
 705  */
 706
 707
 708 static struct fib6_node * fib6_locate_1(struct fib6_node *root,
 709                                         struct in6_addr *addr,
 710                                         int plen, int offset)
 711 {
 712         struct fib6_node *fn;
 713
 714         for (fn = root; fn ; ) {
 715                 struct rt6key *key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
 716
 717                 /*
 718                  *      Prefix match
 719                  */
 720                 if (plen < fn->fn_bit ||
 721                     !addr_match(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
 722                         return NULL;
 723
 724                 if (plen == fn->fn_bit)
 725                         return fn;
 726
 727                 /*
 728                  *      We have more bits to go
 729                  */
 730                 if (addr_bit_set(addr, fn->fn_bit))
 731                         fn = fn->right;
 732                 else
 733                         fn = fn->left;
 734         }
 735         return NULL;
 736 }
 737
 738 struct fib6_node * fib6_locate(struct fib6_node *root,
 739                                struct in6_addr *daddr, int dst_len,
 740                                struct in6_addr *saddr, int src_len)
 741 {
 742         struct rt6_info *rt = NULL;
 743         struct fib6_node *fn;
 744
 745         fn = fib6_locate_1(root, daddr, dst_len,
 746                            (u8*) &rt->rt6i_dst - (u8*) rt);
 747
 748 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 749         if (src_len) {
 750                 BUG_TRAP(saddr!=NULL);
 751                 if (fn == NULL)
 752                         fn = fn->subtree;
 753                 if (fn)
 754                         fn = fib6_locate_1(fn, saddr, src_len,
 755                                            (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt);
 756         }
 757 #endif
 758
 759         if (fn && fn->fn_flags&RTN_RTINFO)
 760                 return fn;
 761
 762         return NULL;
 763 }
 764
 765
 766 /*
 767  *      Deletion
 768  *
 769  */
 770
 771 static struct rt6_info * fib6_find_prefix(struct fib6_node *fn)
 772 {
 773         if (fn->fn_flags&RTN_ROOT)
 774                 return &ip6_null_entry;
 775
 776         while(fn) {
 777                 if(fn->left)
 778                         return fn->left->leaf;
 779
 780                 if(fn->right)
 781                         return fn->right->leaf;
 782
 783                 fn = SUBTREE(fn);
 784         }
 785         return NULL;
 786 }
 787
 788 /*
 789  *      Called to trim the tree of intermediate nodes when possible. "fn"
 790  *      is the node we want to try and remove.
 791  */
 792
 793 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn)
 794 {
 795         int children;
 796         int nstate;
 797         struct fib6_node *child, *pn;
 798         struct fib6_walker_t *w;
 799         int iter = 0;
 800
 801         for (;;) {
 802                 RT6_TRACE("fixing tree: plen=%d iter=%d\n", fn->fn_bit, iter);
 803                 iter++;
 804
 805                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO));
 806                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT));
 807                 BUG_TRAP(fn->leaf==NULL);
 808
 809                 children = 0;
 810                 child = NULL;
 811                 if (fn->right) child = fn->right, children |= 1;
 812                 if (fn->left) child = fn->left, children |= 2;
 813
 814                 if (children == 3 || SUBTREE(fn)
 815 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 816                     /* Subtree root (i.e. fn) may have one child */
 817                     || (children && fn->fn_flags&RTN_ROOT)
 818 #endif
 819                     ) {
 820                         fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
 821 #if RT6_DEBUG >= 2
 822                         if (fn->leaf==NULL) {
 823                                 BUG_TRAP(fn->leaf);
 824                                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
 825                         }
 826 #endif
 827                         atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
 828                         return fn->parent;
 829                 }
 830
 831                 pn = fn->parent;
 832 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 833                 if (SUBTREE(pn) == fn) {
 834                         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
 835                         SUBTREE(pn) = NULL;
 836                         nstate = FWS_L;
 837                 } else {
 838                         BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_ROOT));
 839 #endif
 840                         if (pn->right == fn) pn->right = child;
 841                         else if (pn->left == fn) pn->left = child;
 842 #if RT6_DEBUG >= 2
 843                         else BUG_TRAP(0);
 844 #endif
 845                         if (child)
 846                                 child->parent = pn;
 847                         nstate = FWS_R;
 848 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 849                 }
 850 #endif
 851
 852                 read_lock(&fib6_walker_lock);
 853                 FOR_WALKERS(w) {
 854                         if (child == NULL) {
 855                                 if (w->root == fn) {
 856                                         w->root = w->node = NULL;
 857                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 1\n", w);
 858                                 } else if (w->node == fn) {
 859                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 1, s=%d/%d\n", w, w->state, nstate);
 860                                         w->node = pn;
 861                                         w->state = nstate;
 862                                 }
 863                         } else {
 864                                 if (w->root == fn) {
 865                                         w->root = child;
 866                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 2\n", w);
 867                                 }
 868                                 if (w->node == fn) {
 869                                         w->node = child;
 870                                         if (children&2) {
 871                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
 872                                                 w->state = w->state>=FWS_R ? FWS_U : FWS_INIT;
 873                                         } else {
 874                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
 875                                                 w->state = w->state>=FWS_C ? FWS_U : FWS_INIT;
 876                                         }
 877                                 }
 878                         }
 879                 }
 880                 read_unlock(&fib6_walker_lock);
 881
 882                 node_free(fn);
 883                 if (pn->fn_flags&RTN_RTINFO || SUBTREE(pn))
 884                         return pn;
 885
 886                 rt6_release(pn->leaf);
 887                 pn->leaf = NULL;
 888                 fn = pn;
 889         }
 890 }
 891
 892 static void fib6_del_route(struct fib6_node *fn, struct rt6_info **rtp,
 893     struct nlmsghdr *nlh, void *_rtattr)
 894 {
 895         struct fib6_walker_t *w;
 896         struct rt6_info *rt = *rtp;
 897
 898         RT6_TRACE("fib6_del_route\n");
 899
 900         /* Unlink it */
 901         *rtp = rt->u.next;
 902         rt->rt6i_node = NULL;
 903         rt6_stats.fib_rt_entries--;
 904         rt6_stats.fib_discarded_routes++;
 905
 906         /* Adjust walkers */
 907         read_lock(&fib6_walker_lock);
 908         FOR_WALKERS(w) {
 909                 if (w->state == FWS_C && w->leaf == rt) {
 910                         RT6_TRACE("walker %p adjusted by delroute\n", w);
 911                         w->leaf = rt->u.next;
 912                         if (w->leaf == NULL)
 913                                 w->state = FWS_U;
 914                 }
 915         }
 916         read_unlock(&fib6_walker_lock);
 917
 918         rt->u.next = NULL;
 919
 920         if (fn->leaf == NULL && fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT)
 921                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
 922
 923         /* If it was last route, expunge its radix tree node */
 924         if (fn->leaf == NULL) {
 925                 fn->fn_flags &= ~RTN_RTINFO;
 926                 rt6_stats.fib_route_nodes--;
 927                 fn = fib6_repair_tree(fn);
 928         }
 929
 930         if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) {
 931                 /* This route is used as dummy address holder in some split
 932                  * nodes. It is not leaked, but it still holds other resources,
 933                  * which must be released in time. So, scan ascendant nodes
 934                  * and replace dummy references to this route with references
 935                  * to still alive ones.
 936                  */
 937                 while (fn) {
 938                         if (!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO) && fn->leaf == rt) {
 939                                 fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
 940                                 atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
 941                                 rt6_release(rt);
 942                         }
 943                         fn = fn->parent;
 944                 }
 945                 /* No more references are possible at this point. */
 946                 if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) BUG();
 947         }
 948
 949         inet6_rt_notify(RTM_DELROUTE, rt, nlh);
 950         rt6_release(rt);
 951 }
 952
 953 int fib6_del(struct rt6_info *rt, struct nlmsghdr *nlh, void *_rtattr)
 954 {
 955         struct fib6_node *fn = rt->rt6i_node;
 956         struct rt6_info **rtp;
 957
 958 #if RT6_DEBUG >= 2
 959         if (rt->u.dst.obsolete>0) {
 960                 BUG_TRAP(fn==NULL);
 961                 return -ENOENT;
 962         }
 963 #endif
 964         if (fn == NULL || rt == &ip6_null_entry)
 965                 return -ENOENT;
 966
 967         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_RTINFO);
 968
 969         if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
 970                 fib6_prune_clones(fn, rt);
 971
 972         /*
 973          *      Walk the leaf entries looking for ourself
 974          */
 975
 976         for (rtp = &fn->leaf; *rtp; rtp = &(*rtp)->u.next) {
 977                 if (*rtp == rt) {
 978                         fib6_del_route(fn, rtp, nlh, _rtattr);
 979                         return 0;
 980                 }
 981         }
 982         return -ENOENT;
 983 }
 984
 985 /*
 986  *      Tree traversal function.
 987  *
 988  *      Certainly, it is not interrupt safe.
 989  *      However, it is internally reenterable wrt itself and fib6_add/fib6_del.
 990  *      It means, that we can modify tree during walking
 991  *      and use this function for garbage collection, clone pruning,
 992  *      cleaning tree when a device goes down etc. etc.
 993  *
 994  *      It guarantees that every node will be traversed,
 995  *      and that it will be traversed only once.
 996  *
 997  *      Callback function w->func may return:
 998  *      0 -> continue walking.
 999  *      positive value -> walking is suspended (used by tree dumps,
1000  *      and probably by gc, if it will be split to several slices)
1001  *      negative value -> terminate walking.
1002  *
1003  *      The function itself returns:
1004  *      0   -> walk is complete.
1005  *      >0  -> walk is incomplete (i.e. suspended)
1006  *      <0  -> walk is terminated by an error.
1007  */
1008
1009 int fib6_walk_continue(struct fib6_walker_t *w)
1010 {
1011         struct fib6_node *fn, *pn;
1012
1013         for (;;) {
1014                 fn = w->node;
1015                 if (fn == NULL)
1016                         return 0;
1017
1018                 if (w->prune && fn != w->root &&
1019                     fn->fn_flags&RTN_RTINFO && w->state < FWS_C) {
1020                         w->state = FWS_C;
1021                         w->leaf = fn->leaf;
1022                 }
1023                 switch (w->state) {
1024 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1025                 case FWS_S:
1026                         if (SUBTREE(fn)) {
1027                                 w->node = SUBTREE(fn);
1028                                 continue;
1029                         }
1030                         w->state = FWS_L;
1031 #endif
1032                 case FWS_L:
1033                         if (fn->left) {
1034                                 w->node = fn->left;
1035                                 w->state = FWS_INIT;
1036                                 continue;
1037                         }
1038                         w->state = FWS_R;
1039                 case FWS_R:
1040                         if (fn->right) {
1041                                 w->node = fn->right;
1042                                 w->state = FWS_INIT;
1043                                 continue;
1044                         }
1045                         w->state = FWS_C;
1046                         w->leaf = fn->leaf;
1047                 case FWS_C:
1048                         if (w->leaf && fn->fn_flags&RTN_RTINFO) {
1049                                 int err = w->func(w);
1050                                 if (err)
1051                                         return err;
1052                                 continue;
1053                         }
1054                         w->state = FWS_U;
1055                 case FWS_U:
1056                         if (fn == w->root)
1057                                 return 0;
1058                         pn = fn->parent;
1059                         w->node = pn;
1060 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1061                         if (SUBTREE(pn) == fn) {
1062                                 BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1063                                 w->state = FWS_L;
1064                                 continue;
1065                         }
1066 #endif
1067                         if (pn->left == fn) {
1068                                 w->state = FWS_R;
1069                                 continue;
1070                         }
1071                         if (pn->right == fn) {
1072                                 w->state = FWS_C;
1073                                 w->leaf = w->node->leaf;
1074                                 continue;
1075                         }
1076 #if RT6_DEBUG >= 2
1077                         BUG_TRAP(0);
1078 #endif
1079                 }
1080         }
1081 }
1082
1083 int fib6_walk(struct fib6_walker_t *w)
1084 {
1085         int res;
1086
1087         w->state = FWS_INIT;
1088         w->node = w->root;
1089
1090         fib6_walker_link(w);
1091         res = fib6_walk_continue(w);
1092         if (res <= 0)
1093                 fib6_walker_unlink(w);
1094         return res;
1095 }
1096
1097 static int fib6_clean_node(struct fib6_walker_t *w)
1098 {
1099         int res;
1100         struct rt6_info *rt;
1101         struct fib6_cleaner_t *c = (struct fib6_cleaner_t*)w;
1102
1103         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.next) {
1104                 res = c->func(rt, c->arg);
1105                 if (res < 0) {
1106                         w->leaf = rt;
1107                         res = fib6_del(rt, NULL, NULL);
1108                         if (res) {
1109 #if RT6_DEBUG >= 2
1110                                 printk(KERN_DEBUG "fib6_clean_node: del failed: rt=%p@%p err=%d\n", rt, rt->rt6i_node, res);
1111 #endif
1112                                 continue;
1113                         }
1114                         return 0;
1115                 }
1116                 BUG_TRAP(res==0);
1117         }
1118         w->leaf = rt;
1119         return 0;
1120 }
1121
1122 /*
1123  *      Convenient frontend to tree walker.
1124  *
1125  *      func is called on each route.
1126  *              It may return -1 -> delete this route.
1127  *                            0  -> continue walking
1128  *
1129  *      prune==1 -> only immediate children of node (certainly,
1130  *      ignoring pure split nodes) will be scanned.
1131  */
1132
1133 void fib6_clean_tree(struct fib6_node *root,
1134                      int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1135                      int prune, void *arg)
1136 {
1137         struct fib6_cleaner_t c;
1138
1139         c.w.root = root;
1140         c.w.func = fib6_clean_node;
1141         c.w.prune = prune;
1142         c.func = func;
1143         c.arg = arg;
1144
1145         fib6_walk(&c.w);
1146 }
1147
1148 static int fib6_prune_clone(struct rt6_info *rt, void *arg)
1149 {
1150         if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1151                 RT6_TRACE("pruning clone %p\n", rt);
1152                 return -1;
1153         }
1154
1155         return 0;
1156 }
1157
1158 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt)
1159 {
1160         fib6_clean_tree(fn, fib6_prune_clone, 1, rt);
1161 }
1162
1163 /*
1164  *      Garbage collection
1165  */
1166
1167 static struct fib6_gc_args
1168 {
1169         int                     timeout;
1170         int                     more;
1171 } gc_args;
1172
1173 static int fib6_age(struct rt6_info *rt, void *arg)
1174 {
1175         unsigned long now = jiffies;
1176
1177         /*
1178          *      check addrconf expiration here.
1179          *      Routes are expired even if they are in use.
1180          *
1181          *      Also age clones. Note, that clones are aged out
1182          *      only if they are not in use now.
1183          */
1184
1185         if (rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES && rt->rt6i_expires) {
1186                 if (time_after(now, rt->rt6i_expires)) {
1187                         RT6_TRACE("expiring %p\n", rt);
1188                         return -1;
1189                 }
1190                 gc_args.more++;
1191         } else if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1192                 if (atomic_read(&rt->u.dst.__refcnt) == 0 &&
1193                     time_after_eq(now, rt->u.dst.lastuse + gc_args.timeout)) {
1194                         RT6_TRACE("aging clone %p\n", rt);
1195                         return -1;
1196                 }
1197                 gc_args.more++;
1198         }
1199
1200         return 0;
1201 }
1202
1203 static spinlock_t fib6_gc_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
1204
1205 void fib6_run_gc(unsigned long dummy)
1206 {
1207         if (dummy != ~0UL) {
1208                 spin_lock_bh(&fib6_gc_lock);
1209                 gc_args.timeout = (int)dummy;
1210         } else {
1211                 local_bh_disable();
1212                 if (!spin_trylock(&fib6_gc_lock)) {
1213                         mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + HZ);
1214                         local_bh_enable();
1215                         return;
1216                 }
1217                 gc_args.timeout = ip6_rt_gc_interval;
1218         }
1219         gc_args.more = 0;
1220
1221
1222         write_lock_bh(&rt6_lock);
1223         ndisc_dst_gc(&gc_args.more);
1224         fib6_clean_tree(&ip6_routing_table, fib6_age, 0, NULL);
1225         write_unlock_bh(&rt6_lock);
1226
1227         if (gc_args.more)
1228                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
1229         else {
1230                 del_timer(&ip6_fib_timer);
1231                 ip6_fib_timer.expires = 0;
1232         }
1233         spin_unlock_bh(&fib6_gc_lock);
1234 }
1235
1236 void __init fib6_init(void)
1237 {
1238         fib6_node_kmem = kmem_cache_create("fib6_nodes",
1239                                            sizeof(struct fib6_node),
1240                                            0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
1241                                            NULL, NULL);
1242         if (!fib6_node_kmem)
1243                 panic("cannot create fib6_nodes cache");
1244 }
1245
1246 void __exit fib6_gc_cleanup(void)
1247 {
1248         del_timer(&ip6_fib_timer);
1249         kmem_cache_destroy(fib6_node_kmem);
1250 }