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 1.1.1.1 2005/04/11 02:51:13 jack 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 #undef CONFIG_IPV6_SUBTREES
  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 kmem_cache_t * fib6_node_kmem;
  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 rwlock_t fib6_walker_lock = RW_LOCK_UNLOCKED;
  74
  75
  76 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
  77 #define FWS_INIT FWS_S
  78 #define SUBTREE(fn) ((fn)->subtree)
  79 #else
  80 #define FWS_INIT FWS_L
  81 #define SUBTREE(fn) NULL
  82 #endif
  83
  84 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt);
  85 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn);
  86
  87 /*
  88  *      A routing update causes an increase of the serial number on the
  89  *      afected 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       = 0;
  95
  96 static struct timer_list ip6_fib_timer = { function: fib6_run_gc };
  97
  98 static struct fib6_walker_t fib6_walker_list = {
  99         &fib6_walker_list, &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 apropriate 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 {
 428         struct rt6_info *iter = NULL;
 429         struct rt6_info **ins;
 430
 431         ins = &fn->leaf;
 432
 433         if (fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT &&
 434             fn->leaf == &ip6_null_entry &&
 435             !(rt->rt6i_flags & (RTF_DEFAULT | RTF_ADDRCONF | RTF_ALLONLINK)) ){
 436                 /*
 437                  * The top fib of ip6 routing table includes ip6_null_entry.
 438                  */
 439                 fn->leaf = rt;
 440                 rt->u.next = NULL;
 441                 goto out;
 442         }
 443
 444         for (iter = fn->leaf; iter; iter=iter->u.next) {
 445                 /*
 446                  *      Search for duplicates
 447                  */
 448
 449                 if (iter->rt6i_metric == rt->rt6i_metric) {
 450                         /*
 451                          *      Same priority level
 452                          */
 453
 454                         if ((iter->rt6i_dev == rt->rt6i_dev) &&
 455                             (iter->rt6i_flowr == rt->rt6i_flowr) &&
 456                             (ipv6_addr_cmp(&iter->rt6i_gateway,
 457                                            &rt->rt6i_gateway) == 0)) {
 458                                 if (!(iter->rt6i_flags&RTF_EXPIRES))
 459                                         return -EEXIST;
 460                                 iter->rt6i_expires = rt->rt6i_expires;
 461                                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES)) {
 462                                         iter->rt6i_flags &= ~RTF_EXPIRES;
 463                                         iter->rt6i_expires = 0;
 464                                 }
 465                                 return -EEXIST;
 466                         }
 467                 }
 468
 469                 if (iter->rt6i_metric > rt->rt6i_metric)
 470                         break;
 471
 472                 ins = &iter->u.next;
 473         }
 474
 475         /*
 476          *      insert node
 477          */
 478
 479 out:
 480         rt->u.next = iter;
 481         *ins = rt;
 482         rt->rt6i_node = fn;
 483         atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
 484         inet6_rt_notify(RTM_NEWROUTE, rt);
 485         rt6_stats.fib_rt_entries++;
 486
 487         if ((fn->fn_flags & RTN_RTINFO) == 0) {
 488                 rt6_stats.fib_route_nodes++;
 489                 fn->fn_flags |= RTN_RTINFO;
 490         }
 491
 492         return 0;
 493 }
 494
 495 static __inline__ void fib6_start_gc(struct rt6_info *rt)
 496 {
 497         if (ip6_fib_timer.expires == 0 &&
 498             (rt->rt6i_flags & (RTF_EXPIRES|RTF_CACHE)))
 499                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
 500 }
 501
 502 /*
 503  *      Add routing information to the routing tree.
 504  *      <destination addr>/<source addr>
 505  *      with source addr info in sub-trees
 506  */
 507
 508 int fib6_add(struct fib6_node *root, struct rt6_info *rt)
 509 {
 510         struct fib6_node *fn;
 511         int err = -ENOMEM;
 512
 513         fn = fib6_add_1(root, &rt->rt6i_dst.addr, sizeof(struct in6_addr),
 514                         rt->rt6i_dst.plen, (u8*) &rt->rt6i_dst - (u8*) rt);
 515
 516         if (fn == NULL)
 517                 goto out;
 518
 519 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 520         if (rt->rt6i_src.plen) {
 521                 struct fib6_node *sn;
 522
 523                 if (fn->subtree == NULL) {
 524                         struct fib6_node *sfn;
 525
 526                         /*
 527                          * Create subtree.
 528                          *
 529                          *              fn[main tree]
 530                          *              |
 531                          *              sfn[subtree root]
 532                          *                 \
 533                          *                  sn[new leaf node]
 534                          */
 535
 536                         /* Create subtree root node */
 537                         sfn = node_alloc();
 538                         if (sfn == NULL)
 539                                 goto st_failure;
 540
 541                         sfn->leaf = &ip6_null_entry;
 542                         atomic_inc(&ip6_null_entry.rt6i_ref);
 543                         sfn->fn_flags = RTN_ROOT;
 544                         sfn->fn_sernum = fib6_new_sernum();
 545
 546                         /* Now add the first leaf node to new subtree */
 547
 548                         sn = fib6_add_1(sfn, &rt->rt6i_src.addr,
 549                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
 550                                         (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt);
 551
 552                         if (sn == NULL) {
 553                                 /* If it is failed, discard just allocated
 554                                    root, and then (in st_failure) stale node
 555                                    in main tree.
 556                                  */
 557                                 node_free(sfn);
 558                                 goto st_failure;
 559                         }
 560
 561                         /* Now link new subtree to main tree */
 562                         sfn->parent = fn;
 563                         fn->subtree = sfn;
 564                         if (fn->leaf == NULL) {
 565                                 fn->leaf = rt;
 566                                 atomic_inc(&rt->rt6i_ref);
 567                         }
 568                 } else {
 569                         sn = fib6_add_1(fn->subtree, &rt->rt6i_src.addr,
 570                                         sizeof(struct in6_addr), rt->rt6i_src.plen,
 571                                         (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt);
 572
 573                         if (sn == NULL)
 574                                 goto st_failure;
 575                 }
 576
 577                 fn = sn;
 578         }
 579 #endif
 580
 581         err = fib6_add_rt2node(fn, rt);
 582
 583         if (err == 0) {
 584                 fib6_start_gc(rt);
 585                 if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
 586                         fib6_prune_clones(fn, rt);
 587         }
 588
 589 out:
 590         if (err)
 591                 dst_free(&rt->u.dst);
 592         return err;
 593
 594 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 595         /* Subtree creation failed, probably main tree node
 596            is orphan. If it is, shot it.
 597          */
 598 st_failure:
 599         if (fn && !(fn->fn_flags&RTN_RTINFO|RTN_ROOT))
 600                 fib_repair_tree(fn);
 601         dst_free(&rt->u.dst);
 602         return err;
 603 #endif
 604 }
 605
 606 /*
 607  *      Routing tree lookup
 608  *
 609  */
 610
 611 struct lookup_args {
 612         int             offset;         /* key offset on rt6_info       */
 613         struct in6_addr *addr;          /* search key                   */
 614 };
 615
 616 static struct fib6_node * fib6_lookup_1(struct fib6_node *root,
 617                                         struct lookup_args *args)
 618 {
 619         struct fib6_node *fn;
 620         int dir;
 621
 622         /*
 623          *      Descend on a tree
 624          */
 625
 626         fn = root;
 627
 628         for (;;) {
 629                 struct fib6_node *next;
 630
 631                 dir = addr_bit_set(args->addr, fn->fn_bit);
 632
 633                 next = dir ? fn->right : fn->left;
 634
 635                 if (next) {
 636                         fn = next;
 637                         continue;
 638                 }
 639
 640                 break;
 641         }
 642
 643         while ((fn->fn_flags & RTN_ROOT) == 0) {
 644 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 645                 if (fn->subtree) {
 646                         struct fib6_node *st;
 647                         struct lookup_args *narg;
 648
 649                         narg = args + 1;
 650
 651                         if (narg->addr) {
 652                                 st = fib6_lookup_1(fn->subtree, narg);
 653
 654                                 if (st && !(st->fn_flags & RTN_ROOT))
 655                                         return st;
 656                         }
 657                 }
 658 #endif
 659
 660                 if (fn->fn_flags & RTN_RTINFO) {
 661                         struct rt6key *key;
 662
 663                         key = (struct rt6key *) ((u8 *) fn->leaf +
 664                                                  args->offset);
 665
 666                         if (addr_match(&key->addr, args->addr, key->plen))
 667                                 return fn;
 668                 }
 669
 670                 fn = fn->parent;
 671         }
 672
 673         return NULL;
 674 }
 675
 676 struct fib6_node * fib6_lookup(struct fib6_node *root, struct in6_addr *daddr,
 677                                struct in6_addr *saddr)
 678 {
 679         struct lookup_args args[2];
 680         struct rt6_info *rt = NULL;
 681         struct fib6_node *fn;
 682
 683         args[0].offset = (u8*) &rt->rt6i_dst - (u8*) rt;
 684         args[0].addr = daddr;
 685
 686 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 687         args[1].offset = (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt;
 688         args[1].addr = saddr;
 689 #endif
 690
 691         fn = fib6_lookup_1(root, args);
 692
 693         if (fn == NULL || fn->fn_flags & RTN_TL_ROOT)
 694                 fn = root;
 695
 696         return fn;
 697 }
 698
 699 /*
 700  *      Get node with sepciafied destination prefix (and source prefix,
 701  *      if subtrees are used)
 702  */
 703
 704
 705 static struct fib6_node * fib6_locate_1(struct fib6_node *root,
 706                                         struct in6_addr *addr,
 707                                         int plen, int offset)
 708 {
 709         struct fib6_node *fn;
 710
 711         for (fn = root; fn ; ) {
 712                 struct rt6key *key = (struct rt6key *)((u8 *)fn->leaf + offset);
 713
 714                 /*
 715                  *      Prefix match
 716                  */
 717                 if (plen < fn->fn_bit ||
 718                     !addr_match(&key->addr, addr, fn->fn_bit))
 719                         return NULL;
 720
 721                 if (plen == fn->fn_bit)
 722                         return fn;
 723
 724                 /*
 725                  *      We have more bits to go
 726                  */
 727                 if (addr_bit_set(addr, fn->fn_bit))
 728                         fn = fn->right;
 729                 else
 730                         fn = fn->left;
 731         }
 732         return NULL;
 733 }
 734
 735 struct fib6_node * fib6_locate(struct fib6_node *root,
 736                                struct in6_addr *daddr, int dst_len,
 737                                struct in6_addr *saddr, int src_len)
 738 {
 739         struct rt6_info *rt = NULL;
 740         struct fib6_node *fn;
 741
 742         fn = fib6_locate_1(root, daddr, dst_len,
 743                            (u8*) &rt->rt6i_dst - (u8*) rt);
 744
 745 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 746         if (src_len) {
 747                 BUG_TRAP(saddr!=NULL);
 748                 if (fn == NULL)
 749                         fn = fn->subtree;
 750                 if (fn)
 751                         fn = fib6_locate_1(fn, saddr, src_len,
 752                                            (u8*) &rt->rt6i_src - (u8*) rt);
 753         }
 754 #endif
 755
 756         if (fn && fn->fn_flags&RTN_RTINFO)
 757                 return fn;
 758
 759         return NULL;
 760 }
 761
 762
 763 /*
 764  *      Deletion
 765  *
 766  */
 767
 768 static struct rt6_info * fib6_find_prefix(struct fib6_node *fn)
 769 {
 770         if (fn->fn_flags&RTN_ROOT)
 771                 return &ip6_null_entry;
 772
 773         while(fn) {
 774                 if(fn->left)
 775                         return fn->left->leaf;
 776
 777                 if(fn->right)
 778                         return fn->right->leaf;
 779
 780                 fn = SUBTREE(fn);
 781         }
 782         return NULL;
 783 }
 784
 785 /*
 786  *      Called to trim the tree of intermediate nodes when possible. "fn"
 787  *      is the node we want to try and remove.
 788  */
 789
 790 static struct fib6_node * fib6_repair_tree(struct fib6_node *fn)
 791 {
 792         int children;
 793         int nstate;
 794         struct fib6_node *child, *pn;
 795         struct fib6_walker_t *w;
 796         int iter = 0;
 797
 798         for (;;) {
 799                 RT6_TRACE("fixing tree: plen=%d iter=%d\n", fn->fn_bit, iter);
 800                 iter++;
 801
 802                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO));
 803                 BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT));
 804                 BUG_TRAP(fn->leaf==NULL);
 805
 806                 children = 0;
 807                 child = NULL;
 808                 if (fn->right) child = fn->right, children |= 1;
 809                 if (fn->left) child = fn->left, children |= 2;
 810
 811                 if (children == 3 || SUBTREE(fn)
 812 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 813                     /* Subtree root (i.e. fn) may have one child */
 814                     || (children && fn->fn_flags&RTN_ROOT)
 815 #endif
 816                     ) {
 817                         fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
 818 #if RT6_DEBUG >= 2
 819                         if (fn->leaf==NULL) {
 820                                 BUG_TRAP(fn->leaf);
 821                                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
 822                         }
 823 #endif
 824                         atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
 825                         return fn->parent;
 826                 }
 827
 828                 pn = fn->parent;
 829 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 830                 if (SUBTREE(pn) == fn) {
 831                         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
 832                         SUBTREE(pn) = NULL;
 833                         nstate = FWS_L;
 834                 } else {
 835                         BUG_TRAP(!(fn->fn_flags&RTN_ROOT));
 836 #endif
 837                         if (pn->right == fn) pn->right = child;
 838                         else if (pn->left == fn) pn->left = child;
 839 #if RT6_DEBUG >= 2
 840                         else BUG_TRAP(0);
 841 #endif
 842                         if (child)
 843                                 child->parent = pn;
 844                         nstate = FWS_R;
 845 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 846                 }
 847 #endif
 848
 849                 read_lock(&fib6_walker_lock);
 850                 FOR_WALKERS(w) {
 851                         if (child == NULL) {
 852                                 if (w->root == fn) {
 853                                         w->root = w->node = NULL;
 854                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 1\n", w);
 855                                 } else if (w->node == fn) {
 856                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 1, s=%d/%d\n", w, w->state, nstate);
 857                                         w->node = pn;
 858                                         w->state = nstate;
 859                                 }
 860                         } else {
 861                                 if (w->root == fn) {
 862                                         w->root = child;
 863                                         RT6_TRACE("W %p adjusted by delroot 2\n", w);
 864                                 }
 865                                 if (w->node == fn) {
 866                                         w->node = child;
 867                                         if (children&2) {
 868                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
 869                                                 w->state = w->state>=FWS_R ? FWS_U : FWS_INIT;
 870                                         } else {
 871                                                 RT6_TRACE("W %p adjusted by delnode 2, s=%d\n", w, w->state);
 872                                                 w->state = w->state>=FWS_C ? FWS_U : FWS_INIT;
 873                                         }
 874                                 }
 875                         }
 876                 }
 877                 read_unlock(&fib6_walker_lock);
 878
 879                 node_free(fn);
 880                 if (pn->fn_flags&RTN_RTINFO || SUBTREE(pn))
 881                         return pn;
 882
 883                 rt6_release(pn->leaf);
 884                 pn->leaf = NULL;
 885                 fn = pn;
 886         }
 887 }
 888
 889 static void fib6_del_route(struct fib6_node *fn, struct rt6_info **rtp)
 890 {
 891         struct fib6_walker_t *w;
 892         struct rt6_info *rt = *rtp;
 893
 894         RT6_TRACE("fib6_del_route\n");
 895
 896         /* Unlink it */
 897         *rtp = rt->u.next;
 898         rt->rt6i_node = NULL;
 899         rt6_stats.fib_rt_entries--;
 900
 901         /* Adjust walkers */
 902         read_lock(&fib6_walker_lock);
 903         FOR_WALKERS(w) {
 904                 if (w->state == FWS_C && w->leaf == rt) {
 905                         RT6_TRACE("walker %p adjusted by delroute\n", w);
 906                         w->leaf = rt->u.next;
 907                         if (w->leaf == NULL)
 908                                 w->state = FWS_U;
 909                 }
 910         }
 911         read_unlock(&fib6_walker_lock);
 912
 913         rt->u.next = NULL;
 914
 915         if (fn->leaf == NULL && fn->fn_flags&RTN_TL_ROOT)
 916                 fn->leaf = &ip6_null_entry;
 917
 918         /* If it was last route, expunge its radix tree node */
 919         if (fn->leaf == NULL) {
 920                 fn->fn_flags &= ~RTN_RTINFO;
 921                 rt6_stats.fib_route_nodes--;
 922                 fn = fib6_repair_tree(fn);
 923         }
 924
 925         if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) {
 926                 /* This route is used as dummy address holder in some split
 927                  * nodes. It is not leaked, but it still holds other resources,
 928                  * which must be released in time. So, scan ascendant nodes
 929                  * and replace dummy references to this route with references
 930                  * to still alive ones.
 931                  */
 932                 while (fn) {
 933                         if (!(fn->fn_flags&RTN_RTINFO) && fn->leaf == rt) {
 934                                 fn->leaf = fib6_find_prefix(fn);
 935                                 atomic_inc(&fn->leaf->rt6i_ref);
 936                                 rt6_release(rt);
 937                         }
 938                         fn = fn->parent;
 939                 }
 940                 /* No more references are possiible at this point. */
 941                 if (atomic_read(&rt->rt6i_ref) != 1) BUG();
 942         }
 943
 944         inet6_rt_notify(RTM_DELROUTE, rt);
 945         rt6_release(rt);
 946 }
 947
 948 int fib6_del(struct rt6_info *rt)
 949 {
 950         struct fib6_node *fn = rt->rt6i_node;
 951         struct rt6_info **rtp;
 952
 953 #if RT6_DEBUG >= 2
 954         if (rt->u.dst.obsolete>0) {
 955                 BUG_TRAP(fn==NULL || rt->u.dst.obsolete<=0);
 956                 return -ENOENT;
 957         }
 958 #endif
 959         if (fn == NULL || rt == &ip6_null_entry)
 960                 return -ENOENT;
 961
 962         BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_RTINFO);
 963
 964         if (!(rt->rt6i_flags&RTF_CACHE))
 965                 fib6_prune_clones(fn, rt);
 966
 967         /*
 968          *      Walk the leaf entries looking for ourself
 969          */
 970
 971         for (rtp = &fn->leaf; *rtp; rtp = &(*rtp)->u.next) {
 972                 if (*rtp == rt) {
 973                         fib6_del_route(fn, rtp);
 974                         return 0;
 975                 }
 976         }
 977         return -ENOENT;
 978 }
 979
 980 /*
 981  *      Tree transversal function.
 982  *
 983  *      Certainly, it is not interrupt safe.
 984  *      However, it is internally reenterable wrt itself and fib6_add/fib6_del.
 985  *      It means, that we can modify tree during walking
 986  *      and use this function for garbage collection, clone pruning,
 987  *      cleaning tree when a device goes down etc. etc.
 988  *
 989  *      It guarantees that every node will be traversed,
 990  *      and that it will be traversed only once.
 991  *
 992  *      Callback function w->func may return:
 993  *      0 -> continue walking.
 994  *      positive value -> walking is suspended (used by tree dumps,
 995  *      and probably by gc, if it will be split to several slices)
 996  *      negative value -> terminate walking.
 997  *
 998  *      The function itself returns:
 999  *      0   -> walk is complete.
1000  *      >0  -> walk is incomplete (i.e. suspended)
1001  *      <0  -> walk is terminated by an error.
1002  */
1003
1004 int fib6_walk_continue(struct fib6_walker_t *w)
1005 {
1006         struct fib6_node *fn, *pn;
1007
1008         for (;;) {
1009                 fn = w->node;
1010                 if (fn == NULL)
1011                         return 0;
1012
1013                 if (w->prune && fn != w->root &&
1014                     fn->fn_flags&RTN_RTINFO && w->state < FWS_C) {
1015                         w->state = FWS_C;
1016                         w->leaf = fn->leaf;
1017                 }
1018                 switch (w->state) {
1019 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1020                 case FWS_S:
1021                         if (SUBTREE(fn)) {
1022                                 w->node = SUBTREE(fn);
1023                                 continue;
1024                         }
1025                         w->state = FWS_L;
1026 #endif
1027                 case FWS_L:
1028                         if (fn->left) {
1029                                 w->node = fn->left;
1030                                 w->state = FWS_INIT;
1031                                 continue;
1032                         }
1033                         w->state = FWS_R;
1034                 case FWS_R:
1035                         if (fn->right) {
1036                                 w->node = fn->right;
1037                                 w->state = FWS_INIT;
1038                                 continue;
1039                         }
1040                         w->state = FWS_C;
1041                         w->leaf = fn->leaf;
1042                 case FWS_C:
1043                         if (w->leaf && fn->fn_flags&RTN_RTINFO) {
1044                                 int err = w->func(w);
1045                                 if (err)
1046                                         return err;
1047                                 continue;
1048                         }
1049                         w->state = FWS_U;
1050                 case FWS_U:
1051                         if (fn == w->root)
1052                                 return 0;
1053                         pn = fn->parent;
1054                         w->node = pn;
1055 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
1056                         if (SUBTREE(pn) == fn) {
1057                                 BUG_TRAP(fn->fn_flags&RTN_ROOT);
1058                                 w->state = FWS_L;
1059                                 continue;
1060                         }
1061 #endif
1062                         if (pn->left == fn) {
1063                                 w->state = FWS_R;
1064                                 continue;
1065                         }
1066                         if (pn->right == fn) {
1067                                 w->state = FWS_C;
1068                                 w->leaf = w->node->leaf;
1069                                 continue;
1070                         }
1071 #if RT6_DEBUG >= 2
1072                         BUG_TRAP(0);
1073 #endif
1074                 }
1075         }
1076 }
1077
1078 int fib6_walk(struct fib6_walker_t *w)
1079 {
1080         int res;
1081
1082         w->state = FWS_INIT;
1083         w->node = w->root;
1084
1085         fib6_walker_link(w);
1086         res = fib6_walk_continue(w);
1087         if (res <= 0)
1088                 fib6_walker_unlink(w);
1089         return res;
1090 }
1091
1092 static int fib6_clean_node(struct fib6_walker_t *w)
1093 {
1094         int res;
1095         struct rt6_info *rt;
1096         struct fib6_cleaner_t *c = (struct fib6_cleaner_t*)w;
1097
1098         for (rt = w->leaf; rt; rt = rt->u.next) {
1099                 res = c->func(rt, c->arg);
1100                 if (res < 0) {
1101                         w->leaf = rt;
1102                         res = fib6_del(rt);
1103                         if (res) {
1104 #if RT6_DEBUG >= 2
1105                                 printk(KERN_DEBUG "fib6_clean_node: del failed: rt=%p@%p err=%d\n", rt, rt->rt6i_node, res);
1106 #endif
1107                                 continue;
1108                         }
1109                         return 0;
1110                 }
1111                 BUG_TRAP(res==0);
1112         }
1113         w->leaf = rt;
1114         return 0;
1115 }
1116
1117 /*
1118  *      Convenient frontend to tree walker.
1119  *
1120  *      func is called on each route.
1121  *              It may return -1 -> delete this route.
1122  *                            0  -> continue walking
1123  *
1124  *      prune==1 -> only immediate children of node (certainly,
1125  *      ignoring pure split nodes) will be scanned.
1126  */
1127
1128 void fib6_clean_tree(struct fib6_node *root,
1129                      int (*func)(struct rt6_info *, void *arg),
1130                      int prune, void *arg)
1131 {
1132         struct fib6_cleaner_t c;
1133
1134         c.w.root = root;
1135         c.w.func = fib6_clean_node;
1136         c.w.prune = prune;
1137         c.func = func;
1138         c.arg = arg;
1139
1140         fib6_walk(&c.w);
1141 }
1142
1143 static int fib6_prune_clone(struct rt6_info *rt, void *arg)
1144 {
1145         if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1146                 RT6_TRACE("pruning clone %p\n", rt);
1147                 return -1;
1148         }
1149
1150         return 0;
1151 }
1152
1153 static void fib6_prune_clones(struct fib6_node *fn, struct rt6_info *rt)
1154 {
1155         fib6_clean_tree(fn, fib6_prune_clone, 1, rt);
1156 }
1157
1158 /*
1159  *      Garbage collection
1160  */
1161
1162 static struct fib6_gc_args
1163 {
1164         int                     timeout;
1165         int                     more;
1166 } gc_args;
1167
1168 static int fib6_age(struct rt6_info *rt, void *arg)
1169 {
1170         unsigned long now = jiffies;
1171
1172         /* Age clones. Note, that clones are aged out
1173            only if they are not in use now.
1174          */
1175
1176         /*
1177          *      check addrconf expiration here.
1178          *      They are expired even if they are in use.
1179          */
1180
1181         if (rt->rt6i_flags&RTF_EXPIRES && rt->rt6i_expires) {
1182                 if ((long)(now - rt->rt6i_expires) > 0) {
1183                         RT6_TRACE("expiring %p\n", rt);
1184                         return -1;
1185                 }
1186                 gc_args.more++;
1187         } else if (rt->rt6i_flags & RTF_CACHE) {
1188                 if (atomic_read(&rt->u.dst.__refcnt) == 0 &&
1189                     (long)(now - rt->u.dst.lastuse) >= gc_args.timeout) {
1190                         RT6_TRACE("aging clone %p\n", rt);
1191                         return -1;
1192                 }
1193                 gc_args.more++;
1194         }
1195
1196         return 0;
1197 }
1198
1199 static spinlock_t fib6_gc_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
1200
1201 void fib6_run_gc(unsigned long dummy)
1202 {
1203         if (dummy != ~0UL) {
1204                 spin_lock_bh(&fib6_gc_lock);
1205                 gc_args.timeout = (int)dummy;
1206         } else {
1207                 local_bh_disable();
1208                 if (!spin_trylock(&fib6_gc_lock)) {
1209                         mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + HZ);
1210                         local_bh_enable();
1211                         return;
1212                 }
1213                 gc_args.timeout = ip6_rt_gc_interval;
1214         }
1215         gc_args.more = 0;
1216
1217
1218         write_lock_bh(&rt6_lock);
1219         fib6_clean_tree(&ip6_routing_table, fib6_age, 0, NULL);
1220         write_unlock_bh(&rt6_lock);
1221
1222         if (gc_args.more)
1223                 mod_timer(&ip6_fib_timer, jiffies + ip6_rt_gc_interval);
1224         else {
1225                 del_timer(&ip6_fib_timer);
1226                 ip6_fib_timer.expires = 0;
1227         }
1228         spin_unlock_bh(&fib6_gc_lock);
1229 }
1230
1231 void __init fib6_init(void)
1232 {
1233         if (!fib6_node_kmem)
1234                 fib6_node_kmem = kmem_cache_create("fib6_nodes",
1235                                                    sizeof(struct fib6_node),
1236                                                    0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
1237                                                    NULL, NULL);
1238 }
1239
1240 #ifdef MODULE
1241 void fib6_gc_cleanup(void)
1242 {
1243         del_timer(&ip6_fib_timer);
1244 }
1245 #endif
1246
1247