contrib/ipfilter/radix.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1988, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  *      @(#)radix.c     8.6 (Berkeley) 10/17/95
  27  */
  28
  29 /*
  30  * Routines to build and maintain radix trees for routing lookups.
  31  */
  32 #if defined(KERNEL) || defined(_KERNEL)
  33 # undef KERNEL
  34 # undef _KERNEL
  35 # define        KERNEL  1
  36 # define        _KERNEL 1
  37 #endif
  38 #define __SYS_ATOMIC_OPS_H__
  39 #if !defined(__svr4__) && !defined(__SVR4) && !defined(__osf__) && \
  40     !defined(__hpux) && !defined(__sgi)
  41 #include <sys/cdefs.h>
  42 #endif
  43 #ifndef __P
  44 # ifdef __STDC__
  45 #  define       __P(x)  x
  46 # else
  47 #  define       __P(x)  ()
  48 # endif
  49 #endif
  50 #ifdef __osf__
  51 # define CONST
  52 # define _IPV6_SWTAB_H
  53 # define _PROTO_NET_H_
  54 # define _PROTO_IPV6_H
  55 # include <sys/malloc.h>
  56 #endif
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #ifdef  _KERNEL
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #else
  62 void panic __P((char *str));
  63 #include <stdlib.h>
  64 #include <stdio.h>
  65 #include <stdarg.h>
  66 #include <string.h>
  67 #endif
  68 #ifdef __hpux
  69 #include <syslog.h>
  70 #else
  71 #include <sys/syslog.h>
  72 #endif
  73 #include <sys/time.h>
  74 #include <netinet/in.h>
  75 #include <sys/socket.h>
  76 #include <net/if.h>
  77 #include "netinet/ip_compat.h"
  78 #include "netinet/ip_fil.h"
  79 /* END OF INCLUDES */
  80 #include "radix_ipf.h"
  81 #ifndef min
  82 # define        min     MIN
  83 #endif
  84 #ifndef max
  85 # define        max     MAX
  86 #endif
  87
  88 int     max_keylen = 16;
  89 static struct radix_mask *rn_mkfreelist;
  90 static struct radix_node_head *mask_rnhead;
  91 static char *addmask_key;
  92 static u_char normal_chars[] = {0, 0x80, 0xc0, 0xe0, 0xf0, 0xf8, 0xfc, 0xfe, 0xff};
  93 static char *rn_zeros = NULL, *rn_ones = NULL;
  94
  95 #define rn_masktop (mask_rnhead->rnh_treetop)
  96 #undef Bcmp
  97 #define Bcmp(a, b, l) (l == 0 ? 0 : bcmp((caddr_t)(a), (caddr_t)(b), (u_long)l))
  98
  99 static int rn_satisfies_leaf __P((char *, struct radix_node *, int));
 100 static int rn_lexobetter __P((void *, void *));
 101 static struct radix_mask *rn_new_radix_mask __P((struct radix_node *,
 102     struct radix_mask *));
 103 static int rn_freenode __P((struct radix_node *, void *));
 104 #if defined(AIX) && !defined(_KERNEL)
 105 struct radix_node *rn_match __P((void *, struct radix_node_head *));
 106 struct radix_node *rn_addmask __P((int, int, void *));
 107 #define FreeS(x, y)     KFREES(x, y)
 108 #define Bcopy(x, y, z)  bcopy(x, y, z)
 109 #endif
 110
 111 /*
 112  * The data structure for the keys is a radix tree with one way
 113  * branching removed.  The index rn_b at an internal node n represents a bit
 114  * position to be tested.  The tree is arranged so that all descendants
 115  * of a node n have keys whose bits all agree up to position rn_b - 1.
 116  * (We say the index of n is rn_b.)
 117  *
 118  * There is at least one descendant which has a one bit at position rn_b,
 119  * and at least one with a zero there.
 120  *
 121  * A route is determined by a pair of key and mask.  We require that the
 122  * bit-wise logical and of the key and mask to be the key.
 123  * We define the index of a route to associated with the mask to be
 124  * the first bit number in the mask where 0 occurs (with bit number 0
 125  * representing the highest order bit).
 126  *
 127  * We say a mask is normal if every bit is 0, past the index of the mask.
 128  * If a node n has a descendant (k, m) with index(m) == index(n) == rn_b,
 129  * and m is a normal mask, then the route applies to every descendant of n.
 130  * If the index(m) < rn_b, this implies the trailing last few bits of k
 131  * before bit b are all 0, (and hence consequently true of every descendant
 132  * of n), so the route applies to all descendants of the node as well.
 133  *
 134  * Similar logic shows that a non-normal mask m such that
 135  * index(m) <= index(n) could potentially apply to many children of n.
 136  * Thus, for each non-host route, we attach its mask to a list at an internal
 137  * node as high in the tree as we can go.
 138  *
 139  * The present version of the code makes use of normal routes in short-
 140  * circuiting an explicit mask and compare operation when testing whether
 141  * a key satisfies a normal route, and also in remembering the unique leaf
 142  * that governs a subtree.
 143  */
 144
 145 struct radix_node *
 146 rn_search(v_arg, head)
 147         void *v_arg;
 148         struct radix_node *head;
 149 {
 150         struct radix_node *x;
 151         caddr_t v;
 152
 153         for (x = head, v = v_arg; x->rn_b >= 0;) {
 154                 if (x->rn_bmask & v[x->rn_off])
 155                         x = x->rn_r;
 156                 else
 157                         x = x->rn_l;
 158         }
 159         return (x);
 160 }
 161
 162 struct radix_node *
 163 rn_search_m(v_arg, head, m_arg)
 164         struct radix_node *head;
 165         void *v_arg, *m_arg;
 166 {
 167         struct radix_node *x;
 168         caddr_t v = v_arg, m = m_arg;
 169
 170         for (x = head; x->rn_b >= 0;) {
 171                 if ((x->rn_bmask & m[x->rn_off]) &&
 172                     (x->rn_bmask & v[x->rn_off]))
 173                         x = x->rn_r;
 174                 else
 175                         x = x->rn_l;
 176         }
 177         return x;
 178 }
 179
 180 int
 181 rn_refines(m_arg, n_arg)
 182         void *m_arg, *n_arg;
 183 {
 184         caddr_t m = m_arg, n = n_arg;
 185         caddr_t lim, lim2 = lim = n + *(u_char *)n;
 186         int longer = (*(u_char *)n++) - (int)(*(u_char *)m++);
 187         int masks_are_equal = 1;
 188
 189         if (longer > 0)
 190                 lim -= longer;
 191         while (n < lim) {
 192                 if (*n & ~(*m))
 193                         return 0;
 194                 if (*n++ != *m++)
 195                         masks_are_equal = 0;
 196         }
 197         while (n < lim2)
 198                 if (*n++)
 199                         return 0;
 200         if (masks_are_equal && (longer < 0))
 201                 for (lim2 = m - longer; m < lim2; )
 202                         if (*m++)
 203                                 return 1;
 204         return (!masks_are_equal);
 205 }
 206
 207 struct radix_node *
 208 rn_lookup(v_arg, m_arg, head)
 209         void *v_arg, *m_arg;
 210         struct radix_node_head *head;
 211 {
 212         struct radix_node *x;
 213         caddr_t netmask = 0;
 214
 215         if (m_arg) {
 216                 if ((x = rn_addmask(m_arg, 1, head->rnh_treetop->rn_off)) == 0)
 217                         return (0);
 218                 netmask = x->rn_key;
 219         }
 220         x = rn_match(v_arg, head);
 221         if (x && netmask) {
 222                 while (x && x->rn_mask != netmask)
 223                         x = x->rn_dupedkey;
 224         }
 225         return x;
 226 }
 227
 228 static int
 229 rn_satisfies_leaf(trial, leaf, skip)
 230         char *trial;
 231         struct radix_node *leaf;
 232         int skip;
 233 {
 234         char *cp = trial, *cp2 = leaf->rn_key, *cp3 = leaf->rn_mask;
 235         char *cplim;
 236         int length = min(*(u_char *)cp, *(u_char *)cp2);
 237
 238         if (cp3 == 0)
 239                 cp3 = rn_ones;
 240         else
 241                 length = min(length, *(u_char *)cp3);
 242         cplim = cp + length;
 243         cp3 += skip;
 244         cp2 += skip;
 245         for (cp += skip; cp < cplim; cp++, cp2++, cp3++)
 246                 if ((*cp ^ *cp2) & *cp3)
 247                         return 0;
 248         return 1;
 249 }
 250
 251 struct radix_node *
 252 rn_match(v_arg, head)
 253         void *v_arg;
 254         struct radix_node_head *head;
 255 {
 256         caddr_t v = v_arg;
 257         struct radix_node *t = head->rnh_treetop, *x;
 258         caddr_t cp = v, cp2;
 259         caddr_t cplim;
 260         struct radix_node *saved_t, *top = t;
 261         int off = t->rn_off, vlen = *(u_char *)cp, matched_off;
 262         int test, b, rn_b;
 263
 264         /*
 265          * Open code rn_search(v, top) to avoid overhead of extra
 266          * subroutine call.
 267          */
 268         for (; t->rn_b >= 0; ) {
 269                 if (t->rn_bmask & cp[t->rn_off])
 270                         t = t->rn_r;
 271                 else
 272                         t = t->rn_l;
 273         }
 274         /*
 275          * See if we match exactly as a host destination
 276          * or at least learn how many bits match, for normal mask finesse.
 277          *
 278          * It doesn't hurt us to limit how many bytes to check
 279          * to the length of the mask, since if it matches we had a genuine
 280          * match and the leaf we have is the most specific one anyway;
 281          * if it didn't match with a shorter length it would fail
 282          * with a long one.  This wins big for class B&C netmasks which
 283          * are probably the most common case...
 284          */
 285         if (t->rn_mask)
 286                 vlen = *(u_char *)t->rn_mask;
 287         cp += off;
 288         cp2 = t->rn_key + off;
 289         cplim = v + vlen;
 290         for (; cp < cplim; cp++, cp2++)
 291                 if (*cp != *cp2)
 292                         goto on1;
 293         /*
 294          * This extra grot is in case we are explicitly asked
 295          * to look up the default.  Ugh!
 296          */
 297         if ((t->rn_flags & RNF_ROOT) && t->rn_dupedkey)
 298                 t = t->rn_dupedkey;
 299         return t;
 300 on1:
 301         test = (*cp ^ *cp2) & 0xff; /* find first bit that differs */
 302         for (b = 7; (test >>= 1) > 0;)
 303                 b--;
 304         matched_off = cp - v;
 305         b += matched_off << 3;
 306         rn_b = -1 - b;
 307         /*
 308          * If there is a host route in a duped-key chain, it will be first.
 309          */
 310         if ((saved_t = t)->rn_mask == 0)
 311                 t = t->rn_dupedkey;
 312         for (; t; t = t->rn_dupedkey)
 313                 /*
 314                  * Even if we don't match exactly as a host,
 315                  * we may match if the leaf we wound up at is
 316                  * a route to a net.
 317                  */
 318                 if (t->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 319                         if (rn_b <= t->rn_b)
 320                                 return t;
 321                 } else if (rn_satisfies_leaf(v, t, matched_off))
 322                                 return t;
 323         t = saved_t;
 324         /* start searching up the tree */
 325         do {
 326                 struct radix_mask *m;
 327                 t = t->rn_p;
 328                 m = t->rn_mklist;
 329                 if (m) {
 330                         /*
 331                          * If non-contiguous masks ever become important
 332                          * we can restore the masking and open coding of
 333                          * the search and satisfaction test and put the
 334                          * calculation of "off" back before the "do".
 335                          */
 336                         do {
 337                                 if (m->rm_flags & RNF_NORMAL) {
 338                                         if (rn_b <= m->rm_b)
 339                                                 return (m->rm_leaf);
 340                                 } else {
 341                                         off = min(t->rn_off, matched_off);
 342                                         x = rn_search_m(v, t, m->rm_mask);
 343                                         while (x && x->rn_mask != m->rm_mask)
 344                                                 x = x->rn_dupedkey;
 345                                         if (x && rn_satisfies_leaf(v, x, off))
 346                                                 return x;
 347                                 }
 348                                 m = m->rm_mklist;
 349                         } while (m);
 350                 }
 351         } while (t != top);
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 #ifdef RN_DEBUG
 356 int     rn_nodenum;
 357 struct  radix_node *rn_clist;
 358 int     rn_saveinfo;
 359 int     rn_debug =  1;
 360 #endif
 361
 362 struct radix_node *
 363 rn_newpair(v, b, nodes)
 364         void *v;
 365         int b;
 366         struct radix_node nodes[2];
 367 {
 368         struct radix_node *tt = nodes, *t = tt + 1;
 369         t->rn_b = b;
 370         t->rn_bmask = 0x80 >> (b & 7);
 371         t->rn_l = tt;
 372         t->rn_off = b >> 3;
 373         tt->rn_b = -1;
 374         tt->rn_key = (caddr_t)v;
 375         tt->rn_p = t;
 376         tt->rn_flags = t->rn_flags = RNF_ACTIVE;
 377 #ifdef RN_DEBUG
 378         tt->rn_info = rn_nodenum++;
 379         t->rn_info = rn_nodenum++;
 380         tt->rn_twin = t;
 381         tt->rn_ybro = rn_clist;
 382         rn_clist = tt;
 383 #endif
 384         return t;
 385 }
 386
 387 struct radix_node *
 388 rn_insert(v_arg, head, dupentry, nodes)
 389         void *v_arg;
 390         struct radix_node_head *head;
 391         int *dupentry;
 392         struct radix_node nodes[2];
 393 {
 394         caddr_t v = v_arg;
 395         struct radix_node *top = head->rnh_treetop;
 396         int head_off = top->rn_off, vlen = (int)*((u_char *)v);
 397         struct radix_node *t = rn_search(v_arg, top);
 398         caddr_t cp = v + head_off;
 399         int b;
 400         struct radix_node *tt;
 401
 402 #ifdef  RN_DEBUG
 403         if (rn_debug)
 404                 log(LOG_DEBUG, "rn_insert(%p,%p,%p,%p)\n", v_arg, head, dupentry, nodes);
 405 #endif
 406         /*
 407          * Find first bit at which v and t->rn_key differ
 408          */
 409     {
 410         caddr_t cp2 = t->rn_key + head_off;
 411         int cmp_res;
 412         caddr_t cplim = v + vlen;
 413
 414         while (cp < cplim)
 415                 if (*cp2++ != *cp++)
 416                         goto on1;
 417         *dupentry = 1;
 418         return t;
 419 on1:
 420         *dupentry = 0;
 421         cmp_res = (cp[-1] ^ cp2[-1]) & 0xff;
 422         for (b = (cp - v) << 3; cmp_res; b--)
 423                 cmp_res >>= 1;
 424     }
 425     {
 426         struct radix_node *p, *x = top;
 427         cp = v;
 428         do {
 429                 p = x;
 430                 if (cp[x->rn_off] & x->rn_bmask)
 431                         x = x->rn_r;
 432                 else
 433                         x = x->rn_l;
 434         } while (b > (unsigned) x->rn_b); /* x->rn_b < b && x->rn_b >= 0 */
 435 #ifdef RN_DEBUG
 436         if (rn_debug)
 437                 log(LOG_DEBUG, "rn_insert: Going In:\n"); // traverse(p);
 438 #endif
 439         t = rn_newpair(v_arg, b, nodes);
 440         tt = t->rn_l;
 441         if ((cp[p->rn_off] & p->rn_bmask) == 0)
 442                 p->rn_l = t;
 443         else
 444                 p->rn_r = t;
 445         x->rn_p = t;
 446         t->rn_p = p; /* frees x, p as temp vars below */
 447         if ((cp[t->rn_off] & t->rn_bmask) == 0) {
 448                 t->rn_r = x;
 449         } else {
 450                 t->rn_r = tt;
 451                 t->rn_l = x;
 452         }
 453 #ifdef RN_DEBUG
 454         if (rn_debug)
 455                 log(LOG_DEBUG, "rn_insert: Coming Out:\n"); // traverse(p);
 456 #endif
 457     }
 458         return (tt);
 459 }
 460
 461 struct radix_node *
 462 rn_addmask(n_arg, search, skip)
 463         int search, skip;
 464         void *n_arg;
 465 {
 466         caddr_t netmask = (caddr_t)n_arg;
 467         struct radix_node *x;
 468         caddr_t cp, cplim;
 469         int b = 0, mlen, j;
 470         int maskduplicated, m0, isnormal;
 471         struct radix_node *saved_x;
 472         static int last_zeroed = 0;
 473
 474 #ifdef  RN_DEBUG
 475         if (rn_debug)
 476                 log(LOG_DEBUG, "rn_addmask(%p,%d,%d)\n", n_arg, search, skip);
 477 #endif
 478         mlen = *(u_char *)netmask;
 479         if ((mlen = *(u_char *)netmask) > max_keylen)
 480                 mlen = max_keylen;
 481         if (skip == 0)
 482                 skip = 1;
 483         if (mlen <= skip)
 484                 return (mask_rnhead->rnh_nodes);
 485         if (skip > 1)
 486                 Bcopy(rn_ones + 1, addmask_key + 1, skip - 1);
 487         if ((m0 = mlen) > skip)
 488                 Bcopy(netmask + skip, addmask_key + skip, mlen - skip);
 489         /*
 490          * Trim trailing zeroes.
 491          */
 492         for (cp = addmask_key + mlen; (cp > addmask_key) && cp[-1] == 0;)
 493                 cp--;
 494         mlen = cp - addmask_key;
 495         if (mlen <= skip) {
 496                 if (m0 >= last_zeroed)
 497                         last_zeroed = mlen;
 498                 return (mask_rnhead->rnh_nodes);
 499         }
 500         if (m0 < last_zeroed)
 501                 Bzero(addmask_key + m0, last_zeroed - m0);
 502         *addmask_key = last_zeroed = mlen;
 503         x = rn_search(addmask_key, rn_masktop);
 504         if (Bcmp(addmask_key, x->rn_key, mlen) != 0)
 505                 x = 0;
 506         if (x || search)
 507                 return (x);
 508         R_Malloc(x, struct radix_node *, max_keylen + 2 * sizeof (*x));
 509         if ((saved_x = x) == 0)
 510                 return (0);
 511         Bzero(x, max_keylen + 2 * sizeof (*x));
 512         netmask = cp = (caddr_t)(x + 2);
 513         Bcopy(addmask_key, cp, mlen);
 514         x = rn_insert(cp, mask_rnhead, &maskduplicated, x);
 515         if (maskduplicated) {
 516 #if 0
 517                 log(LOG_ERR, "rn_addmask: mask impossibly already in tree\n");
 518 #endif
 519                 Free(saved_x);
 520                 return (x);
 521         }
 522         /*
 523          * Calculate index of mask, and check for normalcy.
 524          */
 525         cplim = netmask + mlen;
 526         isnormal = 1;
 527         for (cp = netmask + skip; (cp < cplim) && *(u_char *)cp == 0xff;)
 528                 cp++;
 529         if (cp != cplim) {
 530                 for (j = 0x80; (j & *cp) != 0; j >>= 1)
 531                         b++;
 532                 if (*cp != normal_chars[b] || cp != (cplim - 1))
 533                         isnormal = 0;
 534         }
 535         b += (cp - netmask) << 3;
 536         x->rn_b = -1 - b;
 537         if (isnormal)
 538                 x->rn_flags |= RNF_NORMAL;
 539         return (x);
 540 }
 541
 542 static int      /* XXX: arbitrary ordering for non-contiguous masks */
 543 rn_lexobetter(m_arg, n_arg)
 544         void *m_arg, *n_arg;
 545 {
 546         u_char *mp = m_arg, *np = n_arg, *lim;
 547
 548         if (*mp > *np)
 549                 return 1;  /* not really, but need to check longer one first */
 550         if (*mp == *np)
 551                 for (lim = mp + *mp; mp < lim;)
 552                         if (*mp++ > *np++)
 553                                 return 1;
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 static struct radix_mask *
 558 rn_new_radix_mask(tt, next)
 559         struct radix_node *tt;
 560         struct radix_mask *next;
 561 {
 562         struct radix_mask *m;
 563
 564         MKGet(m);
 565         if (m == 0) {
 566 #if 0
 567                 log(LOG_ERR, "Mask for route not entered\n");
 568 #endif
 569                 return (0);
 570         }
 571         Bzero(m, sizeof *m);
 572         m->rm_b = tt->rn_b;
 573         m->rm_flags = tt->rn_flags;
 574         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL)
 575                 m->rm_leaf = tt;
 576         else
 577                 m->rm_mask = tt->rn_mask;
 578         m->rm_mklist = next;
 579         tt->rn_mklist = m;
 580         return m;
 581 }
 582
 583 struct radix_node *
 584 rn_addroute(v_arg, n_arg, head, treenodes)
 585         void *v_arg, *n_arg;
 586         struct radix_node_head *head;
 587         struct radix_node treenodes[2];
 588 {
 589         caddr_t v = (caddr_t)v_arg, netmask = (caddr_t)n_arg;
 590         struct radix_node *t, *x = NULL, *tt;
 591         struct radix_node *saved_tt, *top = head->rnh_treetop;
 592         short b = 0, b_leaf = 0;
 593         int keyduplicated;
 594         caddr_t mmask;
 595         struct radix_mask *m, **mp;
 596
 597 #ifdef  RN_DEBUG
 598         if (rn_debug)
 599                 log(LOG_DEBUG, "rn_addroute(%p,%p,%p,%p)\n", v_arg, n_arg, head, treenodes);
 600 #endif
 601         /*
 602          * In dealing with non-contiguous masks, there may be
 603          * many different routes which have the same mask.
 604          * We will find it useful to have a unique pointer to
 605          * the mask to speed avoiding duplicate references at
 606          * nodes and possibly save time in calculating indices.
 607          */
 608         if (netmask) {
 609                 if ((x = rn_addmask(netmask, 0, top->rn_off)) == 0)
 610                         return (0);
 611                 b_leaf = x->rn_b;
 612                 b = -1 - x->rn_b;
 613                 netmask = x->rn_key;
 614         }
 615         /*
 616          * Deal with duplicated keys: attach node to previous instance
 617          */
 618         saved_tt = tt = rn_insert(v, head, &keyduplicated, treenodes);
 619         if (keyduplicated) {
 620                 for (t = tt; tt; t = tt, tt = tt->rn_dupedkey) {
 621                         if (tt->rn_mask == netmask)
 622                                 return (0);
 623                         if (netmask == 0 ||
 624                             (tt->rn_mask &&
 625                              ((b_leaf < tt->rn_b) || /* index(netmask) > node */
 626                                rn_refines(netmask, tt->rn_mask) ||
 627                                rn_lexobetter(netmask, tt->rn_mask))))
 628                                 break;
 629                 }
 630                 /*
 631                  * If the mask is not duplicated, we wouldn't
 632                  * find it among possible duplicate key entries
 633                  * anyway, so the above test doesn't hurt.
 634                  *
 635                  * We sort the masks for a duplicated key the same way as
 636                  * in a masklist -- most specific to least specific.
 637                  * This may require the unfortunate nuisance of relocating
 638                  * the head of the list.
 639                  *
 640                  * We also reverse, or doubly link the list through the
 641                  * parent pointer.
 642                  */
 643                 if (tt == saved_tt) {
 644                         struct  radix_node *xx = x;
 645                         /* link in at head of list */
 646                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t;
 647                         tt->rn_flags = t->rn_flags;
 648                         tt->rn_p = x = t->rn_p;
 649                         t->rn_p = tt;
 650                         if (x->rn_l == t)
 651                                 x->rn_l = tt;
 652                         else
 653                                 x->rn_r = tt;
 654                         saved_tt = tt;
 655                         x = xx;
 656                 } else {
 657                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t->rn_dupedkey;
 658                         t->rn_dupedkey = tt;
 659                         tt->rn_p = t;
 660                         if (tt->rn_dupedkey)
 661                                 tt->rn_dupedkey->rn_p = tt;
 662                 }
 663 #ifdef RN_DEBUG
 664                 t=tt+1;
 665                 tt->rn_info = rn_nodenum++;
 666                 t->rn_info = rn_nodenum++;
 667                 tt->rn_twin = t;
 668                 tt->rn_ybro = rn_clist;
 669                 rn_clist = tt;
 670 #endif
 671                 tt->rn_key = (caddr_t) v;
 672                 tt->rn_b = -1;
 673                 tt->rn_flags = RNF_ACTIVE;
 674         }
 675         /*
 676          * Put mask in tree.
 677          */
 678         if (netmask) {
 679                 tt->rn_mask = netmask;
 680                 tt->rn_b = x->rn_b;
 681                 tt->rn_flags |= x->rn_flags & RNF_NORMAL;
 682         }
 683         t = saved_tt->rn_p;
 684         if (keyduplicated)
 685                 goto on2;
 686         b_leaf = -1 - t->rn_b;
 687         if (t->rn_r == saved_tt)
 688                 x = t->rn_l;
 689         else
 690                 x = t->rn_r;
 691         /* Promote general routes from below */
 692         if (x->rn_b < 0) {
 693             for (mp = &t->rn_mklist; x; x = x->rn_dupedkey)
 694                 if (x->rn_mask && (x->rn_b >= b_leaf) && x->rn_mklist == 0) {
 695                         *mp = m = rn_new_radix_mask(x, 0);
 696                         if (m)
 697                                 mp = &m->rm_mklist;
 698                 }
 699         } else if (x->rn_mklist) {
 700                 /*
 701                  * Skip over masks whose index is > that of new node
 702                  */
 703                 for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp) != NULL; mp = &m->rm_mklist)
 704                         if (m->rm_b >= b_leaf)
 705                                 break;
 706                 t->rn_mklist = m;
 707                 *mp = 0;
 708         }
 709 on2:
 710         /* Add new route to highest possible ancestor's list */
 711         if ((netmask == 0) || (b > t->rn_b ))
 712                 return tt; /* can't lift at all */
 713         b_leaf = tt->rn_b;
 714         do {
 715                 x = t;
 716                 t = t->rn_p;
 717         } while (b <= t->rn_b && x != top);
 718         /*
 719          * Search through routes associated with node to
 720          * insert new route according to index.
 721          * Need same criteria as when sorting dupedkeys to avoid
 722          * double loop on deletion.
 723          */
 724         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp) != NULL; mp = &m->rm_mklist) {
 725                 if (m->rm_b < b_leaf)
 726                         continue;
 727                 if (m->rm_b > b_leaf)
 728                         break;
 729                 if (m->rm_flags & RNF_NORMAL) {
 730                         mmask = m->rm_leaf->rn_mask;
 731                         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 732 #if 0
 733                                 log(LOG_ERR, "Non-unique normal route,"
 734                                     " mask not entered\n");
 735 #endif
 736                                 return tt;
 737                         }
 738                 } else
 739                         mmask = m->rm_mask;
 740                 if (mmask == netmask) {
 741                         m->rm_refs++;
 742                         tt->rn_mklist = m;
 743                         return tt;
 744                 }
 745                 if (rn_refines(netmask, mmask)
 746                     || rn_lexobetter(netmask, mmask))
 747                         break;
 748         }
 749         *mp = rn_new_radix_mask(tt, *mp);
 750         return tt;
 751 }
 752
 753 struct radix_node *
 754 rn_delete(v_arg, netmask_arg, head)
 755         void *v_arg, *netmask_arg;
 756         struct radix_node_head *head;
 757 {
 758         struct radix_node *t, *p, *x, *tt;
 759         struct radix_mask *m, *saved_m, **mp;
 760         struct radix_node *dupedkey, *saved_tt, *top;
 761         caddr_t v, netmask;
 762         int b, head_off, vlen;
 763
 764         v = v_arg;
 765         netmask = netmask_arg;
 766         x = head->rnh_treetop;
 767         tt = rn_search(v, x);
 768         head_off = x->rn_off;
 769         vlen =  *(u_char *)v;
 770         saved_tt = tt;
 771         top = x;
 772         if (tt == 0 ||
 773             Bcmp(v + head_off, tt->rn_key + head_off, vlen - head_off))
 774                 return (0);
 775         /*
 776          * Delete our route from mask lists.
 777          */
 778         if (netmask) {
 779                 if ((x = rn_addmask(netmask, 1, head_off)) == 0)
 780                         return (0);
 781                 netmask = x->rn_key;
 782                 while (tt->rn_mask != netmask)
 783                         if ((tt = tt->rn_dupedkey) == 0)
 784                                 return (0);
 785         }
 786         if (tt->rn_mask == 0 || (saved_m = m = tt->rn_mklist) == 0)
 787                 goto on1;
 788         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 789                 if (m->rm_leaf != tt || m->rm_refs > 0) {
 790 #if 0
 791                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
 792 #endif
 793                         return 0;  /* dangling ref could cause disaster */
 794                 }
 795         } else {
 796                 if (m->rm_mask != tt->rn_mask) {
 797 #if 0
 798                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
 799 #endif
 800                         goto on1;
 801                 }
 802                 if (--m->rm_refs >= 0)
 803                         goto on1;
 804         }
 805         b = -1 - tt->rn_b;
 806         t = saved_tt->rn_p;
 807         if (b > t->rn_b)
 808                 goto on1; /* Wasn't lifted at all */
 809         do {
 810                 x = t;
 811                 t = t->rn_p;
 812         } while (b <= t->rn_b && x != top);
 813         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp) != NULL; mp = &m->rm_mklist)
 814                 if (m == saved_m) {
 815                         *mp = m->rm_mklist;
 816                         MKFree(m);
 817                         break;
 818                 }
 819         if (m == 0) {
 820 #if 0
 821                 log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find our annotation\n");
 822 #endif
 823                 if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL)
 824                         return (0); /* Dangling ref to us */
 825         }
 826 on1:
 827         /*
 828          * Eliminate us from tree
 829          */
 830         if (tt->rn_flags & RNF_ROOT)
 831                 return (0);
 832 #ifdef RN_DEBUG
 833         /* Get us out of the creation list */
 834         for (t = rn_clist; t && t->rn_ybro != tt; t = t->rn_ybro)
 835                 ;
 836         if (t) t->rn_ybro = tt->rn_ybro;
 837 #endif
 838         t = tt->rn_p;
 839         dupedkey = saved_tt->rn_dupedkey;
 840         if (dupedkey) {
 841                 /*
 842                  * Here, tt is the deletion target and
 843                  * saved_tt is the head of the dupedkey chain.
 844                  */
 845                 if (tt == saved_tt) {
 846                         x = dupedkey;
 847                         x->rn_p = t;
 848                         if (t->rn_l == tt)
 849                                 t->rn_l = x;
 850                         else
 851                                 t->rn_r = x;
 852                 } else {
 853                         /* find node in front of tt on the chain */
 854                         for (x = p = saved_tt; p && p->rn_dupedkey != tt;)
 855                                 p = p->rn_dupedkey;
 856                         if (p) {
 857                                 p->rn_dupedkey = tt->rn_dupedkey;
 858                                 if (tt->rn_dupedkey)
 859                                         tt->rn_dupedkey->rn_p = p;
 860                         }
 861 #if 0
 862                         else
 863                                 log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find us\n");
 864 #endif
 865                 }
 866                 t = tt + 1;
 867                 if  (t->rn_flags & RNF_ACTIVE) {
 868 #ifndef RN_DEBUG
 869                         *++x = *t;
 870                         p = t->rn_p;
 871 #else
 872                         b = t->rn_info;
 873                         *++x = *t;
 874                         t->rn_info = b;
 875                         p = t->rn_p;
 876 #endif
 877                         if (p->rn_l == t)
 878                                 p->rn_l = x;
 879                         else
 880                                 p->rn_r = x;
 881                         x->rn_l->rn_p = x;
 882                         x->rn_r->rn_p = x;
 883                 }
 884                 goto out;
 885         }
 886         if (t->rn_l == tt)
 887                 x = t->rn_r;
 888         else
 889                 x = t->rn_l;
 890         p = t->rn_p;
 891         if (p->rn_r == t)
 892                 p->rn_r = x;
 893         else
 894                 p->rn_l = x;
 895         x->rn_p = p;
 896         /*
 897          * Demote routes attached to us.
 898          */
 899         if (t->rn_mklist) {
 900                 if (x->rn_b >= 0) {
 901                         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp) != NULL;)
 902                                 mp = &m->rm_mklist;
 903                         *mp = t->rn_mklist;
 904                 } else {
 905                         /* If there are any key,mask pairs in a sibling
 906                            duped-key chain, some subset will appear sorted
 907                            in the same order attached to our mklist */
 908                         for (m = t->rn_mklist; m && x; x = x->rn_dupedkey)
 909                                 if (m == x->rn_mklist) {
 910                                         struct radix_mask *mm = m->rm_mklist;
 911                                         x->rn_mklist = 0;
 912                                         if (--(m->rm_refs) < 0)
 913                                                 MKFree(m);
 914                                         m = mm;
 915                                 }
 916 #if 0
 917                         if (m)
 918                                 log(LOG_ERR, "%s %p at %p\n",
 919                                     "rn_delete: Orphaned Mask", m, x);
 920 #endif
 921                 }
 922         }
 923         /*
 924          * We may be holding an active internal node in the tree.
 925          */
 926         x = tt + 1;
 927         if (t != x) {
 928 #ifndef RN_DEBUG
 929                 *t = *x;
 930 #else
 931                 b = t->rn_info;
 932                 *t = *x;
 933                 t->rn_info = b;
 934 #endif
 935                 t->rn_l->rn_p = t;
 936                 t->rn_r->rn_p = t;
 937                 p = x->rn_p;
 938                 if (p->rn_l == x)
 939                         p->rn_l = t;
 940                 else
 941                         p->rn_r = t;
 942         }
 943 out:
 944         tt->rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
 945         tt[1].rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
 946         return (tt);
 947 }
 948
 949 int
 950 rn_walktree(h, f, w)
 951         struct radix_node_head *h;
 952         int (*f) __P((struct radix_node *, void *));
 953         void *w;
 954 {
 955         int error;
 956         struct radix_node *base, *next;
 957         struct radix_node *rn = h->rnh_treetop;
 958         /*
 959          * This gets complicated because we may delete the node
 960          * while applying the function f to it, so we need to calculate
 961          * the successor node in advance.
 962          */
 963         /* First time through node, go left */
 964         while (rn->rn_b >= 0)
 965                 rn = rn->rn_l;
 966         for (;;) {
 967                 base = rn;
 968                 /* If at right child go back up, otherwise, go right */
 969                 while (rn->rn_p->rn_r == rn && (rn->rn_flags & RNF_ROOT) == 0)
 970                         rn = rn->rn_p;
 971                 /* Find the next *leaf* since next node might vanish, too */
 972                 for (rn = rn->rn_p->rn_r; rn->rn_b >= 0;)
 973                         rn = rn->rn_l;
 974                 next = rn;
 975                 /* Process leaves */
 976                 while ((rn = base) != NULL) {
 977                         base = rn->rn_dupedkey;
 978                         if (!(rn->rn_flags & RNF_ROOT)
 979                             && (error = (*f)(rn, w)))
 980                                 return (error);
 981                 }
 982                 rn = next;
 983                 if (rn->rn_flags & RNF_ROOT)
 984                         return (0);
 985         }
 986         /* NOTREACHED */
 987 }
 988
 989 int
 990 rn_inithead(head, off)
 991         void **head;
 992         int off;
 993 {
 994         struct radix_node_head *rnh;
 995
 996         if (*head)
 997                 return (1);
 998         R_Malloc(rnh, struct radix_node_head *, sizeof (*rnh));
 999         if (rnh == 0)
1000                 return (0);
1001         *head = rnh;
1002         return rn_inithead0(rnh, off);
1003 }
1004
1005 int
1006 rn_inithead0(rnh, off)
1007         struct radix_node_head *rnh;
1008         int off;
1009 {
1010         struct radix_node *t, *tt, *ttt;
1011
1012         Bzero(rnh, sizeof (*rnh));
1013         t = rn_newpair(rn_zeros, off, rnh->rnh_nodes);
1014         ttt = rnh->rnh_nodes + 2;
1015         t->rn_r = ttt;
1016         t->rn_p = t;
1017         tt = t->rn_l;
1018         tt->rn_flags = t->rn_flags = RNF_ROOT | RNF_ACTIVE;
1019         tt->rn_b = -1 - off;
1020         *ttt = *tt;
1021         ttt->rn_key = rn_ones;
1022         rnh->rnh_addaddr = rn_addroute;
1023         rnh->rnh_deladdr = rn_delete;
1024         rnh->rnh_matchaddr = rn_match;
1025         rnh->rnh_lookup = rn_lookup;
1026         rnh->rnh_walktree = rn_walktree;
1027         rnh->rnh_treetop = t;
1028         return (1);
1029 }
1030
1031 void
1032 rn_init()
1033 {
1034         char *cp, *cplim;
1035
1036         if (max_keylen == 0) {
1037 #if 0
1038                 log(LOG_ERR,
1039                     "rn_init: radix functions require max_keylen be set\n");
1040 #endif
1041                 return;
1042         }
1043         if (rn_zeros == NULL) {
1044                 R_Malloc(rn_zeros, char *, 3 * max_keylen);
1045         }
1046         if (rn_zeros == NULL)
1047                 panic("rn_init");
1048         Bzero(rn_zeros, 3 * max_keylen);
1049         rn_ones = cp = rn_zeros + max_keylen;
1050         addmask_key = cplim = rn_ones + max_keylen;
1051         while (cp < cplim)
1052                 *cp++ = -1;
1053         if (rn_inithead((void *)&mask_rnhead, 0) == 0)
1054                 panic("rn_init 2");
1055 }
1056
1057
1058 static int
1059 rn_freenode(struct radix_node *n, void *p)
1060 {
1061         struct radix_node_head *rnh = p;
1062         struct radix_node *d;
1063
1064         d = rnh->rnh_deladdr(n->rn_key, NULL, rnh);
1065         if (d != NULL) {
1066                 FreeS(d, max_keylen + 2 * sizeof (*d));
1067         }
1068         return 0;
1069 }
1070
1071
1072 void
1073 rn_freehead(rnh)
1074       struct radix_node_head *rnh;
1075 {
1076
1077         (void)rn_walktree(rnh, rn_freenode, rnh);
1078
1079         rnh->rnh_addaddr = NULL;
1080         rnh->rnh_deladdr = NULL;
1081         rnh->rnh_matchaddr = NULL;
1082         rnh->rnh_lookup = NULL;
1083         rnh->rnh_walktree = NULL;
1084
1085         Free(rnh);
1086 }
1087
1088
1089 void
1090 rn_fini()
1091 {
1092         struct radix_mask *m;
1093
1094         if (rn_zeros != NULL) {
1095                 FreeS(rn_zeros, 3 * max_keylen);
1096                 rn_zeros = NULL;
1097         }
1098
1099         if (mask_rnhead != NULL) {
1100                 rn_freehead(mask_rnhead);
1101                 mask_rnhead = NULL;
1102         }
1103
1104         while ((m = rn_mkfreelist) != NULL) {
1105                 rn_mkfreelist = m->rm_mklist;
1106                 KFREE(m);
1107         }
1108 }
1109
1110
1111 #ifdef  USE_MAIN
1112
1113 typedef struct myst {
1114         addrfamily_t    dst;
1115         addrfamily_t    mask;
1116         struct radix_node nodes[2];
1117 } myst_t;
1118
1119 int
1120 main(int argc, char *argv[])
1121 {
1122         struct radix_node_head *rnh;
1123         struct radix_node *rn;
1124         addrfamily_t af, mf;
1125         myst_t st1, st2, *stp;
1126
1127         memset(&st1, 0, sizeof(st1));
1128         memset(&st2, 0, sizeof(st2));
1129         memset(&af, 0, sizeof(af));
1130
1131         rn_init();
1132
1133         rnh = NULL;
1134         rn_inithead(&rnh, offsetof(addrfamily_t, adf_addr) << 3);
1135
1136         st1.dst.adf_len = sizeof(st1);
1137         st1.mask.adf_len = sizeof(st1);
1138         st1.dst.adf_addr.in4.s_addr = inet_addr("127.0.0.0");
1139         st1.mask.adf_addr.in4.s_addr = inet_addr("255.0.0.0");
1140         rn = rnh->rnh_addaddr(&st1.dst, &st1.mask, rnh, st1.nodes);
1141         printf("add.1 %p\n", rn);
1142
1143         st2.dst.adf_len = sizeof(st2);
1144         st2.mask.adf_len = sizeof(st2);
1145         st2.dst.adf_addr.in4.s_addr = inet_addr("127.0.1.0");
1146         st2.mask.adf_addr.in4.s_addr = inet_addr("255.255.255.0");
1147         rn = rnh->rnh_addaddr(&st2.dst, &st2.mask, rnh, st2.nodes);
1148         printf("add.2 %p\n", rn);
1149
1150         af.adf_len = sizeof(af);
1151         af.adf_addr.in4.s_addr = inet_addr("127.0.1.0");
1152         rn = rnh->rnh_matchaddr(&af, rnh);
1153         if (rn != NULL) {
1154                 printf("1.lookup = %p key %p mask %p\n", rn, rn->rn_key, rn->rn_mask);
1155                 stp = rn->rn_key;
1156                 printf("%s/", inet_ntoa(stp->dst.adf_addr.in4));
1157                 stp = rn->rn_mask;
1158                 printf("%s\n", inet_ntoa(stp->dst.adf_addr.in4));
1159         }
1160
1161         mf.adf_len = sizeof(mf);
1162         mf.adf_addr.in4.s_addr = inet_addr("255.255.255.0");
1163         rn = rnh->rnh_lookup(&af, &mf, rnh);
1164         if (rn != NULL) {
1165                 printf("2.lookup = %p key %p mask %p\n", rn, rn->rn_key, rn->rn_mask);
1166                 stp = rn->rn_key;
1167                 printf("%s/", inet_ntoa(stp->dst.adf_addr.in4));
1168                 stp = rn->rn_mask;
1169                 printf("%s\n", inet_ntoa(stp->dst.adf_addr.in4));
1170         }
1171
1172         af.adf_len = sizeof(af);
1173         af.adf_addr.in4.s_addr = inet_addr("126.0.0.1");
1174         rn = rnh->rnh_matchaddr(&af, rnh);
1175         if (rn != NULL) {
1176                 printf("3.lookup = %p key %p mask %p\n", rn, rn->rn_key, rn->rn_mask);
1177                 stp = rn->rn_key;
1178                 printf("%s/", inet_ntoa(stp->dst.adf_addr.in4));
1179                 stp = rn->rn_mask;
1180                 printf("%s\n", inet_ntoa(stp->dst.adf_addr.in4));
1181         }
1182
1183         return 0;
1184 }
1185
1186
1187 void
1188 log(int level, char *format, ...)
1189 {
1190         va_list ap;
1191
1192         va_start(ap, format);
1193         vfprintf(stderr, format, ap);
1194         va_end(ap);
1195 }
1196 #endif
1197
1198
1199 #ifndef _KERNEL
1200 void
1201 panic(char *str)
1202 {
1203         fputs(str, stderr);
1204         abort();
1205 }
1206 #endif