sys/net/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  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      @(#)radix.c     8.5 (Berkeley) 5/19/95
  34  * $FreeBSD$
  35  */
  36
  37 /*
  38  * Routines to build and maintain radix trees for routing lookups.
  39  */
  40 #ifndef _RADIX_H_
  41 #include <sys/param.h>
  42 #ifdef  _KERNEL
  43 #include <sys/lock.h>
  44 #include <sys/mutex.h>
  45 #include <sys/systm.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/domain.h>
  48 #else
  49 #include <stdlib.h>
  50 #endif
  51 #include <sys/syslog.h>
  52 #include <net/radix.h>
  53 #endif
  54
  55 static int      rn_walktree_from(struct radix_node_head *h, void *a, void *m,
  56                     walktree_f_t *f, void *w);
  57 static int rn_walktree(struct radix_node_head *, walktree_f_t *, void *);
  58 static struct radix_node
  59          *rn_insert(void *, struct radix_node_head *, int *,
  60              struct radix_node [2]),
  61          *rn_newpair(void *, int, struct radix_node[2]),
  62          *rn_search(void *, struct radix_node *),
  63          *rn_search_m(void *, struct radix_node *, void *);
  64
  65 static int      max_keylen;
  66 static struct radix_mask *rn_mkfreelist;
  67 static struct radix_node_head *mask_rnhead;
  68 static char *addmask_key;
  69 static char normal_chars[] = {0, 0x80, 0xc0, 0xe0, 0xf0, 0xf8, 0xfc, 0xfe, -1};
  70 static char *rn_zeros, *rn_ones;
  71
  72 #define rn_masktop (mask_rnhead->rnh_treetop)
  73 #undef Bcmp
  74 #define Bcmp(a, b, l) \
  75         ((l) == 0 ? 0 : bcmp((caddr_t)(a), (caddr_t)(b), (u_long)(l)))
  76
  77 static int      rn_lexobetter(void *m_arg, void *n_arg);
  78 static struct radix_mask *
  79                 rn_new_radix_mask(struct radix_node *tt,
  80                     struct radix_mask *next);
  81 static int      rn_satisfies_leaf(char *trial, struct radix_node *leaf,
  82                     int skip);
  83
  84 /*
  85  * The data structure for the keys is a radix tree with one way
  86  * branching removed.  The index rn_bit at an internal node n represents a bit
  87  * position to be tested.  The tree is arranged so that all descendants
  88  * of a node n have keys whose bits all agree up to position rn_bit - 1.
  89  * (We say the index of n is rn_bit.)
  90  *
  91  * There is at least one descendant which has a one bit at position rn_bit,
  92  * and at least one with a zero there.
  93  *
  94  * A route is determined by a pair of key and mask.  We require that the
  95  * bit-wise logical and of the key and mask to be the key.
  96  * We define the index of a route to associated with the mask to be
  97  * the first bit number in the mask where 0 occurs (with bit number 0
  98  * representing the highest order bit).
  99  *
 100  * We say a mask is normal if every bit is 0, past the index of the mask.
 101  * If a node n has a descendant (k, m) with index(m) == index(n) == rn_bit,
 102  * and m is a normal mask, then the route applies to every descendant of n.
 103  * If the index(m) < rn_bit, this implies the trailing last few bits of k
 104  * before bit b are all 0, (and hence consequently true of every descendant
 105  * of n), so the route applies to all descendants of the node as well.
 106  *
 107  * Similar logic shows that a non-normal mask m such that
 108  * index(m) <= index(n) could potentially apply to many children of n.
 109  * Thus, for each non-host route, we attach its mask to a list at an internal
 110  * node as high in the tree as we can go.
 111  *
 112  * The present version of the code makes use of normal routes in short-
 113  * circuiting an explict mask and compare operation when testing whether
 114  * a key satisfies a normal route, and also in remembering the unique leaf
 115  * that governs a subtree.
 116  */
 117
 118 static struct radix_node *
 119 rn_search(v_arg, head)
 120         void *v_arg;
 121         struct radix_node *head;
 122 {
 123         register struct radix_node *x;
 124         register caddr_t v;
 125
 126         for (x = head, v = v_arg; x->rn_bit >= 0;) {
 127                 if (x->rn_bmask & v[x->rn_offset])
 128                         x = x->rn_right;
 129                 else
 130                         x = x->rn_left;
 131         }
 132         return (x);
 133 }
 134
 135 static struct radix_node *
 136 rn_search_m(v_arg, head, m_arg)
 137         struct radix_node *head;
 138         void *v_arg, *m_arg;
 139 {
 140         register struct radix_node *x;
 141         register caddr_t v = v_arg, m = m_arg;
 142
 143         for (x = head; x->rn_bit >= 0;) {
 144                 if ((x->rn_bmask & m[x->rn_offset]) &&
 145                     (x->rn_bmask & v[x->rn_offset]))
 146                         x = x->rn_right;
 147                 else
 148                         x = x->rn_left;
 149         }
 150         return x;
 151 }
 152
 153 int
 154 rn_refines(m_arg, n_arg)
 155         void *m_arg, *n_arg;
 156 {
 157         register caddr_t m = m_arg, n = n_arg;
 158         register caddr_t lim, lim2 = lim = n + *(u_char *)n;
 159         int longer = (*(u_char *)n++) - (int)(*(u_char *)m++);
 160         int masks_are_equal = 1;
 161
 162         if (longer > 0)
 163                 lim -= longer;
 164         while (n < lim) {
 165                 if (*n & ~(*m))
 166                         return 0;
 167                 if (*n++ != *m++)
 168                         masks_are_equal = 0;
 169         }
 170         while (n < lim2)
 171                 if (*n++)
 172                         return 0;
 173         if (masks_are_equal && (longer < 0))
 174                 for (lim2 = m - longer; m < lim2; )
 175                         if (*m++)
 176                                 return 1;
 177         return (!masks_are_equal);
 178 }
 179
 180 struct radix_node *
 181 rn_lookup(v_arg, m_arg, head)
 182         void *v_arg, *m_arg;
 183         struct radix_node_head *head;
 184 {
 185         register struct radix_node *x;
 186         caddr_t netmask = 0;
 187
 188         if (m_arg) {
 189                 x = rn_addmask(m_arg, 1, head->rnh_treetop->rn_offset);
 190                 if (x == 0)
 191                         return (0);
 192                 netmask = x->rn_key;
 193         }
 194         x = rn_match(v_arg, head);
 195         if (x && netmask) {
 196                 while (x && x->rn_mask != netmask)
 197                         x = x->rn_dupedkey;
 198         }
 199         return x;
 200 }
 201
 202 static int
 203 rn_satisfies_leaf(trial, leaf, skip)
 204         char *trial;
 205         register struct radix_node *leaf;
 206         int skip;
 207 {
 208         register char *cp = trial, *cp2 = leaf->rn_key, *cp3 = leaf->rn_mask;
 209         char *cplim;
 210         int length = min(*(u_char *)cp, *(u_char *)cp2);
 211
 212         if (cp3 == 0)
 213                 cp3 = rn_ones;
 214         else
 215                 length = min(length, *(u_char *)cp3);
 216         cplim = cp + length; cp3 += skip; cp2 += skip;
 217         for (cp += skip; cp < cplim; cp++, cp2++, cp3++)
 218                 if ((*cp ^ *cp2) & *cp3)
 219                         return 0;
 220         return 1;
 221 }
 222
 223 struct radix_node *
 224 rn_match(v_arg, head)
 225         void *v_arg;
 226         struct radix_node_head *head;
 227 {
 228         caddr_t v = v_arg;
 229         register struct radix_node *t = head->rnh_treetop, *x;
 230         register caddr_t cp = v, cp2;
 231         caddr_t cplim;
 232         struct radix_node *saved_t, *top = t;
 233         int off = t->rn_offset, vlen = *(u_char *)cp, matched_off;
 234         register int test, b, rn_bit;
 235
 236         /*
 237          * Open code rn_search(v, top) to avoid overhead of extra
 238          * subroutine call.
 239          */
 240         for (; t->rn_bit >= 0; ) {
 241                 if (t->rn_bmask & cp[t->rn_offset])
 242                         t = t->rn_right;
 243                 else
 244                         t = t->rn_left;
 245         }
 246         /*
 247          * See if we match exactly as a host destination
 248          * or at least learn how many bits match, for normal mask finesse.
 249          *
 250          * It doesn't hurt us to limit how many bytes to check
 251          * to the length of the mask, since if it matches we had a genuine
 252          * match and the leaf we have is the most specific one anyway;
 253          * if it didn't match with a shorter length it would fail
 254          * with a long one.  This wins big for class B&C netmasks which
 255          * are probably the most common case...
 256          */
 257         if (t->rn_mask)
 258                 vlen = *(u_char *)t->rn_mask;
 259         cp += off; cp2 = t->rn_key + off; cplim = v + vlen;
 260         for (; cp < cplim; cp++, cp2++)
 261                 if (*cp != *cp2)
 262                         goto on1;
 263         /*
 264          * This extra grot is in case we are explicitly asked
 265          * to look up the default.  Ugh!
 266          *
 267          * Never return the root node itself, it seems to cause a
 268          * lot of confusion.
 269          */
 270         if (t->rn_flags & RNF_ROOT)
 271                 t = t->rn_dupedkey;
 272         return t;
 273 on1:
 274         test = (*cp ^ *cp2) & 0xff; /* find first bit that differs */
 275         for (b = 7; (test >>= 1) > 0;)
 276                 b--;
 277         matched_off = cp - v;
 278         b += matched_off << 3;
 279         rn_bit = -1 - b;
 280         /*
 281          * If there is a host route in a duped-key chain, it will be first.
 282          */
 283         if ((saved_t = t)->rn_mask == 0)
 284                 t = t->rn_dupedkey;
 285         for (; t; t = t->rn_dupedkey)
 286                 /*
 287                  * Even if we don't match exactly as a host,
 288                  * we may match if the leaf we wound up at is
 289                  * a route to a net.
 290                  */
 291                 if (t->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 292                         if (rn_bit <= t->rn_bit)
 293                                 return t;
 294                 } else if (rn_satisfies_leaf(v, t, matched_off))
 295                                 return t;
 296         t = saved_t;
 297         /* start searching up the tree */
 298         do {
 299                 register struct radix_mask *m;
 300                 t = t->rn_parent;
 301                 m = t->rn_mklist;
 302                 /*
 303                  * If non-contiguous masks ever become important
 304                  * we can restore the masking and open coding of
 305                  * the search and satisfaction test and put the
 306                  * calculation of "off" back before the "do".
 307                  */
 308                 while (m) {
 309                         if (m->rm_flags & RNF_NORMAL) {
 310                                 if (rn_bit <= m->rm_bit)
 311                                         return (m->rm_leaf);
 312                         } else {
 313                                 off = min(t->rn_offset, matched_off);
 314                                 x = rn_search_m(v, t, m->rm_mask);
 315                                 while (x && x->rn_mask != m->rm_mask)
 316                                         x = x->rn_dupedkey;
 317                                 if (x && rn_satisfies_leaf(v, x, off))
 318                                         return x;
 319                         }
 320                         m = m->rm_mklist;
 321                 }
 322         } while (t != top);
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 #ifdef RN_DEBUG
 327 int     rn_nodenum;
 328 struct  radix_node *rn_clist;
 329 int     rn_saveinfo;
 330 int     rn_debug =  1;
 331 #endif
 332
 333 static struct radix_node *
 334 rn_newpair(v, b, nodes)
 335         void *v;
 336         int b;
 337         struct radix_node nodes[2];
 338 {
 339         register struct radix_node *tt = nodes, *t = tt + 1;
 340         t->rn_bit = b;
 341         t->rn_bmask = 0x80 >> (b & 7);
 342         t->rn_left = tt;
 343         t->rn_offset = b >> 3;
 344         tt->rn_bit = -1;
 345         tt->rn_key = (caddr_t)v;
 346         tt->rn_parent = t;
 347         tt->rn_flags = t->rn_flags = RNF_ACTIVE;
 348         tt->rn_mklist = t->rn_mklist = 0;
 349 #ifdef RN_DEBUG
 350         tt->rn_info = rn_nodenum++; t->rn_info = rn_nodenum++;
 351         tt->rn_twin = t;
 352         tt->rn_ybro = rn_clist;
 353         rn_clist = tt;
 354 #endif
 355         return t;
 356 }
 357
 358 static struct radix_node *
 359 rn_insert(v_arg, head, dupentry, nodes)
 360         void *v_arg;
 361         struct radix_node_head *head;
 362         int *dupentry;
 363         struct radix_node nodes[2];
 364 {
 365         caddr_t v = v_arg;
 366         struct radix_node *top = head->rnh_treetop;
 367         int head_off = top->rn_offset, vlen = (int)*((u_char *)v);
 368         register struct radix_node *t = rn_search(v_arg, top);
 369         register caddr_t cp = v + head_off;
 370         register int b;
 371         struct radix_node *tt;
 372         /*
 373          * Find first bit at which v and t->rn_key differ
 374          */
 375     {
 376         register caddr_t cp2 = t->rn_key + head_off;
 377         register int cmp_res;
 378         caddr_t cplim = v + vlen;
 379
 380         while (cp < cplim)
 381                 if (*cp2++ != *cp++)
 382                         goto on1;
 383         *dupentry = 1;
 384         return t;
 385 on1:
 386         *dupentry = 0;
 387         cmp_res = (cp[-1] ^ cp2[-1]) & 0xff;
 388         for (b = (cp - v) << 3; cmp_res; b--)
 389                 cmp_res >>= 1;
 390     }
 391     {
 392         register struct radix_node *p, *x = top;
 393         cp = v;
 394         do {
 395                 p = x;
 396                 if (cp[x->rn_offset] & x->rn_bmask)
 397                         x = x->rn_right;
 398                 else
 399                         x = x->rn_left;
 400         } while (b > (unsigned) x->rn_bit);
 401                                 /* x->rn_bit < b && x->rn_bit >= 0 */
 402 #ifdef RN_DEBUG
 403         if (rn_debug)
 404                 log(LOG_DEBUG, "rn_insert: Going In:\n"), traverse(p);
 405 #endif
 406         t = rn_newpair(v_arg, b, nodes);
 407         tt = t->rn_left;
 408         if ((cp[p->rn_offset] & p->rn_bmask) == 0)
 409                 p->rn_left = t;
 410         else
 411                 p->rn_right = t;
 412         x->rn_parent = t;
 413         t->rn_parent = p; /* frees x, p as temp vars below */
 414         if ((cp[t->rn_offset] & t->rn_bmask) == 0) {
 415                 t->rn_right = x;
 416         } else {
 417                 t->rn_right = tt;
 418                 t->rn_left = x;
 419         }
 420 #ifdef RN_DEBUG
 421         if (rn_debug)
 422                 log(LOG_DEBUG, "rn_insert: Coming Out:\n"), traverse(p);
 423 #endif
 424     }
 425         return (tt);
 426 }
 427
 428 struct radix_node *
 429 rn_addmask(n_arg, search, skip)
 430         int search, skip;
 431         void *n_arg;
 432 {
 433         caddr_t netmask = (caddr_t)n_arg;
 434         register struct radix_node *x;
 435         register caddr_t cp, cplim;
 436         register int b = 0, mlen, j;
 437         int maskduplicated, m0, isnormal;
 438         struct radix_node *saved_x;
 439         static int last_zeroed = 0;
 440
 441         if ((mlen = *(u_char *)netmask) > max_keylen)
 442                 mlen = max_keylen;
 443         if (skip == 0)
 444                 skip = 1;
 445         if (mlen <= skip)
 446                 return (mask_rnhead->rnh_nodes);
 447         if (skip > 1)
 448                 Bcopy(rn_ones + 1, addmask_key + 1, skip - 1);
 449         if ((m0 = mlen) > skip)
 450                 Bcopy(netmask + skip, addmask_key + skip, mlen - skip);
 451         /*
 452          * Trim trailing zeroes.
 453          */
 454         for (cp = addmask_key + mlen; (cp > addmask_key) && cp[-1] == 0;)
 455                 cp--;
 456         mlen = cp - addmask_key;
 457         if (mlen <= skip) {
 458                 if (m0 >= last_zeroed)
 459                         last_zeroed = mlen;
 460                 return (mask_rnhead->rnh_nodes);
 461         }
 462         if (m0 < last_zeroed)
 463                 Bzero(addmask_key + m0, last_zeroed - m0);
 464         *addmask_key = last_zeroed = mlen;
 465         x = rn_search(addmask_key, rn_masktop);
 466         if (Bcmp(addmask_key, x->rn_key, mlen) != 0)
 467                 x = 0;
 468         if (x || search)
 469                 return (x);
 470         R_Malloc(x, struct radix_node *, max_keylen + 2 * sizeof (*x));
 471         if ((saved_x = x) == 0)
 472                 return (0);
 473         Bzero(x, max_keylen + 2 * sizeof (*x));
 474         netmask = cp = (caddr_t)(x + 2);
 475         Bcopy(addmask_key, cp, mlen);
 476         x = rn_insert(cp, mask_rnhead, &maskduplicated, x);
 477         if (maskduplicated) {
 478                 log(LOG_ERR, "rn_addmask: mask impossibly already in tree");
 479                 Free(saved_x);
 480                 return (x);
 481         }
 482         /*
 483          * Calculate index of mask, and check for normalcy.
 484          */
 485         cplim = netmask + mlen; isnormal = 1;
 486         for (cp = netmask + skip; (cp < cplim) && *(u_char *)cp == 0xff;)
 487                 cp++;
 488         if (cp != cplim) {
 489                 for (j = 0x80; (j & *cp) != 0; j >>= 1)
 490                         b++;
 491                 if (*cp != normal_chars[b] || cp != (cplim - 1))
 492                         isnormal = 0;
 493         }
 494         b += (cp - netmask) << 3;
 495         x->rn_bit = -1 - b;
 496         if (isnormal)
 497                 x->rn_flags |= RNF_NORMAL;
 498         return (x);
 499 }
 500
 501 static int      /* XXX: arbitrary ordering for non-contiguous masks */
 502 rn_lexobetter(m_arg, n_arg)
 503         void *m_arg, *n_arg;
 504 {
 505         register u_char *mp = m_arg, *np = n_arg, *lim;
 506
 507         if (*mp > *np)
 508                 return 1;  /* not really, but need to check longer one first */
 509         if (*mp == *np)
 510                 for (lim = mp + *mp; mp < lim;)
 511                         if (*mp++ > *np++)
 512                                 return 1;
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 static struct radix_mask *
 517 rn_new_radix_mask(tt, next)
 518         register struct radix_node *tt;
 519         register struct radix_mask *next;
 520 {
 521         register struct radix_mask *m;
 522
 523         MKGet(m);
 524         if (m == 0) {
 525                 log(LOG_ERR, "Mask for route not entered\n");
 526                 return (0);
 527         }
 528         Bzero(m, sizeof *m);
 529         m->rm_bit = tt->rn_bit;
 530         m->rm_flags = tt->rn_flags;
 531         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL)
 532                 m->rm_leaf = tt;
 533         else
 534                 m->rm_mask = tt->rn_mask;
 535         m->rm_mklist = next;
 536         tt->rn_mklist = m;
 537         return m;
 538 }
 539
 540 struct radix_node *
 541 rn_addroute(v_arg, n_arg, head, treenodes)
 542         void *v_arg, *n_arg;
 543         struct radix_node_head *head;
 544         struct radix_node treenodes[2];
 545 {
 546         caddr_t v = (caddr_t)v_arg, netmask = (caddr_t)n_arg;
 547         register struct radix_node *t, *x = 0, *tt;
 548         struct radix_node *saved_tt, *top = head->rnh_treetop;
 549         short b = 0, b_leaf = 0;
 550         int keyduplicated;
 551         caddr_t mmask;
 552         struct radix_mask *m, **mp;
 553
 554         /*
 555          * In dealing with non-contiguous masks, there may be
 556          * many different routes which have the same mask.
 557          * We will find it useful to have a unique pointer to
 558          * the mask to speed avoiding duplicate references at
 559          * nodes and possibly save time in calculating indices.
 560          */
 561         if (netmask)  {
 562                 if ((x = rn_addmask(netmask, 0, top->rn_offset)) == 0)
 563                         return (0);
 564                 b_leaf = x->rn_bit;
 565                 b = -1 - x->rn_bit;
 566                 netmask = x->rn_key;
 567         }
 568         /*
 569          * Deal with duplicated keys: attach node to previous instance
 570          */
 571         saved_tt = tt = rn_insert(v, head, &keyduplicated, treenodes);
 572         if (keyduplicated) {
 573                 for (t = tt; tt; t = tt, tt = tt->rn_dupedkey) {
 574                         if (tt->rn_mask == netmask)
 575                                 return (0);
 576                         if (netmask == 0 ||
 577                             (tt->rn_mask &&
 578                              ((b_leaf < tt->rn_bit) /* index(netmask) > node */
 579                               || rn_refines(netmask, tt->rn_mask)
 580                               || rn_lexobetter(netmask, tt->rn_mask))))
 581                                 break;
 582                 }
 583                 /*
 584                  * If the mask is not duplicated, we wouldn't
 585                  * find it among possible duplicate key entries
 586                  * anyway, so the above test doesn't hurt.
 587                  *
 588                  * We sort the masks for a duplicated key the same way as
 589                  * in a masklist -- most specific to least specific.
 590                  * This may require the unfortunate nuisance of relocating
 591                  * the head of the list.
 592                  *
 593                  * We also reverse, or doubly link the list through the
 594                  * parent pointer.
 595                  */
 596                 if (tt == saved_tt) {
 597                         struct  radix_node *xx = x;
 598                         /* link in at head of list */
 599                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t;
 600                         tt->rn_flags = t->rn_flags;
 601                         tt->rn_parent = x = t->rn_parent;
 602                         t->rn_parent = tt;                      /* parent */
 603                         if (x->rn_left == t)
 604                                 x->rn_left = tt;
 605                         else
 606                                 x->rn_right = tt;
 607                         saved_tt = tt; x = xx;
 608                 } else {
 609                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t->rn_dupedkey;
 610                         t->rn_dupedkey = tt;
 611                         tt->rn_parent = t;                      /* parent */
 612                         if (tt->rn_dupedkey)                    /* parent */
 613                                 tt->rn_dupedkey->rn_parent = tt; /* parent */
 614                 }
 615 #ifdef RN_DEBUG
 616                 t=tt+1; tt->rn_info = rn_nodenum++; t->rn_info = rn_nodenum++;
 617                 tt->rn_twin = t; tt->rn_ybro = rn_clist; rn_clist = tt;
 618 #endif
 619                 tt->rn_key = (caddr_t) v;
 620                 tt->rn_bit = -1;
 621                 tt->rn_flags = RNF_ACTIVE;
 622         }
 623         /*
 624          * Put mask in tree.
 625          */
 626         if (netmask) {
 627                 tt->rn_mask = netmask;
 628                 tt->rn_bit = x->rn_bit;
 629                 tt->rn_flags |= x->rn_flags & RNF_NORMAL;
 630         }
 631         t = saved_tt->rn_parent;
 632         if (keyduplicated)
 633                 goto on2;
 634         b_leaf = -1 - t->rn_bit;
 635         if (t->rn_right == saved_tt)
 636                 x = t->rn_left;
 637         else
 638                 x = t->rn_right;
 639         /* Promote general routes from below */
 640         if (x->rn_bit < 0) {
 641             for (mp = &t->rn_mklist; x; x = x->rn_dupedkey)
 642                 if (x->rn_mask && (x->rn_bit >= b_leaf) && x->rn_mklist == 0) {
 643                         *mp = m = rn_new_radix_mask(x, 0);
 644                         if (m)
 645                                 mp = &m->rm_mklist;
 646                 }
 647         } else if (x->rn_mklist) {
 648                 /*
 649                  * Skip over masks whose index is > that of new node
 650                  */
 651                 for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist)
 652                         if (m->rm_bit >= b_leaf)
 653                                 break;
 654                 t->rn_mklist = m; *mp = 0;
 655         }
 656 on2:
 657         /* Add new route to highest possible ancestor's list */
 658         if ((netmask == 0) || (b > t->rn_bit ))
 659                 return tt; /* can't lift at all */
 660         b_leaf = tt->rn_bit;
 661         do {
 662                 x = t;
 663                 t = t->rn_parent;
 664         } while (b <= t->rn_bit && x != top);
 665         /*
 666          * Search through routes associated with node to
 667          * insert new route according to index.
 668          * Need same criteria as when sorting dupedkeys to avoid
 669          * double loop on deletion.
 670          */
 671         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist) {
 672                 if (m->rm_bit < b_leaf)
 673                         continue;
 674                 if (m->rm_bit > b_leaf)
 675                         break;
 676                 if (m->rm_flags & RNF_NORMAL) {
 677                         mmask = m->rm_leaf->rn_mask;
 678                         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 679                             log(LOG_ERR,
 680                                 "Non-unique normal route, mask not entered\n");
 681                                 return tt;
 682                         }
 683                 } else
 684                         mmask = m->rm_mask;
 685                 if (mmask == netmask) {
 686                         m->rm_refs++;
 687                         tt->rn_mklist = m;
 688                         return tt;
 689                 }
 690                 if (rn_refines(netmask, mmask)
 691                     || rn_lexobetter(netmask, mmask))
 692                         break;
 693         }
 694         *mp = rn_new_radix_mask(tt, *mp);
 695         return tt;
 696 }
 697
 698 struct radix_node *
 699 rn_delete(v_arg, netmask_arg, head)
 700         void *v_arg, *netmask_arg;
 701         struct radix_node_head *head;
 702 {
 703         register struct radix_node *t, *p, *x, *tt;
 704         struct radix_mask *m, *saved_m, **mp;
 705         struct radix_node *dupedkey, *saved_tt, *top;
 706         caddr_t v, netmask;
 707         int b, head_off, vlen;
 708
 709         v = v_arg;
 710         netmask = netmask_arg;
 711         x = head->rnh_treetop;
 712         tt = rn_search(v, x);
 713         head_off = x->rn_offset;
 714         vlen =  *(u_char *)v;
 715         saved_tt = tt;
 716         top = x;
 717         if (tt == 0 ||
 718             Bcmp(v + head_off, tt->rn_key + head_off, vlen - head_off))
 719                 return (0);
 720         /*
 721          * Delete our route from mask lists.
 722          */
 723         if (netmask) {
 724                 if ((x = rn_addmask(netmask, 1, head_off)) == 0)
 725                         return (0);
 726                 netmask = x->rn_key;
 727                 while (tt->rn_mask != netmask)
 728                         if ((tt = tt->rn_dupedkey) == 0)
 729                                 return (0);
 730         }
 731         if (tt->rn_mask == 0 || (saved_m = m = tt->rn_mklist) == 0)
 732                 goto on1;
 733         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 734                 if (m->rm_leaf != tt || m->rm_refs > 0) {
 735                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
 736                         return 0;  /* dangling ref could cause disaster */
 737                 }
 738         } else {
 739                 if (m->rm_mask != tt->rn_mask) {
 740                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
 741                         goto on1;
 742                 }
 743                 if (--m->rm_refs >= 0)
 744                         goto on1;
 745         }
 746         b = -1 - tt->rn_bit;
 747         t = saved_tt->rn_parent;
 748         if (b > t->rn_bit)
 749                 goto on1; /* Wasn't lifted at all */
 750         do {
 751                 x = t;
 752                 t = t->rn_parent;
 753         } while (b <= t->rn_bit && x != top);
 754         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist)
 755                 if (m == saved_m) {
 756                         *mp = m->rm_mklist;
 757                         MKFree(m);
 758                         break;
 759                 }
 760         if (m == 0) {
 761                 log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find our annotation\n");
 762                 if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL)
 763                         return (0); /* Dangling ref to us */
 764         }
 765 on1:
 766         /*
 767          * Eliminate us from tree
 768          */
 769         if (tt->rn_flags & RNF_ROOT)
 770                 return (0);
 771 #ifdef RN_DEBUG
 772         /* Get us out of the creation list */
 773         for (t = rn_clist; t && t->rn_ybro != tt; t = t->rn_ybro) {}
 774         if (t) t->rn_ybro = tt->rn_ybro;
 775 #endif
 776         t = tt->rn_parent;
 777         dupedkey = saved_tt->rn_dupedkey;
 778         if (dupedkey) {
 779                 /*
 780                  * Here, tt is the deletion target and
 781                  * saved_tt is the head of the dupekey chain.
 782                  */
 783                 if (tt == saved_tt) {
 784                         /* remove from head of chain */
 785                         x = dupedkey; x->rn_parent = t;
 786                         if (t->rn_left == tt)
 787                                 t->rn_left = x;
 788                         else
 789                                 t->rn_right = x;
 790                 } else {
 791                         /* find node in front of tt on the chain */
 792                         for (x = p = saved_tt; p && p->rn_dupedkey != tt;)
 793                                 p = p->rn_dupedkey;
 794                         if (p) {
 795                                 p->rn_dupedkey = tt->rn_dupedkey;
 796                                 if (tt->rn_dupedkey)            /* parent */
 797                                         tt->rn_dupedkey->rn_parent = p;
 798                                                                 /* parent */
 799                         } else log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find us\n");
 800                 }
 801                 t = tt + 1;
 802                 if  (t->rn_flags & RNF_ACTIVE) {
 803 #ifndef RN_DEBUG
 804                         *++x = *t;
 805                         p = t->rn_parent;
 806 #else
 807                         b = t->rn_info;
 808                         *++x = *t;
 809                         t->rn_info = b;
 810                         p = t->rn_parent;
 811 #endif
 812                         if (p->rn_left == t)
 813                                 p->rn_left = x;
 814                         else
 815                                 p->rn_right = x;
 816                         x->rn_left->rn_parent = x;
 817                         x->rn_right->rn_parent = x;
 818                 }
 819                 goto out;
 820         }
 821         if (t->rn_left == tt)
 822                 x = t->rn_right;
 823         else
 824                 x = t->rn_left;
 825         p = t->rn_parent;
 826         if (p->rn_right == t)
 827                 p->rn_right = x;
 828         else
 829                 p->rn_left = x;
 830         x->rn_parent = p;
 831         /*
 832          * Demote routes attached to us.
 833          */
 834         if (t->rn_mklist) {
 835                 if (x->rn_bit >= 0) {
 836                         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp);)
 837                                 mp = &m->rm_mklist;
 838                         *mp = t->rn_mklist;
 839                 } else {
 840                         /* If there are any key,mask pairs in a sibling
 841                            duped-key chain, some subset will appear sorted
 842                            in the same order attached to our mklist */
 843                         for (m = t->rn_mklist; m && x; x = x->rn_dupedkey)
 844                                 if (m == x->rn_mklist) {
 845                                         struct radix_mask *mm = m->rm_mklist;
 846                                         x->rn_mklist = 0;
 847                                         if (--(m->rm_refs) < 0)
 848                                                 MKFree(m);
 849                                         m = mm;
 850                                 }
 851                         if (m)
 852                                 log(LOG_ERR,
 853                                     "rn_delete: Orphaned Mask %p at %p\n",
 854                                     (void *)m, (void *)x);
 855                 }
 856         }
 857         /*
 858          * We may be holding an active internal node in the tree.
 859          */
 860         x = tt + 1;
 861         if (t != x) {
 862 #ifndef RN_DEBUG
 863                 *t = *x;
 864 #else
 865                 b = t->rn_info;
 866                 *t = *x;
 867                 t->rn_info = b;
 868 #endif
 869                 t->rn_left->rn_parent = t;
 870                 t->rn_right->rn_parent = t;
 871                 p = x->rn_parent;
 872                 if (p->rn_left == x)
 873                         p->rn_left = t;
 874                 else
 875                         p->rn_right = t;
 876         }
 877 out:
 878         tt->rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
 879         tt[1].rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
 880         return (tt);
 881 }
 882
 883 /*
 884  * This is the same as rn_walktree() except for the parameters and the
 885  * exit.
 886  */
 887 static int
 888 rn_walktree_from(h, a, m, f, w)
 889         struct radix_node_head *h;
 890         void *a, *m;
 891         walktree_f_t *f;
 892         void *w;
 893 {
 894         int error;
 895         struct radix_node *base, *next;
 896         u_char *xa = (u_char *)a;
 897         u_char *xm = (u_char *)m;
 898         register struct radix_node *rn, *last = 0 /* shut up gcc */;
 899         int stopping = 0;
 900         int lastb;
 901
 902         /*
 903          * rn_search_m is sort-of-open-coded here.
 904          */
 905         /* printf("about to search\n"); */
 906         for (rn = h->rnh_treetop; rn->rn_bit >= 0; ) {
 907                 last = rn;
 908                 /* printf("rn_bit %d, rn_bmask %x, xm[rn_offset] %x\n",
 909                        rn->rn_bit, rn->rn_bmask, xm[rn->rn_offset]); */
 910                 if (!(rn->rn_bmask & xm[rn->rn_offset])) {
 911                         break;
 912                 }
 913                 if (rn->rn_bmask & xa[rn->rn_offset]) {
 914                         rn = rn->rn_right;
 915                 } else {
 916                         rn = rn->rn_left;
 917                 }
 918         }
 919         /* printf("done searching\n"); */
 920
 921         /*
 922          * Two cases: either we stepped off the end of our mask,
 923          * in which case last == rn, or we reached a leaf, in which
 924          * case we want to start from the last node we looked at.
 925          * Either way, last is the node we want to start from.
 926          */
 927         rn = last;
 928         lastb = rn->rn_bit;
 929
 930         /* printf("rn %p, lastb %d\n", rn, lastb);*/
 931
 932         /*
 933          * This gets complicated because we may delete the node
 934          * while applying the function f to it, so we need to calculate
 935          * the successor node in advance.
 936          */
 937         while (rn->rn_bit >= 0)
 938                 rn = rn->rn_left;
 939
 940         while (!stopping) {
 941                 /* printf("node %p (%d)\n", rn, rn->rn_bit); */
 942                 base = rn;
 943                 /* If at right child go back up, otherwise, go right */
 944                 while (rn->rn_parent->rn_right == rn
 945                        && !(rn->rn_flags & RNF_ROOT)) {
 946                         rn = rn->rn_parent;
 947
 948                         /* if went up beyond last, stop */
 949                         if (rn->rn_bit < lastb) {
 950                                 stopping = 1;
 951                                 /* printf("up too far\n"); */
 952                         }
 953                 }
 954
 955                 /* Find the next *leaf* since next node might vanish, too */
 956                 for (rn = rn->rn_parent->rn_right; rn->rn_bit >= 0;)
 957                         rn = rn->rn_left;
 958                 next = rn;
 959                 /* Process leaves */
 960                 while ((rn = base) != 0) {
 961                         base = rn->rn_dupedkey;
 962                         /* printf("leaf %p\n", rn); */
 963                         if (!(rn->rn_flags & RNF_ROOT)
 964                             && (error = (*f)(rn, w)))
 965                                 return (error);
 966                 }
 967                 rn = next;
 968
 969                 if (rn->rn_flags & RNF_ROOT) {
 970                         /* printf("root, stopping"); */
 971                         stopping = 1;
 972                 }
 973
 974         }
 975         return 0;
 976 }
 977
 978 static int
 979 rn_walktree(h, f, w)
 980         struct radix_node_head *h;
 981         walktree_f_t *f;
 982         void *w;
 983 {
 984         int error;
 985         struct radix_node *base, *next;
 986         register struct radix_node *rn = h->rnh_treetop;
 987         /*
 988          * This gets complicated because we may delete the node
 989          * while applying the function f to it, so we need to calculate
 990          * the successor node in advance.
 991          */
 992         /* First time through node, go left */
 993         while (rn->rn_bit >= 0)
 994                 rn = rn->rn_left;
 995         for (;;) {
 996                 base = rn;
 997                 /* If at right child go back up, otherwise, go right */
 998                 while (rn->rn_parent->rn_right == rn
 999                        && (rn->rn_flags & RNF_ROOT) == 0)
1000                         rn = rn->rn_parent;
1001                 /* Find the next *leaf* since next node might vanish, too */
1002                 for (rn = rn->rn_parent->rn_right; rn->rn_bit >= 0;)
1003                         rn = rn->rn_left;
1004                 next = rn;
1005                 /* Process leaves */
1006                 while ((rn = base)) {
1007                         base = rn->rn_dupedkey;
1008                         if (!(rn->rn_flags & RNF_ROOT)
1009                             && (error = (*f)(rn, w)))
1010                                 return (error);
1011                 }
1012                 rn = next;
1013                 if (rn->rn_flags & RNF_ROOT)
1014                         return (0);
1015         }
1016         /* NOTREACHED */
1017 }
1018
1019 int
1020 rn_inithead(head, off)
1021         void **head;
1022         int off;
1023 {
1024         register struct radix_node_head *rnh;
1025         register struct radix_node *t, *tt, *ttt;
1026         if (*head)
1027                 return (1);
1028         R_Malloc(rnh, struct radix_node_head *, sizeof (*rnh));
1029         if (rnh == 0)
1030                 return (0);
1031         Bzero(rnh, sizeof (*rnh));
1032 #ifdef _KERNEL
1033         RADIX_NODE_HEAD_LOCK_INIT(rnh);
1034 #endif
1035         *head = rnh;
1036         t = rn_newpair(rn_zeros, off, rnh->rnh_nodes);
1037         ttt = rnh->rnh_nodes + 2;
1038         t->rn_right = ttt;
1039         t->rn_parent = t;
1040         tt = t->rn_left;
1041         tt->rn_flags = t->rn_flags = RNF_ROOT | RNF_ACTIVE;
1042         tt->rn_bit = -1 - off;
1043         *ttt = *tt;
1044         ttt->rn_key = rn_ones;
1045         rnh->rnh_addaddr = rn_addroute;
1046         rnh->rnh_deladdr = rn_delete;
1047         rnh->rnh_matchaddr = rn_match;
1048         rnh->rnh_lookup = rn_lookup;
1049         rnh->rnh_walktree = rn_walktree;
1050         rnh->rnh_walktree_from = rn_walktree_from;
1051         rnh->rnh_treetop = t;
1052         return (1);
1053 }
1054
1055 void
1056 rn_init()
1057 {
1058         char *cp, *cplim;
1059 #ifdef _KERNEL
1060         struct domain *dom;
1061
1062         for (dom = domains; dom; dom = dom->dom_next)
1063                 if (dom->dom_maxrtkey > max_keylen)
1064                         max_keylen = dom->dom_maxrtkey;
1065 #endif
1066         if (max_keylen == 0) {
1067                 log(LOG_ERR,
1068                     "rn_init: radix functions require max_keylen be set\n");
1069                 return;
1070         }
1071         R_Malloc(rn_zeros, char *, 3 * max_keylen);
1072         if (rn_zeros == NULL)
1073                 panic("rn_init");
1074         Bzero(rn_zeros, 3 * max_keylen);
1075         rn_ones = cp = rn_zeros + max_keylen;
1076         addmask_key = cplim = rn_ones + max_keylen;
1077         while (cp < cplim)
1078                 *cp++ = -1;
1079         if (rn_inithead((void **)(void *)&mask_rnhead, 0) == 0)
1080                 panic("rn_init 2");
1081 }