]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/net/radix.c
sys/{x86,amd64}: remove one of doubled ;s
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / net / radix.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 1988, 1989, 1993
5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6  *
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
17  *    without specific prior written permission.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
29  * SUCH DAMAGE.
30  *
31  *      @(#)radix.c     8.5 (Berkeley) 5/19/95
32  * $FreeBSD$
33  */
34
35 /*
36  * Routines to build and maintain radix trees for routing lookups.
37  */
38 #include <sys/param.h>
39 #ifdef  _KERNEL
40 #include <sys/lock.h>
41 #include <sys/mutex.h>
42 #include <sys/rmlock.h>
43 #include <sys/systm.h>
44 #include <sys/malloc.h>
45 #include <sys/syslog.h>
46 #include <net/radix.h>
47 #include "opt_mpath.h"
48 #ifdef RADIX_MPATH
49 #include <net/radix_mpath.h>
50 #endif
51 #else /* !_KERNEL */
52 #include <stdio.h>
53 #include <strings.h>
54 #include <stdlib.h>
55 #define log(x, arg...)  fprintf(stderr, ## arg)
56 #define panic(x)        fprintf(stderr, "PANIC: %s", x), exit(1)
57 #define min(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b) )
58 #include <net/radix.h>
59 #endif /* !_KERNEL */
60
61 static struct radix_node
62          *rn_insert(void *, struct radix_head *, int *,
63              struct radix_node [2]),
64          *rn_newpair(void *, int, struct radix_node[2]),
65          *rn_search(void *, struct radix_node *),
66          *rn_search_m(void *, struct radix_node *, void *);
67 static struct radix_node *rn_addmask(void *, struct radix_mask_head *, int,int);
68
69 static void rn_detachhead_internal(struct radix_head *);
70
71 #define RADIX_MAX_KEY_LEN       32
72
73 static char rn_zeros[RADIX_MAX_KEY_LEN];
74 static char rn_ones[RADIX_MAX_KEY_LEN] = {
75         -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
76         -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
77         -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
78         -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
79 };
80
81
82 static int      rn_lexobetter(void *m_arg, void *n_arg);
83 static struct radix_mask *
84                 rn_new_radix_mask(struct radix_node *tt,
85                     struct radix_mask *next);
86 static int      rn_satisfies_leaf(char *trial, struct radix_node *leaf,
87                     int skip);
88
89 /*
90  * The data structure for the keys is a radix tree with one way
91  * branching removed.  The index rn_bit at an internal node n represents a bit
92  * position to be tested.  The tree is arranged so that all descendants
93  * of a node n have keys whose bits all agree up to position rn_bit - 1.
94  * (We say the index of n is rn_bit.)
95  *
96  * There is at least one descendant which has a one bit at position rn_bit,
97  * and at least one with a zero there.
98  *
99  * A route is determined by a pair of key and mask.  We require that the
100  * bit-wise logical and of the key and mask to be the key.
101  * We define the index of a route to associated with the mask to be
102  * the first bit number in the mask where 0 occurs (with bit number 0
103  * representing the highest order bit).
104  *
105  * We say a mask is normal if every bit is 0, past the index of the mask.
106  * If a node n has a descendant (k, m) with index(m) == index(n) == rn_bit,
107  * and m is a normal mask, then the route applies to every descendant of n.
108  * If the index(m) < rn_bit, this implies the trailing last few bits of k
109  * before bit b are all 0, (and hence consequently true of every descendant
110  * of n), so the route applies to all descendants of the node as well.
111  *
112  * Similar logic shows that a non-normal mask m such that
113  * index(m) <= index(n) could potentially apply to many children of n.
114  * Thus, for each non-host route, we attach its mask to a list at an internal
115  * node as high in the tree as we can go.
116  *
117  * The present version of the code makes use of normal routes in short-
118  * circuiting an explict mask and compare operation when testing whether
119  * a key satisfies a normal route, and also in remembering the unique leaf
120  * that governs a subtree.
121  */
122
123 /*
124  * Most of the functions in this code assume that the key/mask arguments
125  * are sockaddr-like structures, where the first byte is an u_char
126  * indicating the size of the entire structure.
127  *
128  * To make the assumption more explicit, we use the LEN() macro to access
129  * this field. It is safe to pass an expression with side effects
130  * to LEN() as the argument is evaluated only once.
131  * We cast the result to int as this is the dominant usage.
132  */
133 #define LEN(x) ( (int) (*(const u_char *)(x)) )
134
135 /*
136  * XXX THIS NEEDS TO BE FIXED
137  * In the code, pointers to keys and masks are passed as either
138  * 'void *' (because callers use to pass pointers of various kinds), or
139  * 'caddr_t' (which is fine for pointer arithmetics, but not very
140  * clean when you dereference it to access data). Furthermore, caddr_t
141  * is really 'char *', while the natural type to operate on keys and
142  * masks would be 'u_char'. This mismatch require a lot of casts and
143  * intermediate variables to adapt types that clutter the code.
144  */
145
146 /*
147  * Search a node in the tree matching the key.
148  */
149 static struct radix_node *
150 rn_search(void *v_arg, struct radix_node *head)
151 {
152         struct radix_node *x;
153         caddr_t v;
154
155         for (x = head, v = v_arg; x->rn_bit >= 0;) {
156                 if (x->rn_bmask & v[x->rn_offset])
157                         x = x->rn_right;
158                 else
159                         x = x->rn_left;
160         }
161         return (x);
162 }
163
164 /*
165  * Same as above, but with an additional mask.
166  * XXX note this function is used only once.
167  */
168 static struct radix_node *
169 rn_search_m(void *v_arg, struct radix_node *head, void *m_arg)
170 {
171         struct radix_node *x;
172         caddr_t v = v_arg, m = m_arg;
173
174         for (x = head; x->rn_bit >= 0;) {
175                 if ((x->rn_bmask & m[x->rn_offset]) &&
176                     (x->rn_bmask & v[x->rn_offset]))
177                         x = x->rn_right;
178                 else
179                         x = x->rn_left;
180         }
181         return (x);
182 }
183
184 int
185 rn_refines(void *m_arg, void *n_arg)
186 {
187         caddr_t m = m_arg, n = n_arg;
188         caddr_t lim, lim2 = lim = n + LEN(n);
189         int longer = LEN(n++) - LEN(m++);
190         int masks_are_equal = 1;
191
192         if (longer > 0)
193                 lim -= longer;
194         while (n < lim) {
195                 if (*n & ~(*m))
196                         return (0);
197                 if (*n++ != *m++)
198                         masks_are_equal = 0;
199         }
200         while (n < lim2)
201                 if (*n++)
202                         return (0);
203         if (masks_are_equal && (longer < 0))
204                 for (lim2 = m - longer; m < lim2; )
205                         if (*m++)
206                                 return (1);
207         return (!masks_are_equal);
208 }
209
210 /*
211  * Search for exact match in given @head.
212  * Assume host bits are cleared in @v_arg if @m_arg is not NULL
213  * Note that prefixes with /32 or /128 masks are treated differently
214  * from host routes.
215  */
216 struct radix_node *
217 rn_lookup(void *v_arg, void *m_arg, struct radix_head *head)
218 {
219         struct radix_node *x;
220         caddr_t netmask;
221
222         if (m_arg != NULL) {
223                 /*
224                  * Most common case: search exact prefix/mask
225                  */
226                 x = rn_addmask(m_arg, head->rnh_masks, 1,
227                     head->rnh_treetop->rn_offset);
228                 if (x == NULL)
229                         return (NULL);
230                 netmask = x->rn_key;
231
232                 x = rn_match(v_arg, head);
233
234                 while (x != NULL && x->rn_mask != netmask)
235                         x = x->rn_dupedkey;
236
237                 return (x);
238         }
239
240         /*
241          * Search for host address.
242          */
243         if ((x = rn_match(v_arg, head)) == NULL)
244                 return (NULL);
245
246         /* Check if found key is the same */
247         if (LEN(x->rn_key) != LEN(v_arg) || bcmp(x->rn_key, v_arg, LEN(v_arg)))
248                 return (NULL);
249
250         /* Check if this is not host route */
251         if (x->rn_mask != NULL)
252                 return (NULL);
253
254         return (x);
255 }
256
257 static int
258 rn_satisfies_leaf(char *trial, struct radix_node *leaf, int skip)
259 {
260         char *cp = trial, *cp2 = leaf->rn_key, *cp3 = leaf->rn_mask;
261         char *cplim;
262         int length = min(LEN(cp), LEN(cp2));
263
264         if (cp3 == NULL)
265                 cp3 = rn_ones;
266         else
267                 length = min(length, LEN(cp3));
268         cplim = cp + length; cp3 += skip; cp2 += skip;
269         for (cp += skip; cp < cplim; cp++, cp2++, cp3++)
270                 if ((*cp ^ *cp2) & *cp3)
271                         return (0);
272         return (1);
273 }
274
275 /*
276  * Search for longest-prefix match in given @head
277  */
278 struct radix_node *
279 rn_match(void *v_arg, struct radix_head *head)
280 {
281         caddr_t v = v_arg;
282         struct radix_node *t = head->rnh_treetop, *x;
283         caddr_t cp = v, cp2;
284         caddr_t cplim;
285         struct radix_node *saved_t, *top = t;
286         int off = t->rn_offset, vlen = LEN(cp), matched_off;
287         int test, b, rn_bit;
288
289         /*
290          * Open code rn_search(v, top) to avoid overhead of extra
291          * subroutine call.
292          */
293         for (; t->rn_bit >= 0; ) {
294                 if (t->rn_bmask & cp[t->rn_offset])
295                         t = t->rn_right;
296                 else
297                         t = t->rn_left;
298         }
299         /*
300          * See if we match exactly as a host destination
301          * or at least learn how many bits match, for normal mask finesse.
302          *
303          * It doesn't hurt us to limit how many bytes to check
304          * to the length of the mask, since if it matches we had a genuine
305          * match and the leaf we have is the most specific one anyway;
306          * if it didn't match with a shorter length it would fail
307          * with a long one.  This wins big for class B&C netmasks which
308          * are probably the most common case...
309          */
310         if (t->rn_mask)
311                 vlen = *(u_char *)t->rn_mask;
312         cp += off; cp2 = t->rn_key + off; cplim = v + vlen;
313         for (; cp < cplim; cp++, cp2++)
314                 if (*cp != *cp2)
315                         goto on1;
316         /*
317          * This extra grot is in case we are explicitly asked
318          * to look up the default.  Ugh!
319          *
320          * Never return the root node itself, it seems to cause a
321          * lot of confusion.
322          */
323         if (t->rn_flags & RNF_ROOT)
324                 t = t->rn_dupedkey;
325         return (t);
326 on1:
327         test = (*cp ^ *cp2) & 0xff; /* find first bit that differs */
328         for (b = 7; (test >>= 1) > 0;)
329                 b--;
330         matched_off = cp - v;
331         b += matched_off << 3;
332         rn_bit = -1 - b;
333         /*
334          * If there is a host route in a duped-key chain, it will be first.
335          */
336         if ((saved_t = t)->rn_mask == 0)
337                 t = t->rn_dupedkey;
338         for (; t; t = t->rn_dupedkey)
339                 /*
340                  * Even if we don't match exactly as a host,
341                  * we may match if the leaf we wound up at is
342                  * a route to a net.
343                  */
344                 if (t->rn_flags & RNF_NORMAL) {
345                         if (rn_bit <= t->rn_bit)
346                                 return (t);
347                 } else if (rn_satisfies_leaf(v, t, matched_off))
348                                 return (t);
349         t = saved_t;
350         /* start searching up the tree */
351         do {
352                 struct radix_mask *m;
353                 t = t->rn_parent;
354                 m = t->rn_mklist;
355                 /*
356                  * If non-contiguous masks ever become important
357                  * we can restore the masking and open coding of
358                  * the search and satisfaction test and put the
359                  * calculation of "off" back before the "do".
360                  */
361                 while (m) {
362                         if (m->rm_flags & RNF_NORMAL) {
363                                 if (rn_bit <= m->rm_bit)
364                                         return (m->rm_leaf);
365                         } else {
366                                 off = min(t->rn_offset, matched_off);
367                                 x = rn_search_m(v, t, m->rm_mask);
368                                 while (x && x->rn_mask != m->rm_mask)
369                                         x = x->rn_dupedkey;
370                                 if (x && rn_satisfies_leaf(v, x, off))
371                                         return (x);
372                         }
373                         m = m->rm_mklist;
374                 }
375         } while (t != top);
376         return (0);
377 }
378
379 #ifdef RN_DEBUG
380 int     rn_nodenum;
381 struct  radix_node *rn_clist;
382 int     rn_saveinfo;
383 int     rn_debug =  1;
384 #endif
385
386 /*
387  * Whenever we add a new leaf to the tree, we also add a parent node,
388  * so we allocate them as an array of two elements: the first one must be
389  * the leaf (see RNTORT() in route.c), the second one is the parent.
390  * This routine initializes the relevant fields of the nodes, so that
391  * the leaf is the left child of the parent node, and both nodes have
392  * (almost) all all fields filled as appropriate.
393  * (XXX some fields are left unset, see the '#if 0' section).
394  * The function returns a pointer to the parent node.
395  */
396
397 static struct radix_node *
398 rn_newpair(void *v, int b, struct radix_node nodes[2])
399 {
400         struct radix_node *tt = nodes, *t = tt + 1;
401         t->rn_bit = b;
402         t->rn_bmask = 0x80 >> (b & 7);
403         t->rn_left = tt;
404         t->rn_offset = b >> 3;
405
406 #if 0  /* XXX perhaps we should fill these fields as well. */
407         t->rn_parent = t->rn_right = NULL;
408
409         tt->rn_mask = NULL;
410         tt->rn_dupedkey = NULL;
411         tt->rn_bmask = 0;
412 #endif
413         tt->rn_bit = -1;
414         tt->rn_key = (caddr_t)v;
415         tt->rn_parent = t;
416         tt->rn_flags = t->rn_flags = RNF_ACTIVE;
417         tt->rn_mklist = t->rn_mklist = 0;
418 #ifdef RN_DEBUG
419         tt->rn_info = rn_nodenum++; t->rn_info = rn_nodenum++;
420         tt->rn_twin = t;
421         tt->rn_ybro = rn_clist;
422         rn_clist = tt;
423 #endif
424         return (t);
425 }
426
427 static struct radix_node *
428 rn_insert(void *v_arg, struct radix_head *head, int *dupentry,
429     struct radix_node nodes[2])
430 {
431         caddr_t v = v_arg;
432         struct radix_node *top = head->rnh_treetop;
433         int head_off = top->rn_offset, vlen = LEN(v);
434         struct radix_node *t = rn_search(v_arg, top);
435         caddr_t cp = v + head_off;
436         int b;
437         struct radix_node *p, *tt, *x;
438         /*
439          * Find first bit at which v and t->rn_key differ
440          */
441         caddr_t cp2 = t->rn_key + head_off;
442         int cmp_res;
443         caddr_t cplim = v + vlen;
444
445         while (cp < cplim)
446                 if (*cp2++ != *cp++)
447                         goto on1;
448         *dupentry = 1;
449         return (t);
450 on1:
451         *dupentry = 0;
452         cmp_res = (cp[-1] ^ cp2[-1]) & 0xff;
453         for (b = (cp - v) << 3; cmp_res; b--)
454                 cmp_res >>= 1;
455
456         x = top;
457         cp = v;
458         do {
459                 p = x;
460                 if (cp[x->rn_offset] & x->rn_bmask)
461                         x = x->rn_right;
462                 else
463                         x = x->rn_left;
464         } while (b > (unsigned) x->rn_bit);
465                                 /* x->rn_bit < b && x->rn_bit >= 0 */
466 #ifdef RN_DEBUG
467         if (rn_debug)
468                 log(LOG_DEBUG, "rn_insert: Going In:\n"), traverse(p);
469 #endif
470         t = rn_newpair(v_arg, b, nodes); 
471         tt = t->rn_left;
472         if ((cp[p->rn_offset] & p->rn_bmask) == 0)
473                 p->rn_left = t;
474         else
475                 p->rn_right = t;
476         x->rn_parent = t;
477         t->rn_parent = p; /* frees x, p as temp vars below */
478         if ((cp[t->rn_offset] & t->rn_bmask) == 0) {
479                 t->rn_right = x;
480         } else {
481                 t->rn_right = tt;
482                 t->rn_left = x;
483         }
484 #ifdef RN_DEBUG
485         if (rn_debug)
486                 log(LOG_DEBUG, "rn_insert: Coming Out:\n"), traverse(p);
487 #endif
488         return (tt);
489 }
490
491 struct radix_node *
492 rn_addmask(void *n_arg, struct radix_mask_head *maskhead, int search, int skip)
493 {
494         unsigned char *netmask = n_arg;
495         unsigned char *cp, *cplim;
496         struct radix_node *x;
497         int b = 0, mlen, j;
498         int maskduplicated, isnormal;
499         struct radix_node *saved_x;
500         unsigned char addmask_key[RADIX_MAX_KEY_LEN];
501
502         if ((mlen = LEN(netmask)) > RADIX_MAX_KEY_LEN)
503                 mlen = RADIX_MAX_KEY_LEN;
504         if (skip == 0)
505                 skip = 1;
506         if (mlen <= skip)
507                 return (maskhead->mask_nodes);
508
509         bzero(addmask_key, RADIX_MAX_KEY_LEN);
510         if (skip > 1)
511                 bcopy(rn_ones + 1, addmask_key + 1, skip - 1);
512         bcopy(netmask + skip, addmask_key + skip, mlen - skip);
513         /*
514          * Trim trailing zeroes.
515          */
516         for (cp = addmask_key + mlen; (cp > addmask_key) && cp[-1] == 0;)
517                 cp--;
518         mlen = cp - addmask_key;
519         if (mlen <= skip)
520                 return (maskhead->mask_nodes);
521         *addmask_key = mlen;
522         x = rn_search(addmask_key, maskhead->head.rnh_treetop);
523         if (bcmp(addmask_key, x->rn_key, mlen) != 0)
524                 x = NULL;
525         if (x || search)
526                 return (x);
527         R_Zalloc(x, struct radix_node *, RADIX_MAX_KEY_LEN + 2 * sizeof (*x));
528         if ((saved_x = x) == NULL)
529                 return (0);
530         netmask = cp = (unsigned char *)(x + 2);
531         bcopy(addmask_key, cp, mlen);
532         x = rn_insert(cp, &maskhead->head, &maskduplicated, x);
533         if (maskduplicated) {
534                 log(LOG_ERR, "rn_addmask: mask impossibly already in tree");
535                 R_Free(saved_x);
536                 return (x);
537         }
538         /*
539          * Calculate index of mask, and check for normalcy.
540          * First find the first byte with a 0 bit, then if there are
541          * more bits left (remember we already trimmed the trailing 0's),
542          * the bits should be contiguous, otherwise we have got
543          * a non-contiguous mask.
544          */
545 #define CONTIG(_c)      (((~(_c) + 1) & (_c)) == (unsigned char)(~(_c) + 1))
546         cplim = netmask + mlen;
547         isnormal = 1;
548         for (cp = netmask + skip; (cp < cplim) && *(u_char *)cp == 0xff;)
549                 cp++;
550         if (cp != cplim) {
551                 for (j = 0x80; (j & *cp) != 0; j >>= 1)
552                         b++;
553                 if (!CONTIG(*cp) || cp != (cplim - 1))
554                         isnormal = 0;
555         }
556         b += (cp - netmask) << 3;
557         x->rn_bit = -1 - b;
558         if (isnormal)
559                 x->rn_flags |= RNF_NORMAL;
560         return (x);
561 }
562
563 static int      /* XXX: arbitrary ordering for non-contiguous masks */
564 rn_lexobetter(void *m_arg, void *n_arg)
565 {
566         u_char *mp = m_arg, *np = n_arg, *lim;
567
568         if (LEN(mp) > LEN(np))
569                 return (1);  /* not really, but need to check longer one first */
570         if (LEN(mp) == LEN(np))
571                 for (lim = mp + LEN(mp); mp < lim;)
572                         if (*mp++ > *np++)
573                                 return (1);
574         return (0);
575 }
576
577 static struct radix_mask *
578 rn_new_radix_mask(struct radix_node *tt, struct radix_mask *next)
579 {
580         struct radix_mask *m;
581
582         R_Malloc(m, struct radix_mask *, sizeof (struct radix_mask));
583         if (m == NULL) {
584                 log(LOG_ERR, "Failed to allocate route mask\n");
585                 return (0);
586         }
587         bzero(m, sizeof(*m));
588         m->rm_bit = tt->rn_bit;
589         m->rm_flags = tt->rn_flags;
590         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL)
591                 m->rm_leaf = tt;
592         else
593                 m->rm_mask = tt->rn_mask;
594         m->rm_mklist = next;
595         tt->rn_mklist = m;
596         return (m);
597 }
598
599 struct radix_node *
600 rn_addroute(void *v_arg, void *n_arg, struct radix_head *head,
601     struct radix_node treenodes[2])
602 {
603         caddr_t v = (caddr_t)v_arg, netmask = (caddr_t)n_arg;
604         struct radix_node *t, *x = NULL, *tt;
605         struct radix_node *saved_tt, *top = head->rnh_treetop;
606         short b = 0, b_leaf = 0;
607         int keyduplicated;
608         caddr_t mmask;
609         struct radix_mask *m, **mp;
610
611         /*
612          * In dealing with non-contiguous masks, there may be
613          * many different routes which have the same mask.
614          * We will find it useful to have a unique pointer to
615          * the mask to speed avoiding duplicate references at
616          * nodes and possibly save time in calculating indices.
617          */
618         if (netmask)  {
619                 x = rn_addmask(netmask, head->rnh_masks, 0, top->rn_offset);
620                 if (x == NULL)
621                         return (0);
622                 b_leaf = x->rn_bit;
623                 b = -1 - x->rn_bit;
624                 netmask = x->rn_key;
625         }
626         /*
627          * Deal with duplicated keys: attach node to previous instance
628          */
629         saved_tt = tt = rn_insert(v, head, &keyduplicated, treenodes);
630         if (keyduplicated) {
631                 for (t = tt; tt; t = tt, tt = tt->rn_dupedkey) {
632 #ifdef RADIX_MPATH
633                         /* permit multipath, if enabled for the family */
634                         if (rn_mpath_capable(head) && netmask == tt->rn_mask) {
635                                 /*
636                                  * go down to the end of multipaths, so that
637                                  * new entry goes into the end of rn_dupedkey
638                                  * chain.
639                                  */
640                                 do {
641                                         t = tt;
642                                         tt = tt->rn_dupedkey;
643                                 } while (tt && t->rn_mask == tt->rn_mask);
644                                 break;
645                         }
646 #endif
647                         if (tt->rn_mask == netmask)
648                                 return (0);
649                         if (netmask == 0 ||
650                             (tt->rn_mask &&
651                              ((b_leaf < tt->rn_bit) /* index(netmask) > node */
652                               || rn_refines(netmask, tt->rn_mask)
653                               || rn_lexobetter(netmask, tt->rn_mask))))
654                                 break;
655                 }
656                 /*
657                  * If the mask is not duplicated, we wouldn't
658                  * find it among possible duplicate key entries
659                  * anyway, so the above test doesn't hurt.
660                  *
661                  * We sort the masks for a duplicated key the same way as
662                  * in a masklist -- most specific to least specific.
663                  * This may require the unfortunate nuisance of relocating
664                  * the head of the list.
665                  *
666                  * We also reverse, or doubly link the list through the
667                  * parent pointer.
668                  */
669                 if (tt == saved_tt) {
670                         struct  radix_node *xx = x;
671                         /* link in at head of list */
672                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t;
673                         tt->rn_flags = t->rn_flags;
674                         tt->rn_parent = x = t->rn_parent;
675                         t->rn_parent = tt;                      /* parent */
676                         if (x->rn_left == t)
677                                 x->rn_left = tt;
678                         else
679                                 x->rn_right = tt;
680                         saved_tt = tt; x = xx;
681                 } else {
682                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t->rn_dupedkey;
683                         t->rn_dupedkey = tt;
684                         tt->rn_parent = t;                      /* parent */
685                         if (tt->rn_dupedkey)                    /* parent */
686                                 tt->rn_dupedkey->rn_parent = tt; /* parent */
687                 }
688 #ifdef RN_DEBUG
689                 t=tt+1; tt->rn_info = rn_nodenum++; t->rn_info = rn_nodenum++;
690                 tt->rn_twin = t; tt->rn_ybro = rn_clist; rn_clist = tt;
691 #endif
692                 tt->rn_key = (caddr_t) v;
693                 tt->rn_bit = -1;
694                 tt->rn_flags = RNF_ACTIVE;
695         }
696         /*
697          * Put mask in tree.
698          */
699         if (netmask) {
700                 tt->rn_mask = netmask;
701                 tt->rn_bit = x->rn_bit;
702                 tt->rn_flags |= x->rn_flags & RNF_NORMAL;
703         }
704         t = saved_tt->rn_parent;
705         if (keyduplicated)
706                 goto on2;
707         b_leaf = -1 - t->rn_bit;
708         if (t->rn_right == saved_tt)
709                 x = t->rn_left;
710         else
711                 x = t->rn_right;
712         /* Promote general routes from below */
713         if (x->rn_bit < 0) {
714             for (mp = &t->rn_mklist; x; x = x->rn_dupedkey)
715                 if (x->rn_mask && (x->rn_bit >= b_leaf) && x->rn_mklist == 0) {
716                         *mp = m = rn_new_radix_mask(x, 0);
717                         if (m)
718                                 mp = &m->rm_mklist;
719                 }
720         } else if (x->rn_mklist) {
721                 /*
722                  * Skip over masks whose index is > that of new node
723                  */
724                 for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist)
725                         if (m->rm_bit >= b_leaf)
726                                 break;
727                 t->rn_mklist = m; *mp = NULL;
728         }
729 on2:
730         /* Add new route to highest possible ancestor's list */
731         if ((netmask == 0) || (b > t->rn_bit ))
732                 return (tt); /* can't lift at all */
733         b_leaf = tt->rn_bit;
734         do {
735                 x = t;
736                 t = t->rn_parent;
737         } while (b <= t->rn_bit && x != top);
738         /*
739          * Search through routes associated with node to
740          * insert new route according to index.
741          * Need same criteria as when sorting dupedkeys to avoid
742          * double loop on deletion.
743          */
744         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist) {
745                 if (m->rm_bit < b_leaf)
746                         continue;
747                 if (m->rm_bit > b_leaf)
748                         break;
749                 if (m->rm_flags & RNF_NORMAL) {
750                         mmask = m->rm_leaf->rn_mask;
751                         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
752 #if !defined(RADIX_MPATH)
753                             log(LOG_ERR,
754                                 "Non-unique normal route, mask not entered\n");
755 #endif
756                                 return (tt);
757                         }
758                 } else
759                         mmask = m->rm_mask;
760                 if (mmask == netmask) {
761                         m->rm_refs++;
762                         tt->rn_mklist = m;
763                         return (tt);
764                 }
765                 if (rn_refines(netmask, mmask)
766                     || rn_lexobetter(netmask, mmask))
767                         break;
768         }
769         *mp = rn_new_radix_mask(tt, *mp);
770         return (tt);
771 }
772
773 struct radix_node *
774 rn_delete(void *v_arg, void *netmask_arg, struct radix_head *head)
775 {
776         struct radix_node *t, *p, *x, *tt;
777         struct radix_mask *m, *saved_m, **mp;
778         struct radix_node *dupedkey, *saved_tt, *top;
779         caddr_t v, netmask;
780         int b, head_off, vlen;
781
782         v = v_arg;
783         netmask = netmask_arg;
784         x = head->rnh_treetop;
785         tt = rn_search(v, x);
786         head_off = x->rn_offset;
787         vlen =  LEN(v);
788         saved_tt = tt;
789         top = x;
790         if (tt == NULL ||
791             bcmp(v + head_off, tt->rn_key + head_off, vlen - head_off))
792                 return (0);
793         /*
794          * Delete our route from mask lists.
795          */
796         if (netmask) {
797                 x = rn_addmask(netmask, head->rnh_masks, 1, head_off);
798                 if (x == NULL)
799                         return (0);
800                 netmask = x->rn_key;
801                 while (tt->rn_mask != netmask)
802                         if ((tt = tt->rn_dupedkey) == NULL)
803                                 return (0);
804         }
805         if (tt->rn_mask == 0 || (saved_m = m = tt->rn_mklist) == NULL)
806                 goto on1;
807         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
808                 if (m->rm_leaf != tt || m->rm_refs > 0) {
809                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
810                         return (0);  /* dangling ref could cause disaster */
811                 }
812         } else {
813                 if (m->rm_mask != tt->rn_mask) {
814                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
815                         goto on1;
816                 }
817                 if (--m->rm_refs >= 0)
818                         goto on1;
819         }
820         b = -1 - tt->rn_bit;
821         t = saved_tt->rn_parent;
822         if (b > t->rn_bit)
823                 goto on1; /* Wasn't lifted at all */
824         do {
825                 x = t;
826                 t = t->rn_parent;
827         } while (b <= t->rn_bit && x != top);
828         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist)
829                 if (m == saved_m) {
830                         *mp = m->rm_mklist;
831                         R_Free(m);
832                         break;
833                 }
834         if (m == NULL) {
835                 log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find our annotation\n");
836                 if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL)
837                         return (0); /* Dangling ref to us */
838         }
839 on1:
840         /*
841          * Eliminate us from tree
842          */
843         if (tt->rn_flags & RNF_ROOT)
844                 return (0);
845 #ifdef RN_DEBUG
846         /* Get us out of the creation list */
847         for (t = rn_clist; t && t->rn_ybro != tt; t = t->rn_ybro) {}
848         if (t) t->rn_ybro = tt->rn_ybro;
849 #endif
850         t = tt->rn_parent;
851         dupedkey = saved_tt->rn_dupedkey;
852         if (dupedkey) {
853                 /*
854                  * Here, tt is the deletion target and
855                  * saved_tt is the head of the dupekey chain.
856                  */
857                 if (tt == saved_tt) {
858                         /* remove from head of chain */
859                         x = dupedkey; x->rn_parent = t;
860                         if (t->rn_left == tt)
861                                 t->rn_left = x;
862                         else
863                                 t->rn_right = x;
864                 } else {
865                         /* find node in front of tt on the chain */
866                         for (x = p = saved_tt; p && p->rn_dupedkey != tt;)
867                                 p = p->rn_dupedkey;
868                         if (p) {
869                                 p->rn_dupedkey = tt->rn_dupedkey;
870                                 if (tt->rn_dupedkey)            /* parent */
871                                         tt->rn_dupedkey->rn_parent = p;
872                                                                 /* parent */
873                         } else log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find us\n");
874                 }
875                 t = tt + 1;
876                 if  (t->rn_flags & RNF_ACTIVE) {
877 #ifndef RN_DEBUG
878                         *++x = *t;
879                         p = t->rn_parent;
880 #else
881                         b = t->rn_info;
882                         *++x = *t;
883                         t->rn_info = b;
884                         p = t->rn_parent;
885 #endif
886                         if (p->rn_left == t)
887                                 p->rn_left = x;
888                         else
889                                 p->rn_right = x;
890                         x->rn_left->rn_parent = x;
891                         x->rn_right->rn_parent = x;
892                 }
893                 goto out;
894         }
895         if (t->rn_left == tt)
896                 x = t->rn_right;
897         else
898                 x = t->rn_left;
899         p = t->rn_parent;
900         if (p->rn_right == t)
901                 p->rn_right = x;
902         else
903                 p->rn_left = x;
904         x->rn_parent = p;
905         /*
906          * Demote routes attached to us.
907          */
908         if (t->rn_mklist) {
909                 if (x->rn_bit >= 0) {
910                         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp);)
911                                 mp = &m->rm_mklist;
912                         *mp = t->rn_mklist;
913                 } else {
914                         /* If there are any key,mask pairs in a sibling
915                            duped-key chain, some subset will appear sorted
916                            in the same order attached to our mklist */
917                         for (m = t->rn_mklist; m && x; x = x->rn_dupedkey)
918                                 if (m == x->rn_mklist) {
919                                         struct radix_mask *mm = m->rm_mklist;
920                                         x->rn_mklist = 0;
921                                         if (--(m->rm_refs) < 0)
922                                                 R_Free(m);
923                                         m = mm;
924                                 }
925                         if (m)
926                                 log(LOG_ERR,
927                                     "rn_delete: Orphaned Mask %p at %p\n",
928                                     m, x);
929                 }
930         }
931         /*
932          * We may be holding an active internal node in the tree.
933          */
934         x = tt + 1;
935         if (t != x) {
936 #ifndef RN_DEBUG
937                 *t = *x;
938 #else
939                 b = t->rn_info;
940                 *t = *x;
941                 t->rn_info = b;
942 #endif
943                 t->rn_left->rn_parent = t;
944                 t->rn_right->rn_parent = t;
945                 p = x->rn_parent;
946                 if (p->rn_left == x)
947                         p->rn_left = t;
948                 else
949                         p->rn_right = t;
950         }
951 out:
952         tt->rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
953         tt[1].rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
954         return (tt);
955 }
956
957 /*
958  * This is the same as rn_walktree() except for the parameters and the
959  * exit.
960  */
961 int
962 rn_walktree_from(struct radix_head *h, void *a, void *m,
963     walktree_f_t *f, void *w)
964 {
965         int error;
966         struct radix_node *base, *next;
967         u_char *xa = (u_char *)a;
968         u_char *xm = (u_char *)m;
969         struct radix_node *rn, *last = NULL; /* shut up gcc */
970         int stopping = 0;
971         int lastb;
972
973         KASSERT(m != NULL, ("%s: mask needs to be specified", __func__));
974
975         /*
976          * rn_search_m is sort-of-open-coded here. We cannot use the
977          * function because we need to keep track of the last node seen.
978          */
979         /* printf("about to search\n"); */
980         for (rn = h->rnh_treetop; rn->rn_bit >= 0; ) {
981                 last = rn;
982                 /* printf("rn_bit %d, rn_bmask %x, xm[rn_offset] %x\n",
983                        rn->rn_bit, rn->rn_bmask, xm[rn->rn_offset]); */
984                 if (!(rn->rn_bmask & xm[rn->rn_offset])) {
985                         break;
986                 }
987                 if (rn->rn_bmask & xa[rn->rn_offset]) {
988                         rn = rn->rn_right;
989                 } else {
990                         rn = rn->rn_left;
991                 }
992         }
993         /* printf("done searching\n"); */
994
995         /*
996          * Two cases: either we stepped off the end of our mask,
997          * in which case last == rn, or we reached a leaf, in which
998          * case we want to start from the leaf.
999          */
1000         if (rn->rn_bit >= 0)
1001                 rn = last;
1002         lastb = last->rn_bit;
1003
1004         /* printf("rn %p, lastb %d\n", rn, lastb);*/
1005
1006         /*
1007          * This gets complicated because we may delete the node
1008          * while applying the function f to it, so we need to calculate
1009          * the successor node in advance.
1010          */
1011         while (rn->rn_bit >= 0)
1012                 rn = rn->rn_left;
1013
1014         while (!stopping) {
1015                 /* printf("node %p (%d)\n", rn, rn->rn_bit); */
1016                 base = rn;
1017                 /* If at right child go back up, otherwise, go right */
1018                 while (rn->rn_parent->rn_right == rn
1019                        && !(rn->rn_flags & RNF_ROOT)) {
1020                         rn = rn->rn_parent;
1021
1022                         /* if went up beyond last, stop */
1023                         if (rn->rn_bit <= lastb) {
1024                                 stopping = 1;
1025                                 /* printf("up too far\n"); */
1026                                 /*
1027                                  * XXX we should jump to the 'Process leaves'
1028                                  * part, because the values of 'rn' and 'next'
1029                                  * we compute will not be used. Not a big deal
1030                                  * because this loop will terminate, but it is
1031                                  * inefficient and hard to understand!
1032                                  */
1033                         }
1034                 }
1035                 
1036                 /* 
1037                  * At the top of the tree, no need to traverse the right
1038                  * half, prevent the traversal of the entire tree in the
1039                  * case of default route.
1040                  */
1041                 if (rn->rn_parent->rn_flags & RNF_ROOT)
1042                         stopping = 1;
1043
1044                 /* Find the next *leaf* since next node might vanish, too */
1045                 for (rn = rn->rn_parent->rn_right; rn->rn_bit >= 0;)
1046                         rn = rn->rn_left;
1047                 next = rn;
1048                 /* Process leaves */
1049                 while ((rn = base) != NULL) {
1050                         base = rn->rn_dupedkey;
1051                         /* printf("leaf %p\n", rn); */
1052                         if (!(rn->rn_flags & RNF_ROOT)
1053                             && (error = (*f)(rn, w)))
1054                                 return (error);
1055                 }
1056                 rn = next;
1057
1058                 if (rn->rn_flags & RNF_ROOT) {
1059                         /* printf("root, stopping"); */
1060                         stopping = 1;
1061                 }
1062
1063         }
1064         return (0);
1065 }
1066
1067 int
1068 rn_walktree(struct radix_head *h, walktree_f_t *f, void *w)
1069 {
1070         int error;
1071         struct radix_node *base, *next;
1072         struct radix_node *rn = h->rnh_treetop;
1073         /*
1074          * This gets complicated because we may delete the node
1075          * while applying the function f to it, so we need to calculate
1076          * the successor node in advance.
1077          */
1078
1079         /* First time through node, go left */
1080         while (rn->rn_bit >= 0)
1081                 rn = rn->rn_left;
1082         for (;;) {
1083                 base = rn;
1084                 /* If at right child go back up, otherwise, go right */
1085                 while (rn->rn_parent->rn_right == rn
1086                        && (rn->rn_flags & RNF_ROOT) == 0)
1087                         rn = rn->rn_parent;
1088                 /* Find the next *leaf* since next node might vanish, too */
1089                 for (rn = rn->rn_parent->rn_right; rn->rn_bit >= 0;)
1090                         rn = rn->rn_left;
1091                 next = rn;
1092                 /* Process leaves */
1093                 while ((rn = base)) {
1094                         base = rn->rn_dupedkey;
1095                         if (!(rn->rn_flags & RNF_ROOT)
1096                             && (error = (*f)(rn, w)))
1097                                 return (error);
1098                 }
1099                 rn = next;
1100                 if (rn->rn_flags & RNF_ROOT)
1101                         return (0);
1102         }
1103         /* NOTREACHED */
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Initialize an empty tree. This has 3 nodes, which are passed
1108  * via base_nodes (in the order <left,root,right>) and are
1109  * marked RNF_ROOT so they cannot be freed.
1110  * The leaves have all-zero and all-one keys, with significant
1111  * bits starting at 'off'.
1112  */
1113 void
1114 rn_inithead_internal(struct radix_head *rh, struct radix_node *base_nodes, int off)
1115 {
1116         struct radix_node *t, *tt, *ttt;
1117
1118         t = rn_newpair(rn_zeros, off, base_nodes);
1119         ttt = base_nodes + 2;
1120         t->rn_right = ttt;
1121         t->rn_parent = t;
1122         tt = t->rn_left;        /* ... which in turn is base_nodes */
1123         tt->rn_flags = t->rn_flags = RNF_ROOT | RNF_ACTIVE;
1124         tt->rn_bit = -1 - off;
1125         *ttt = *tt;
1126         ttt->rn_key = rn_ones;
1127
1128         rh->rnh_treetop = t;
1129 }
1130
1131 static void
1132 rn_detachhead_internal(struct radix_head *head)
1133 {
1134
1135         KASSERT((head != NULL),
1136             ("%s: head already freed", __func__));
1137         
1138         /* Free <left,root,right> nodes. */
1139         R_Free(head);
1140 }
1141
1142 /* Functions used by 'struct radix_node_head' users */
1143
1144 int
1145 rn_inithead(void **head, int off)
1146 {
1147         struct radix_node_head *rnh;
1148         struct radix_mask_head *rmh;
1149
1150         rnh = *head;
1151         rmh = NULL;
1152
1153         if (*head != NULL)
1154                 return (1);
1155
1156         R_Zalloc(rnh, struct radix_node_head *, sizeof (*rnh));
1157         R_Zalloc(rmh, struct radix_mask_head *, sizeof (*rmh));
1158         if (rnh == NULL || rmh == NULL) {
1159                 if (rnh != NULL)
1160                         R_Free(rnh);
1161                 if (rmh != NULL)
1162                         R_Free(rmh);
1163                 return (0);
1164         }
1165
1166         /* Init trees */
1167         rn_inithead_internal(&rnh->rh, rnh->rnh_nodes, off);
1168         rn_inithead_internal(&rmh->head, rmh->mask_nodes, 0);
1169         *head = rnh;
1170         rnh->rh.rnh_masks = rmh;
1171
1172         /* Finally, set base callbacks */
1173         rnh->rnh_addaddr = rn_addroute;
1174         rnh->rnh_deladdr = rn_delete;
1175         rnh->rnh_matchaddr = rn_match;
1176         rnh->rnh_lookup = rn_lookup;
1177         rnh->rnh_walktree = rn_walktree;
1178         rnh->rnh_walktree_from = rn_walktree_from;
1179
1180         return (1);
1181 }
1182
1183 static int
1184 rn_freeentry(struct radix_node *rn, void *arg)
1185 {
1186         struct radix_head * const rnh = arg;
1187         struct radix_node *x;
1188
1189         x = (struct radix_node *)rn_delete(rn + 2, NULL, rnh);
1190         if (x != NULL)
1191                 R_Free(x);
1192         return (0);
1193 }
1194
1195 int
1196 rn_detachhead(void **head)
1197 {
1198         struct radix_node_head *rnh;
1199
1200         KASSERT((head != NULL && *head != NULL),
1201             ("%s: head already freed", __func__));
1202
1203         rnh = (struct radix_node_head *)(*head);
1204
1205         rn_walktree(&rnh->rh.rnh_masks->head, rn_freeentry, rnh->rh.rnh_masks);
1206         rn_detachhead_internal(&rnh->rh.rnh_masks->head);
1207         rn_detachhead_internal(&rnh->rh);
1208
1209         *head = NULL;
1210
1211         return (1);
1212 }
1213