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     8.4 (Berkeley) 11/2/94
  34  * $FreeBSD: src/sys/net/radix.c,v 1.20.2.3 2002/04/28 05:40:25 suz Exp $
  35  * $DragonFly: src/sys/net/radix.c,v 1.5 2003/08/26 20:49:47 rob Exp $
  36  */
  37
  38 /*
  39  * Routines to build and maintain radix trees for routing lookups.
  40  */
  41 #ifndef _RADIX_H_
  42 #include <sys/param.h>
  43 #ifdef  _KERNEL
  44 #include <sys/systm.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/domain.h>
  47 #else
  48 #include <stdlib.h>
  49 #endif
  50 #include <sys/syslog.h>
  51 #include <net/radix.h>
  52 #endif
  53
  54 static int      rn_walktree_from (struct radix_node_head *h, void *a,
  55                                       void *m, walktree_f_t *f, void *w);
  56 static int rn_walktree (struct radix_node_head *, walktree_f_t *, void *);
  57 static struct radix_node
  58          *rn_insert (void *, struct radix_node_head *, int *,
  59                         struct radix_node [2]),
  60          *rn_newpair (void *, int, struct radix_node[2]),
  61          *rn_search (void *, struct radix_node *),
  62          *rn_search_m (void *, struct radix_node *, void *);
  63
  64 static int      max_keylen;
  65 static struct radix_mask *rn_mkfreelist;
  66 static struct radix_node_head *mask_rnhead;
  67 static char *addmask_key;
  68 static char normal_chars[] = {0, 0x80, 0xc0, 0xe0, 0xf0, 0xf8, 0xfc, 0xfe, -1};
  69 static char *rn_zeros, *rn_ones;
  70
  71 #define rn_masktop (mask_rnhead->rnh_treetop)
  72 #undef Bcmp
  73 #define Bcmp(a, b, l) \
  74         (l == 0 ? 0 : bcmp((caddr_t)(a), (caddr_t)(b), (u_long)l))
  75
  76 static int      rn_lexobetter (void *m_arg, void *n_arg);
  77 static struct radix_mask *
  78                 rn_new_radix_mask (struct radix_node *tt,
  79                                        struct radix_mask *next);
  80 static int      rn_satsifies_leaf (char *trial, struct radix_node *leaf,
  81                                        int skip);
  82
  83 /*
  84  * The data structure for the keys is a radix tree with one way
  85  * branching removed.  The index rn_bit at an internal node n represents a bit
  86  * position to be tested.  The tree is arranged so that all descendants
  87  * of a node n have keys whose bits all agree up to position rn_bit - 1.
  88  * (We say the index of n is rn_bit.)
  89  *
  90  * There is at least one descendant which has a one bit at position rn_bit,
  91  * and at least one with a zero there.
  92  *
  93  * A route is determined by a pair of key and mask.  We require that the
  94  * bit-wise logical and of the key and mask to be the key.
  95  * We define the index of a route to associated with the mask to be
  96  * the first bit number in the mask where 0 occurs (with bit number 0
  97  * representing the highest order bit).
  98  *
  99  * We say a mask is normal if every bit is 0, past the index of the mask.
 100  * If a node n has a descendant (k, m) with index(m) == index(n) == rn_bit,
 101  * and m is a normal mask, then the route applies to every descendant of n.
 102  * If the index(m) < rn_bit, this implies the trailing last few bits of k
 103  * before bit b are all 0, (and hence consequently true of every descendant
 104  * of n), so the route applies to all descendants of the node as well.
 105  *
 106  * Similar logic shows that a non-normal mask m such that
 107  * index(m) <= index(n) could potentially apply to many children of n.
 108  * Thus, for each non-host route, we attach its mask to a list at an internal
 109  * node as high in the tree as we can go.
 110  *
 111  * The present version of the code makes use of normal routes in short-
 112  * circuiting an explict mask and compare operation when testing whether
 113  * a key satisfies a normal route, and also in remembering the unique leaf
 114  * that governs a subtree.
 115  */
 116
 117 static struct radix_node *
 118 rn_search(v_arg, head)
 119         void *v_arg;
 120         struct radix_node *head;
 121 {
 122         struct radix_node *x;
 123         caddr_t v;
 124
 125         for (x = head, v = v_arg; x->rn_bit >= 0;) {
 126                 if (x->rn_bmask & v[x->rn_offset])
 127                         x = x->rn_right;
 128                 else
 129                         x = x->rn_left;
 130         }
 131         return (x);
 132 }
 133
 134 static struct radix_node *
 135 rn_search_m(v_arg, head, m_arg)
 136         struct radix_node *head;
 137         void *v_arg, *m_arg;
 138 {
 139         struct radix_node *x;
 140         caddr_t v = v_arg, m = m_arg;
 141
 142         for (x = head; x->rn_bit >= 0;) {
 143                 if ((x->rn_bmask & m[x->rn_offset]) &&
 144                     (x->rn_bmask & v[x->rn_offset]))
 145                         x = x->rn_right;
 146                 else
 147                         x = x->rn_left;
 148         }
 149         return x;
 150 }
 151
 152 int
 153 rn_refines(m_arg, n_arg)
 154         void *m_arg, *n_arg;
 155 {
 156         caddr_t m = m_arg, n = n_arg;
 157         caddr_t lim, lim2 = lim = n + *(u_char *)n;
 158         int longer = (*(u_char *)n++) - (int)(*(u_char *)m++);
 159         int masks_are_equal = 1;
 160
 161         if (longer > 0)
 162                 lim -= longer;
 163         while (n < lim) {
 164                 if (*n & ~(*m))
 165                         return 0;
 166                 if (*n++ != *m++)
 167                         masks_are_equal = 0;
 168         }
 169         while (n < lim2)
 170                 if (*n++)
 171                         return 0;
 172         if (masks_are_equal && (longer < 0))
 173                 for (lim2 = m - longer; m < lim2; )
 174                         if (*m++)
 175                                 return 1;
 176         return (!masks_are_equal);
 177 }
 178
 179 struct radix_node *
 180 rn_lookup(v_arg, m_arg, head)
 181         void *v_arg, *m_arg;
 182         struct radix_node_head *head;
 183 {
 184         struct radix_node *x;
 185         caddr_t netmask = 0;
 186
 187         if (m_arg) {
 188                 x = rn_addmask(m_arg, 1, head->rnh_treetop->rn_offset);
 189                 if (x == 0)
 190                         return (0);
 191                 netmask = x->rn_key;
 192         }
 193         x = rn_match(v_arg, head);
 194         if (x && netmask) {
 195                 while (x && x->rn_mask != netmask)
 196                         x = x->rn_dupedkey;
 197         }
 198         return x;
 199 }
 200
 201 static int
 202 rn_satsifies_leaf(trial, leaf, skip)
 203         char *trial;
 204         struct radix_node *leaf;
 205         int skip;
 206 {
 207         char *cp = trial, *cp2 = leaf->rn_key, *cp3 = leaf->rn_mask;
 208         char *cplim;
 209         int length = min(*(u_char *)cp, *(u_char *)cp2);
 210
 211         if (cp3 == 0)
 212                 cp3 = rn_ones;
 213         else
 214                 length = min(length, *(u_char *)cp3);
 215         cplim = cp + length; cp3 += skip; cp2 += skip;
 216         for (cp += skip; cp < cplim; cp++, cp2++, cp3++)
 217                 if ((*cp ^ *cp2) & *cp3)
 218                         return 0;
 219         return 1;
 220 }
 221
 222 struct radix_node *
 223 rn_match(v_arg, head)
 224         void *v_arg;
 225         struct radix_node_head *head;
 226 {
 227         caddr_t v = v_arg;
 228         struct radix_node *t = head->rnh_treetop, *x;
 229         caddr_t cp = v, cp2;
 230         caddr_t cplim;
 231         struct radix_node *saved_t, *top = t;
 232         int off = t->rn_offset, vlen = *(u_char *)cp, matched_off;
 233         int test, b, rn_bit;
 234
 235         /*
 236          * Open code rn_search(v, top) to avoid overhead of extra
 237          * subroutine call.
 238          */
 239         for (; t->rn_bit >= 0; ) {
 240                 if (t->rn_bmask & cp[t->rn_offset])
 241                         t = t->rn_right;
 242                 else
 243                         t = t->rn_left;
 244         }
 245         /*
 246          * See if we match exactly as a host destination
 247          * or at least learn how many bits match, for normal mask finesse.
 248          *
 249          * It doesn't hurt us to limit how many bytes to check
 250          * to the length of the mask, since if it matches we had a genuine
 251          * match and the leaf we have is the most specific one anyway;
 252          * if it didn't match with a shorter length it would fail
 253          * with a long one.  This wins big for class B&C netmasks which
 254          * are probably the most common case...
 255          */
 256         if (t->rn_mask)
 257                 vlen = *(u_char *)t->rn_mask;
 258         cp += off; cp2 = t->rn_key + off; cplim = v + vlen;
 259         for (; cp < cplim; cp++, cp2++)
 260                 if (*cp != *cp2)
 261                         goto on1;
 262         /*
 263          * This extra grot is in case we are explicitly asked
 264          * to look up the default.  Ugh!
 265          *
 266          * Never return the root node itself, it seems to cause a
 267          * lot of confusion.
 268          */
 269         if (t->rn_flags & RNF_ROOT)
 270                 t = t->rn_dupedkey;
 271         return t;
 272 on1:
 273         test = (*cp ^ *cp2) & 0xff; /* find first bit that differs */
 274         for (b = 7; (test >>= 1) > 0;)
 275                 b--;
 276         matched_off = cp - v;
 277         b += matched_off << 3;
 278         rn_bit = -1 - b;
 279         /*
 280          * If there is a host route in a duped-key chain, it will be first.
 281          */
 282         if ((saved_t = t)->rn_mask == 0)
 283                 t = t->rn_dupedkey;
 284         for (; t; t = t->rn_dupedkey)
 285                 /*
 286                  * Even if we don't match exactly as a host,
 287                  * we may match if the leaf we wound up at is
 288                  * a route to a net.
 289                  */
 290                 if (t->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 291                         if (rn_bit <= t->rn_bit)
 292                                 return t;
 293                 } else if (rn_satsifies_leaf(v, t, matched_off))
 294                                 return t;
 295         t = saved_t;
 296         /* start searching up the tree */
 297         do {
 298                 struct radix_mask *m;
 299                 t = t->rn_parent;
 300                 m = t->rn_mklist;
 301                 /*
 302                  * If non-contiguous masks ever become important
 303                  * we can restore the masking and open coding of
 304                  * the search and satisfaction test and put the
 305                  * calculation of "off" back before the "do".
 306                  */
 307                 while (m) {
 308                         if (m->rm_flags & RNF_NORMAL) {
 309                                 if (rn_bit <= m->rm_bit)
 310                                         return (m->rm_leaf);
 311                         } else {
 312                                 off = min(t->rn_offset, matched_off);
 313                                 x = rn_search_m(v, t, m->rm_mask);
 314                                 while (x && x->rn_mask != m->rm_mask)
 315                                         x = x->rn_dupedkey;
 316                                 if (x && rn_satsifies_leaf(v, x, off))
 317                                         return x;
 318                         }
 319                         m = m->rm_mklist;
 320                 }
 321         } while (t != top);
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 #ifdef RN_DEBUG
 326 int     rn_nodenum;
 327 struct  radix_node *rn_clist;
 328 int     rn_saveinfo;
 329 int     rn_debug =  1;
 330 #endif
 331
 332 static struct radix_node *
 333 rn_newpair(v, b, nodes)
 334         void *v;
 335         int b;
 336         struct radix_node nodes[2];
 337 {
 338         struct radix_node *tt = nodes, *t = tt + 1;
 339         t->rn_bit = b;
 340         t->rn_bmask = 0x80 >> (b & 7);
 341         t->rn_left = tt;
 342         t->rn_offset = b >> 3;
 343         tt->rn_bit = -1;
 344         tt->rn_key = (caddr_t)v;
 345         tt->rn_parent = t;
 346         tt->rn_flags = t->rn_flags = RNF_ACTIVE;
 347         tt->rn_mklist = t->rn_mklist = 0;
 348 #ifdef RN_DEBUG
 349         tt->rn_info = rn_nodenum++; t->rn_info = rn_nodenum++;
 350         tt->rn_twin = t;
 351         tt->rn_ybro = rn_clist;
 352         rn_clist = tt;
 353 #endif
 354         return t;
 355 }
 356
 357 static struct radix_node *
 358 rn_insert(v_arg, head, dupentry, nodes)
 359         void *v_arg;
 360         struct radix_node_head *head;
 361         int *dupentry;
 362         struct radix_node nodes[2];
 363 {
 364         caddr_t v = v_arg;
 365         struct radix_node *top = head->rnh_treetop;
 366         int head_off = top->rn_offset, vlen = (int)*((u_char *)v);
 367         struct radix_node *t = rn_search(v_arg, top);
 368         caddr_t cp = v + head_off;
 369         int b;
 370         struct radix_node *tt;
 371         /*
 372          * Find first bit at which v and t->rn_key differ
 373          */
 374     {
 375         caddr_t cp2 = t->rn_key + head_off;
 376         int cmp_res;
 377         caddr_t cplim = v + vlen;
 378
 379         while (cp < cplim)
 380                 if (*cp2++ != *cp++)
 381                         goto on1;
 382         *dupentry = 1;
 383         return t;
 384 on1:
 385         *dupentry = 0;
 386         cmp_res = (cp[-1] ^ cp2[-1]) & 0xff;
 387         for (b = (cp - v) << 3; cmp_res; b--)
 388                 cmp_res >>= 1;
 389     }
 390     {
 391         struct radix_node *p, *x = top;
 392         cp = v;
 393         do {
 394                 p = x;
 395                 if (cp[x->rn_offset] & x->rn_bmask)
 396                         x = x->rn_right;
 397                 else
 398                         x = x->rn_left;
 399         } while (b > (unsigned) x->rn_bit);
 400                                 /* x->rn_bit < b && x->rn_bit >= 0 */
 401 #ifdef RN_DEBUG
 402         if (rn_debug)
 403                 log(LOG_DEBUG, "rn_insert: Going In:\n"), traverse(p);
 404 #endif
 405         t = rn_newpair(v_arg, b, nodes);
 406         tt = t->rn_left;
 407         if ((cp[p->rn_offset] & p->rn_bmask) == 0)
 408                 p->rn_left = t;
 409         else
 410                 p->rn_right = t;
 411         x->rn_parent = t;
 412         t->rn_parent = p; /* frees x, p as temp vars below */
 413         if ((cp[t->rn_offset] & t->rn_bmask) == 0) {
 414                 t->rn_right = x;
 415         } else {
 416                 t->rn_right = tt;
 417                 t->rn_left = x;
 418         }
 419 #ifdef RN_DEBUG
 420         if (rn_debug)
 421                 log(LOG_DEBUG, "rn_insert: Coming Out:\n"), traverse(p);
 422 #endif
 423     }
 424         return (tt);
 425 }
 426
 427 struct radix_node *
 428 rn_addmask(n_arg, search, skip)
 429         int search, skip;
 430         void *n_arg;
 431 {
 432         caddr_t netmask = (caddr_t)n_arg;
 433         struct radix_node *x;
 434         caddr_t cp, cplim;
 435         int b = 0, mlen, j;
 436         int maskduplicated, m0, isnormal;
 437         struct radix_node *saved_x;
 438         static int last_zeroed = 0;
 439
 440         if ((mlen = *(u_char *)netmask) > max_keylen)
 441                 mlen = max_keylen;
 442         if (skip == 0)
 443                 skip = 1;
 444         if (mlen <= skip)
 445                 return (mask_rnhead->rnh_nodes);
 446         if (skip > 1)
 447                 Bcopy(rn_ones + 1, addmask_key + 1, skip - 1);
 448         if ((m0 = mlen) > skip)
 449                 Bcopy(netmask + skip, addmask_key + skip, mlen - skip);
 450         /*
 451          * Trim trailing zeroes.
 452          */
 453         for (cp = addmask_key + mlen; (cp > addmask_key) && cp[-1] == 0;)
 454                 cp--;
 455         mlen = cp - addmask_key;
 456         if (mlen <= skip) {
 457                 if (m0 >= last_zeroed)
 458                         last_zeroed = mlen;
 459                 return (mask_rnhead->rnh_nodes);
 460         }
 461         if (m0 < last_zeroed)
 462                 Bzero(addmask_key + m0, last_zeroed - m0);
 463         *addmask_key = last_zeroed = mlen;
 464         x = rn_search(addmask_key, rn_masktop);
 465         if (Bcmp(addmask_key, x->rn_key, mlen) != 0)
 466                 x = 0;
 467         if (x || search)
 468                 return (x);
 469         R_Malloc(x, struct radix_node *, max_keylen + 2 * sizeof (*x));
 470         if ((saved_x = x) == 0)
 471                 return (0);
 472         Bzero(x, max_keylen + 2 * sizeof (*x));
 473         netmask = cp = (caddr_t)(x + 2);
 474         Bcopy(addmask_key, cp, mlen);
 475         x = rn_insert(cp, mask_rnhead, &maskduplicated, x);
 476         if (maskduplicated) {
 477                 log(LOG_ERR, "rn_addmask: mask impossibly already in tree");
 478                 Free(saved_x);
 479                 return (x);
 480         }
 481         /*
 482          * Calculate index of mask, and check for normalcy.
 483          */
 484         cplim = netmask + mlen; isnormal = 1;
 485         for (cp = netmask + skip; (cp < cplim) && *(u_char *)cp == 0xff;)
 486                 cp++;
 487         if (cp != cplim) {
 488                 for (j = 0x80; (j & *cp) != 0; j >>= 1)
 489                         b++;
 490                 if (*cp != normal_chars[b] || cp != (cplim - 1))
 491                         isnormal = 0;
 492         }
 493         b += (cp - netmask) << 3;
 494         x->rn_bit = -1 - b;
 495         if (isnormal)
 496                 x->rn_flags |= RNF_NORMAL;
 497         return (x);
 498 }
 499
 500 static int      /* XXX: arbitrary ordering for non-contiguous masks */
 501 rn_lexobetter(m_arg, n_arg)
 502         void *m_arg, *n_arg;
 503 {
 504         u_char *mp = m_arg, *np = n_arg, *lim;
 505
 506         if (*mp > *np)
 507                 return 1;  /* not really, but need to check longer one first */
 508         if (*mp == *np)
 509                 for (lim = mp + *mp; mp < lim;)
 510                         if (*mp++ > *np++)
 511                                 return 1;
 512         return 0;
 513 }
 514
 515 static struct radix_mask *
 516 rn_new_radix_mask(tt, next)
 517         struct radix_node *tt;
 518         struct radix_mask *next;
 519 {
 520         struct radix_mask *m;
 521
 522         MKGet(m);
 523         if (m == 0) {
 524                 log(LOG_ERR, "Mask for route not entered\n");
 525                 return (0);
 526         }
 527         Bzero(m, sizeof *m);
 528         m->rm_bit = tt->rn_bit;
 529         m->rm_flags = tt->rn_flags;
 530         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL)
 531                 m->rm_leaf = tt;
 532         else
 533                 m->rm_mask = tt->rn_mask;
 534         m->rm_mklist = next;
 535         tt->rn_mklist = m;
 536         return m;
 537 }
 538
 539 struct radix_node *
 540 rn_addroute(v_arg, n_arg, head, treenodes)
 541         void *v_arg, *n_arg;
 542         struct radix_node_head *head;
 543         struct radix_node treenodes[2];
 544 {
 545         caddr_t v = (caddr_t)v_arg, netmask = (caddr_t)n_arg;
 546         struct radix_node *t, *x = 0, *tt;
 547         struct radix_node *saved_tt, *top = head->rnh_treetop;
 548         short b = 0, b_leaf = 0;
 549         int keyduplicated;
 550         caddr_t mmask;
 551         struct radix_mask *m, **mp;
 552
 553         /*
 554          * In dealing with non-contiguous masks, there may be
 555          * many different routes which have the same mask.
 556          * We will find it useful to have a unique pointer to
 557          * the mask to speed avoiding duplicate references at
 558          * nodes and possibly save time in calculating indices.
 559          */
 560         if (netmask)  {
 561                 if ((x = rn_addmask(netmask, 0, top->rn_offset)) == 0)
 562                         return (0);
 563                 b_leaf = x->rn_bit;
 564                 b = -1 - x->rn_bit;
 565                 netmask = x->rn_key;
 566         }
 567         /*
 568          * Deal with duplicated keys: attach node to previous instance
 569          */
 570         saved_tt = tt = rn_insert(v, head, &keyduplicated, treenodes);
 571         if (keyduplicated) {
 572                 for (t = tt; tt; t = tt, tt = tt->rn_dupedkey) {
 573                         if (tt->rn_mask == netmask)
 574                                 return (0);
 575                         if (netmask == 0 ||
 576                             (tt->rn_mask &&
 577                              ((b_leaf < tt->rn_bit) /* index(netmask) > node */
 578                               || rn_refines(netmask, tt->rn_mask)
 579                               || rn_lexobetter(netmask, tt->rn_mask))))
 580                                 break;
 581                 }
 582                 /*
 583                  * If the mask is not duplicated, we wouldn't
 584                  * find it among possible duplicate key entries
 585                  * anyway, so the above test doesn't hurt.
 586                  *
 587                  * We sort the masks for a duplicated key the same way as
 588                  * in a masklist -- most specific to least specific.
 589                  * This may require the unfortunate nuisance of relocating
 590                  * the head of the list.
 591                  */
 592                 if (tt == saved_tt) {
 593                         struct  radix_node *xx = x;
 594                         /* link in at head of list */
 595                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t;
 596                         tt->rn_flags = t->rn_flags;
 597                         tt->rn_parent = x = t->rn_parent;
 598                         t->rn_parent = tt;                      /* parent */
 599                         if (x->rn_left == t)
 600                                 x->rn_left = tt;
 601                         else
 602                                 x->rn_right = tt;
 603                         saved_tt = tt; x = xx;
 604                 } else {
 605                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t->rn_dupedkey;
 606                         t->rn_dupedkey = tt;
 607                         tt->rn_parent = t;                      /* parent */
 608                         if (tt->rn_dupedkey)                    /* parent */
 609                                 tt->rn_dupedkey->rn_parent = tt; /* parent */
 610                 }
 611 #ifdef RN_DEBUG
 612                 t=tt+1; tt->rn_info = rn_nodenum++; t->rn_info = rn_nodenum++;
 613                 tt->rn_twin = t; tt->rn_ybro = rn_clist; rn_clist = tt;
 614 #endif
 615                 tt->rn_key = (caddr_t) v;
 616                 tt->rn_bit = -1;
 617                 tt->rn_flags = RNF_ACTIVE;
 618         }
 619         /*
 620          * Put mask in tree.
 621          */
 622         if (netmask) {
 623                 tt->rn_mask = netmask;
 624                 tt->rn_bit = x->rn_bit;
 625                 tt->rn_flags |= x->rn_flags & RNF_NORMAL;
 626         }
 627         t = saved_tt->rn_parent;
 628         if (keyduplicated)
 629                 goto on2;
 630         b_leaf = -1 - t->rn_bit;
 631         if (t->rn_right == saved_tt)
 632                 x = t->rn_left;
 633         else
 634                 x = t->rn_right;
 635         /* Promote general routes from below */
 636         if (x->rn_bit < 0) {
 637             for (mp = &t->rn_mklist; x; x = x->rn_dupedkey)
 638                 if (x->rn_mask && (x->rn_bit >= b_leaf) && x->rn_mklist == 0) {
 639                         *mp = m = rn_new_radix_mask(x, 0);
 640                         if (m)
 641                                 mp = &m->rm_mklist;
 642                 }
 643         } else if (x->rn_mklist) {
 644                 /*
 645                  * Skip over masks whose index is > that of new node
 646                  */
 647                 for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist)
 648                         if (m->rm_bit >= b_leaf)
 649                                 break;
 650                 t->rn_mklist = m; *mp = 0;
 651         }
 652 on2:
 653         /* Add new route to highest possible ancestor's list */
 654         if ((netmask == 0) || (b > t->rn_bit ))
 655                 return tt; /* can't lift at all */
 656         b_leaf = tt->rn_bit;
 657         do {
 658                 x = t;
 659                 t = t->rn_parent;
 660         } while (b <= t->rn_bit && x != top);
 661         /*
 662          * Search through routes associated with node to
 663          * insert new route according to index.
 664          * Need same criteria as when sorting dupedkeys to avoid
 665          * double loop on deletion.
 666          */
 667         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist) {
 668                 if (m->rm_bit < b_leaf)
 669                         continue;
 670                 if (m->rm_bit > b_leaf)
 671                         break;
 672                 if (m->rm_flags & RNF_NORMAL) {
 673                         mmask = m->rm_leaf->rn_mask;
 674                         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 675                             log(LOG_ERR,
 676                                 "Non-unique normal route, mask not entered\n");
 677                                 return tt;
 678                         }
 679                 } else
 680                         mmask = m->rm_mask;
 681                 if (mmask == netmask) {
 682                         m->rm_refs++;
 683                         tt->rn_mklist = m;
 684                         return tt;
 685                 }
 686                 if (rn_refines(netmask, mmask)
 687                     || rn_lexobetter(netmask, mmask))
 688                         break;
 689         }
 690         *mp = rn_new_radix_mask(tt, *mp);
 691         return tt;
 692 }
 693
 694 struct radix_node *
 695 rn_delete(v_arg, netmask_arg, head)
 696         void *v_arg, *netmask_arg;
 697         struct radix_node_head *head;
 698 {
 699         struct radix_node *t, *p, *x, *tt;
 700         struct radix_mask *m, *saved_m, **mp;
 701         struct radix_node *dupedkey, *saved_tt, *top;
 702         caddr_t v, netmask;
 703         int b, head_off, vlen;
 704
 705         v = v_arg;
 706         netmask = netmask_arg;
 707         x = head->rnh_treetop;
 708         tt = rn_search(v, x);
 709         head_off = x->rn_offset;
 710         vlen =  *(u_char *)v;
 711         saved_tt = tt;
 712         top = x;
 713         if (tt == 0 ||
 714             Bcmp(v + head_off, tt->rn_key + head_off, vlen - head_off))
 715                 return (0);
 716         /*
 717          * Delete our route from mask lists.
 718          */
 719         if (netmask) {
 720                 if ((x = rn_addmask(netmask, 1, head_off)) == 0)
 721                         return (0);
 722                 netmask = x->rn_key;
 723                 while (tt->rn_mask != netmask)
 724                         if ((tt = tt->rn_dupedkey) == 0)
 725                                 return (0);
 726         }
 727         if (tt->rn_mask == 0 || (saved_m = m = tt->rn_mklist) == 0)
 728                 goto on1;
 729         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 730                 if (m->rm_leaf != tt || m->rm_refs > 0) {
 731                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
 732                         return 0;  /* dangling ref could cause disaster */
 733                 }
 734         } else {
 735                 if (m->rm_mask != tt->rn_mask) {
 736                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
 737                         goto on1;
 738                 }
 739                 if (--m->rm_refs >= 0)
 740                         goto on1;
 741         }
 742         b = -1 - tt->rn_bit;
 743         t = saved_tt->rn_parent;
 744         if (b > t->rn_bit)
 745                 goto on1; /* Wasn't lifted at all */
 746         do {
 747                 x = t;
 748                 t = t->rn_parent;
 749         } while (b <= t->rn_bit && x != top);
 750         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist)
 751                 if (m == saved_m) {
 752                         *mp = m->rm_mklist;
 753                         MKFree(m);
 754                         break;
 755                 }
 756         if (m == 0) {
 757                 log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find our annotation\n");
 758                 if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL)
 759                         return (0); /* Dangling ref to us */
 760         }
 761 on1:
 762         /*
 763          * Eliminate us from tree
 764          */
 765         if (tt->rn_flags & RNF_ROOT)
 766                 return (0);
 767 #ifdef RN_DEBUG
 768         /* Get us out of the creation list */
 769         for (t = rn_clist; t && t->rn_ybro != tt; t = t->rn_ybro) {}
 770         if (t) t->rn_ybro = tt->rn_ybro;
 771 #endif
 772         t = tt->rn_parent;
 773         dupedkey = saved_tt->rn_dupedkey;
 774         if (dupedkey) {
 775                 /*
 776                  * at this point, tt is the deletion target and saved_tt
 777                  * is the head of the dupekey chain
 778                  */
 779                 if (tt == saved_tt) {
 780                         /* remove from head of chain */
 781                         x = dupedkey; x->rn_parent = t;
 782                         if (t->rn_left == tt)
 783                                 t->rn_left = x;
 784                         else
 785                                 t->rn_right = x;
 786                 } else {
 787                         /* find node in front of tt on the chain */
 788                         for (x = p = saved_tt; p && p->rn_dupedkey != tt;)
 789                                 p = p->rn_dupedkey;
 790                         if (p) {
 791                                 p->rn_dupedkey = tt->rn_dupedkey;
 792                                 if (tt->rn_dupedkey)            /* parent */
 793                                         tt->rn_dupedkey->rn_parent = p;
 794                                                                 /* parent */
 795                         } else log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find us\n");
 796                 }
 797                 t = tt + 1;
 798                 if  (t->rn_flags & RNF_ACTIVE) {
 799 #ifndef RN_DEBUG
 800                         *++x = *t;
 801                         p = t->rn_parent;
 802 #else
 803                         b = t->rn_info;
 804                         *++x = *t;
 805                         t->rn_info = b;
 806                         p = t->rn_parent;
 807 #endif
 808                         if (p->rn_left == t)
 809                                 p->rn_left = x;
 810                         else
 811                                 p->rn_right = x;
 812                         x->rn_left->rn_parent = x;
 813                         x->rn_right->rn_parent = x;
 814                 }
 815                 goto out;
 816         }
 817         if (t->rn_left == tt)
 818                 x = t->rn_right;
 819         else
 820                 x = t->rn_left;
 821         p = t->rn_parent;
 822         if (p->rn_right == t)
 823                 p->rn_right = x;
 824         else
 825                 p->rn_left = x;
 826         x->rn_parent = p;
 827         /*
 828          * Demote routes attached to us.
 829          */
 830         if (t->rn_mklist) {
 831                 if (x->rn_bit >= 0) {
 832                         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp);)
 833                                 mp = &m->rm_mklist;
 834                         *mp = t->rn_mklist;
 835                 } else {
 836                         /* If there are any key,mask pairs in a sibling
 837                            duped-key chain, some subset will appear sorted
 838                            in the same order attached to our mklist */
 839                         for (m = t->rn_mklist; m && x; x = x->rn_dupedkey)
 840                                 if (m == x->rn_mklist) {
 841                                         struct radix_mask *mm = m->rm_mklist;
 842                                         x->rn_mklist = 0;
 843                                         if (--(m->rm_refs) < 0)
 844                                                 MKFree(m);
 845                                         m = mm;
 846                                 }
 847                         if (m)
 848                                 log(LOG_ERR,
 849                                     "rn_delete: Orphaned Mask %p at %p\n",
 850                                     (void *)m, (void *)x);
 851                 }
 852         }
 853         /*
 854          * We may be holding an active internal node in the tree.
 855          */
 856         x = tt + 1;
 857         if (t != x) {
 858 #ifndef RN_DEBUG
 859                 *t = *x;
 860 #else
 861                 b = t->rn_info;
 862                 *t = *x;
 863                 t->rn_info = b;
 864 #endif
 865                 t->rn_left->rn_parent = t;
 866                 t->rn_right->rn_parent = t;
 867                 p = x->rn_parent;
 868                 if (p->rn_left == x)
 869                         p->rn_left = t;
 870                 else
 871                         p->rn_right = t;
 872         }
 873 out:
 874         tt->rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
 875         tt[1].rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
 876         return (tt);
 877 }
 878
 879 /*
 880  * This is the same as rn_walktree() except for the parameters and the
 881  * exit.
 882  */
 883 static int
 884 rn_walktree_from(h, a, m, f, w)
 885         struct radix_node_head *h;
 886         void *a, *m;
 887         walktree_f_t *f;
 888         void *w;
 889 {
 890         int error;
 891         struct radix_node *base, *next;
 892         u_char *xa = (u_char *)a;
 893         u_char *xm = (u_char *)m;
 894         struct radix_node *rn, *last = 0 /* shut up gcc */;
 895         int stopping = 0;
 896         int lastb;
 897
 898         /*
 899          * rn_search_m is sort-of-open-coded here.
 900          */
 901         /* printf("about to search\n"); */
 902         for (rn = h->rnh_treetop; rn->rn_bit >= 0; ) {
 903                 last = rn;
 904                 /* printf("rn_bit %d, rn_bmask %x, xm[rn_offset] %x\n",
 905                        rn->rn_bit, rn->rn_bmask, xm[rn->rn_offset]); */
 906                 if (!(rn->rn_bmask & xm[rn->rn_offset])) {
 907                         break;
 908                 }
 909                 if (rn->rn_bmask & xa[rn->rn_offset]) {
 910                         rn = rn->rn_right;
 911                 } else {
 912                         rn = rn->rn_left;
 913                 }
 914         }
 915         /* printf("done searching\n"); */
 916
 917         /*
 918          * Two cases: either we stepped off the end of our mask,
 919          * in which case last == rn, or we reached a leaf, in which
 920          * case we want to start from the last node we looked at.
 921          * Either way, last is the node we want to start from.
 922          */
 923         rn = last;
 924         lastb = rn->rn_bit;
 925
 926         /* printf("rn %p, lastb %d\n", rn, lastb);*/
 927
 928         /*
 929          * This gets complicated because we may delete the node
 930          * while applying the function f to it, so we need to calculate
 931          * the successor node in advance.
 932          */
 933         while (rn->rn_bit >= 0)
 934                 rn = rn->rn_left;
 935
 936         while (!stopping) {
 937                 /* printf("node %p (%d)\n", rn, rn->rn_bit); */
 938                 base = rn;
 939                 /* If at right child go back up, otherwise, go right */
 940                 while (rn->rn_parent->rn_right == rn
 941                        && !(rn->rn_flags & RNF_ROOT)) {
 942                         rn = rn->rn_parent;
 943
 944                         /* if went up beyond last, stop */
 945                         if (rn->rn_bit < lastb) {
 946                                 stopping = 1;
 947                                 /* printf("up too far\n"); */
 948                         }
 949                 }
 950
 951                 /* Find the next *leaf* since next node might vanish, too */
 952                 for (rn = rn->rn_parent->rn_right; rn->rn_bit >= 0;)
 953                         rn = rn->rn_left;
 954                 next = rn;
 955                 /* Process leaves */
 956                 while ((rn = base) != 0) {
 957                         base = rn->rn_dupedkey;
 958                         /* printf("leaf %p\n", rn); */
 959                         if (!(rn->rn_flags & RNF_ROOT)
 960                             && (error = (*f)(rn, w)))
 961                                 return (error);
 962                 }
 963                 rn = next;
 964
 965                 if (rn->rn_flags & RNF_ROOT) {
 966                         /* printf("root, stopping"); */
 967                         stopping = 1;
 968                 }
 969
 970         }
 971         return 0;
 972 }
 973
 974 static int
 975 rn_walktree(h, f, w)
 976         struct radix_node_head *h;
 977         walktree_f_t *f;
 978         void *w;
 979 {
 980         int error;
 981         struct radix_node *base, *next;
 982         struct radix_node *rn = h->rnh_treetop;
 983         /*
 984          * This gets complicated because we may delete the node
 985          * while applying the function f to it, so we need to calculate
 986          * the successor node in advance.
 987          */
 988         /* First time through node, go left */
 989         while (rn->rn_bit >= 0)
 990                 rn = rn->rn_left;
 991         for (;;) {
 992                 base = rn;
 993                 /* If at right child go back up, otherwise, go right */
 994                 while (rn->rn_parent->rn_right == rn
 995                        && (rn->rn_flags & RNF_ROOT) == 0)
 996                         rn = rn->rn_parent;
 997                 /* Find the next *leaf* since next node might vanish, too */
 998                 for (rn = rn->rn_parent->rn_right; rn->rn_bit >= 0;)
 999                         rn = rn->rn_left;
1000                 next = rn;
1001                 /* Process leaves */
1002                 while ((rn = base)) {
1003                         base = rn->rn_dupedkey;
1004                         if (!(rn->rn_flags & RNF_ROOT)
1005                             && (error = (*f)(rn, w)))
1006                                 return (error);
1007                 }
1008                 rn = next;
1009                 if (rn->rn_flags & RNF_ROOT)
1010                         return (0);
1011         }
1012         /* NOTREACHED */
1013 }
1014
1015 int
1016 rn_inithead(head, off)
1017         void **head;
1018         int off;
1019 {
1020         struct radix_node_head *rnh;
1021         struct radix_node *t, *tt, *ttt;
1022         if (*head)
1023                 return (1);
1024         R_Malloc(rnh, struct radix_node_head *, sizeof (*rnh));
1025         if (rnh == 0)
1026                 return (0);
1027         Bzero(rnh, sizeof (*rnh));
1028         *head = rnh;
1029         t = rn_newpair(rn_zeros, off, rnh->rnh_nodes);
1030         ttt = rnh->rnh_nodes + 2;
1031         t->rn_right = ttt;
1032         t->rn_parent = t;
1033         tt = t->rn_left;
1034         tt->rn_flags = t->rn_flags = RNF_ROOT | RNF_ACTIVE;
1035         tt->rn_bit = -1 - off;
1036         *ttt = *tt;
1037         ttt->rn_key = rn_ones;
1038         rnh->rnh_addaddr = rn_addroute;
1039         rnh->rnh_deladdr = rn_delete;
1040         rnh->rnh_matchaddr = rn_match;
1041         rnh->rnh_lookup = rn_lookup;
1042         rnh->rnh_walktree = rn_walktree;
1043         rnh->rnh_walktree_from = rn_walktree_from;
1044         rnh->rnh_treetop = t;
1045         return (1);
1046 }
1047
1048 void
1049 rn_init()
1050 {
1051         char *cp, *cplim;
1052 #ifdef _KERNEL
1053         struct domain *dom;
1054
1055         for (dom = domains; dom; dom = dom->dom_next)
1056                 if (dom->dom_maxrtkey > max_keylen)
1057                         max_keylen = dom->dom_maxrtkey;
1058 #endif
1059         if (max_keylen == 0) {
1060                 log(LOG_ERR,
1061                     "rn_init: radix functions require max_keylen be set\n");
1062                 return;
1063         }
1064         R_Malloc(rn_zeros, char *, 3 * max_keylen);
1065         if (rn_zeros == NULL)
1066                 panic("rn_init");
1067         Bzero(rn_zeros, 3 * max_keylen);
1068         rn_ones = cp = rn_zeros + max_keylen;
1069         addmask_key = cplim = rn_ones + max_keylen;
1070         while (cp < cplim)
1071                 *cp++ = -1;
1072         if (rn_inithead((void **)&mask_rnhead, 0) == 0)
1073                 panic("rn_init 2");
1074 }