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 1.3 2003/07/26 20:19:33 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 #define M_DONTWAIT M_NOWAIT
  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 __P((struct radix_node_head *h, void *a,
  56                                       void *m, walktree_f_t *f, void *w));
  57 static int rn_walktree __P((struct radix_node_head *, walktree_f_t *, void *));
  58 static struct radix_node
  59          *rn_insert __P((void *, struct radix_node_head *, int *,
  60                         struct radix_node [2])),
  61          *rn_newpair __P((void *, int, struct radix_node[2])),
  62          *rn_search __P((void *, struct radix_node *)),
  63          *rn_search_m __P((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 __P((void *m_arg, void *n_arg));
  78 static struct radix_mask *
  79                 rn_new_radix_mask __P((struct radix_node *tt,
  80                                        struct radix_mask *next));
  81 static int      rn_satsifies_leaf __P((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         struct radix_node *x;
 124         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         struct radix_node *x;
 141         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         caddr_t m = m_arg, n = n_arg;
 158         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         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_satsifies_leaf(trial, leaf, skip)
 204         char *trial;
 205         struct radix_node *leaf;
 206         int skip;
 207 {
 208         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         struct radix_node *t = head->rnh_treetop, *x;
 230         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         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_satsifies_leaf(v, t, matched_off))
 295                                 return t;
 296         t = saved_t;
 297         /* start searching up the tree */
 298         do {
 299                 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_satsifies_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         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         struct radix_node *t = rn_search(v_arg, top);
 369         caddr_t cp = v + head_off;
 370         int b;
 371         struct radix_node *tt;
 372         /*
 373          * Find first bit at which v and t->rn_key differ
 374          */
 375     {
 376         caddr_t cp2 = t->rn_key + head_off;
 377         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         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         struct radix_node *x;
 435         caddr_t cp, cplim;
 436         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         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         struct radix_node *tt;
 519         struct radix_mask *next;
 520 {
 521         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         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                 if (tt == saved_tt) {
 594                         struct  radix_node *xx = x;
 595                         /* link in at head of list */
 596                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t;
 597                         tt->rn_flags = t->rn_flags;
 598                         tt->rn_parent = x = t->rn_parent;
 599                         t->rn_parent = tt;                      /* parent */
 600                         if (x->rn_left == t)
 601                                 x->rn_left = tt;
 602                         else
 603                                 x->rn_right = tt;
 604                         saved_tt = tt; x = xx;
 605                 } else {
 606                         (tt = treenodes)->rn_dupedkey = t->rn_dupedkey;
 607                         t->rn_dupedkey = tt;
 608                         tt->rn_parent = t;                      /* parent */
 609                         if (tt->rn_dupedkey)                    /* parent */
 610                                 tt->rn_dupedkey->rn_parent = tt; /* parent */
 611                 }
 612 #ifdef RN_DEBUG
 613                 t=tt+1; tt->rn_info = rn_nodenum++; t->rn_info = rn_nodenum++;
 614                 tt->rn_twin = t; tt->rn_ybro = rn_clist; rn_clist = tt;
 615 #endif
 616                 tt->rn_key = (caddr_t) v;
 617                 tt->rn_bit = -1;
 618                 tt->rn_flags = RNF_ACTIVE;
 619         }
 620         /*
 621          * Put mask in tree.
 622          */
 623         if (netmask) {
 624                 tt->rn_mask = netmask;
 625                 tt->rn_bit = x->rn_bit;
 626                 tt->rn_flags |= x->rn_flags & RNF_NORMAL;
 627         }
 628         t = saved_tt->rn_parent;
 629         if (keyduplicated)
 630                 goto on2;
 631         b_leaf = -1 - t->rn_bit;
 632         if (t->rn_right == saved_tt)
 633                 x = t->rn_left;
 634         else
 635                 x = t->rn_right;
 636         /* Promote general routes from below */
 637         if (x->rn_bit < 0) {
 638             for (mp = &t->rn_mklist; x; x = x->rn_dupedkey)
 639                 if (x->rn_mask && (x->rn_bit >= b_leaf) && x->rn_mklist == 0) {
 640                         *mp = m = rn_new_radix_mask(x, 0);
 641                         if (m)
 642                                 mp = &m->rm_mklist;
 643                 }
 644         } else if (x->rn_mklist) {
 645                 /*
 646                  * Skip over masks whose index is > that of new node
 647                  */
 648                 for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist)
 649                         if (m->rm_bit >= b_leaf)
 650                                 break;
 651                 t->rn_mklist = m; *mp = 0;
 652         }
 653 on2:
 654         /* Add new route to highest possible ancestor's list */
 655         if ((netmask == 0) || (b > t->rn_bit ))
 656                 return tt; /* can't lift at all */
 657         b_leaf = tt->rn_bit;
 658         do {
 659                 x = t;
 660                 t = t->rn_parent;
 661         } while (b <= t->rn_bit && x != top);
 662         /*
 663          * Search through routes associated with node to
 664          * insert new route according to index.
 665          * Need same criteria as when sorting dupedkeys to avoid
 666          * double loop on deletion.
 667          */
 668         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist) {
 669                 if (m->rm_bit < b_leaf)
 670                         continue;
 671                 if (m->rm_bit > b_leaf)
 672                         break;
 673                 if (m->rm_flags & RNF_NORMAL) {
 674                         mmask = m->rm_leaf->rn_mask;
 675                         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 676                             log(LOG_ERR,
 677                                 "Non-unique normal route, mask not entered\n");
 678                                 return tt;
 679                         }
 680                 } else
 681                         mmask = m->rm_mask;
 682                 if (mmask == netmask) {
 683                         m->rm_refs++;
 684                         tt->rn_mklist = m;
 685                         return tt;
 686                 }
 687                 if (rn_refines(netmask, mmask)
 688                     || rn_lexobetter(netmask, mmask))
 689                         break;
 690         }
 691         *mp = rn_new_radix_mask(tt, *mp);
 692         return tt;
 693 }
 694
 695 struct radix_node *
 696 rn_delete(v_arg, netmask_arg, head)
 697         void *v_arg, *netmask_arg;
 698         struct radix_node_head *head;
 699 {
 700         struct radix_node *t, *p, *x, *tt;
 701         struct radix_mask *m, *saved_m, **mp;
 702         struct radix_node *dupedkey, *saved_tt, *top;
 703         caddr_t v, netmask;
 704         int b, head_off, vlen;
 705
 706         v = v_arg;
 707         netmask = netmask_arg;
 708         x = head->rnh_treetop;
 709         tt = rn_search(v, x);
 710         head_off = x->rn_offset;
 711         vlen =  *(u_char *)v;
 712         saved_tt = tt;
 713         top = x;
 714         if (tt == 0 ||
 715             Bcmp(v + head_off, tt->rn_key + head_off, vlen - head_off))
 716                 return (0);
 717         /*
 718          * Delete our route from mask lists.
 719          */
 720         if (netmask) {
 721                 if ((x = rn_addmask(netmask, 1, head_off)) == 0)
 722                         return (0);
 723                 netmask = x->rn_key;
 724                 while (tt->rn_mask != netmask)
 725                         if ((tt = tt->rn_dupedkey) == 0)
 726                                 return (0);
 727         }
 728         if (tt->rn_mask == 0 || (saved_m = m = tt->rn_mklist) == 0)
 729                 goto on1;
 730         if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL) {
 731                 if (m->rm_leaf != tt || m->rm_refs > 0) {
 732                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
 733                         return 0;  /* dangling ref could cause disaster */
 734                 }
 735         } else {
 736                 if (m->rm_mask != tt->rn_mask) {
 737                         log(LOG_ERR, "rn_delete: inconsistent annotation\n");
 738                         goto on1;
 739                 }
 740                 if (--m->rm_refs >= 0)
 741                         goto on1;
 742         }
 743         b = -1 - tt->rn_bit;
 744         t = saved_tt->rn_parent;
 745         if (b > t->rn_bit)
 746                 goto on1; /* Wasn't lifted at all */
 747         do {
 748                 x = t;
 749                 t = t->rn_parent;
 750         } while (b <= t->rn_bit && x != top);
 751         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp); mp = &m->rm_mklist)
 752                 if (m == saved_m) {
 753                         *mp = m->rm_mklist;
 754                         MKFree(m);
 755                         break;
 756                 }
 757         if (m == 0) {
 758                 log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find our annotation\n");
 759                 if (tt->rn_flags & RNF_NORMAL)
 760                         return (0); /* Dangling ref to us */
 761         }
 762 on1:
 763         /*
 764          * Eliminate us from tree
 765          */
 766         if (tt->rn_flags & RNF_ROOT)
 767                 return (0);
 768 #ifdef RN_DEBUG
 769         /* Get us out of the creation list */
 770         for (t = rn_clist; t && t->rn_ybro != tt; t = t->rn_ybro) {}
 771         if (t) t->rn_ybro = tt->rn_ybro;
 772 #endif
 773         t = tt->rn_parent;
 774         dupedkey = saved_tt->rn_dupedkey;
 775         if (dupedkey) {
 776                 /*
 777                  * at this point, tt is the deletion target and saved_tt
 778                  * is the head of the dupekey chain
 779                  */
 780                 if (tt == saved_tt) {
 781                         /* remove from head of chain */
 782                         x = dupedkey; x->rn_parent = t;
 783                         if (t->rn_left == tt)
 784                                 t->rn_left = x;
 785                         else
 786                                 t->rn_right = x;
 787                 } else {
 788                         /* find node in front of tt on the chain */
 789                         for (x = p = saved_tt; p && p->rn_dupedkey != tt;)
 790                                 p = p->rn_dupedkey;
 791                         if (p) {
 792                                 p->rn_dupedkey = tt->rn_dupedkey;
 793                                 if (tt->rn_dupedkey)            /* parent */
 794                                         tt->rn_dupedkey->rn_parent = p;
 795                                                                 /* parent */
 796                         } else log(LOG_ERR, "rn_delete: couldn't find us\n");
 797                 }
 798                 t = tt + 1;
 799                 if  (t->rn_flags & RNF_ACTIVE) {
 800 #ifndef RN_DEBUG
 801                         *++x = *t;
 802                         p = t->rn_parent;
 803 #else
 804                         b = t->rn_info;
 805                         *++x = *t;
 806                         t->rn_info = b;
 807                         p = t->rn_parent;
 808 #endif
 809                         if (p->rn_left == t)
 810                                 p->rn_left = x;
 811                         else
 812                                 p->rn_right = x;
 813                         x->rn_left->rn_parent = x;
 814                         x->rn_right->rn_parent = x;
 815                 }
 816                 goto out;
 817         }
 818         if (t->rn_left == tt)
 819                 x = t->rn_right;
 820         else
 821                 x = t->rn_left;
 822         p = t->rn_parent;
 823         if (p->rn_right == t)
 824                 p->rn_right = x;
 825         else
 826                 p->rn_left = x;
 827         x->rn_parent = p;
 828         /*
 829          * Demote routes attached to us.
 830          */
 831         if (t->rn_mklist) {
 832                 if (x->rn_bit >= 0) {
 833                         for (mp = &x->rn_mklist; (m = *mp);)
 834                                 mp = &m->rm_mklist;
 835                         *mp = t->rn_mklist;
 836                 } else {
 837                         /* If there are any key,mask pairs in a sibling
 838                            duped-key chain, some subset will appear sorted
 839                            in the same order attached to our mklist */
 840                         for (m = t->rn_mklist; m && x; x = x->rn_dupedkey)
 841                                 if (m == x->rn_mklist) {
 842                                         struct radix_mask *mm = m->rm_mklist;
 843                                         x->rn_mklist = 0;
 844                                         if (--(m->rm_refs) < 0)
 845                                                 MKFree(m);
 846                                         m = mm;
 847                                 }
 848                         if (m)
 849                                 log(LOG_ERR,
 850                                     "rn_delete: Orphaned Mask %p at %p\n",
 851                                     (void *)m, (void *)x);
 852                 }
 853         }
 854         /*
 855          * We may be holding an active internal node in the tree.
 856          */
 857         x = tt + 1;
 858         if (t != x) {
 859 #ifndef RN_DEBUG
 860                 *t = *x;
 861 #else
 862                 b = t->rn_info;
 863                 *t = *x;
 864                 t->rn_info = b;
 865 #endif
 866                 t->rn_left->rn_parent = t;
 867                 t->rn_right->rn_parent = t;
 868                 p = x->rn_parent;
 869                 if (p->rn_left == x)
 870                         p->rn_left = t;
 871                 else
 872                         p->rn_right = t;
 873         }
 874 out:
 875         tt->rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
 876         tt[1].rn_flags &= ~RNF_ACTIVE;
 877         return (tt);
 878 }
 879
 880 /*
 881  * This is the same as rn_walktree() except for the parameters and the
 882  * exit.
 883  */
 884 static int
 885 rn_walktree_from(h, a, m, f, w)
 886         struct radix_node_head *h;
 887         void *a, *m;
 888         walktree_f_t *f;
 889         void *w;
 890 {
 891         int error;
 892         struct radix_node *base, *next;
 893         u_char *xa = (u_char *)a;
 894         u_char *xm = (u_char *)m;
 895         struct radix_node *rn, *last = 0 /* shut up gcc */;
 896         int stopping = 0;
 897         int lastb;
 898
 899         /*
 900          * rn_search_m is sort-of-open-coded here.
 901          */
 902         /* printf("about to search\n"); */
 903         for (rn = h->rnh_treetop; rn->rn_bit >= 0; ) {
 904                 last = rn;
 905                 /* printf("rn_bit %d, rn_bmask %x, xm[rn_offset] %x\n",
 906                        rn->rn_bit, rn->rn_bmask, xm[rn->rn_offset]); */
 907                 if (!(rn->rn_bmask & xm[rn->rn_offset])) {
 908                         break;
 909                 }
 910                 if (rn->rn_bmask & xa[rn->rn_offset]) {
 911                         rn = rn->rn_right;
 912                 } else {
 913                         rn = rn->rn_left;
 914                 }
 915         }
 916         /* printf("done searching\n"); */
 917
 918         /*
 919          * Two cases: either we stepped off the end of our mask,
 920          * in which case last == rn, or we reached a leaf, in which
 921          * case we want to start from the last node we looked at.
 922          * Either way, last is the node we want to start from.
 923          */
 924         rn = last;
 925         lastb = rn->rn_bit;
 926
 927         /* printf("rn %p, lastb %d\n", rn, lastb);*/
 928
 929         /*
 930          * This gets complicated because we may delete the node
 931          * while applying the function f to it, so we need to calculate
 932          * the successor node in advance.
 933          */
 934         while (rn->rn_bit >= 0)
 935                 rn = rn->rn_left;
 936
 937         while (!stopping) {
 938                 /* printf("node %p (%d)\n", rn, rn->rn_bit); */
 939                 base = rn;
 940                 /* If at right child go back up, otherwise, go right */
 941                 while (rn->rn_parent->rn_right == rn
 942                        && !(rn->rn_flags & RNF_ROOT)) {
 943                         rn = rn->rn_parent;
 944
 945                         /* if went up beyond last, stop */
 946                         if (rn->rn_bit < lastb) {
 947                                 stopping = 1;
 948                                 /* printf("up too far\n"); */
 949                         }
 950                 }
 951
 952                 /* Find the next *leaf* since next node might vanish, too */
 953                 for (rn = rn->rn_parent->rn_right; rn->rn_bit >= 0;)
 954                         rn = rn->rn_left;
 955                 next = rn;
 956                 /* Process leaves */
 957                 while ((rn = base) != 0) {
 958                         base = rn->rn_dupedkey;
 959                         /* printf("leaf %p\n", rn); */
 960                         if (!(rn->rn_flags & RNF_ROOT)
 961                             && (error = (*f)(rn, w)))
 962                                 return (error);
 963                 }
 964                 rn = next;
 965
 966                 if (rn->rn_flags & RNF_ROOT) {
 967                         /* printf("root, stopping"); */
 968                         stopping = 1;
 969                 }
 970
 971         }
 972         return 0;
 973 }
 974
 975 static int
 976 rn_walktree(h, f, w)
 977         struct radix_node_head *h;
 978         walktree_f_t *f;
 979         void *w;
 980 {
 981         int error;
 982         struct radix_node *base, *next;
 983         struct radix_node *rn = h->rnh_treetop;
 984         /*
 985          * This gets complicated because we may delete the node
 986          * while applying the function f to it, so we need to calculate
 987          * the successor node in advance.
 988          */
 989         /* First time through node, go left */
 990         while (rn->rn_bit >= 0)
 991                 rn = rn->rn_left;
 992         for (;;) {
 993                 base = rn;
 994                 /* If at right child go back up, otherwise, go right */
 995                 while (rn->rn_parent->rn_right == rn
 996                        && (rn->rn_flags & RNF_ROOT) == 0)
 997                         rn = rn->rn_parent;
 998                 /* Find the next *leaf* since next node might vanish, too */
 999                 for (rn = rn->rn_parent->rn_right; rn->rn_bit >= 0;)
1000                         rn = rn->rn_left;
1001                 next = rn;
1002                 /* Process leaves */
1003                 while ((rn = base)) {
1004                         base = rn->rn_dupedkey;
1005                         if (!(rn->rn_flags & RNF_ROOT)
1006                             && (error = (*f)(rn, w)))
1007                                 return (error);
1008                 }
1009                 rn = next;
1010                 if (rn->rn_flags & RNF_ROOT)
1011                         return (0);
1012         }
1013         /* NOTREACHED */
1014 }
1015
1016 int
1017 rn_inithead(head, off)
1018         void **head;
1019         int off;
1020 {
1021         struct radix_node_head *rnh;
1022         struct radix_node *t, *tt, *ttt;
1023         if (*head)
1024                 return (1);
1025         R_Malloc(rnh, struct radix_node_head *, sizeof (*rnh));
1026         if (rnh == 0)
1027                 return (0);
1028         Bzero(rnh, sizeof (*rnh));
1029         *head = rnh;
1030         t = rn_newpair(rn_zeros, off, rnh->rnh_nodes);
1031         ttt = rnh->rnh_nodes + 2;
1032         t->rn_right = ttt;
1033         t->rn_parent = t;
1034         tt = t->rn_left;
1035         tt->rn_flags = t->rn_flags = RNF_ROOT | RNF_ACTIVE;
1036         tt->rn_bit = -1 - off;
1037         *ttt = *tt;
1038         ttt->rn_key = rn_ones;
1039         rnh->rnh_addaddr = rn_addroute;
1040         rnh->rnh_deladdr = rn_delete;
1041         rnh->rnh_matchaddr = rn_match;
1042         rnh->rnh_lookup = rn_lookup;
1043         rnh->rnh_walktree = rn_walktree;
1044         rnh->rnh_walktree_from = rn_walktree_from;
1045         rnh->rnh_treetop = t;
1046         return (1);
1047 }
1048
1049 void
1050 rn_init()
1051 {
1052         char *cp, *cplim;
1053 #ifdef _KERNEL
1054         struct domain *dom;
1055
1056         for (dom = domains; dom; dom = dom->dom_next)
1057                 if (dom->dom_maxrtkey > max_keylen)
1058                         max_keylen = dom->dom_maxrtkey;
1059 #endif
1060         if (max_keylen == 0) {
1061                 log(LOG_ERR,
1062                     "rn_init: radix functions require max_keylen be set\n");
1063                 return;
1064         }
1065         R_Malloc(rn_zeros, char *, 3 * max_keylen);
1066         if (rn_zeros == NULL)
1067                 panic("rn_init");
1068         Bzero(rn_zeros, 3 * max_keylen);
1069         rn_ones = cp = rn_zeros + max_keylen;
1070         addmask_key = cplim = rn_ones + max_keylen;
1071         while (cp < cplim)
1072                 *cp++ = -1;
1073         if (rn_inithead((void **)&mask_rnhead, 0) == 0)
1074                 panic("rn_init 2");
1075 }