Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * net/core/dst.c Protocol independent destination cache.
3 : : *
4 : : * Authors: Alexey Kuznetsov, <kuznet@ms2.inr.ac.ru>
5 : : *
6 : : */
7 : :
8 : : #include <linux/bitops.h>
9 : : #include <linux/errno.h>
10 : : #include <linux/init.h>
11 : : #include <linux/kernel.h>
12 : : #include <linux/workqueue.h>
13 : : #include <linux/mm.h>
14 : : #include <linux/module.h>
15 : : #include <linux/slab.h>
16 : : #include <linux/netdevice.h>
17 : : #include <linux/skbuff.h>
18 : : #include <linux/string.h>
19 : : #include <linux/types.h>
20 : : #include <net/net_namespace.h>
21 : : #include <linux/sched.h>
22 : : #include <linux/prefetch.h>
23 : :
24 : : #include <net/dst.h>
25 : :
26 : : /*
27 : : * Theory of operations:
28 : : * 1) We use a list, protected by a spinlock, to add
29 : : * new entries from both BH and non-BH context.
30 : : * 2) In order to keep spinlock held for a small delay,
31 : : * we use a second list where are stored long lived
32 : : * entries, that are handled by the garbage collect thread
33 : : * fired by a workqueue.
34 : : * 3) This list is guarded by a mutex,
35 : : * so that the gc_task and dst_dev_event() can be synchronized.
36 : : */
37 : :
38 : : /*
39 : : * We want to keep lock & list close together
40 : : * to dirty as few cache lines as possible in __dst_free().
41 : : * As this is not a very strong hint, we dont force an alignment on SMP.
42 : : */
43 : : static struct {
44 : : spinlock_t lock;
45 : : struct dst_entry *list;
46 : : unsigned long timer_inc;
47 : : unsigned long timer_expires;
48 : : } dst_garbage = {
49 : : .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(dst_garbage.lock),
50 : : .timer_inc = DST_GC_MAX,
51 : : };
52 : : static void dst_gc_task(struct work_struct *work);
53 : : static void ___dst_free(struct dst_entry *dst);
54 : :
55 : : static DECLARE_DELAYED_WORK(dst_gc_work, dst_gc_task);
56 : :
57 : : static DEFINE_MUTEX(dst_gc_mutex);
58 : : /*
59 : : * long lived entries are maintained in this list, guarded by dst_gc_mutex
60 : : */
61 : : static struct dst_entry *dst_busy_list;
62 : :
63 : 0 : static void dst_gc_task(struct work_struct *work)
64 : : {
65 : : int delayed = 0;
66 : : int work_performed = 0;
67 : : unsigned long expires = ~0L;
68 : : struct dst_entry *dst, *next, head;
69 : : struct dst_entry *last = &head;
70 : :
71 : 0 : mutex_lock(&dst_gc_mutex);
72 : 0 : next = dst_busy_list;
73 : :
74 : : loop:
75 [ # # ]: 0 : while ((dst = next) != NULL) {
76 : 0 : next = dst->next;
77 : 0 : prefetch(&next->next);
78 : 0 : cond_resched();
79 [ # # ]: 0 : if (likely(atomic_read(&dst->__refcnt))) {
80 : 0 : last->next = dst;
81 : : last = dst;
82 : 0 : delayed++;
83 : 0 : continue;
84 : : }
85 : 0 : work_performed++;
86 : :
87 : 0 : dst = dst_destroy(dst);
88 [ # # ]: 0 : if (dst) {
89 : : /* NOHASH and still referenced. Unless it is already
90 : : * on gc list, invalidate it and add to gc list.
91 : : *
92 : : * Note: this is temporary. Actually, NOHASH dst's
93 : : * must be obsoleted when parent is obsoleted.
94 : : * But we do not have state "obsoleted, but
95 : : * referenced by parent", so it is right.
96 : : */
97 [ # # ]: 0 : if (dst->obsolete > 0)
98 : 0 : continue;
99 : :
100 : : ___dst_free(dst);
101 : 0 : dst->next = next;
102 : : next = dst;
103 : : }
104 : : }
105 : :
106 : : spin_lock_bh(&dst_garbage.lock);
107 : 0 : next = dst_garbage.list;
108 [ # # ]: 0 : if (next) {
109 : 0 : dst_garbage.list = NULL;
110 : : spin_unlock_bh(&dst_garbage.lock);
111 : : goto loop;
112 : : }
113 : 0 : last->next = NULL;
114 : 0 : dst_busy_list = head.next;
115 [ # # ]: 0 : if (!dst_busy_list)
116 : 0 : dst_garbage.timer_inc = DST_GC_MAX;
117 : : else {
118 : : /*
119 : : * if we freed less than 1/10 of delayed entries,
120 : : * we can sleep longer.
121 : : */
122 [ # # ]: 0 : if (work_performed <= delayed/10) {
123 : 0 : dst_garbage.timer_expires += dst_garbage.timer_inc;
124 [ # # ]: 0 : if (dst_garbage.timer_expires > DST_GC_MAX)
125 : 0 : dst_garbage.timer_expires = DST_GC_MAX;
126 : 0 : dst_garbage.timer_inc += DST_GC_INC;
127 : : } else {
128 : 0 : dst_garbage.timer_inc = DST_GC_INC;
129 : 0 : dst_garbage.timer_expires = DST_GC_MIN;
130 : : }
131 : 0 : expires = dst_garbage.timer_expires;
132 : : /*
133 : : * if the next desired timer is more than 4 seconds in the
134 : : * future then round the timer to whole seconds
135 : : */
136 [ # # ]: 0 : if (expires > 4*HZ)
137 : 0 : expires = round_jiffies_relative(expires);
138 : : schedule_delayed_work(&dst_gc_work, expires);
139 : : }
140 : :
141 : : spin_unlock_bh(&dst_garbage.lock);
142 : 0 : mutex_unlock(&dst_gc_mutex);
143 : 0 : }
144 : :
145 : 0 : int dst_discard(struct sk_buff *skb)
146 : : {
147 : 0 : kfree_skb(skb);
148 : 0 : return 0;
149 : : }
150 : : EXPORT_SYMBOL(dst_discard);
151 : :
152 : : const u32 dst_default_metrics[RTAX_MAX + 1] = {
153 : : /* This initializer is needed to force linker to place this variable
154 : : * into const section. Otherwise it might end into bss section.
155 : : * We really want to avoid false sharing on this variable, and catch
156 : : * any writes on it.
157 : : */
158 : : [RTAX_MAX] = 0xdeadbeef,
159 : : };
160 : :
161 : :
162 : 0 : void *dst_alloc(struct dst_ops *ops, struct net_device *dev,
163 : : int initial_ref, int initial_obsolete, unsigned short flags)
164 : : {
165 : : struct dst_entry *dst;
166 : :
167 [ + + ][ - + ]: 954 : if (ops->gc && dst_entries_get_fast(ops) > ops->gc_thresh) {
168 [ # # ]: 0 : if (ops->gc(ops))
169 : : return NULL;
170 : : }
171 : 849 : dst = kmem_cache_alloc(ops->kmem_cachep, GFP_ATOMIC);
172 [ + - ]: 849 : if (!dst)
173 : : return NULL;
174 : 849 : dst->child = NULL;
175 : 849 : dst->dev = dev;
176 [ + - ]: 849 : if (dev)
177 : : dev_hold(dev);
178 : 849 : dst->ops = ops;
179 : : dst_init_metrics(dst, dst_default_metrics, true);
180 : 849 : dst->expires = 0UL;
181 : 849 : dst->path = dst;
182 : 849 : dst->from = NULL;
183 : : #ifdef CONFIG_XFRM
184 : 849 : dst->xfrm = NULL;
185 : : #endif
186 : 849 : dst->input = dst_discard;
187 : 849 : dst->output = dst_discard;
188 : 849 : dst->error = 0;
189 : 849 : dst->obsolete = initial_obsolete;
190 : 849 : dst->header_len = 0;
191 : 849 : dst->trailer_len = 0;
192 : : #ifdef CONFIG_IP_ROUTE_CLASSID
193 : : dst->tclassid = 0;
194 : : #endif
195 : 849 : atomic_set(&dst->__refcnt, initial_ref);
196 : 849 : dst->__use = 0;
197 : 849 : dst->lastuse = jiffies;
198 : 849 : dst->flags = flags;
199 : 849 : dst->pending_confirm = 0;
200 : 849 : dst->next = NULL;
201 [ + - ]: 849 : if (!(flags & DST_NOCOUNT))
202 : : dst_entries_add(ops, 1);
203 : 849 : return dst;
204 : : }
205 : : EXPORT_SYMBOL(dst_alloc);
206 : :
207 : : static void ___dst_free(struct dst_entry *dst)
208 : : {
209 : : /* The first case (dev==NULL) is required, when
210 : : protocol module is unloaded.
211 : : */
212 [ # # ][ # # ]: 0 : if (dst->dev == NULL || !(dst->dev->flags&IFF_UP))
[ # # ][ # # ]
213 : 0 : dst->input = dst->output = dst_discard;
214 : 0 : dst->obsolete = DST_OBSOLETE_DEAD;
215 : : }
216 : :
217 : 0 : void __dst_free(struct dst_entry *dst)
218 : : {
219 : : spin_lock_bh(&dst_garbage.lock);
220 : : ___dst_free(dst);
221 : 0 : dst->next = dst_garbage.list;
222 : 0 : dst_garbage.list = dst;
223 [ # # ]: 0 : if (dst_garbage.timer_inc > DST_GC_INC) {
224 : 0 : dst_garbage.timer_inc = DST_GC_INC;
225 : 0 : dst_garbage.timer_expires = DST_GC_MIN;
226 : 0 : mod_delayed_work(system_wq, &dst_gc_work,
227 : : dst_garbage.timer_expires);
228 : : }
229 : : spin_unlock_bh(&dst_garbage.lock);
230 : 0 : }
231 : : EXPORT_SYMBOL(__dst_free);
232 : :
233 : 0 : struct dst_entry *dst_destroy(struct dst_entry * dst)
234 : : {
235 : : struct dst_entry *child;
236 : :
237 : 842 : smp_rmb();
238 : :
239 : : again:
240 : 842 : child = dst->child;
241 : :
242 [ + - ]: 1684 : if (!(dst->flags & DST_NOCOUNT))
243 : 842 : dst_entries_add(dst->ops, -1);
244 : :
245 [ + - ]: 842 : if (dst->ops->destroy)
246 : 842 : dst->ops->destroy(dst);
247 [ + - ]: 842 : if (dst->dev)
248 : : dev_put(dst->dev);
249 : 842 : kmem_cache_free(dst->ops->kmem_cachep, dst);
250 : :
251 : : dst = child;
252 [ - + ]: 842 : if (dst) {
253 : 0 : int nohash = dst->flags & DST_NOHASH;
254 : :
255 [ # # ]: 0 : if (atomic_dec_and_test(&dst->__refcnt)) {
256 : : /* We were real parent of this dst, so kill child. */
257 [ # # ]: 0 : if (nohash)
258 : : goto again;
259 : : } else {
260 : : /* Child is still referenced, return it for freeing. */
261 [ # # ]: 0 : if (nohash)
262 : 0 : return dst;
263 : : /* Child is still in his hash table */
264 : : }
265 : : }
266 : : return NULL;
267 : : }
268 : : EXPORT_SYMBOL(dst_destroy);
269 : :
270 : 0 : void dst_release(struct dst_entry *dst)
271 : : {
272 [ + + ]: 12534 : if (dst) {
273 : : int newrefcnt;
274 : :
275 : 12040 : newrefcnt = atomic_dec_return(&dst->__refcnt);
276 [ - + ]: 12040 : WARN_ON(newrefcnt < 0);
277 [ + + ][ + + ]: 12040 : if (unlikely(dst->flags & DST_NOCACHE) && !newrefcnt) {
278 : 736 : dst = dst_destroy(dst);
279 [ - + ]: 736 : if (dst)
280 : 0 : __dst_free(dst);
281 : : }
282 : : }
283 : 0 : }
284 : : EXPORT_SYMBOL(dst_release);
285 : :
286 : 0 : u32 *dst_cow_metrics_generic(struct dst_entry *dst, unsigned long old)
287 : : {
288 : : u32 *p = kmalloc(sizeof(u32) * RTAX_MAX, GFP_ATOMIC);
289 : :
290 [ # # ]: 0 : if (p) {
291 : 0 : u32 *old_p = __DST_METRICS_PTR(old);
292 : : unsigned long prev, new;
293 : :
294 : 0 : memcpy(p, old_p, sizeof(u32) * RTAX_MAX);
295 : :
296 : 0 : new = (unsigned long) p;
297 : 0 : prev = cmpxchg(&dst->_metrics, old, new);
298 : :
299 [ # # ]: 0 : if (prev != old) {
300 : 0 : kfree(p);
301 : 0 : p = __DST_METRICS_PTR(prev);
302 [ # # ]: 0 : if (prev & DST_METRICS_READ_ONLY)
303 : : p = NULL;
304 : : }
305 : : }
306 : 0 : return p;
307 : : }
308 : : EXPORT_SYMBOL(dst_cow_metrics_generic);
309 : :
310 : : /* Caller asserts that dst_metrics_read_only(dst) is false. */
311 : 0 : void __dst_destroy_metrics_generic(struct dst_entry *dst, unsigned long old)
312 : : {
313 : : unsigned long prev, new;
314 : :
315 : 0 : new = ((unsigned long) dst_default_metrics) | DST_METRICS_READ_ONLY;
316 : 0 : prev = cmpxchg(&dst->_metrics, old, new);
317 [ # # ]: 0 : if (prev == old)
318 : 0 : kfree(__DST_METRICS_PTR(old));
319 : 0 : }
320 : : EXPORT_SYMBOL(__dst_destroy_metrics_generic);
321 : :
322 : : /**
323 : : * __skb_dst_set_noref - sets skb dst, without a reference
324 : : * @skb: buffer
325 : : * @dst: dst entry
326 : : * @force: if force is set, use noref version even for DST_NOCACHE entries
327 : : *
328 : : * Sets skb dst, assuming a reference was not taken on dst
329 : : * skb_dst_drop() should not dst_release() this dst
330 : : */
331 : 0 : void __skb_dst_set_noref(struct sk_buff *skb, struct dst_entry *dst, bool force)
332 : : {
333 : : WARN_ON(!rcu_read_lock_held() && !rcu_read_lock_bh_held());
334 : : /* If dst not in cache, we must take a reference, because
335 : : * dst_release() will destroy dst as soon as its refcount becomes zero
336 : : */
337 [ + + ][ + - ]: 127914 : if (unlikely((dst->flags & DST_NOCACHE) && !force)) {
338 : : dst_hold(dst);
339 : : skb_dst_set(skb, dst);
340 : : } else {
341 : 127746 : skb->_skb_refdst = (unsigned long)dst | SKB_DST_NOREF;
342 : : }
343 : 127914 : }
344 : : EXPORT_SYMBOL(__skb_dst_set_noref);
345 : :
346 : : /* Dirty hack. We did it in 2.2 (in __dst_free),
347 : : * we have _very_ good reasons not to repeat
348 : : * this mistake in 2.3, but we have no choice
349 : : * now. _It_ _is_ _explicit_ _deliberate_
350 : : * _race_ _condition_.
351 : : *
352 : : * Commented and originally written by Alexey.
353 : : */
354 : 0 : static void dst_ifdown(struct dst_entry *dst, struct net_device *dev,
355 : : int unregister)
356 : : {
357 [ # # ]: 0 : if (dst->ops->ifdown)
358 : 0 : dst->ops->ifdown(dst, dev, unregister);
359 : :
360 [ # # ]: 0 : if (dev != dst->dev)
361 : 0 : return;
362 : :
363 [ # # ]: 0 : if (!unregister) {
364 : 0 : dst->input = dst->output = dst_discard;
365 : : } else {
366 : 0 : dst->dev = dev_net(dst->dev)->loopback_dev;
367 : : dev_hold(dst->dev);
368 : : dev_put(dev);
369 : : }
370 : : }
371 : :
372 : 0 : static int dst_dev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event,
373 : : void *ptr)
374 : : {
375 : : struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
376 : : struct dst_entry *dst, *last = NULL;
377 : :
378 [ # # ]: 0 : switch (event) {
379 : : case NETDEV_UNREGISTER_FINAL:
380 : : case NETDEV_DOWN:
381 : 0 : mutex_lock(&dst_gc_mutex);
382 [ # # ]: 0 : for (dst = dst_busy_list; dst; dst = dst->next) {
383 : : last = dst;
384 : 0 : dst_ifdown(dst, dev, event != NETDEV_DOWN);
385 : : }
386 : :
387 : : spin_lock_bh(&dst_garbage.lock);
388 : 0 : dst = dst_garbage.list;
389 : 0 : dst_garbage.list = NULL;
390 : : spin_unlock_bh(&dst_garbage.lock);
391 : :
392 [ # # ]: 0 : if (last)
393 : 0 : last->next = dst;
394 : : else
395 : 0 : dst_busy_list = dst;
396 [ # # ]: 0 : for (; dst; dst = dst->next)
397 : 0 : dst_ifdown(dst, dev, event != NETDEV_DOWN);
398 : 0 : mutex_unlock(&dst_gc_mutex);
399 : 0 : break;
400 : : }
401 : 0 : return NOTIFY_DONE;
402 : : }
403 : :
404 : : static struct notifier_block dst_dev_notifier = {
405 : : .notifier_call = dst_dev_event,
406 : : .priority = -10, /* must be called after other network notifiers */
407 : : };
408 : :
409 : 0 : void __init dst_init(void)
410 : : {
411 : 0 : register_netdevice_notifier(&dst_dev_notifier);
412 : 0 : }
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