kernel/bpf/lpm_trie.c

   1 /*
   2  * Longest prefix match list implementation
   3  *
   4  * Copyright (c) 2016,2017 Daniel Mack
   5  * Copyright (c) 2016 David Herrmann
   6  *
   7  * This file is subject to the terms and conditions of version 2 of the GNU
   8  * General Public License.  See the file COPYING in the main directory of the
   9  * Linux distribution for more details.
  10  */
  11
  12 #include <linux/bpf.h>
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/spinlock.h>
  16 #include <linux/vmalloc.h>
  17 #include <net/ipv6.h>
  18
  19 /* Intermediate node */
  20 #define LPM_TREE_NODE_FLAG_IM BIT(0)
  21
  22 struct lpm_trie_node;
  23
  24 struct lpm_trie_node {
  25         struct rcu_head rcu;
  26         struct lpm_trie_node __rcu      *child[2];
  27         u32                             prefixlen;
  28         u32                             flags;
  29         u8                              data[0];
  30 };
  31
  32 struct lpm_trie {
  33         struct bpf_map                  map;
  34         struct lpm_trie_node __rcu      *root;
  35         size_t                          n_entries;
  36         size_t                          max_prefixlen;
  37         size_t                          data_size;
  38         raw_spinlock_t                  lock;
  39 };
  40
  41 /* This trie implements a longest prefix match algorithm that can be used to
  42  * match IP addresses to a stored set of ranges.
  43  *
  44  * Data stored in @data of struct bpf_lpm_key and struct lpm_trie_node is
  45  * interpreted as big endian, so data[0] stores the most significant byte.
  46  *
  47  * Match ranges are internally stored in instances of struct lpm_trie_node
  48  * which each contain their prefix length as well as two pointers that may
  49  * lead to more nodes containing more specific matches. Each node also stores
  50  * a value that is defined by and returned to userspace via the update_elem
  51  * and lookup functions.
  52  *
  53  * For instance, let's start with a trie that was created with a prefix length
  54  * of 32, so it can be used for IPv4 addresses, and one single element that
  55  * matches 192.168.0.0/16. The data array would hence contain
  56  * [0xc0, 0xa8, 0x00, 0x00] in big-endian notation. This documentation will
  57  * stick to IP-address notation for readability though.
  58  *
  59  * As the trie is empty initially, the new node (1) will be places as root
  60  * node, denoted as (R) in the example below. As there are no other node, both
  61  * child pointers are %NULL.
  62  *
  63  *              +----------------+
  64  *              |       (1)  (R) |
  65  *              | 192.168.0.0/16 |
  66  *              |    value: 1    |
  67  *              |   [0]    [1]   |
  68  *              +----------------+
  69  *
  70  * Next, let's add a new node (2) matching 192.168.0.0/24. As there is already
  71  * a node with the same data and a smaller prefix (ie, a less specific one),
  72  * node (2) will become a child of (1). In child index depends on the next bit
  73  * that is outside of what (1) matches, and that bit is 0, so (2) will be
  74  * child[0] of (1):
  75  *
  76  *              +----------------+
  77  *              |       (1)  (R) |
  78  *              | 192.168.0.0/16 |
  79  *              |    value: 1    |
  80  *              |   [0]    [1]   |
  81  *              +----------------+
  82  *                   |
  83  *    +----------------+
  84  *    |       (2)      |
  85  *    | 192.168.0.0/24 |
  86  *    |    value: 2    |
  87  *    |   [0]    [1]   |
  88  *    +----------------+
  89  *
  90  * The child[1] slot of (1) could be filled with another node which has bit #17
  91  * (the next bit after the ones that (1) matches on) set to 1. For instance,
  92  * 192.168.128.0/24:
  93  *
  94  *              +----------------+
  95  *              |       (1)  (R) |
  96  *              | 192.168.0.0/16 |
  97  *              |    value: 1    |
  98  *              |   [0]    [1]   |
  99  *              +----------------+
 100  *                   |      |
 101  *    +----------------+  +------------------+
 102  *    |       (2)      |  |        (3)       |
 103  *    | 192.168.0.0/24 |  | 192.168.128.0/24 |
 104  *    |    value: 2    |  |     value: 3     |
 105  *    |   [0]    [1]   |  |    [0]    [1]    |
 106  *    +----------------+  +------------------+
 107  *
 108  * Let's add another node (4) to the game for 192.168.1.0/24. In order to place
 109  * it, node (1) is looked at first, and because (4) of the semantics laid out
 110  * above (bit #17 is 0), it would normally be attached to (1) as child[0].
 111  * However, that slot is already allocated, so a new node is needed in between.
 112  * That node does not have a value attached to it and it will never be
 113  * returned to users as result of a lookup. It is only there to differentiate
 114  * the traversal further. It will get a prefix as wide as necessary to
 115  * distinguish its two children:
 116  *
 117  *                      +----------------+
 118  *                      |       (1)  (R) |
 119  *                      | 192.168.0.0/16 |
 120  *                      |    value: 1    |
 121  *                      |   [0]    [1]   |
 122  *                      +----------------+
 123  *                           |      |
 124  *            +----------------+  +------------------+
 125  *            |       (4)  (I) |  |        (3)       |
 126  *            | 192.168.0.0/23 |  | 192.168.128.0/24 |
 127  *            |    value: ---  |  |     value: 3     |
 128  *            |   [0]    [1]   |  |    [0]    [1]    |
 129  *            +----------------+  +------------------+
 130  *                 |      |
 131  *  +----------------+  +----------------+
 132  *  |       (2)      |  |       (5)      |
 133  *  | 192.168.0.0/24 |  | 192.168.1.0/24 |
 134  *  |    value: 2    |  |     value: 5   |
 135  *  |   [0]    [1]   |  |   [0]    [1]   |
 136  *  +----------------+  +----------------+
 137  *
 138  * 192.168.1.1/32 would be a child of (5) etc.
 139  *
 140  * An intermediate node will be turned into a 'real' node on demand. In the
 141  * example above, (4) would be re-used if 192.168.0.0/23 is added to the trie.
 142  *
 143  * A fully populated trie would have a height of 32 nodes, as the trie was
 144  * created with a prefix length of 32.
 145  *
 146  * The lookup starts at the root node. If the current node matches and if there
 147  * is a child that can be used to become more specific, the trie is traversed
 148  * downwards. The last node in the traversal that is a non-intermediate one is
 149  * returned.
 150  */
 151
 152 static inline int extract_bit(const u8 *data, size_t index)
 153 {
 154         return !!(data[index / 8] & (1 << (7 - (index % 8))));
 155 }
 156
 157 /**
 158  * longest_prefix_match() - determine the longest prefix
 159  * @trie:       The trie to get internal sizes from
 160  * @node:       The node to operate on
 161  * @key:        The key to compare to @node
 162  *
 163  * Determine the longest prefix of @node that matches the bits in @key.
 164  */
 165 static size_t longest_prefix_match(const struct lpm_trie *trie,
 166                                    const struct lpm_trie_node *node,
 167                                    const struct bpf_lpm_trie_key *key)
 168 {
 169         size_t prefixlen = 0;
 170         size_t i;
 171
 172         for (i = 0; i < trie->data_size; i++) {
 173                 size_t b;
 174
 175                 b = 8 - fls(node->data[i] ^ key->data[i]);
 176                 prefixlen += b;
 177
 178                 if (prefixlen >= node->prefixlen || prefixlen >= key->prefixlen)
 179                         return min(node->prefixlen, key->prefixlen);
 180
 181                 if (b < 8)
 182                         break;
 183         }
 184
 185         return prefixlen;
 186 }
 187
 188 /* Called from syscall or from eBPF program */
 189 static void *trie_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *_key)
 190 {
 191         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
 192         struct lpm_trie_node *node, *found = NULL;
 193         struct bpf_lpm_trie_key *key = _key;
 194
 195         /* Start walking the trie from the root node ... */
 196
 197         for (node = rcu_dereference(trie->root); node;) {
 198                 unsigned int next_bit;
 199                 size_t matchlen;
 200
 201                 /* Determine the longest prefix of @node that matches @key.
 202                  * If it's the maximum possible prefix for this trie, we have
 203                  * an exact match and can return it directly.
 204                  */
 205                 matchlen = longest_prefix_match(trie, node, key);
 206                 if (matchlen == trie->max_prefixlen) {
 207                         found = node;
 208                         break;
 209                 }
 210
 211                 /* If the number of bits that match is smaller than the prefix
 212                  * length of @node, bail out and return the node we have seen
 213                  * last in the traversal (ie, the parent).
 214                  */
 215                 if (matchlen < node->prefixlen)
 216                         break;
 217
 218                 /* Consider this node as return candidate unless it is an
 219                  * artificially added intermediate one.
 220                  */
 221                 if (!(node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM))
 222                         found = node;
 223
 224                 /* If the node match is fully satisfied, let's see if we can
 225                  * become more specific. Determine the next bit in the key and
 226                  * traverse down.
 227                  */
 228                 next_bit = extract_bit(key->data, node->prefixlen);
 229                 node = rcu_dereference(node->child[next_bit]);
 230         }
 231
 232         if (!found)
 233                 return NULL;
 234
 235         return found->data + trie->data_size;
 236 }
 237
 238 static struct lpm_trie_node *lpm_trie_node_alloc(const struct lpm_trie *trie,
 239                                                  const void *value)
 240 {
 241         struct lpm_trie_node *node;
 242         size_t size = sizeof(struct lpm_trie_node) + trie->data_size;
 243
 244         if (value)
 245                 size += trie->map.value_size;
 246
 247         node = kmalloc_node(size, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN,
 248                             trie->map.numa_node);
 249         if (!node)
 250                 return NULL;
 251
 252         node->flags = 0;
 253
 254         if (value)
 255                 memcpy(node->data + trie->data_size, value,
 256                        trie->map.value_size);
 257
 258         return node;
 259 }
 260
 261 /* Called from syscall or from eBPF program */
 262 static int trie_update_elem(struct bpf_map *map,
 263                             void *_key, void *value, u64 flags)
 264 {
 265         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
 266         struct lpm_trie_node *node, *im_node = NULL, *new_node = NULL;
 267         struct lpm_trie_node __rcu **slot;
 268         struct bpf_lpm_trie_key *key = _key;
 269         unsigned long irq_flags;
 270         unsigned int next_bit;
 271         size_t matchlen = 0;
 272         int ret = 0;
 273
 274         if (unlikely(flags > BPF_EXIST))
 275                 return -EINVAL;
 276
 277         if (key->prefixlen > trie->max_prefixlen)
 278                 return -EINVAL;
 279
 280         raw_spin_lock_irqsave(&trie->lock, irq_flags);
 281
 282         /* Allocate and fill a new node */
 283
 284         if (trie->n_entries == trie->map.max_entries) {
 285                 ret = -ENOSPC;
 286                 goto out;
 287         }
 288
 289         new_node = lpm_trie_node_alloc(trie, value);
 290         if (!new_node) {
 291                 ret = -ENOMEM;
 292                 goto out;
 293         }
 294
 295         trie->n_entries++;
 296
 297         new_node->prefixlen = key->prefixlen;
 298         RCU_INIT_POINTER(new_node->child[0], NULL);
 299         RCU_INIT_POINTER(new_node->child[1], NULL);
 300         memcpy(new_node->data, key->data, trie->data_size);
 301
 302         /* Now find a slot to attach the new node. To do that, walk the tree
 303          * from the root and match as many bits as possible for each node until
 304          * we either find an empty slot or a slot that needs to be replaced by
 305          * an intermediate node.
 306          */
 307         slot = &trie->root;
 308
 309         while ((node = rcu_dereference_protected(*slot,
 310                                         lockdep_is_held(&trie->lock)))) {
 311                 matchlen = longest_prefix_match(trie, node, key);
 312
 313                 if (node->prefixlen != matchlen ||
 314                     node->prefixlen == key->prefixlen ||
 315                     node->prefixlen == trie->max_prefixlen)
 316                         break;
 317
 318                 next_bit = extract_bit(key->data, node->prefixlen);
 319                 slot = &node->child[next_bit];
 320         }
 321
 322         /* If the slot is empty (a free child pointer or an empty root),
 323          * simply assign the @new_node to that slot and be done.
 324          */
 325         if (!node) {
 326                 rcu_assign_pointer(*slot, new_node);
 327                 goto out;
 328         }
 329
 330         /* If the slot we picked already exists, replace it with @new_node
 331          * which already has the correct data array set.
 332          */
 333         if (node->prefixlen == matchlen) {
 334                 new_node->child[0] = node->child[0];
 335                 new_node->child[1] = node->child[1];
 336
 337                 if (!(node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM))
 338                         trie->n_entries--;
 339
 340                 rcu_assign_pointer(*slot, new_node);
 341                 kfree_rcu(node, rcu);
 342
 343                 goto out;
 344         }
 345
 346         /* If the new node matches the prefix completely, it must be inserted
 347          * as an ancestor. Simply insert it between @node and *@slot.
 348          */
 349         if (matchlen == key->prefixlen) {
 350                 next_bit = extract_bit(node->data, matchlen);
 351                 rcu_assign_pointer(new_node->child[next_bit], node);
 352                 rcu_assign_pointer(*slot, new_node);
 353                 goto out;
 354         }
 355
 356         im_node = lpm_trie_node_alloc(trie, NULL);
 357         if (!im_node) {
 358                 ret = -ENOMEM;
 359                 goto out;
 360         }
 361
 362         im_node->prefixlen = matchlen;
 363         im_node->flags |= LPM_TREE_NODE_FLAG_IM;
 364         memcpy(im_node->data, node->data, trie->data_size);
 365
 366         /* Now determine which child to install in which slot */
 367         if (extract_bit(key->data, matchlen)) {
 368                 rcu_assign_pointer(im_node->child[0], node);
 369                 rcu_assign_pointer(im_node->child[1], new_node);
 370         } else {
 371                 rcu_assign_pointer(im_node->child[0], new_node);
 372                 rcu_assign_pointer(im_node->child[1], node);
 373         }
 374
 375         /* Finally, assign the intermediate node to the determined spot */
 376         rcu_assign_pointer(*slot, im_node);
 377
 378 out:
 379         if (ret) {
 380                 if (new_node)
 381                         trie->n_entries--;
 382
 383                 kfree(new_node);
 384                 kfree(im_node);
 385         }
 386
 387         raw_spin_unlock_irqrestore(&trie->lock, irq_flags);
 388
 389         return ret;
 390 }
 391
 392 /* Called from syscall or from eBPF program */
 393 static int trie_delete_elem(struct bpf_map *map, void *_key)
 394 {
 395         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
 396         struct bpf_lpm_trie_key *key = _key;
 397         struct lpm_trie_node __rcu **trim, **trim2;
 398         struct lpm_trie_node *node, *parent;
 399         unsigned long irq_flags;
 400         unsigned int next_bit;
 401         size_t matchlen = 0;
 402         int ret = 0;
 403
 404         if (key->prefixlen > trie->max_prefixlen)
 405                 return -EINVAL;
 406
 407         raw_spin_lock_irqsave(&trie->lock, irq_flags);
 408
 409         /* Walk the tree looking for an exact key/length match and keeping
 410          * track of the path we traverse.  We will need to know the node
 411          * we wish to delete, and the slot that points to the node we want
 412          * to delete.  We may also need to know the nodes parent and the
 413          * slot that contains it.
 414          */
 415         trim = &trie->root;
 416         trim2 = trim;
 417         parent = NULL;
 418         while ((node = rcu_dereference_protected(
 419                        *trim, lockdep_is_held(&trie->lock)))) {
 420                 matchlen = longest_prefix_match(trie, node, key);
 421
 422                 if (node->prefixlen != matchlen ||
 423                     node->prefixlen == key->prefixlen)
 424                         break;
 425
 426                 parent = node;
 427                 trim2 = trim;
 428                 next_bit = extract_bit(key->data, node->prefixlen);
 429                 trim = &node->child[next_bit];
 430         }
 431
 432         if (!node || node->prefixlen != key->prefixlen ||
 433             (node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM)) {
 434                 ret = -ENOENT;
 435                 goto out;
 436         }
 437
 438         trie->n_entries--;
 439
 440         /* If the node we are removing has two children, simply mark it
 441          * as intermediate and we are done.
 442          */
 443         if (rcu_access_pointer(node->child[0]) &&
 444             rcu_access_pointer(node->child[1])) {
 445                 node->flags |= LPM_TREE_NODE_FLAG_IM;
 446                 goto out;
 447         }
 448
 449         /* If the parent of the node we are about to delete is an intermediate
 450          * node, and the deleted node doesn't have any children, we can delete
 451          * the intermediate parent as well and promote its other child
 452          * up the tree.  Doing this maintains the invariant that all
 453          * intermediate nodes have exactly 2 children and that there are no
 454          * unnecessary intermediate nodes in the tree.
 455          */
 456         if (parent && (parent->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM) &&
 457             !node->child[0] && !node->child[1]) {
 458                 if (node == rcu_access_pointer(parent->child[0]))
 459                         rcu_assign_pointer(
 460                                 *trim2, rcu_access_pointer(parent->child[1]));
 461                 else
 462                         rcu_assign_pointer(
 463                                 *trim2, rcu_access_pointer(parent->child[0]));
 464                 kfree_rcu(parent, rcu);
 465                 kfree_rcu(node, rcu);
 466                 goto out;
 467         }
 468
 469         /* The node we are removing has either zero or one child. If there
 470          * is a child, move it into the removed node's slot then delete
 471          * the node.  Otherwise just clear the slot and delete the node.
 472          */
 473         if (node->child[0])
 474                 rcu_assign_pointer(*trim, rcu_access_pointer(node->child[0]));
 475         else if (node->child[1])
 476                 rcu_assign_pointer(*trim, rcu_access_pointer(node->child[1]));
 477         else
 478                 RCU_INIT_POINTER(*trim, NULL);
 479         kfree_rcu(node, rcu);
 480
 481 out:
 482         raw_spin_unlock_irqrestore(&trie->lock, irq_flags);
 483
 484         return ret;
 485 }
 486
 487 #define LPM_DATA_SIZE_MAX       256
 488 #define LPM_DATA_SIZE_MIN       1
 489
 490 #define LPM_VAL_SIZE_MAX        (KMALLOC_MAX_SIZE - LPM_DATA_SIZE_MAX - \
 491                                  sizeof(struct lpm_trie_node))
 492 #define LPM_VAL_SIZE_MIN        1
 493
 494 #define LPM_KEY_SIZE(X)         (sizeof(struct bpf_lpm_trie_key) + (X))
 495 #define LPM_KEY_SIZE_MAX        LPM_KEY_SIZE(LPM_DATA_SIZE_MAX)
 496 #define LPM_KEY_SIZE_MIN        LPM_KEY_SIZE(LPM_DATA_SIZE_MIN)
 497
 498 #define LPM_CREATE_FLAG_MASK    (BPF_F_NO_PREALLOC | BPF_F_NUMA_NODE |  \
 499                                  BPF_F_RDONLY | BPF_F_WRONLY)
 500
 501 static struct bpf_map *trie_alloc(union bpf_attr *attr)
 502 {
 503         struct lpm_trie *trie;
 504         u64 cost = sizeof(*trie), cost_per_node;
 505         int ret;
 506
 507         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 508                 return ERR_PTR(-EPERM);
 509
 510         /* check sanity of attributes */
 511         if (attr->max_entries == 0 ||
 512             !(attr->map_flags & BPF_F_NO_PREALLOC) ||
 513             attr->map_flags & ~LPM_CREATE_FLAG_MASK ||
 514             attr->key_size < LPM_KEY_SIZE_MIN ||
 515             attr->key_size > LPM_KEY_SIZE_MAX ||
 516             attr->value_size < LPM_VAL_SIZE_MIN ||
 517             attr->value_size > LPM_VAL_SIZE_MAX)
 518                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 519
 520         trie = kzalloc(sizeof(*trie), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
 521         if (!trie)
 522                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 523
 524         /* copy mandatory map attributes */
 525         bpf_map_init_from_attr(&trie->map, attr);
 526         trie->data_size = attr->key_size -
 527                           offsetof(struct bpf_lpm_trie_key, data);
 528         trie->max_prefixlen = trie->data_size * 8;
 529
 530         cost_per_node = sizeof(struct lpm_trie_node) +
 531                         attr->value_size + trie->data_size;
 532         cost += (u64) attr->max_entries * cost_per_node;
 533         if (cost >= U32_MAX - PAGE_SIZE) {
 534                 ret = -E2BIG;
 535                 goto out_err;
 536         }
 537
 538         trie->map.pages = round_up(cost, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
 539
 540         ret = bpf_map_precharge_memlock(trie->map.pages);
 541         if (ret)
 542                 goto out_err;
 543
 544         raw_spin_lock_init(&trie->lock);
 545
 546         return &trie->map;
 547 out_err:
 548         kfree(trie);
 549         return ERR_PTR(ret);
 550 }
 551
 552 static void trie_free(struct bpf_map *map)
 553 {
 554         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
 555         struct lpm_trie_node __rcu **slot;
 556         struct lpm_trie_node *node;
 557
 558         /* Wait for outstanding programs to complete
 559          * update/lookup/delete/get_next_key and free the trie.
 560          */
 561         synchronize_rcu();
 562
 563         /* Always start at the root and walk down to a node that has no
 564          * children. Then free that node, nullify its reference in the parent
 565          * and start over.
 566          */
 567
 568         for (;;) {
 569                 slot = &trie->root;
 570
 571                 for (;;) {
 572                         node = rcu_dereference_protected(*slot, 1);
 573                         if (!node)
 574                                 goto out;
 575
 576                         if (rcu_access_pointer(node->child[0])) {
 577                                 slot = &node->child[0];
 578                                 continue;
 579                         }
 580
 581                         if (rcu_access_pointer(node->child[1])) {
 582                                 slot = &node->child[1];
 583                                 continue;
 584                         }
 585
 586                         kfree(node);
 587                         RCU_INIT_POINTER(*slot, NULL);
 588                         break;
 589                 }
 590         }
 591
 592 out:
 593         kfree(trie);
 594 }
 595
 596 static int trie_get_next_key(struct bpf_map *map, void *_key, void *_next_key)
 597 {
 598         struct lpm_trie_node *node, *next_node = NULL, *parent, *search_root;
 599         struct lpm_trie *trie = container_of(map, struct lpm_trie, map);
 600         struct bpf_lpm_trie_key *key = _key, *next_key = _next_key;
 601         struct lpm_trie_node **node_stack = NULL;
 602         int err = 0, stack_ptr = -1;
 603         unsigned int next_bit;
 604         size_t matchlen;
 605
 606         /* The get_next_key follows postorder. For the 4 node example in
 607          * the top of this file, the trie_get_next_key() returns the following
 608          * one after another:
 609          *   192.168.0.0/24
 610          *   192.168.1.0/24
 611          *   192.168.128.0/24
 612          *   192.168.0.0/16
 613          *
 614          * The idea is to return more specific keys before less specific ones.
 615          */
 616
 617         /* Empty trie */
 618         search_root = rcu_dereference(trie->root);
 619         if (!search_root)
 620                 return -ENOENT;
 621
 622         /* For invalid key, find the leftmost node in the trie */
 623         if (!key || key->prefixlen > trie->max_prefixlen)
 624                 goto find_leftmost;
 625
 626         node_stack = kmalloc(trie->max_prefixlen * sizeof(struct lpm_trie_node *),
 627                              GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
 628         if (!node_stack)
 629                 return -ENOMEM;
 630
 631         /* Try to find the exact node for the given key */
 632         for (node = search_root; node;) {
 633                 node_stack[++stack_ptr] = node;
 634                 matchlen = longest_prefix_match(trie, node, key);
 635                 if (node->prefixlen != matchlen ||
 636                     node->prefixlen == key->prefixlen)
 637                         break;
 638
 639                 next_bit = extract_bit(key->data, node->prefixlen);
 640                 node = rcu_dereference(node->child[next_bit]);
 641         }
 642         if (!node || node->prefixlen != key->prefixlen ||
 643             (node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM))
 644                 goto find_leftmost;
 645
 646         /* The node with the exactly-matching key has been found,
 647          * find the first node in postorder after the matched node.
 648          */
 649         node = node_stack[stack_ptr];
 650         while (stack_ptr > 0) {
 651                 parent = node_stack[stack_ptr - 1];
 652                 if (rcu_dereference(parent->child[0]) == node) {
 653                         search_root = rcu_dereference(parent->child[1]);
 654                         if (search_root)
 655                                 goto find_leftmost;
 656                 }
 657                 if (!(parent->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM)) {
 658                         next_node = parent;
 659                         goto do_copy;
 660                 }
 661
 662                 node = parent;
 663                 stack_ptr--;
 664         }
 665
 666         /* did not find anything */
 667         err = -ENOENT;
 668         goto free_stack;
 669
 670 find_leftmost:
 671         /* Find the leftmost non-intermediate node, all intermediate nodes
 672          * have exact two children, so this function will never return NULL.
 673          */
 674         for (node = search_root; node;) {
 675                 if (!(node->flags & LPM_TREE_NODE_FLAG_IM))
 676                         next_node = node;
 677                 node = rcu_dereference(node->child[0]);
 678         }
 679 do_copy:
 680         next_key->prefixlen = next_node->prefixlen;
 681         memcpy((void *)next_key + offsetof(struct bpf_lpm_trie_key, data),
 682                next_node->data, trie->data_size);
 683 free_stack:
 684         kfree(node_stack);
 685         return err;
 686 }
 687
 688 const struct bpf_map_ops trie_map_ops = {
 689         .map_alloc = trie_alloc,
 690         .map_free = trie_free,
 691         .map_get_next_key = trie_get_next_key,
 692         .map_lookup_elem = trie_lookup_elem,
 693         .map_update_elem = trie_update_elem,
 694         .map_delete_elem = trie_delete_elem,
 695 };