Quelle  network-coding.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/* Copyright (C) B.A.T.M.A.N. contributors:
 *
 * Martin Hundebøll, Jeppe Ledet-Pedersen
 */

#include "network-coding.h"
#include "main.h"

#include <linux/atomic.h>
#include <linux/bitops.h>
#include <linux/byteorder/generic.h>
#include <linux/compiler.h>
#include <linux/container_of.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/etherdevice.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/if_ether.h>
#include <linux/if_packet.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jhash.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/kref.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/lockdep.h>
#include <linux/net.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/printk.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/rculist.h>
#include <linux/rcupdate.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/stddef.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <uapi/linux/batadv_packet.h>

#include "hash.h"
#include "log.h"
#include "originator.h"
#include "routing.h"
#include "send.h"
#include "tvlv.h"

static struct lock_class_key batadv_nc_coding_hash_lock_class_key;
static struct lock_class_key batadv_nc_decoding_hash_lock_class_key;

static void batadv_nc_worker(struct work_struct *work);
static int batadv_nc_recv_coded_packet(struct sk_buff *skb,
           struct batadv_hard_iface *recv_if);

/**
 * batadv_nc_init() - one-time initialization for network coding
 *
 * Return: 0 on success or negative error number in case of failure
 */
int __init batadv_nc_init(void)
{
 /* Register our packet type */
 return batadv_recv_handler_register(BATADV_CODED,
         batadv_nc_recv_coded_packet);
}

/**
 * batadv_nc_start_timer() - initialise the nc periodic worker
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 */
static void batadv_nc_start_timer(struct batadv_priv *bat_priv)
{
 queue_delayed_work(batadv_event_workqueue, &bat_priv->nc.work,
      msecs_to_jiffies(10));
}

/**
 * batadv_nc_tvlv_container_update() - update the network coding tvlv container
 *  after network coding setting change
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 */
static void batadv_nc_tvlv_container_update(struct batadv_priv *bat_priv)
{
 char nc_mode;

 nc_mode = atomic_read(&bat_priv->network_coding);

 switch (nc_mode) {
 case 0:
  batadv_tvlv_container_unregister(bat_priv, BATADV_TVLV_NC, 1);
  break;
 case 1:
  batadv_tvlv_container_register(bat_priv, BATADV_TVLV_NC, 1,
            NULL, 0);
  break;
 }
}

/**
 * batadv_nc_status_update() - update the network coding tvlv container after
 *  network coding setting change
 * @net_dev: the mesh interface net device
 */
void batadv_nc_status_update(struct net_device *net_dev)
{
 struct batadv_priv *bat_priv = netdev_priv(net_dev);

 batadv_nc_tvlv_container_update(bat_priv);
}

/**
 * batadv_nc_tvlv_ogm_handler_v1() - process incoming nc tvlv container
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @orig: the orig_node of the ogm
 * @flags: flags indicating the tvlv state (see batadv_tvlv_handler_flags)
 * @tvlv_value: tvlv buffer containing the gateway data
 * @tvlv_value_len: tvlv buffer length
 */
static void batadv_nc_tvlv_ogm_handler_v1(struct batadv_priv *bat_priv,
       struct batadv_orig_node *orig,
       u8 flags,
       void *tvlv_value, u16 tvlv_value_len)
{
 if (flags & BATADV_TVLV_HANDLER_OGM_CIFNOTFND)
  clear_bit(BATADV_ORIG_CAPA_HAS_NC, &orig->capabilities);
 else
  set_bit(BATADV_ORIG_CAPA_HAS_NC, &orig->capabilities);
}

/**
 * batadv_nc_mesh_init() - initialise coding hash table and start housekeeping
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 *
 * Return: 0 on success or negative error number in case of failure
 */
int batadv_nc_mesh_init(struct batadv_priv *bat_priv)
{
 bat_priv->nc.timestamp_fwd_flush = jiffies;
 bat_priv->nc.timestamp_sniffed_purge = jiffies;

 if (bat_priv->nc.coding_hash || bat_priv->nc.decoding_hash)
  return 0;

 bat_priv->nc.coding_hash = batadv_hash_new(128);
 if (!bat_priv->nc.coding_hash)
  goto err;

 batadv_hash_set_lock_class(bat_priv->nc.coding_hash,
       &batadv_nc_coding_hash_lock_class_key);

 bat_priv->nc.decoding_hash = batadv_hash_new(128);
 if (!bat_priv->nc.decoding_hash) {
  batadv_hash_destroy(bat_priv->nc.coding_hash);
  goto err;
 }

 batadv_hash_set_lock_class(bat_priv->nc.decoding_hash,
       &batadv_nc_decoding_hash_lock_class_key);

 INIT_DELAYED_WORK(&bat_priv->nc.work, batadv_nc_worker);
 batadv_nc_start_timer(bat_priv);

 batadv_tvlv_handler_register(bat_priv, batadv_nc_tvlv_ogm_handler_v1,
         NULL, NULL, BATADV_TVLV_NC, 1,
         BATADV_TVLV_HANDLER_OGM_CIFNOTFND);
 batadv_nc_tvlv_container_update(bat_priv);
 return 0;

err:
 return -ENOMEM;
}

/**
 * batadv_nc_init_bat_priv() - initialise the nc specific bat_priv variables
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 */
void batadv_nc_init_bat_priv(struct batadv_priv *bat_priv)
{
 atomic_set(&bat_priv->network_coding, 0);
 bat_priv->nc.min_tq = 200;
 bat_priv->nc.max_fwd_delay = 10;
 bat_priv->nc.max_buffer_time = 200;
}

/**
 * batadv_nc_init_orig() - initialise the nc fields of an orig_node
 * @orig_node: the orig_node which is going to be initialised
 */
void batadv_nc_init_orig(struct batadv_orig_node *orig_node)
{
 INIT_LIST_HEAD(&orig_node->in_coding_list);
 INIT_LIST_HEAD(&orig_node->out_coding_list);
 spin_lock_init(&orig_node->in_coding_list_lock);
 spin_lock_init(&orig_node->out_coding_list_lock);
}

/**
 * batadv_nc_node_release() - release nc_node from lists and queue for free
 *  after rcu grace period
 * @ref: kref pointer of the nc_node
 */
static void batadv_nc_node_release(struct kref *ref)
{
 struct batadv_nc_node *nc_node;

 nc_node = container_of(ref, struct batadv_nc_node, refcount);

 batadv_orig_node_put(nc_node->orig_node);
 kfree_rcu(nc_node, rcu);
}

/**
 * batadv_nc_node_put() - decrement the nc_node refcounter and possibly
 *  release it
 * @nc_node: nc_node to be free'd
 */
static void batadv_nc_node_put(struct batadv_nc_node *nc_node)
{
 if (!nc_node)
  return;

 kref_put(&nc_node->refcount, batadv_nc_node_release);
}

/**
 * batadv_nc_path_release() - release nc_path from lists and queue for free
 *  after rcu grace period
 * @ref: kref pointer of the nc_path
 */
static void batadv_nc_path_release(struct kref *ref)
{
 struct batadv_nc_path *nc_path;

 nc_path = container_of(ref, struct batadv_nc_path, refcount);

 kfree_rcu(nc_path, rcu);
}

/**
 * batadv_nc_path_put() - decrement the nc_path refcounter and possibly
 *  release it
 * @nc_path: nc_path to be free'd
 */
static void batadv_nc_path_put(struct batadv_nc_path *nc_path)
{
 if (!nc_path)
  return;

 kref_put(&nc_path->refcount, batadv_nc_path_release);
}

/**
 * batadv_nc_packet_free() - frees nc packet
 * @nc_packet: the nc packet to free
 * @dropped: whether the packet is freed because is dropped
 */
static void batadv_nc_packet_free(struct batadv_nc_packet *nc_packet,
      bool dropped)
{
 if (dropped)
  kfree_skb(nc_packet->skb);
 else
  consume_skb(nc_packet->skb);

 batadv_nc_path_put(nc_packet->nc_path);
 kfree(nc_packet);
}

/**
 * batadv_nc_to_purge_nc_node() - checks whether an nc node has to be purged
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @nc_node: the nc node to check
 *
 * Return: true if the entry has to be purged now, false otherwise
 */
static bool batadv_nc_to_purge_nc_node(struct batadv_priv *bat_priv,
           struct batadv_nc_node *nc_node)
{
 if (atomic_read(&bat_priv->mesh_state) != BATADV_MESH_ACTIVE)
  return true;

 return batadv_has_timed_out(nc_node->last_seen, BATADV_NC_NODE_TIMEOUT);
}

/**
 * batadv_nc_to_purge_nc_path_coding() - checks whether an nc path has timed out
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @nc_path: the nc path to check
 *
 * Return: true if the entry has to be purged now, false otherwise
 */
static bool batadv_nc_to_purge_nc_path_coding(struct batadv_priv *bat_priv,
           struct batadv_nc_path *nc_path)
{
 if (atomic_read(&bat_priv->mesh_state) != BATADV_MESH_ACTIVE)
  return true;

 /* purge the path when no packets has been added for 10 times the
  * max_fwd_delay time
 */
 return batadv_has_timed_out(nc_path->last_valid,
        bat_priv->nc.max_fwd_delay * 10);
}

/**
 * batadv_nc_to_purge_nc_path_decoding() - checks whether an nc path has timed
 *  out
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @nc_path: the nc path to check
 *
 * Return: true if the entry has to be purged now, false otherwise
 */
static bool batadv_nc_to_purge_nc_path_decoding(struct batadv_priv *bat_priv,
      struct batadv_nc_path *nc_path)
{
 if (atomic_read(&bat_priv->mesh_state) != BATADV_MESH_ACTIVE)
  return true;

 /* purge the path when no packets has been added for 10 times the
  * max_buffer time
 */
 return batadv_has_timed_out(nc_path->last_valid,
        bat_priv->nc.max_buffer_time * 10);
}

/**
 * batadv_nc_purge_orig_nc_nodes() - go through list of nc nodes and purge stale
 *  entries
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @list: list of nc nodes
 * @lock: nc node list lock
 * @to_purge: function in charge to decide whether an entry has to be purged or
 *       not. This function takes the nc node as argument and has to return
 *       a boolean value: true if the entry has to be deleted, false
 *       otherwise
 */
static void
batadv_nc_purge_orig_nc_nodes(struct batadv_priv *bat_priv,
         struct list_head *list,
         spinlock_t *lock,
         bool (*to_purge)(struct batadv_priv *,
            struct batadv_nc_node *))
{
 struct batadv_nc_node *nc_node, *nc_node_tmp;

 /* For each nc_node in list */
 spin_lock_bh(lock);
 list_for_each_entry_safe(nc_node, nc_node_tmp, list, list) {
  /* if an helper function has been passed as parameter,
   * ask it if the entry has to be purged or not
 */
  if (to_purge && !to_purge(bat_priv, nc_node))
   continue;

  batadv_dbg(BATADV_DBG_NC, bat_priv,
      "Removing nc_node %pM -> %pM\n",
      nc_node->addr, nc_node->orig_node->orig);
  list_del_rcu(&nc_node->list);
  batadv_nc_node_put(nc_node);
 }
 spin_unlock_bh(lock);
}

/**
 * batadv_nc_purge_orig() - purges all nc node data attached of the given
 *  originator
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @orig_node: orig_node with the nc node entries to be purged
 * @to_purge: function in charge to decide whether an entry has to be purged or
 *       not. This function takes the nc node as argument and has to return
 *       a boolean value: true is the entry has to be deleted, false
 *       otherwise
 */
void batadv_nc_purge_orig(struct batadv_priv *bat_priv,
     struct batadv_orig_node *orig_node,
     bool (*to_purge)(struct batadv_priv *,
        struct batadv_nc_node *))
{
 /* Check ingoing nc_node's of this orig_node */
 batadv_nc_purge_orig_nc_nodes(bat_priv, &orig_node->in_coding_list,
          &orig_node->in_coding_list_lock,
          to_purge);

 /* Check outgoing nc_node's of this orig_node */
 batadv_nc_purge_orig_nc_nodes(bat_priv, &orig_node->out_coding_list,
          &orig_node->out_coding_list_lock,
          to_purge);
}

/**
 * batadv_nc_purge_orig_hash() - traverse entire originator hash to check if
 *  they have timed out nc nodes
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 */
static void batadv_nc_purge_orig_hash(struct batadv_priv *bat_priv)
{
 struct batadv_hashtable *hash = bat_priv->orig_hash;
 struct hlist_head *head;
 struct batadv_orig_node *orig_node;
 u32 i;

 if (!hash)
  return;

 /* For each orig_node */
 for (i = 0; i < hash->size; i++) {
  head = &hash->table[i];

  rcu_read_lock();
  hlist_for_each_entry_rcu(orig_node, head, hash_entry)
   batadv_nc_purge_orig(bat_priv, orig_node,
          batadv_nc_to_purge_nc_node);
  rcu_read_unlock();
 }
}

/**
 * batadv_nc_purge_paths() - traverse all nc paths part of the hash and remove
 *  unused ones
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @hash: hash table containing the nc paths to check
 * @to_purge: function in charge to decide whether an entry has to be purged or
 *       not. This function takes the nc node as argument and has to return
 *       a boolean value: true is the entry has to be deleted, false
 *       otherwise
 */
static void batadv_nc_purge_paths(struct batadv_priv *bat_priv,
      struct batadv_hashtable *hash,
      bool (*to_purge)(struct batadv_priv *,
         struct batadv_nc_path *))
{
 struct hlist_head *head;
 struct hlist_node *node_tmp;
 struct batadv_nc_path *nc_path;
 spinlock_t *lock; /* Protects lists in hash */
 u32 i;

 for (i = 0; i < hash->size; i++) {
  head = &hash->table[i];
  lock = &hash->list_locks[i];

  /* For each nc_path in this bin */
  spin_lock_bh(lock);
  hlist_for_each_entry_safe(nc_path, node_tmp, head, hash_entry) {
   /* if an helper function has been passed as parameter,
    * ask it if the entry has to be purged or not
 */
   if (to_purge && !to_purge(bat_priv, nc_path))
    continue;

   /* purging an non-empty nc_path should never happen, but
    * is observed under high CPU load. Delay the purging
    * until next iteration to allow the packet_list to be
    * emptied first.
 */
   if (!unlikely(list_empty(&nc_path->packet_list))) {
    net_ratelimited_function(printk,
        KERN_WARNING
        "Skipping free of non-empty nc_path (%pM -> %pM)!\n",
        nc_path->prev_hop,
        nc_path->next_hop);
    continue;
   }

   /* nc_path is unused, so remove it */
   batadv_dbg(BATADV_DBG_NC, bat_priv,
       "Remove nc_path %pM -> %pM\n",
       nc_path->prev_hop, nc_path->next_hop);
   hlist_del_rcu(&nc_path->hash_entry);
   batadv_nc_path_put(nc_path);
  }
  spin_unlock_bh(lock);
 }
}

/**
 * batadv_nc_hash_key_gen() - computes the nc_path hash key
 * @key: buffer to hold the final hash key
 * @src: source ethernet mac address going into the hash key
 * @dst: destination ethernet mac address going into the hash key
 */
static void batadv_nc_hash_key_gen(struct batadv_nc_path *key, const char *src,
       const char *dst)
{
 memcpy(key->prev_hop, src, sizeof(key->prev_hop));
 memcpy(key->next_hop, dst, sizeof(key->next_hop));
}

/**
 * batadv_nc_hash_choose() - compute the hash value for an nc path
 * @data: data to hash
 * @size: size of the hash table
 *
 * Return: the selected index in the hash table for the given data.
 */
static u32 batadv_nc_hash_choose(const void *data, u32 size)
{
 const struct batadv_nc_path *nc_path = data;
 u32 hash = 0;

 hash = jhash(&nc_path->prev_hop, sizeof(nc_path->prev_hop), hash);
 hash = jhash(&nc_path->next_hop, sizeof(nc_path->next_hop), hash);

 return hash % size;
}

/**
 * batadv_nc_hash_compare() - comparing function used in the network coding hash
 *  tables
 * @node: node in the local table
 * @data2: second object to compare the node to
 *
 * Return: true if the two entry are the same, false otherwise
 */
static bool batadv_nc_hash_compare(const struct hlist_node *node,
       const void *data2)
{
 const struct batadv_nc_path *nc_path1, *nc_path2;

 nc_path1 = container_of(node, struct batadv_nc_path, hash_entry);
 nc_path2 = data2;

 /* Return 1 if the two keys are identical */
 if (!batadv_compare_eth(nc_path1->prev_hop, nc_path2->prev_hop))
  return false;

 if (!batadv_compare_eth(nc_path1->next_hop, nc_path2->next_hop))
  return false;

 return true;
}

/**
 * batadv_nc_hash_find() - search for an existing nc path and return it
 * @hash: hash table containing the nc path
 * @data: search key
 *
 * Return: the nc_path if found, NULL otherwise.
 */
static struct batadv_nc_path *
batadv_nc_hash_find(struct batadv_hashtable *hash,
      void *data)
{
 struct hlist_head *head;
 struct batadv_nc_path *nc_path, *nc_path_tmp = NULL;
 int index;

 if (!hash)
  return NULL;

 index = batadv_nc_hash_choose(data, hash->size);
 head = &hash->table[index];

 rcu_read_lock();
 hlist_for_each_entry_rcu(nc_path, head, hash_entry) {
  if (!batadv_nc_hash_compare(&nc_path->hash_entry, data))
   continue;

  if (!kref_get_unless_zero(&nc_path->refcount))
   continue;

  nc_path_tmp = nc_path;
  break;
 }
 rcu_read_unlock();

 return nc_path_tmp;
}

/**
 * batadv_nc_send_packet() - send non-coded packet and free nc_packet struct
 * @nc_packet: the nc packet to send
 */
static void batadv_nc_send_packet(struct batadv_nc_packet *nc_packet)
{
 batadv_send_unicast_skb(nc_packet->skb, nc_packet->neigh_node);
 nc_packet->skb = NULL;
 batadv_nc_packet_free(nc_packet, false);
}

/**
 * batadv_nc_sniffed_purge() - Checks timestamp of given sniffed nc_packet.
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @nc_path: the nc path the packet belongs to
 * @nc_packet: the nc packet to be checked
 *
 * Checks whether the given sniffed (overheard) nc_packet has hit its buffering
 * timeout. If so, the packet is no longer kept and the entry deleted from the
 * queue. Has to be called with the appropriate locks.
 *
 * Return: false as soon as the entry in the fifo queue has not been timed out
 * yet and true otherwise.
 */
static bool batadv_nc_sniffed_purge(struct batadv_priv *bat_priv,
        struct batadv_nc_path *nc_path,
        struct batadv_nc_packet *nc_packet)
{
 unsigned long timeout = bat_priv->nc.max_buffer_time;
 bool res = false;

 lockdep_assert_held(&nc_path->packet_list_lock);

 /* Packets are added to tail, so the remaining packets did not time
  * out and we can stop processing the current queue
 */
 if (atomic_read(&bat_priv->mesh_state) == BATADV_MESH_ACTIVE &&
     !batadv_has_timed_out(nc_packet->timestamp, timeout))
  goto out;

 /* purge nc packet */
 list_del(&nc_packet->list);
 batadv_nc_packet_free(nc_packet, true);

 res = true;

out:
 return res;
}

/**
 * batadv_nc_fwd_flush() - Checks the timestamp of the given nc packet.
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @nc_path: the nc path the packet belongs to
 * @nc_packet: the nc packet to be checked
 *
 * Checks whether the given nc packet has hit its forward timeout. If so, the
 * packet is no longer delayed, immediately sent and the entry deleted from the
 * queue. Has to be called with the appropriate locks.
 *
 * Return: false as soon as the entry in the fifo queue has not been timed out
 * yet and true otherwise.
 */
static bool batadv_nc_fwd_flush(struct batadv_priv *bat_priv,
    struct batadv_nc_path *nc_path,
    struct batadv_nc_packet *nc_packet)
{
 unsigned long timeout = bat_priv->nc.max_fwd_delay;

 lockdep_assert_held(&nc_path->packet_list_lock);

 /* Packets are added to tail, so the remaining packets did not time
  * out and we can stop processing the current queue
 */
 if (atomic_read(&bat_priv->mesh_state) == BATADV_MESH_ACTIVE &&
     !batadv_has_timed_out(nc_packet->timestamp, timeout))
  return false;

 /* Send packet */
 batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_FORWARD);
 batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_FORWARD_BYTES,
      nc_packet->skb->len + ETH_HLEN);
 list_del(&nc_packet->list);
 batadv_nc_send_packet(nc_packet);

 return true;
}

/**
 * batadv_nc_process_nc_paths() - traverse given nc packet pool and free timed
 *  out nc packets
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @hash: to be processed hash table
 * @process_fn: Function called to process given nc packet. Should return true
 *         to encourage this function to proceed with the next packet.
 *         Otherwise the rest of the current queue is skipped.
 */
static void
batadv_nc_process_nc_paths(struct batadv_priv *bat_priv,
      struct batadv_hashtable *hash,
      bool (*process_fn)(struct batadv_priv *,
           struct batadv_nc_path *,
           struct batadv_nc_packet *))
{
 struct hlist_head *head;
 struct batadv_nc_packet *nc_packet, *nc_packet_tmp;
 struct batadv_nc_path *nc_path;
 bool ret;
 int i;

 if (!hash)
  return;

 /* Loop hash table bins */
 for (i = 0; i < hash->size; i++) {
  head = &hash->table[i];

  /* Loop coding paths */
  rcu_read_lock();
  hlist_for_each_entry_rcu(nc_path, head, hash_entry) {
   /* Loop packets */
   spin_lock_bh(&nc_path->packet_list_lock);
   list_for_each_entry_safe(nc_packet, nc_packet_tmp,
       &nc_path->packet_list, list) {
    ret = process_fn(bat_priv, nc_path, nc_packet);
    if (!ret)
     break;
   }
   spin_unlock_bh(&nc_path->packet_list_lock);
  }
  rcu_read_unlock();
 }
}

/**
 * batadv_nc_worker() - periodic task for housekeeping related to network
 *  coding
 * @work: kernel work struct
 */
static void batadv_nc_worker(struct work_struct *work)
{
 struct delayed_work *delayed_work;
 struct batadv_priv_nc *priv_nc;
 struct batadv_priv *bat_priv;
 unsigned long timeout;

 delayed_work = to_delayed_work(work);
 priv_nc = container_of(delayed_work, struct batadv_priv_nc, work);
 bat_priv = container_of(priv_nc, struct batadv_priv, nc);

 batadv_nc_purge_orig_hash(bat_priv);
 batadv_nc_purge_paths(bat_priv, bat_priv->nc.coding_hash,
         batadv_nc_to_purge_nc_path_coding);
 batadv_nc_purge_paths(bat_priv, bat_priv->nc.decoding_hash,
         batadv_nc_to_purge_nc_path_decoding);

 timeout = bat_priv->nc.max_fwd_delay;

 if (batadv_has_timed_out(bat_priv->nc.timestamp_fwd_flush, timeout)) {
  batadv_nc_process_nc_paths(bat_priv, bat_priv->nc.coding_hash,
        batadv_nc_fwd_flush);
  bat_priv->nc.timestamp_fwd_flush = jiffies;
 }

 if (batadv_has_timed_out(bat_priv->nc.timestamp_sniffed_purge,
     bat_priv->nc.max_buffer_time)) {
  batadv_nc_process_nc_paths(bat_priv, bat_priv->nc.decoding_hash,
        batadv_nc_sniffed_purge);
  bat_priv->nc.timestamp_sniffed_purge = jiffies;
 }

 /* Schedule a new check */
 batadv_nc_start_timer(bat_priv);
}

/**
 * batadv_can_nc_with_orig() - checks whether the given orig node is suitable
 *  for coding or not
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @orig_node: neighboring orig node which may be used as nc candidate
 * @ogm_packet: incoming ogm packet also used for the checks
 *
 * Return: true if:
 *  1) The OGM must have the most recent sequence number.
 *  2) The TTL must be decremented by one and only one.
 *  3) The OGM must be received from the first hop from orig_node.
 *  4) The TQ value of the OGM must be above bat_priv->nc.min_tq.
 */
static bool batadv_can_nc_with_orig(struct batadv_priv *bat_priv,
        struct batadv_orig_node *orig_node,
        struct batadv_ogm_packet *ogm_packet)
{
 struct batadv_orig_ifinfo *orig_ifinfo;
 u32 last_real_seqno;
 u8 last_ttl;

 orig_ifinfo = batadv_orig_ifinfo_get(orig_node, BATADV_IF_DEFAULT);
 if (!orig_ifinfo)
  return false;

 last_ttl = orig_ifinfo->last_ttl;
 last_real_seqno = orig_ifinfo->last_real_seqno;
 batadv_orig_ifinfo_put(orig_ifinfo);

 if (last_real_seqno != ntohl(ogm_packet->seqno))
  return false;
 if (last_ttl != ogm_packet->ttl + 1)
  return false;
 if (!batadv_compare_eth(ogm_packet->orig, ogm_packet->prev_sender))
  return false;
 if (ogm_packet->tq < bat_priv->nc.min_tq)
  return false;

 return true;
}

/**
 * batadv_nc_find_nc_node() - search for an existing nc node and return it
 * @orig_node: orig node originating the ogm packet
 * @orig_neigh_node: neighboring orig node from which we received the ogm packet
 *  (can be equal to orig_node)
 * @in_coding: traverse incoming or outgoing network coding list
 *
 * Return: the nc_node if found, NULL otherwise.
 */
static struct batadv_nc_node *
batadv_nc_find_nc_node(struct batadv_orig_node *orig_node,
         struct batadv_orig_node *orig_neigh_node,
         bool in_coding)
{
 struct batadv_nc_node *nc_node, *nc_node_out = NULL;
 struct list_head *list;

 if (in_coding)
  list = &orig_neigh_node->in_coding_list;
 else
  list = &orig_neigh_node->out_coding_list;

 /* Traverse list of nc_nodes to orig_node */
 rcu_read_lock();
 list_for_each_entry_rcu(nc_node, list, list) {
  if (!batadv_compare_eth(nc_node->addr, orig_node->orig))
   continue;

  if (!kref_get_unless_zero(&nc_node->refcount))
   continue;

  /* Found a match */
  nc_node_out = nc_node;
  break;
 }
 rcu_read_unlock();

 return nc_node_out;
}

/**
 * batadv_nc_get_nc_node() - retrieves an nc node or creates the entry if it was
 *  not found
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @orig_node: orig node originating the ogm packet
 * @orig_neigh_node: neighboring orig node from which we received the ogm packet
 *  (can be equal to orig_node)
 * @in_coding: traverse incoming or outgoing network coding list
 *
 * Return: the nc_node if found or created, NULL in case of an error.
 */
static struct batadv_nc_node *
batadv_nc_get_nc_node(struct batadv_priv *bat_priv,
        struct batadv_orig_node *orig_node,
        struct batadv_orig_node *orig_neigh_node,
        bool in_coding)
{
 struct batadv_nc_node *nc_node;
 spinlock_t *lock; /* Used to lock list selected by "int in_coding" */
 struct list_head *list;

 /* Select ingoing or outgoing coding node */
 if (in_coding) {
  lock = &orig_neigh_node->in_coding_list_lock;
  list = &orig_neigh_node->in_coding_list;
 } else {
  lock = &orig_neigh_node->out_coding_list_lock;
  list = &orig_neigh_node->out_coding_list;
 }

 spin_lock_bh(lock);

 /* Check if nc_node is already added */
 nc_node = batadv_nc_find_nc_node(orig_node, orig_neigh_node, in_coding);

 /* Node found */
 if (nc_node)
  goto unlock;

 nc_node = kzalloc(sizeof(*nc_node), GFP_ATOMIC);
 if (!nc_node)
  goto unlock;

 /* Initialize nc_node */
 INIT_LIST_HEAD(&nc_node->list);
 kref_init(&nc_node->refcount);
 ether_addr_copy(nc_node->addr, orig_node->orig);
 kref_get(&orig_neigh_node->refcount);
 nc_node->orig_node = orig_neigh_node;

 batadv_dbg(BATADV_DBG_NC, bat_priv, "Adding nc_node %pM -> %pM\n",
     nc_node->addr, nc_node->orig_node->orig);

 /* Add nc_node to orig_node */
 kref_get(&nc_node->refcount);
 list_add_tail_rcu(&nc_node->list, list);

unlock:
 spin_unlock_bh(lock);

 return nc_node;
}

/**
 * batadv_nc_update_nc_node() - updates stored incoming and outgoing nc node
 *  structs (best called on incoming OGMs)
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @orig_node: orig node originating the ogm packet
 * @orig_neigh_node: neighboring orig node from which we received the ogm packet
 *  (can be equal to orig_node)
 * @ogm_packet: incoming ogm packet
 * @is_single_hop_neigh: orig_node is a single hop neighbor
 */
void batadv_nc_update_nc_node(struct batadv_priv *bat_priv,
         struct batadv_orig_node *orig_node,
         struct batadv_orig_node *orig_neigh_node,
         struct batadv_ogm_packet *ogm_packet,
         int is_single_hop_neigh)
{
 struct batadv_nc_node *in_nc_node = NULL;
 struct batadv_nc_node *out_nc_node = NULL;

 /* Check if network coding is enabled */
 if (!atomic_read(&bat_priv->network_coding))
  goto out;

 /* check if orig node is network coding enabled */
 if (!test_bit(BATADV_ORIG_CAPA_HAS_NC, &orig_node->capabilities))
  goto out;

 /* accept ogms from 'good' neighbors and single hop neighbors */
 if (!batadv_can_nc_with_orig(bat_priv, orig_node, ogm_packet) &&
     !is_single_hop_neigh)
  goto out;

 /* Add orig_node as in_nc_node on hop */
 in_nc_node = batadv_nc_get_nc_node(bat_priv, orig_node,
        orig_neigh_node, true);
 if (!in_nc_node)
  goto out;

 in_nc_node->last_seen = jiffies;

 /* Add hop as out_nc_node on orig_node */
 out_nc_node = batadv_nc_get_nc_node(bat_priv, orig_neigh_node,
         orig_node, false);
 if (!out_nc_node)
  goto out;

 out_nc_node->last_seen = jiffies;

out:
 batadv_nc_node_put(in_nc_node);
 batadv_nc_node_put(out_nc_node);
}

/**
 * batadv_nc_get_path() - get existing nc_path or allocate a new one
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @hash: hash table containing the nc path
 * @src: ethernet source address - first half of the nc path search key
 * @dst: ethernet destination address - second half of the nc path search key
 *
 * Return: pointer to nc_path if the path was found or created, returns NULL
 * on error.
 */
static struct batadv_nc_path *batadv_nc_get_path(struct batadv_priv *bat_priv,
       struct batadv_hashtable *hash,
       u8 *src,
       u8 *dst)
{
 int hash_added;
 struct batadv_nc_path *nc_path, nc_path_key;

 batadv_nc_hash_key_gen(&nc_path_key, src, dst);

 /* Search for existing nc_path */
 nc_path = batadv_nc_hash_find(hash, (void *)&nc_path_key);

 if (nc_path) {
  /* Set timestamp to delay removal of nc_path */
  nc_path->last_valid = jiffies;
  return nc_path;
 }

 /* No existing nc_path was found; create a new */
 nc_path = kzalloc(sizeof(*nc_path), GFP_ATOMIC);

 if (!nc_path)
  return NULL;

 /* Initialize nc_path */
 INIT_LIST_HEAD(&nc_path->packet_list);
 spin_lock_init(&nc_path->packet_list_lock);
 kref_init(&nc_path->refcount);
 nc_path->last_valid = jiffies;
 ether_addr_copy(nc_path->next_hop, dst);
 ether_addr_copy(nc_path->prev_hop, src);

 batadv_dbg(BATADV_DBG_NC, bat_priv, "Adding nc_path %pM -> %pM\n",
     nc_path->prev_hop,
     nc_path->next_hop);

 /* Add nc_path to hash table */
 kref_get(&nc_path->refcount);
 hash_added = batadv_hash_add(hash, batadv_nc_hash_compare,
         batadv_nc_hash_choose, &nc_path_key,
         &nc_path->hash_entry);

 if (hash_added < 0) {
  kfree(nc_path);
  return NULL;
 }

 return nc_path;
}

/**
 * batadv_nc_random_weight_tq() - scale the receivers TQ-value to avoid unfair
 *  selection of a receiver with slightly lower TQ than the other
 * @tq: to be weighted tq value
 *
 * Return: scaled tq value
 */
static u8 batadv_nc_random_weight_tq(u8 tq)
{
 /* randomize the estimated packet loss (max TQ - estimated TQ) */
 u8 rand_tq = get_random_u32_below(BATADV_TQ_MAX_VALUE + 1 - tq);

 /* convert to (randomized) estimated tq again */
 return BATADV_TQ_MAX_VALUE - rand_tq;
}

/**
 * batadv_nc_memxor() - XOR destination with source
 * @dst: byte array to XOR into
 * @src: byte array to XOR from
 * @len: length of destination array
 */
static void batadv_nc_memxor(char *dst, const char *src, unsigned int len)
{
 unsigned int i;

 for (i = 0; i < len; ++i)
  dst[i] ^= src[i];
}

/**
 * batadv_nc_code_packets() - code a received unicast_packet with an nc packet
 *  into a coded_packet and send it
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @skb: data skb to forward
 * @ethhdr: pointer to the ethernet header inside the skb
 * @nc_packet: structure containing the packet to the skb can be coded with
 * @neigh_node: next hop to forward packet to
 *
 * Return: true if both packets are consumed, false otherwise.
 */
static bool batadv_nc_code_packets(struct batadv_priv *bat_priv,
       struct sk_buff *skb,
       struct ethhdr *ethhdr,
       struct batadv_nc_packet *nc_packet,
       struct batadv_neigh_node *neigh_node)
{
 u8 tq_weighted_neigh, tq_weighted_coding, tq_tmp;
 struct sk_buff *skb_dest, *skb_src;
 struct batadv_unicast_packet *packet1;
 struct batadv_unicast_packet *packet2;
 struct batadv_coded_packet *coded_packet;
 struct batadv_neigh_node *neigh_tmp, *router_neigh, *first_dest;
 struct batadv_neigh_node *router_coding = NULL, *second_dest;
 struct batadv_neigh_ifinfo *router_neigh_ifinfo = NULL;
 struct batadv_neigh_ifinfo *router_coding_ifinfo = NULL;
 u8 *first_source, *second_source;
 __be32 packet_id1, packet_id2;
 size_t count;
 bool res = false;
 int coding_len;
 int unicast_size = sizeof(*packet1);
 int coded_size = sizeof(*coded_packet);
 int header_add = coded_size - unicast_size;

 /* TODO: do we need to consider the outgoing interface for
  * coded packets?
 */
 router_neigh = batadv_orig_router_get(neigh_node->orig_node,
           BATADV_IF_DEFAULT);
 if (!router_neigh)
  goto out;

 router_neigh_ifinfo = batadv_neigh_ifinfo_get(router_neigh,
            BATADV_IF_DEFAULT);
 if (!router_neigh_ifinfo)
  goto out;

 neigh_tmp = nc_packet->neigh_node;
 router_coding = batadv_orig_router_get(neigh_tmp->orig_node,
            BATADV_IF_DEFAULT);
 if (!router_coding)
  goto out;

 router_coding_ifinfo = batadv_neigh_ifinfo_get(router_coding,
             BATADV_IF_DEFAULT);
 if (!router_coding_ifinfo)
  goto out;

 tq_tmp = router_neigh_ifinfo->bat_iv.tq_avg;
 tq_weighted_neigh = batadv_nc_random_weight_tq(tq_tmp);
 tq_tmp = router_coding_ifinfo->bat_iv.tq_avg;
 tq_weighted_coding = batadv_nc_random_weight_tq(tq_tmp);

 /* Select one destination for the MAC-header dst-field based on
  * weighted TQ-values.
 */
 if (tq_weighted_neigh >= tq_weighted_coding) {
  /* Destination from nc_packet is selected for MAC-header */
  first_dest = nc_packet->neigh_node;
  first_source = nc_packet->nc_path->prev_hop;
  second_dest = neigh_node;
  second_source = ethhdr->h_source;
  packet1 = (struct batadv_unicast_packet *)nc_packet->skb->data;
  packet2 = (struct batadv_unicast_packet *)skb->data;
  packet_id1 = nc_packet->packet_id;
  packet_id2 = batadv_skb_crc32(skb,
           skb->data + sizeof(*packet2));
 } else {
  /* Destination for skb is selected for MAC-header */
  first_dest = neigh_node;
  first_source = ethhdr->h_source;
  second_dest = nc_packet->neigh_node;
  second_source = nc_packet->nc_path->prev_hop;
  packet1 = (struct batadv_unicast_packet *)skb->data;
  packet2 = (struct batadv_unicast_packet *)nc_packet->skb->data;
  packet_id1 = batadv_skb_crc32(skb,
           skb->data + sizeof(*packet1));
  packet_id2 = nc_packet->packet_id;
 }

 /* Instead of zero padding the smallest data buffer, we
  * code into the largest.
 */
 if (skb->len <= nc_packet->skb->len) {
  skb_dest = nc_packet->skb;
  skb_src = skb;
 } else {
  skb_dest = skb;
  skb_src = nc_packet->skb;
 }

 /* coding_len is used when decoding the packet shorter packet */
 coding_len = skb_src->len - unicast_size;

 if (skb_linearize(skb_dest) < 0 || skb_linearize(skb_src) < 0)
  goto out;

 skb_push(skb_dest, header_add);

 coded_packet = (struct batadv_coded_packet *)skb_dest->data;
 skb_reset_mac_header(skb_dest);

 coded_packet->packet_type = BATADV_CODED;
 coded_packet->version = BATADV_COMPAT_VERSION;
 coded_packet->ttl = packet1->ttl;

 /* Info about first unicast packet */
 ether_addr_copy(coded_packet->first_source, first_source);
 ether_addr_copy(coded_packet->first_orig_dest, packet1->dest);
 coded_packet->first_crc = packet_id1;
 coded_packet->first_ttvn = packet1->ttvn;

 /* Info about second unicast packet */
 ether_addr_copy(coded_packet->second_dest, second_dest->addr);
 ether_addr_copy(coded_packet->second_source, second_source);
 ether_addr_copy(coded_packet->second_orig_dest, packet2->dest);
 coded_packet->second_crc = packet_id2;
 coded_packet->second_ttl = packet2->ttl;
 coded_packet->second_ttvn = packet2->ttvn;
 coded_packet->coded_len = htons(coding_len);

 /* This is where the magic happens: Code skb_src into skb_dest */
 batadv_nc_memxor(skb_dest->data + coded_size,
    skb_src->data + unicast_size, coding_len);

 /* Update counters accordingly */
 if (BATADV_SKB_CB(skb_src)->decoded &&
     BATADV_SKB_CB(skb_dest)->decoded) {
  /* Both packets are recoded */
  count = skb_src->len + ETH_HLEN;
  count += skb_dest->len + ETH_HLEN;
  batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_RECODE, 2);
  batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_RECODE_BYTES, count);
 } else if (!BATADV_SKB_CB(skb_src)->decoded &&
     !BATADV_SKB_CB(skb_dest)->decoded) {
  /* Both packets are newly coded */
  count = skb_src->len + ETH_HLEN;
  count += skb_dest->len + ETH_HLEN;
  batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_CODE, 2);
  batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_CODE_BYTES, count);
 } else if (BATADV_SKB_CB(skb_src)->decoded &&
     !BATADV_SKB_CB(skb_dest)->decoded) {
  /* skb_src recoded and skb_dest is newly coded */
  batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_RECODE);
  batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_RECODE_BYTES,
       skb_src->len + ETH_HLEN);
  batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_CODE);
  batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_CODE_BYTES,
       skb_dest->len + ETH_HLEN);
 } else if (!BATADV_SKB_CB(skb_src)->decoded &&
     BATADV_SKB_CB(skb_dest)->decoded) {
  /* skb_src is newly coded and skb_dest is recoded */
  batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_CODE);
  batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_CODE_BYTES,
       skb_src->len + ETH_HLEN);
  batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_RECODE);
  batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_RECODE_BYTES,
       skb_dest->len + ETH_HLEN);
 }

 /* skb_src is now coded into skb_dest, so free it */
 consume_skb(skb_src);

 /* avoid duplicate free of skb from nc_packet */
 nc_packet->skb = NULL;
 batadv_nc_packet_free(nc_packet, false);

 /* Send the coded packet and return true */
 batadv_send_unicast_skb(skb_dest, first_dest);
 res = true;
out:
 batadv_neigh_node_put(router_neigh);
 batadv_neigh_node_put(router_coding);
 batadv_neigh_ifinfo_put(router_neigh_ifinfo);
 batadv_neigh_ifinfo_put(router_coding_ifinfo);
 return res;
}

/**
 * batadv_nc_skb_coding_possible() - true if a decoded skb is available at dst.
 * @skb: data skb to forward
 * @dst: destination mac address of the other skb to code with
 * @src: source mac address of skb
 *
 * Whenever we network code a packet we have to check whether we received it in
 * a network coded form. If so, we may not be able to use it for coding because
 * some neighbors may also have received (overheard) the packet in the network
 * coded form without being able to decode it. It is hard to know which of the
 * neighboring nodes was able to decode the packet, therefore we can only
 * re-code the packet if the source of the previous encoded packet is involved.
 * Since the source encoded the packet we can be certain it has all necessary
 * decode information.
 *
 * Return: true if coding of a decoded packet is allowed.
 */
static bool batadv_nc_skb_coding_possible(struct sk_buff *skb, u8 *dst, u8 *src)
{
 if (BATADV_SKB_CB(skb)->decoded && !batadv_compare_eth(dst, src))
  return false;
 return true;
}

/**
 * batadv_nc_path_search() - Find the coding path matching in_nc_node and
 *  out_nc_node to retrieve a buffered packet that can be used for coding.
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @in_nc_node: pointer to skb next hop's neighbor nc node
 * @out_nc_node: pointer to skb source's neighbor nc node
 * @skb: data skb to forward
 * @eth_dst: next hop mac address of skb
 *
 * Return: true if coding of a decoded skb is allowed.
 */
static struct batadv_nc_packet *
batadv_nc_path_search(struct batadv_priv *bat_priv,
        struct batadv_nc_node *in_nc_node,
        struct batadv_nc_node *out_nc_node,
        struct sk_buff *skb,
        u8 *eth_dst)
{
 struct batadv_nc_path *nc_path, nc_path_key;
 struct batadv_nc_packet *nc_packet_out = NULL;
 struct batadv_nc_packet *nc_packet, *nc_packet_tmp;
 struct batadv_hashtable *hash = bat_priv->nc.coding_hash;
 int idx;

 if (!hash)
  return NULL;

 /* Create almost path key */
 batadv_nc_hash_key_gen(&nc_path_key, in_nc_node->addr,
          out_nc_node->addr);
 idx = batadv_nc_hash_choose(&nc_path_key, hash->size);

 /* Check for coding opportunities in this nc_path */
 rcu_read_lock();
 hlist_for_each_entry_rcu(nc_path, &hash->table[idx], hash_entry) {
  if (!batadv_compare_eth(nc_path->prev_hop, in_nc_node->addr))
   continue;

  if (!batadv_compare_eth(nc_path->next_hop, out_nc_node->addr))
   continue;

  spin_lock_bh(&nc_path->packet_list_lock);
  if (list_empty(&nc_path->packet_list)) {
   spin_unlock_bh(&nc_path->packet_list_lock);
   continue;
  }

  list_for_each_entry_safe(nc_packet, nc_packet_tmp,
      &nc_path->packet_list, list) {
   if (!batadv_nc_skb_coding_possible(nc_packet->skb,
          eth_dst,
          in_nc_node->addr))
    continue;

   /* Coding opportunity is found! */
   list_del(&nc_packet->list);
   nc_packet_out = nc_packet;
   break;
  }

  spin_unlock_bh(&nc_path->packet_list_lock);
  break;
 }
 rcu_read_unlock();

 return nc_packet_out;
}

/**
 * batadv_nc_skb_src_search() - Loops through the list of neighboring nodes of
 *  the skb's sender (may be equal to the originator).
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @skb: data skb to forward
 * @eth_dst: next hop mac address of skb
 * @eth_src: source mac address of skb
 * @in_nc_node: pointer to skb next hop's neighbor nc node
 *
 * Return: an nc packet if a suitable coding packet was found, NULL otherwise.
 */
static struct batadv_nc_packet *
batadv_nc_skb_src_search(struct batadv_priv *bat_priv,
    struct sk_buff *skb,
    u8 *eth_dst,
    u8 *eth_src,
    struct batadv_nc_node *in_nc_node)
{
 struct batadv_orig_node *orig_node;
 struct batadv_nc_node *out_nc_node;
 struct batadv_nc_packet *nc_packet = NULL;

 orig_node = batadv_orig_hash_find(bat_priv, eth_src);
 if (!orig_node)
  return NULL;

 rcu_read_lock();
 list_for_each_entry_rcu(out_nc_node,
    &orig_node->out_coding_list, list) {
  /* Check if the skb is decoded and if recoding is possible */
  if (!batadv_nc_skb_coding_possible(skb,
         out_nc_node->addr, eth_src))
   continue;

  /* Search for an opportunity in this nc_path */
  nc_packet = batadv_nc_path_search(bat_priv, in_nc_node,
        out_nc_node, skb, eth_dst);
  if (nc_packet)
   break;
 }
 rcu_read_unlock();

 batadv_orig_node_put(orig_node);
 return nc_packet;
}

/**
 * batadv_nc_skb_store_before_coding() - set the ethernet src and dst of the
 *  unicast skb before it is stored for use in later decoding
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @skb: data skb to store
 * @eth_dst_new: new destination mac address of skb
 */
static void batadv_nc_skb_store_before_coding(struct batadv_priv *bat_priv,
           struct sk_buff *skb,
           u8 *eth_dst_new)
{
 struct ethhdr *ethhdr;

 /* Copy skb header to change the mac header */
 skb = pskb_copy_for_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 if (!skb)
  return;

 /* Set the mac header as if we actually sent the packet uncoded */
 ethhdr = eth_hdr(skb);
 ether_addr_copy(ethhdr->h_source, ethhdr->h_dest);
 ether_addr_copy(ethhdr->h_dest, eth_dst_new);

 /* Set data pointer to MAC header to mimic packets from our tx path */
 skb_push(skb, ETH_HLEN);

 /* Add the packet to the decoding packet pool */
 batadv_nc_skb_store_for_decoding(bat_priv, skb);

 /* batadv_nc_skb_store_for_decoding() clones the skb, so we must free
  * our ref
 */
 consume_skb(skb);
}

/**
 * batadv_nc_skb_dst_search() - Loops through list of neighboring nodes to dst.
 * @skb: data skb to forward
 * @neigh_node: next hop to forward packet to
 * @ethhdr: pointer to the ethernet header inside the skb
 *
 * Loops through the list of neighboring nodes the next hop has a good
 * connection to (receives OGMs with a sufficient quality). We need to find a
 * neighbor of our next hop that potentially sent a packet which our next hop
 * also received (overheard) and has stored for later decoding.
 *
 * Return: true if the skb was consumed (encoded packet sent) or false otherwise
 */
static bool batadv_nc_skb_dst_search(struct sk_buff *skb,
         struct batadv_neigh_node *neigh_node,
         struct ethhdr *ethhdr)
{
 struct net_device *netdev = neigh_node->if_incoming->mesh_iface;
 struct batadv_priv *bat_priv = netdev_priv(netdev);
 struct batadv_orig_node *orig_node = neigh_node->orig_node;
 struct batadv_nc_node *nc_node;
 struct batadv_nc_packet *nc_packet = NULL;

 rcu_read_lock();
 list_for_each_entry_rcu(nc_node, &orig_node->in_coding_list, list) {
  /* Search for coding opportunity with this in_nc_node */
  nc_packet = batadv_nc_skb_src_search(bat_priv, skb,
           neigh_node->addr,
           ethhdr->h_source, nc_node);

  /* Opportunity was found, so stop searching */
  if (nc_packet)
   break;
 }
 rcu_read_unlock();

 if (!nc_packet)
  return false;

 /* Save packets for later decoding */
 batadv_nc_skb_store_before_coding(bat_priv, skb,
       neigh_node->addr);
 batadv_nc_skb_store_before_coding(bat_priv, nc_packet->skb,
       nc_packet->neigh_node->addr);

 /* Code and send packets */
 if (batadv_nc_code_packets(bat_priv, skb, ethhdr, nc_packet,
       neigh_node))
  return true;

 /* out of mem ? Coding failed - we have to free the buffered packet
  * to avoid memleaks. The skb passed as argument will be dealt with
  * by the calling function.
 */
 batadv_nc_send_packet(nc_packet);
 return false;
}

/**
 * batadv_nc_skb_add_to_path() - buffer skb for later encoding / decoding
 * @skb: skb to add to path
 * @nc_path: path to add skb to
 * @neigh_node: next hop to forward packet to
 * @packet_id: checksum to identify packet
 *
 * Return: true if the packet was buffered or false in case of an error.
 */
static bool batadv_nc_skb_add_to_path(struct sk_buff *skb,
          struct batadv_nc_path *nc_path,
          struct batadv_neigh_node *neigh_node,
          __be32 packet_id)
{
 struct batadv_nc_packet *nc_packet;

 nc_packet = kzalloc(sizeof(*nc_packet), GFP_ATOMIC);
 if (!nc_packet)
  return false;

 /* Initialize nc_packet */
 nc_packet->timestamp = jiffies;
 nc_packet->packet_id = packet_id;
 nc_packet->skb = skb;
 nc_packet->neigh_node = neigh_node;
 nc_packet->nc_path = nc_path;

 /* Add coding packet to list */
 spin_lock_bh(&nc_path->packet_list_lock);
 list_add_tail(&nc_packet->list, &nc_path->packet_list);
 spin_unlock_bh(&nc_path->packet_list_lock);

 return true;
}

/**
 * batadv_nc_skb_forward() - try to code a packet or add it to the coding packet
 *  buffer
 * @skb: data skb to forward
 * @neigh_node: next hop to forward packet to
 *
 * Return: true if the skb was consumed (encoded packet sent) or false otherwise
 */
bool batadv_nc_skb_forward(struct sk_buff *skb,
      struct batadv_neigh_node *neigh_node)
{
 const struct net_device *netdev = neigh_node->if_incoming->mesh_iface;
 struct batadv_priv *bat_priv = netdev_priv(netdev);
 struct batadv_unicast_packet *packet;
 struct batadv_nc_path *nc_path;
 struct ethhdr *ethhdr = eth_hdr(skb);
 __be32 packet_id;
 u8 *payload;

 /* Check if network coding is enabled */
 if (!atomic_read(&bat_priv->network_coding))
  goto out;

 /* We only handle unicast packets */
 payload = skb_network_header(skb);
 packet = (struct batadv_unicast_packet *)payload;
 if (packet->packet_type != BATADV_UNICAST)
  goto out;

 /* Try to find a coding opportunity and send the skb if one is found */
 if (batadv_nc_skb_dst_search(skb, neigh_node, ethhdr))
  return true;

 /* Find or create a nc_path for this src-dst pair */
 nc_path = batadv_nc_get_path(bat_priv,
         bat_priv->nc.coding_hash,
         ethhdr->h_source,
         neigh_node->addr);

 if (!nc_path)
  goto out;

 /* Add skb to nc_path */
 packet_id = batadv_skb_crc32(skb, payload + sizeof(*packet));
 if (!batadv_nc_skb_add_to_path(skb, nc_path, neigh_node, packet_id))
  goto free_nc_path;

 /* Packet is consumed */
 return true;

free_nc_path:
 batadv_nc_path_put(nc_path);
out:
 /* Packet is not consumed */
 return false;
}

/**
 * batadv_nc_skb_store_for_decoding() - save a clone of the skb which can be
 *  used when decoding coded packets
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @skb: data skb to store
 */
void batadv_nc_skb_store_for_decoding(struct batadv_priv *bat_priv,
          struct sk_buff *skb)
{
 struct batadv_unicast_packet *packet;
 struct batadv_nc_path *nc_path;
 struct ethhdr *ethhdr = eth_hdr(skb);
 __be32 packet_id;
 u8 *payload;

 /* Check if network coding is enabled */
 if (!atomic_read(&bat_priv->network_coding))
  goto out;

 /* Check for supported packet type */
 payload = skb_network_header(skb);
 packet = (struct batadv_unicast_packet *)payload;
 if (packet->packet_type != BATADV_UNICAST)
  goto out;

 /* Find existing nc_path or create a new */
 nc_path = batadv_nc_get_path(bat_priv,
         bat_priv->nc.decoding_hash,
         ethhdr->h_source,
         ethhdr->h_dest);

 if (!nc_path)
  goto out;

 /* Clone skb and adjust skb->data to point at batman header */
 skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 if (unlikely(!skb))
  goto free_nc_path;

 if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)))
  goto free_skb;

 if (unlikely(!skb_pull_rcsum(skb, ETH_HLEN)))
  goto free_skb;

 /* Add skb to nc_path */
 packet_id = batadv_skb_crc32(skb, payload + sizeof(*packet));
 if (!batadv_nc_skb_add_to_path(skb, nc_path, NULL, packet_id))
  goto free_skb;

 batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_BUFFER);
 return;

free_skb:
 kfree_skb(skb);
free_nc_path:
 batadv_nc_path_put(nc_path);
out:
 return;
}

/**
 * batadv_nc_skb_store_sniffed_unicast() - check if a received unicast packet
 *  should be saved in the decoding buffer and, if so, store it there
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @skb: unicast skb to store
 */
void batadv_nc_skb_store_sniffed_unicast(struct batadv_priv *bat_priv,
      struct sk_buff *skb)
{
 struct ethhdr *ethhdr = eth_hdr(skb);

 if (batadv_is_my_mac(bat_priv, ethhdr->h_dest))
  return;

 /* Set data pointer to MAC header to mimic packets from our tx path */
 skb_push(skb, ETH_HLEN);

 batadv_nc_skb_store_for_decoding(bat_priv, skb);
}

/**
 * batadv_nc_skb_decode_packet() - decode given skb using the decode data stored
 *  in nc_packet
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @skb: unicast skb to decode
 * @nc_packet: decode data needed to decode the skb
 *
 * Return: pointer to decoded unicast packet if the packet was decoded or NULL
 * in case of an error.
 */
static struct batadv_unicast_packet *
batadv_nc_skb_decode_packet(struct batadv_priv *bat_priv, struct sk_buff *skb,
       struct batadv_nc_packet *nc_packet)
{
 const int h_size = sizeof(struct batadv_unicast_packet);
 const int h_diff = sizeof(struct batadv_coded_packet) - h_size;
 struct batadv_unicast_packet *unicast_packet;
 struct batadv_coded_packet coded_packet_tmp;
 struct ethhdr *ethhdr, ethhdr_tmp;
 u8 *orig_dest, ttl, ttvn;
 unsigned int coding_len;
 int err;

 /* Save headers temporarily */
 memcpy(&coded_packet_tmp, skb->data, sizeof(coded_packet_tmp));
 memcpy(ðhdr_tmp, skb_mac_header(skb), sizeof(ethhdr_tmp));

 if (skb_cow(skb, 0) < 0)
  return NULL;

 if (unlikely(!skb_pull_rcsum(skb, h_diff)))
  return NULL;

 /* Data points to batman header, so set mac header 14 bytes before
  * and network to data
 */
 skb_set_mac_header(skb, -ETH_HLEN);
 skb_reset_network_header(skb);

 /* Reconstruct original mac header */
 ethhdr = eth_hdr(skb);
 *ethhdr = ethhdr_tmp;

 /* Select the correct unicast header information based on the location
  * of our mac address in the coded_packet header
 */
 if (batadv_is_my_mac(bat_priv, coded_packet_tmp.second_dest)) {
  /* If we are the second destination the packet was overheard,
   * so the Ethernet address must be copied to h_dest and
   * pkt_type changed from PACKET_OTHERHOST to PACKET_HOST
 */
  ether_addr_copy(ethhdr->h_dest, coded_packet_tmp.second_dest);
  skb->pkt_type = PACKET_HOST;

  orig_dest = coded_packet_tmp.second_orig_dest;
  ttl = coded_packet_tmp.second_ttl;
  ttvn = coded_packet_tmp.second_ttvn;
 } else {
  orig_dest = coded_packet_tmp.first_orig_dest;
  ttl = coded_packet_tmp.ttl;
  ttvn = coded_packet_tmp.first_ttvn;
 }

 coding_len = ntohs(coded_packet_tmp.coded_len);

 /* ensure dst buffer is large enough (payload only) */
 if (coding_len + h_size > skb->len)
  return NULL;

 /* ensure src buffer is large enough (payload only) */
 if (coding_len + h_size > nc_packet->skb->len)
  return NULL;

 /* Here the magic is reversed:
  *   extract the missing packet from the received coded packet
 */
 batadv_nc_memxor(skb->data + h_size,
    nc_packet->skb->data + h_size,
    coding_len);

 /* Resize decoded skb if decoded with larger packet */
 if (nc_packet->skb->len > coding_len + h_size) {
  err = pskb_trim_rcsum(skb, coding_len + h_size);
  if (err)
   return NULL;
 }

 /* Create decoded unicast packet */
 unicast_packet = (struct batadv_unicast_packet *)skb->data;
 unicast_packet->packet_type = BATADV_UNICAST;
 unicast_packet->version = BATADV_COMPAT_VERSION;
 unicast_packet->ttl = ttl;
 ether_addr_copy(unicast_packet->dest, orig_dest);
 unicast_packet->ttvn = ttvn;

 batadv_nc_packet_free(nc_packet, false);
 return unicast_packet;
}

/**
 * batadv_nc_find_decoding_packet() - search through buffered decoding data to
 *  find the data needed to decode the coded packet
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 * @ethhdr: pointer to the ethernet header inside the coded packet
 * @coded: coded packet we try to find decode data for
 *
 * Return: pointer to nc packet if the needed data was found or NULL otherwise.
 */
static struct batadv_nc_packet *
batadv_nc_find_decoding_packet(struct batadv_priv *bat_priv,
          struct ethhdr *ethhdr,
          struct batadv_coded_packet *coded)
{
 struct batadv_hashtable *hash = bat_priv->nc.decoding_hash;
 struct batadv_nc_packet *tmp_nc_packet, *nc_packet = NULL;
 struct batadv_nc_path *nc_path, nc_path_key;
 u8 *dest, *source;
 __be32 packet_id;
 int index;

 if (!hash)
  return NULL;

 /* Select the correct packet id based on the location of our mac-addr */
 dest = ethhdr->h_source;
 if (!batadv_is_my_mac(bat_priv, coded->second_dest)) {
  source = coded->second_source;
  packet_id = coded->second_crc;
 } else {
  source = coded->first_source;
  packet_id = coded->first_crc;
 }

 batadv_nc_hash_key_gen(&nc_path_key, source, dest);
 index = batadv_nc_hash_choose(&nc_path_key, hash->size);

 /* Search for matching coding path */
 rcu_read_lock();
 hlist_for_each_entry_rcu(nc_path, &hash->table[index], hash_entry) {
  /* Find matching nc_packet */
  spin_lock_bh(&nc_path->packet_list_lock);
  list_for_each_entry(tmp_nc_packet,
        &nc_path->packet_list, list) {
   if (packet_id == tmp_nc_packet->packet_id) {
    list_del(&tmp_nc_packet->list);

    nc_packet = tmp_nc_packet;
    break;
   }
  }
  spin_unlock_bh(&nc_path->packet_list_lock);

  if (nc_packet)
   break;
 }
 rcu_read_unlock();

 if (!nc_packet)
  batadv_dbg(BATADV_DBG_NC, bat_priv,
      "No decoding packet found for %u\n", packet_id);

 return nc_packet;
}

/**
 * batadv_nc_recv_coded_packet() - try to decode coded packet and enqueue the
 *  resulting unicast packet
 * @skb: incoming coded packet
 * @recv_if: pointer to interface this packet was received on
 *
 * Return: NET_RX_SUCCESS if the packet has been consumed or NET_RX_DROP
 * otherwise.
 */
static int batadv_nc_recv_coded_packet(struct sk_buff *skb,
           struct batadv_hard_iface *recv_if)
{
 struct batadv_priv *bat_priv = netdev_priv(recv_if->mesh_iface);
 struct batadv_unicast_packet *unicast_packet;
 struct batadv_coded_packet *coded_packet;
 struct batadv_nc_packet *nc_packet;
 struct ethhdr *ethhdr;
 int hdr_size = sizeof(*coded_packet);

 /* Check if network coding is enabled */
 if (!atomic_read(&bat_priv->network_coding))
  goto free_skb;

 /* Make sure we can access (and remove) header */
 if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, hdr_size)))
  goto free_skb;

 coded_packet = (struct batadv_coded_packet *)skb->data;
 ethhdr = eth_hdr(skb);

 /* Verify frame is destined for us */
 if (!batadv_is_my_mac(bat_priv, ethhdr->h_dest) &&
     !batadv_is_my_mac(bat_priv, coded_packet->second_dest))
  goto free_skb;

 /* Update stat counter */
 if (batadv_is_my_mac(bat_priv, coded_packet->second_dest))
  batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_SNIFFED);

 nc_packet = batadv_nc_find_decoding_packet(bat_priv, ethhdr,
         coded_packet);
 if (!nc_packet) {
  batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_DECODE_FAILED);
  goto free_skb;
 }

 /* Make skb's linear, because decoding accesses the entire buffer */
 if (skb_linearize(skb) < 0)
  goto free_nc_packet;

 if (skb_linearize(nc_packet->skb) < 0)
  goto free_nc_packet;

 /* Decode the packet */
 unicast_packet = batadv_nc_skb_decode_packet(bat_priv, skb, nc_packet);
 if (!unicast_packet) {
  batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_DECODE_FAILED);
  goto free_nc_packet;
 }

 /* Mark packet as decoded to do correct recoding when forwarding */
 BATADV_SKB_CB(skb)->decoded = true;
 batadv_inc_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_DECODE);
 batadv_add_counter(bat_priv, BATADV_CNT_NC_DECODE_BYTES,
      skb->len + ETH_HLEN);
 return batadv_recv_unicast_packet(skb, recv_if);

free_nc_packet:
 batadv_nc_packet_free(nc_packet, true);
free_skb:
 kfree_skb(skb);

 return NET_RX_DROP;
}

/**
 * batadv_nc_mesh_free() - clean up network coding memory
 * @bat_priv: the bat priv with all the mesh interface information
 */
void batadv_nc_mesh_free(struct batadv_priv *bat_priv)
{
 batadv_tvlv_container_unregister(bat_priv, BATADV_TVLV_NC, 1);
 batadv_tvlv_handler_unregister(bat_priv, BATADV_TVLV_NC, 1);
 cancel_delayed_work_sync(&bat_priv->nc.work);

 batadv_nc_purge_paths(bat_priv, bat_priv->nc.coding_hash, NULL);
 batadv_hash_destroy(bat_priv->nc.coding_hash);
 batadv_nc_purge_paths(bat_priv, bat_priv->nc.decoding_hash, NULL);
 batadv_hash_destroy(bat_priv->nc.decoding_hash);
}