kernel/bpf/cgroup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Functions to manage eBPF programs attached to cgroups
   4  *
   5  * Copyright (c) 2016 Daniel Mack
   6  */
   7
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/atomic.h>
  10 #include <linux/cgroup.h>
  11 #include <linux/filter.h>
  12 #include <linux/slab.h>
  13 #include <linux/sysctl.h>
  14 #include <linux/string.h>
  15 #include <linux/bpf.h>
  16 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  17 #include <net/sock.h>
  18 #include <net/bpf_sk_storage.h>
  19
  20 #include "../cgroup/cgroup-internal.h"
  21
  22 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cgroup_bpf_enabled_key);
  23 EXPORT_SYMBOL(cgroup_bpf_enabled_key);
  24
  25 void cgroup_bpf_offline(struct cgroup *cgrp)
  26 {
  27         cgroup_get(cgrp);
  28         percpu_ref_kill(&cgrp->bpf.refcnt);
  29 }
  30
  31 static void bpf_cgroup_storages_free(struct bpf_cgroup_storage *storages[])
  32 {
  33         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  34
  35         for_each_cgroup_storage_type(stype)
  36                 bpf_cgroup_storage_free(storages[stype]);
  37 }
  38
  39 static int bpf_cgroup_storages_alloc(struct bpf_cgroup_storage *storages[],
  40                                      struct bpf_prog *prog)
  41 {
  42         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  43
  44         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
  45                 storages[stype] = bpf_cgroup_storage_alloc(prog, stype);
  46                 if (IS_ERR(storages[stype])) {
  47                         storages[stype] = NULL;
  48                         bpf_cgroup_storages_free(storages);
  49                         return -ENOMEM;
  50                 }
  51         }
  52
  53         return 0;
  54 }
  55
  56 static void bpf_cgroup_storages_assign(struct bpf_cgroup_storage *dst[],
  57                                        struct bpf_cgroup_storage *src[])
  58 {
  59         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  60
  61         for_each_cgroup_storage_type(stype)
  62                 dst[stype] = src[stype];
  63 }
  64
  65 static void bpf_cgroup_storages_link(struct bpf_cgroup_storage *storages[],
  66                                      struct cgroup* cgrp,
  67                                      enum bpf_attach_type attach_type)
  68 {
  69         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  70
  71         for_each_cgroup_storage_type(stype)
  72                 bpf_cgroup_storage_link(storages[stype], cgrp, attach_type);
  73 }
  74
  75 static void bpf_cgroup_storages_unlink(struct bpf_cgroup_storage *storages[])
  76 {
  77         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  78
  79         for_each_cgroup_storage_type(stype)
  80                 bpf_cgroup_storage_unlink(storages[stype]);
  81 }
  82
  83 /* Called when bpf_cgroup_link is auto-detached from dying cgroup.
  84  * It drops cgroup and bpf_prog refcounts, and marks bpf_link as defunct. It
  85  * doesn't free link memory, which will eventually be done by bpf_link's
  86  * release() callback, when its last FD is closed.
  87  */
  88 static void bpf_cgroup_link_auto_detach(struct bpf_cgroup_link *link)
  89 {
  90         cgroup_put(link->cgroup);
  91         link->cgroup = NULL;
  92 }
  93
  94 /**
  95  * cgroup_bpf_release() - put references of all bpf programs and
  96  *                        release all cgroup bpf data
  97  * @work: work structure embedded into the cgroup to modify
  98  */
  99 static void cgroup_bpf_release(struct work_struct *work)
 100 {
 101         struct cgroup *p, *cgrp = container_of(work, struct cgroup,
 102                                                bpf.release_work);
 103         struct bpf_prog_array *old_array;
 104         unsigned int type;
 105
 106         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 107
 108         for (type = 0; type < ARRAY_SIZE(cgrp->bpf.progs); type++) {
 109                 struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 110                 struct bpf_prog_list *pl, *tmp;
 111
 112                 list_for_each_entry_safe(pl, tmp, progs, node) {
 113                         list_del(&pl->node);
 114                         if (pl->prog)
 115                                 bpf_prog_put(pl->prog);
 116                         if (pl->link)
 117                                 bpf_cgroup_link_auto_detach(pl->link);
 118                         bpf_cgroup_storages_unlink(pl->storage);
 119                         bpf_cgroup_storages_free(pl->storage);
 120                         kfree(pl);
 121                         static_branch_dec(&cgroup_bpf_enabled_key);
 122                 }
 123                 old_array = rcu_dereference_protected(
 124                                 cgrp->bpf.effective[type],
 125                                 lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 126                 bpf_prog_array_free(old_array);
 127         }
 128
 129         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 130
 131         for (p = cgroup_parent(cgrp); p; p = cgroup_parent(p))
 132                 cgroup_bpf_put(p);
 133
 134         percpu_ref_exit(&cgrp->bpf.refcnt);
 135         cgroup_put(cgrp);
 136 }
 137
 138 /**
 139  * cgroup_bpf_release_fn() - callback used to schedule releasing
 140  *                           of bpf cgroup data
 141  * @ref: percpu ref counter structure
 142  */
 143 static void cgroup_bpf_release_fn(struct percpu_ref *ref)
 144 {
 145         struct cgroup *cgrp = container_of(ref, struct cgroup, bpf.refcnt);
 146
 147         INIT_WORK(&cgrp->bpf.release_work, cgroup_bpf_release);
 148         queue_work(system_wq, &cgrp->bpf.release_work);
 149 }
 150
 151 /* Get underlying bpf_prog of bpf_prog_list entry, regardless if it's through
 152  * link or direct prog.
 153  */
 154 static struct bpf_prog *prog_list_prog(struct bpf_prog_list *pl)
 155 {
 156         if (pl->prog)
 157                 return pl->prog;
 158         if (pl->link)
 159                 return pl->link->link.prog;
 160         return NULL;
 161 }
 162
 163 /* count number of elements in the list.
 164  * it's slow but the list cannot be long
 165  */
 166 static u32 prog_list_length(struct list_head *head)
 167 {
 168         struct bpf_prog_list *pl;
 169         u32 cnt = 0;
 170
 171         list_for_each_entry(pl, head, node) {
 172                 if (!prog_list_prog(pl))
 173                         continue;
 174                 cnt++;
 175         }
 176         return cnt;
 177 }
 178
 179 /* if parent has non-overridable prog attached,
 180  * disallow attaching new programs to the descendent cgroup.
 181  * if parent has overridable or multi-prog, allow attaching
 182  */
 183 static bool hierarchy_allows_attach(struct cgroup *cgrp,
 184                                     enum bpf_attach_type type)
 185 {
 186         struct cgroup *p;
 187
 188         p = cgroup_parent(cgrp);
 189         if (!p)
 190                 return true;
 191         do {
 192                 u32 flags = p->bpf.flags[type];
 193                 u32 cnt;
 194
 195                 if (flags & BPF_F_ALLOW_MULTI)
 196                         return true;
 197                 cnt = prog_list_length(&p->bpf.progs[type]);
 198                 WARN_ON_ONCE(cnt > 1);
 199                 if (cnt == 1)
 200                         return !!(flags & BPF_F_ALLOW_OVERRIDE);
 201                 p = cgroup_parent(p);
 202         } while (p);
 203         return true;
 204 }
 205
 206 /* compute a chain of effective programs for a given cgroup:
 207  * start from the list of programs in this cgroup and add
 208  * all parent programs.
 209  * Note that parent's F_ALLOW_OVERRIDE-type program is yielding
 210  * to programs in this cgroup
 211  */
 212 static int compute_effective_progs(struct cgroup *cgrp,
 213                                    enum bpf_attach_type type,
 214                                    struct bpf_prog_array **array)
 215 {
 216         struct bpf_prog_array_item *item;
 217         struct bpf_prog_array *progs;
 218         struct bpf_prog_list *pl;
 219         struct cgroup *p = cgrp;
 220         int cnt = 0;
 221
 222         /* count number of effective programs by walking parents */
 223         do {
 224                 if (cnt == 0 || (p->bpf.flags[type] & BPF_F_ALLOW_MULTI))
 225                         cnt += prog_list_length(&p->bpf.progs[type]);
 226                 p = cgroup_parent(p);
 227         } while (p);
 228
 229         progs = bpf_prog_array_alloc(cnt, GFP_KERNEL);
 230         if (!progs)
 231                 return -ENOMEM;
 232
 233         /* populate the array with effective progs */
 234         cnt = 0;
 235         p = cgrp;
 236         do {
 237                 if (cnt > 0 && !(p->bpf.flags[type] & BPF_F_ALLOW_MULTI))
 238                         continue;
 239
 240                 list_for_each_entry(pl, &p->bpf.progs[type], node) {
 241                         if (!prog_list_prog(pl))
 242                                 continue;
 243
 244                         item = &progs->items[cnt];
 245                         item->prog = prog_list_prog(pl);
 246                         bpf_cgroup_storages_assign(item->cgroup_storage,
 247                                                    pl->storage);
 248                         cnt++;
 249                 }
 250         } while ((p = cgroup_parent(p)));
 251
 252         *array = progs;
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 static void activate_effective_progs(struct cgroup *cgrp,
 257                                      enum bpf_attach_type type,
 258                                      struct bpf_prog_array *old_array)
 259 {
 260         old_array = rcu_replace_pointer(cgrp->bpf.effective[type], old_array,
 261                                         lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 262         /* free prog array after grace period, since __cgroup_bpf_run_*()
 263          * might be still walking the array
 264          */
 265         bpf_prog_array_free(old_array);
 266 }
 267
 268 /**
 269  * cgroup_bpf_inherit() - inherit effective programs from parent
 270  * @cgrp: the cgroup to modify
 271  */
 272 int cgroup_bpf_inherit(struct cgroup *cgrp)
 273 {
 274 /* has to use marco instead of const int, since compiler thinks
 275  * that array below is variable length
 276  */
 277 #define NR ARRAY_SIZE(cgrp->bpf.effective)
 278         struct bpf_prog_array *arrays[NR] = {};
 279         struct cgroup *p;
 280         int ret, i;
 281
 282         ret = percpu_ref_init(&cgrp->bpf.refcnt, cgroup_bpf_release_fn, 0,
 283                               GFP_KERNEL);
 284         if (ret)
 285                 return ret;
 286
 287         for (p = cgroup_parent(cgrp); p; p = cgroup_parent(p))
 288                 cgroup_bpf_get(p);
 289
 290         for (i = 0; i < NR; i++)
 291                 INIT_LIST_HEAD(&cgrp->bpf.progs[i]);
 292
 293         for (i = 0; i < NR; i++)
 294                 if (compute_effective_progs(cgrp, i, &arrays[i]))
 295                         goto cleanup;
 296
 297         for (i = 0; i < NR; i++)
 298                 activate_effective_progs(cgrp, i, arrays[i]);
 299
 300         return 0;
 301 cleanup:
 302         for (i = 0; i < NR; i++)
 303                 bpf_prog_array_free(arrays[i]);
 304
 305         for (p = cgroup_parent(cgrp); p; p = cgroup_parent(p))
 306                 cgroup_bpf_put(p);
 307
 308         percpu_ref_exit(&cgrp->bpf.refcnt);
 309
 310         return -ENOMEM;
 311 }
 312
 313 static int update_effective_progs(struct cgroup *cgrp,
 314                                   enum bpf_attach_type type)
 315 {
 316         struct cgroup_subsys_state *css;
 317         int err;
 318
 319         /* allocate and recompute effective prog arrays */
 320         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 321                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 322
 323                 if (percpu_ref_is_zero(&desc->bpf.refcnt))
 324                         continue;
 325
 326                 err = compute_effective_progs(desc, type, &desc->bpf.inactive);
 327                 if (err)
 328                         goto cleanup;
 329         }
 330
 331         /* all allocations were successful. Activate all prog arrays */
 332         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 333                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 334
 335                 if (percpu_ref_is_zero(&desc->bpf.refcnt)) {
 336                         if (unlikely(desc->bpf.inactive)) {
 337                                 bpf_prog_array_free(desc->bpf.inactive);
 338                                 desc->bpf.inactive = NULL;
 339                         }
 340                         continue;
 341                 }
 342
 343                 activate_effective_progs(desc, type, desc->bpf.inactive);
 344                 desc->bpf.inactive = NULL;
 345         }
 346
 347         return 0;
 348
 349 cleanup:
 350         /* oom while computing effective. Free all computed effective arrays
 351          * since they were not activated
 352          */
 353         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 354                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 355
 356                 bpf_prog_array_free(desc->bpf.inactive);
 357                 desc->bpf.inactive = NULL;
 358         }
 359
 360         return err;
 361 }
 362
 363 #define BPF_CGROUP_MAX_PROGS 64
 364
 365 static struct bpf_prog_list *find_attach_entry(struct list_head *progs,
 366                                                struct bpf_prog *prog,
 367                                                struct bpf_cgroup_link *link,
 368                                                struct bpf_prog *replace_prog,
 369                                                bool allow_multi)
 370 {
 371         struct bpf_prog_list *pl;
 372
 373         /* single-attach case */
 374         if (!allow_multi) {
 375                 if (list_empty(progs))
 376                         return NULL;
 377                 return list_first_entry(progs, typeof(*pl), node);
 378         }
 379
 380         list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 381                 if (prog && pl->prog == prog)
 382                         /* disallow attaching the same prog twice */
 383                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 384                 if (link && pl->link == link)
 385                         /* disallow attaching the same link twice */
 386                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 387         }
 388
 389         /* direct prog multi-attach w/ replacement case */
 390         if (replace_prog) {
 391                 list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 392                         if (pl->prog == replace_prog)
 393                                 /* a match found */
 394                                 return pl;
 395                 }
 396                 /* prog to replace not found for cgroup */
 397                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 398         }
 399
 400         return NULL;
 401 }
 402
 403 /**
 404  * __cgroup_bpf_attach() - Attach the program or the link to a cgroup, and
 405  *                         propagate the change to descendants
 406  * @cgrp: The cgroup which descendants to traverse
 407  * @prog: A program to attach
 408  * @link: A link to attach
 409  * @replace_prog: Previously attached program to replace if BPF_F_REPLACE is set
 410  * @type: Type of attach operation
 411  * @flags: Option flags
 412  *
 413  * Exactly one of @prog or @link can be non-null.
 414  * Must be called with cgroup_mutex held.
 415  */
 416 int __cgroup_bpf_attach(struct cgroup *cgrp,
 417                         struct bpf_prog *prog, struct bpf_prog *replace_prog,
 418                         struct bpf_cgroup_link *link,
 419                         enum bpf_attach_type type, u32 flags)
 420 {
 421         u32 saved_flags = (flags & (BPF_F_ALLOW_OVERRIDE | BPF_F_ALLOW_MULTI));
 422         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 423         struct bpf_prog *old_prog = NULL;
 424         struct bpf_cgroup_storage *storage[MAX_BPF_CGROUP_STORAGE_TYPE] = {};
 425         struct bpf_cgroup_storage *old_storage[MAX_BPF_CGROUP_STORAGE_TYPE] = {};
 426         struct bpf_prog_list *pl;
 427         int err;
 428
 429         if (((flags & BPF_F_ALLOW_OVERRIDE) && (flags & BPF_F_ALLOW_MULTI)) ||
 430             ((flags & BPF_F_REPLACE) && !(flags & BPF_F_ALLOW_MULTI)))
 431                 /* invalid combination */
 432                 return -EINVAL;
 433         if (link && (prog || replace_prog))
 434                 /* only either link or prog/replace_prog can be specified */
 435                 return -EINVAL;
 436         if (!!replace_prog != !!(flags & BPF_F_REPLACE))
 437                 /* replace_prog implies BPF_F_REPLACE, and vice versa */
 438                 return -EINVAL;
 439
 440         if (!hierarchy_allows_attach(cgrp, type))
 441                 return -EPERM;
 442
 443         if (!list_empty(progs) && cgrp->bpf.flags[type] != saved_flags)
 444                 /* Disallow attaching non-overridable on top
 445                  * of existing overridable in this cgroup.
 446                  * Disallow attaching multi-prog if overridable or none
 447                  */
 448                 return -EPERM;
 449
 450         if (prog_list_length(progs) >= BPF_CGROUP_MAX_PROGS)
 451                 return -E2BIG;
 452
 453         pl = find_attach_entry(progs, prog, link, replace_prog,
 454                                flags & BPF_F_ALLOW_MULTI);
 455         if (IS_ERR(pl))
 456                 return PTR_ERR(pl);
 457
 458         if (bpf_cgroup_storages_alloc(storage, prog ? : link->link.prog))
 459                 return -ENOMEM;
 460
 461         if (pl) {
 462                 old_prog = pl->prog;
 463                 bpf_cgroup_storages_unlink(pl->storage);
 464                 bpf_cgroup_storages_assign(old_storage, pl->storage);
 465         } else {
 466                 pl = kmalloc(sizeof(*pl), GFP_KERNEL);
 467                 if (!pl) {
 468                         bpf_cgroup_storages_free(storage);
 469                         return -ENOMEM;
 470                 }
 471                 list_add_tail(&pl->node, progs);
 472         }
 473
 474         pl->prog = prog;
 475         pl->link = link;
 476         bpf_cgroup_storages_assign(pl->storage, storage);
 477         cgrp->bpf.flags[type] = saved_flags;
 478
 479         err = update_effective_progs(cgrp, type);
 480         if (err)
 481                 goto cleanup;
 482
 483         bpf_cgroup_storages_free(old_storage);
 484         if (old_prog)
 485                 bpf_prog_put(old_prog);
 486         else
 487                 static_branch_inc(&cgroup_bpf_enabled_key);
 488         bpf_cgroup_storages_link(pl->storage, cgrp, type);
 489         return 0;
 490
 491 cleanup:
 492         if (old_prog) {
 493                 pl->prog = old_prog;
 494                 pl->link = NULL;
 495         }
 496         bpf_cgroup_storages_free(pl->storage);
 497         bpf_cgroup_storages_assign(pl->storage, old_storage);
 498         bpf_cgroup_storages_link(pl->storage, cgrp, type);
 499         if (!old_prog) {
 500                 list_del(&pl->node);
 501                 kfree(pl);
 502         }
 503         return err;
 504 }
 505
 506 /* Swap updated BPF program for given link in effective program arrays across
 507  * all descendant cgroups. This function is guaranteed to succeed.
 508  */
 509 static void replace_effective_prog(struct cgroup *cgrp,
 510                                    enum bpf_attach_type type,
 511                                    struct bpf_cgroup_link *link)
 512 {
 513         struct bpf_prog_array_item *item;
 514         struct cgroup_subsys_state *css;
 515         struct bpf_prog_array *progs;
 516         struct bpf_prog_list *pl;
 517         struct list_head *head;
 518         struct cgroup *cg;
 519         int pos;
 520
 521         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 522                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 523
 524                 if (percpu_ref_is_zero(&desc->bpf.refcnt))
 525                         continue;
 526
 527                 /* find position of link in effective progs array */
 528                 for (pos = 0, cg = desc; cg; cg = cgroup_parent(cg)) {
 529                         if (pos && !(cg->bpf.flags[type] & BPF_F_ALLOW_MULTI))
 530                                 continue;
 531
 532                         head = &cg->bpf.progs[type];
 533                         list_for_each_entry(pl, head, node) {
 534                                 if (!prog_list_prog(pl))
 535                                         continue;
 536                                 if (pl->link == link)
 537                                         goto found;
 538                                 pos++;
 539                         }
 540                 }
 541 found:
 542                 BUG_ON(!cg);
 543                 progs = rcu_dereference_protected(
 544                                 desc->bpf.effective[type],
 545                                 lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 546                 item = &progs->items[pos];
 547                 WRITE_ONCE(item->prog, link->link.prog);
 548         }
 549 }
 550
 551 /**
 552  * __cgroup_bpf_replace() - Replace link's program and propagate the change
 553  *                          to descendants
 554  * @cgrp: The cgroup which descendants to traverse
 555  * @link: A link for which to replace BPF program
 556  * @type: Type of attach operation
 557  *
 558  * Must be called with cgroup_mutex held.
 559  */
 560 static int __cgroup_bpf_replace(struct cgroup *cgrp,
 561                                 struct bpf_cgroup_link *link,
 562                                 struct bpf_prog *new_prog)
 563 {
 564         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[link->type];
 565         struct bpf_prog *old_prog;
 566         struct bpf_prog_list *pl;
 567         bool found = false;
 568
 569         if (link->link.prog->type != new_prog->type)
 570                 return -EINVAL;
 571
 572         list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 573                 if (pl->link == link) {
 574                         found = true;
 575                         break;
 576                 }
 577         }
 578         if (!found)
 579                 return -ENOENT;
 580
 581         old_prog = xchg(&link->link.prog, new_prog);
 582         replace_effective_prog(cgrp, link->type, link);
 583         bpf_prog_put(old_prog);
 584         return 0;
 585 }
 586
 587 static int cgroup_bpf_replace(struct bpf_link *link, struct bpf_prog *new_prog,
 588                               struct bpf_prog *old_prog)
 589 {
 590         struct bpf_cgroup_link *cg_link;
 591         int ret;
 592
 593         cg_link = container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 594
 595         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 596         /* link might have been auto-released by dying cgroup, so fail */
 597         if (!cg_link->cgroup) {
 598                 ret = -EINVAL;
 599                 goto out_unlock;
 600         }
 601         if (old_prog && link->prog != old_prog) {
 602                 ret = -EPERM;
 603                 goto out_unlock;
 604         }
 605         ret = __cgroup_bpf_replace(cg_link->cgroup, cg_link, new_prog);
 606 out_unlock:
 607         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 608         return ret;
 609 }
 610
 611 static struct bpf_prog_list *find_detach_entry(struct list_head *progs,
 612                                                struct bpf_prog *prog,
 613                                                struct bpf_cgroup_link *link,
 614                                                bool allow_multi)
 615 {
 616         struct bpf_prog_list *pl;
 617
 618         if (!allow_multi) {
 619                 if (list_empty(progs))
 620                         /* report error when trying to detach and nothing is attached */
 621                         return ERR_PTR(-ENOENT);
 622
 623                 /* to maintain backward compatibility NONE and OVERRIDE cgroups
 624                  * allow detaching with invalid FD (prog==NULL) in legacy mode
 625                  */
 626                 return list_first_entry(progs, typeof(*pl), node);
 627         }
 628
 629         if (!prog && !link)
 630                 /* to detach MULTI prog the user has to specify valid FD
 631                  * of the program or link to be detached
 632                  */
 633                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 634
 635         /* find the prog or link and detach it */
 636         list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 637                 if (pl->prog == prog && pl->link == link)
 638                         return pl;
 639         }
 640         return ERR_PTR(-ENOENT);
 641 }
 642
 643 /**
 644  * __cgroup_bpf_detach() - Detach the program or link from a cgroup, and
 645  *                         propagate the change to descendants
 646  * @cgrp: The cgroup which descendants to traverse
 647  * @prog: A program to detach or NULL
 648  * @prog: A link to detach or NULL
 649  * @type: Type of detach operation
 650  *
 651  * At most one of @prog or @link can be non-NULL.
 652  * Must be called with cgroup_mutex held.
 653  */
 654 int __cgroup_bpf_detach(struct cgroup *cgrp, struct bpf_prog *prog,
 655                         struct bpf_cgroup_link *link, enum bpf_attach_type type)
 656 {
 657         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 658         u32 flags = cgrp->bpf.flags[type];
 659         struct bpf_prog_list *pl;
 660         struct bpf_prog *old_prog;
 661         int err;
 662
 663         if (prog && link)
 664                 /* only one of prog or link can be specified */
 665                 return -EINVAL;
 666
 667         pl = find_detach_entry(progs, prog, link, flags & BPF_F_ALLOW_MULTI);
 668         if (IS_ERR(pl))
 669                 return PTR_ERR(pl);
 670
 671         /* mark it deleted, so it's ignored while recomputing effective */
 672         old_prog = pl->prog;
 673         pl->prog = NULL;
 674         pl->link = NULL;
 675
 676         err = update_effective_progs(cgrp, type);
 677         if (err)
 678                 goto cleanup;
 679
 680         /* now can actually delete it from this cgroup list */
 681         list_del(&pl->node);
 682         bpf_cgroup_storages_unlink(pl->storage);
 683         bpf_cgroup_storages_free(pl->storage);
 684         kfree(pl);
 685         if (list_empty(progs))
 686                 /* last program was detached, reset flags to zero */
 687                 cgrp->bpf.flags[type] = 0;
 688         if (old_prog)
 689                 bpf_prog_put(old_prog);
 690         static_branch_dec(&cgroup_bpf_enabled_key);
 691         return 0;
 692
 693 cleanup:
 694         /* restore back prog or link */
 695         pl->prog = old_prog;
 696         pl->link = link;
 697         return err;
 698 }
 699
 700 /* Must be called with cgroup_mutex held to avoid races. */
 701 int __cgroup_bpf_query(struct cgroup *cgrp, const union bpf_attr *attr,
 702                        union bpf_attr __user *uattr)
 703 {
 704         __u32 __user *prog_ids = u64_to_user_ptr(attr->query.prog_ids);
 705         enum bpf_attach_type type = attr->query.attach_type;
 706         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 707         u32 flags = cgrp->bpf.flags[type];
 708         struct bpf_prog_array *effective;
 709         struct bpf_prog *prog;
 710         int cnt, ret = 0, i;
 711
 712         effective = rcu_dereference_protected(cgrp->bpf.effective[type],
 713                                               lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 714
 715         if (attr->query.query_flags & BPF_F_QUERY_EFFECTIVE)
 716                 cnt = bpf_prog_array_length(effective);
 717         else
 718                 cnt = prog_list_length(progs);
 719
 720         if (copy_to_user(&uattr->query.attach_flags, &flags, sizeof(flags)))
 721                 return -EFAULT;
 722         if (copy_to_user(&uattr->query.prog_cnt, &cnt, sizeof(cnt)))
 723                 return -EFAULT;
 724         if (attr->query.prog_cnt == 0 || !prog_ids || !cnt)
 725                 /* return early if user requested only program count + flags */
 726                 return 0;
 727         if (attr->query.prog_cnt < cnt) {
 728                 cnt = attr->query.prog_cnt;
 729                 ret = -ENOSPC;
 730         }
 731
 732         if (attr->query.query_flags & BPF_F_QUERY_EFFECTIVE) {
 733                 return bpf_prog_array_copy_to_user(effective, prog_ids, cnt);
 734         } else {
 735                 struct bpf_prog_list *pl;
 736                 u32 id;
 737
 738                 i = 0;
 739                 list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 740                         prog = prog_list_prog(pl);
 741                         id = prog->aux->id;
 742                         if (copy_to_user(prog_ids + i, &id, sizeof(id)))
 743                                 return -EFAULT;
 744                         if (++i == cnt)
 745                                 break;
 746                 }
 747         }
 748         return ret;
 749 }
 750
 751 int cgroup_bpf_prog_attach(const union bpf_attr *attr,
 752                            enum bpf_prog_type ptype, struct bpf_prog *prog)
 753 {
 754         struct bpf_prog *replace_prog = NULL;
 755         struct cgroup *cgrp;
 756         int ret;
 757
 758         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->target_fd);
 759         if (IS_ERR(cgrp))
 760                 return PTR_ERR(cgrp);
 761
 762         if ((attr->attach_flags & BPF_F_ALLOW_MULTI) &&
 763             (attr->attach_flags & BPF_F_REPLACE)) {
 764                 replace_prog = bpf_prog_get_type(attr->replace_bpf_fd, ptype);
 765                 if (IS_ERR(replace_prog)) {
 766                         cgroup_put(cgrp);
 767                         return PTR_ERR(replace_prog);
 768                 }
 769         }
 770
 771         ret = cgroup_bpf_attach(cgrp, prog, replace_prog, NULL,
 772                                 attr->attach_type, attr->attach_flags);
 773
 774         if (replace_prog)
 775                 bpf_prog_put(replace_prog);
 776         cgroup_put(cgrp);
 777         return ret;
 778 }
 779
 780 int cgroup_bpf_prog_detach(const union bpf_attr *attr, enum bpf_prog_type ptype)
 781 {
 782         struct bpf_prog *prog;
 783         struct cgroup *cgrp;
 784         int ret;
 785
 786         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->target_fd);
 787         if (IS_ERR(cgrp))
 788                 return PTR_ERR(cgrp);
 789
 790         prog = bpf_prog_get_type(attr->attach_bpf_fd, ptype);
 791         if (IS_ERR(prog))
 792                 prog = NULL;
 793
 794         ret = cgroup_bpf_detach(cgrp, prog, attr->attach_type);
 795         if (prog)
 796                 bpf_prog_put(prog);
 797
 798         cgroup_put(cgrp);
 799         return ret;
 800 }
 801
 802 static void bpf_cgroup_link_release(struct bpf_link *link)
 803 {
 804         struct bpf_cgroup_link *cg_link =
 805                 container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 806
 807         /* link might have been auto-detached by dying cgroup already,
 808          * in that case our work is done here
 809          */
 810         if (!cg_link->cgroup)
 811                 return;
 812
 813         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 814
 815         /* re-check cgroup under lock again */
 816         if (!cg_link->cgroup) {
 817                 mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 818                 return;
 819         }
 820
 821         WARN_ON(__cgroup_bpf_detach(cg_link->cgroup, NULL, cg_link,
 822                                     cg_link->type));
 823
 824         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 825         cgroup_put(cg_link->cgroup);
 826 }
 827
 828 static void bpf_cgroup_link_dealloc(struct bpf_link *link)
 829 {
 830         struct bpf_cgroup_link *cg_link =
 831                 container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 832
 833         kfree(cg_link);
 834 }
 835
 836 static void bpf_cgroup_link_show_fdinfo(const struct bpf_link *link,
 837                                         struct seq_file *seq)
 838 {
 839         struct bpf_cgroup_link *cg_link =
 840                 container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 841         u64 cg_id = 0;
 842
 843         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 844         if (cg_link->cgroup)
 845                 cg_id = cgroup_id(cg_link->cgroup);
 846         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 847
 848         seq_printf(seq,
 849                    "cgroup_id:\t%llu\n"
 850                    "attach_type:\t%d\n",
 851                    cg_id,
 852                    cg_link->type);
 853 }
 854
 855 static int bpf_cgroup_link_fill_link_info(const struct bpf_link *link,
 856                                           struct bpf_link_info *info)
 857 {
 858         struct bpf_cgroup_link *cg_link =
 859                 container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 860         u64 cg_id = 0;
 861
 862         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 863         if (cg_link->cgroup)
 864                 cg_id = cgroup_id(cg_link->cgroup);
 865         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 866
 867         info->cgroup.cgroup_id = cg_id;
 868         info->cgroup.attach_type = cg_link->type;
 869         return 0;
 870 }
 871
 872 static const struct bpf_link_ops bpf_cgroup_link_lops = {
 873         .release = bpf_cgroup_link_release,
 874         .dealloc = bpf_cgroup_link_dealloc,
 875         .update_prog = cgroup_bpf_replace,
 876         .show_fdinfo = bpf_cgroup_link_show_fdinfo,
 877         .fill_link_info = bpf_cgroup_link_fill_link_info,
 878 };
 879
 880 int cgroup_bpf_link_attach(const union bpf_attr *attr, struct bpf_prog *prog)
 881 {
 882         struct bpf_link_primer link_primer;
 883         struct bpf_cgroup_link *link;
 884         struct cgroup *cgrp;
 885         int err;
 886
 887         if (attr->link_create.flags)
 888                 return -EINVAL;
 889
 890         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->link_create.target_fd);
 891         if (IS_ERR(cgrp))
 892                 return PTR_ERR(cgrp);
 893
 894         link = kzalloc(sizeof(*link), GFP_USER);
 895         if (!link) {
 896                 err = -ENOMEM;
 897                 goto out_put_cgroup;
 898         }
 899         bpf_link_init(&link->link, BPF_LINK_TYPE_CGROUP, &bpf_cgroup_link_lops,
 900                       prog);
 901         link->cgroup = cgrp;
 902         link->type = attr->link_create.attach_type;
 903
 904         err  = bpf_link_prime(&link->link, &link_primer);
 905         if (err) {
 906                 kfree(link);
 907                 goto out_put_cgroup;
 908         }
 909
 910         err = cgroup_bpf_attach(cgrp, NULL, NULL, link, link->type,
 911                                 BPF_F_ALLOW_MULTI);
 912         if (err) {
 913                 bpf_link_cleanup(&link_primer);
 914                 goto out_put_cgroup;
 915         }
 916
 917         return bpf_link_settle(&link_primer);
 918
 919 out_put_cgroup:
 920         cgroup_put(cgrp);
 921         return err;
 922 }
 923
 924 int cgroup_bpf_prog_query(const union bpf_attr *attr,
 925                           union bpf_attr __user *uattr)
 926 {
 927         struct cgroup *cgrp;
 928         int ret;
 929
 930         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->query.target_fd);
 931         if (IS_ERR(cgrp))
 932                 return PTR_ERR(cgrp);
 933
 934         ret = cgroup_bpf_query(cgrp, attr, uattr);
 935
 936         cgroup_put(cgrp);
 937         return ret;
 938 }
 939
 940 /**
 941  * __cgroup_bpf_run_filter_skb() - Run a program for packet filtering
 942  * @sk: The socket sending or receiving traffic
 943  * @skb: The skb that is being sent or received
 944  * @type: The type of program to be exectuted
 945  *
 946  * If no socket is passed, or the socket is not of type INET or INET6,
 947  * this function does nothing and returns 0.
 948  *
 949  * The program type passed in via @type must be suitable for network
 950  * filtering. No further check is performed to assert that.
 951  *
 952  * For egress packets, this function can return:
 953  *   NET_XMIT_SUCCESS    (0)    - continue with packet output
 954  *   NET_XMIT_DROP       (1)    - drop packet and notify TCP to call cwr
 955  *   NET_XMIT_CN         (2)    - continue with packet output and notify TCP
 956  *                                to call cwr
 957  *   -EPERM                     - drop packet
 958  *
 959  * For ingress packets, this function will return -EPERM if any
 960  * attached program was found and if it returned != 1 during execution.
 961  * Otherwise 0 is returned.
 962  */
 963 int __cgroup_bpf_run_filter_skb(struct sock *sk,
 964                                 struct sk_buff *skb,
 965                                 enum bpf_attach_type type)
 966 {
 967         unsigned int offset = skb->data - skb_network_header(skb);
 968         struct sock *save_sk;
 969         void *saved_data_end;
 970         struct cgroup *cgrp;
 971         int ret;
 972
 973         if (!sk || !sk_fullsock(sk))
 974                 return 0;
 975
 976         if (sk->sk_family != AF_INET && sk->sk_family != AF_INET6)
 977                 return 0;
 978
 979         cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
 980         save_sk = skb->sk;
 981         skb->sk = sk;
 982         __skb_push(skb, offset);
 983
 984         /* compute pointers for the bpf prog */
 985         bpf_compute_and_save_data_end(skb, &saved_data_end);
 986
 987         if (type == BPF_CGROUP_INET_EGRESS) {
 988                 ret = BPF_PROG_CGROUP_INET_EGRESS_RUN_ARRAY(
 989                         cgrp->bpf.effective[type], skb, __bpf_prog_run_save_cb);
 990         } else {
 991                 ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], skb,
 992                                           __bpf_prog_run_save_cb);
 993                 ret = (ret == 1 ? 0 : -EPERM);
 994         }
 995         bpf_restore_data_end(skb, saved_data_end);
 996         __skb_pull(skb, offset);
 997         skb->sk = save_sk;
 998
 999         return ret;
1000 }
1001 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_skb);
1002
1003 /**
1004  * __cgroup_bpf_run_filter_sk() - Run a program on a sock
1005  * @sk: sock structure to manipulate
1006  * @type: The type of program to be exectuted
1007  *
1008  * socket is passed is expected to be of type INET or INET6.
1009  *
1010  * The program type passed in via @type must be suitable for sock
1011  * filtering. No further check is performed to assert that.
1012  *
1013  * This function will return %-EPERM if any if an attached program was found
1014  * and if it returned != 1 during execution. In all other cases, 0 is returned.
1015  */
1016 int __cgroup_bpf_run_filter_sk(struct sock *sk,
1017                                enum bpf_attach_type type)
1018 {
1019         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1020         int ret;
1021
1022         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], sk, BPF_PROG_RUN);
1023         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
1024 }
1025 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sk);
1026
1027 /**
1028  * __cgroup_bpf_run_filter_sock_addr() - Run a program on a sock and
1029  *                                       provided by user sockaddr
1030  * @sk: sock struct that will use sockaddr
1031  * @uaddr: sockaddr struct provided by user
1032  * @type: The type of program to be exectuted
1033  * @t_ctx: Pointer to attach type specific context
1034  *
1035  * socket is expected to be of type INET or INET6.
1036  *
1037  * This function will return %-EPERM if an attached program is found and
1038  * returned value != 1 during execution. In all other cases, 0 is returned.
1039  */
1040 int __cgroup_bpf_run_filter_sock_addr(struct sock *sk,
1041                                       struct sockaddr *uaddr,
1042                                       enum bpf_attach_type type,
1043                                       void *t_ctx)
1044 {
1045         struct bpf_sock_addr_kern ctx = {
1046                 .sk = sk,
1047                 .uaddr = uaddr,
1048                 .t_ctx = t_ctx,
1049         };
1050         struct sockaddr_storage unspec;
1051         struct cgroup *cgrp;
1052         int ret;
1053
1054         /* Check socket family since not all sockets represent network
1055          * endpoint (e.g. AF_UNIX).
1056          */
1057         if (sk->sk_family != AF_INET && sk->sk_family != AF_INET6)
1058                 return 0;
1059
1060         if (!ctx.uaddr) {
1061                 memset(&unspec, 0, sizeof(unspec));
1062                 ctx.uaddr = (struct sockaddr *)&unspec;
1063         }
1064
1065         cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1066         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], &ctx, BPF_PROG_RUN);
1067
1068         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sock_addr);
1071
1072 /**
1073  * __cgroup_bpf_run_filter_sock_ops() - Run a program on a sock
1074  * @sk: socket to get cgroup from
1075  * @sock_ops: bpf_sock_ops_kern struct to pass to program. Contains
1076  * sk with connection information (IP addresses, etc.) May not contain
1077  * cgroup info if it is a req sock.
1078  * @type: The type of program to be exectuted
1079  *
1080  * socket passed is expected to be of type INET or INET6.
1081  *
1082  * The program type passed in via @type must be suitable for sock_ops
1083  * filtering. No further check is performed to assert that.
1084  *
1085  * This function will return %-EPERM if any if an attached program was found
1086  * and if it returned != 1 during execution. In all other cases, 0 is returned.
1087  */
1088 int __cgroup_bpf_run_filter_sock_ops(struct sock *sk,
1089                                      struct bpf_sock_ops_kern *sock_ops,
1090                                      enum bpf_attach_type type)
1091 {
1092         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1093         int ret;
1094
1095         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], sock_ops,
1096                                  BPF_PROG_RUN);
1097         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
1098 }
1099 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sock_ops);
1100
1101 int __cgroup_bpf_check_dev_permission(short dev_type, u32 major, u32 minor,
1102                                       short access, enum bpf_attach_type type)
1103 {
1104         struct cgroup *cgrp;
1105         struct bpf_cgroup_dev_ctx ctx = {
1106                 .access_type = (access << 16) | dev_type,
1107                 .major = major,
1108                 .minor = minor,
1109         };
1110         int allow = 1;
1111
1112         rcu_read_lock();
1113         cgrp = task_dfl_cgroup(current);
1114         allow = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], &ctx,
1115                                    BPF_PROG_RUN);
1116         rcu_read_unlock();
1117
1118         return !allow;
1119 }
1120
1121 static const struct bpf_func_proto *
1122 cgroup_base_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
1123 {
1124         switch (func_id) {
1125         case BPF_FUNC_get_current_uid_gid:
1126                 return &bpf_get_current_uid_gid_proto;
1127         case BPF_FUNC_get_local_storage:
1128                 return &bpf_get_local_storage_proto;
1129         case BPF_FUNC_get_current_cgroup_id:
1130                 return &bpf_get_current_cgroup_id_proto;
1131         case BPF_FUNC_perf_event_output:
1132                 return &bpf_event_output_data_proto;
1133         default:
1134                 return bpf_base_func_proto(func_id);
1135         }
1136 }
1137
1138 static const struct bpf_func_proto *
1139 cgroup_dev_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
1140 {
1141         return cgroup_base_func_proto(func_id, prog);
1142 }
1143
1144 static bool cgroup_dev_is_valid_access(int off, int size,
1145                                        enum bpf_access_type type,
1146                                        const struct bpf_prog *prog,
1147                                        struct bpf_insn_access_aux *info)
1148 {
1149         const int size_default = sizeof(__u32);
1150
1151         if (type == BPF_WRITE)
1152                 return false;
1153
1154         if (off < 0 || off + size > sizeof(struct bpf_cgroup_dev_ctx))
1155                 return false;
1156         /* The verifier guarantees that size > 0. */
1157         if (off % size != 0)
1158                 return false;
1159
1160         switch (off) {
1161         case bpf_ctx_range(struct bpf_cgroup_dev_ctx, access_type):
1162                 bpf_ctx_record_field_size(info, size_default);
1163                 if (!bpf_ctx_narrow_access_ok(off, size, size_default))
1164                         return false;
1165                 break;
1166         default:
1167                 if (size != size_default)
1168                         return false;
1169         }
1170
1171         return true;
1172 }
1173
1174 const struct bpf_prog_ops cg_dev_prog_ops = {
1175 };
1176
1177 const struct bpf_verifier_ops cg_dev_verifier_ops = {
1178         .get_func_proto         = cgroup_dev_func_proto,
1179         .is_valid_access        = cgroup_dev_is_valid_access,
1180 };
1181
1182 /**
1183  * __cgroup_bpf_run_filter_sysctl - Run a program on sysctl
1184  *
1185  * @head: sysctl table header
1186  * @table: sysctl table
1187  * @write: sysctl is being read (= 0) or written (= 1)
1188  * @buf: pointer to buffer (in and out)
1189  * @pcount: value-result argument: value is size of buffer pointed to by @buf,
1190  *      result is size of @new_buf if program set new value, initial value
1191  *      otherwise
1192  * @ppos: value-result argument: value is position at which read from or write
1193  *      to sysctl is happening, result is new position if program overrode it,
1194  *      initial value otherwise
1195  * @type: type of program to be executed
1196  *
1197  * Program is run when sysctl is being accessed, either read or written, and
1198  * can allow or deny such access.
1199  *
1200  * This function will return %-EPERM if an attached program is found and
1201  * returned value != 1 during execution. In all other cases 0 is returned.
1202  */
1203 int __cgroup_bpf_run_filter_sysctl(struct ctl_table_header *head,
1204                                    struct ctl_table *table, int write,
1205                                    void **buf, size_t *pcount, loff_t *ppos,
1206                                    enum bpf_attach_type type)
1207 {
1208         struct bpf_sysctl_kern ctx = {
1209                 .head = head,
1210                 .table = table,
1211                 .write = write,
1212                 .ppos = ppos,
1213                 .cur_val = NULL,
1214                 .cur_len = PAGE_SIZE,
1215                 .new_val = NULL,
1216                 .new_len = 0,
1217                 .new_updated = 0,
1218         };
1219         struct cgroup *cgrp;
1220         loff_t pos = 0;
1221         int ret;
1222
1223         ctx.cur_val = kmalloc_track_caller(ctx.cur_len, GFP_KERNEL);
1224         if (!ctx.cur_val ||
1225             table->proc_handler(table, 0, ctx.cur_val, &ctx.cur_len, &pos)) {
1226                 /* Let BPF program decide how to proceed. */
1227                 ctx.cur_len = 0;
1228         }
1229
1230         if (write && *buf && *pcount) {
1231                 /* BPF program should be able to override new value with a
1232                  * buffer bigger than provided by user.
1233                  */
1234                 ctx.new_val = kmalloc_track_caller(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
1235                 ctx.new_len = min_t(size_t, PAGE_SIZE, *pcount);
1236                 if (ctx.new_val) {
1237                         memcpy(ctx.new_val, *buf, ctx.new_len);
1238                 } else {
1239                         /* Let BPF program decide how to proceed. */
1240                         ctx.new_len = 0;
1241                 }
1242         }
1243
1244         rcu_read_lock();
1245         cgrp = task_dfl_cgroup(current);
1246         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], &ctx, BPF_PROG_RUN);
1247         rcu_read_unlock();
1248
1249         kfree(ctx.cur_val);
1250
1251         if (ret == 1 && ctx.new_updated) {
1252                 kfree(*buf);
1253                 *buf = ctx.new_val;
1254                 *pcount = ctx.new_len;
1255         } else {
1256                 kfree(ctx.new_val);
1257         }
1258
1259         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
1260 }
1261
1262 #ifdef CONFIG_NET
1263 static bool __cgroup_bpf_prog_array_is_empty(struct cgroup *cgrp,
1264                                              enum bpf_attach_type attach_type)
1265 {
1266         struct bpf_prog_array *prog_array;
1267         bool empty;
1268
1269         rcu_read_lock();
1270         prog_array = rcu_dereference(cgrp->bpf.effective[attach_type]);
1271         empty = bpf_prog_array_is_empty(prog_array);
1272         rcu_read_unlock();
1273
1274         return empty;
1275 }
1276
1277 static int sockopt_alloc_buf(struct bpf_sockopt_kern *ctx, int max_optlen)
1278 {
1279         if (unlikely(max_optlen > PAGE_SIZE) || max_optlen < 0)
1280                 return -EINVAL;
1281
1282         ctx->optval = kzalloc(max_optlen, GFP_USER);
1283         if (!ctx->optval)
1284                 return -ENOMEM;
1285
1286         ctx->optval_end = ctx->optval + max_optlen;
1287
1288         return 0;
1289 }
1290
1291 static void sockopt_free_buf(struct bpf_sockopt_kern *ctx)
1292 {
1293         kfree(ctx->optval);
1294 }
1295
1296 int __cgroup_bpf_run_filter_setsockopt(struct sock *sk, int *level,
1297                                        int *optname, char __user *optval,
1298                                        int *optlen, char **kernel_optval)
1299 {
1300         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1301         struct bpf_sockopt_kern ctx = {
1302                 .sk = sk,
1303                 .level = *level,
1304                 .optname = *optname,
1305         };
1306         int ret, max_optlen;
1307
1308         /* Opportunistic check to see whether we have any BPF program
1309          * attached to the hook so we don't waste time allocating
1310          * memory and locking the socket.
1311          */
1312         if (!cgroup_bpf_enabled ||
1313             __cgroup_bpf_prog_array_is_empty(cgrp, BPF_CGROUP_SETSOCKOPT))
1314                 return 0;
1315
1316         /* Allocate a bit more than the initial user buffer for
1317          * BPF program. The canonical use case is overriding
1318          * TCP_CONGESTION(nv) to TCP_CONGESTION(cubic).
1319          */
1320         max_optlen = max_t(int, 16, *optlen);
1321
1322         ret = sockopt_alloc_buf(&ctx, max_optlen);
1323         if (ret)
1324                 return ret;
1325
1326         ctx.optlen = *optlen;
1327
1328         if (copy_from_user(ctx.optval, optval, *optlen) != 0) {
1329                 ret = -EFAULT;
1330                 goto out;
1331         }
1332
1333         lock_sock(sk);
1334         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[BPF_CGROUP_SETSOCKOPT],
1335                                  &ctx, BPF_PROG_RUN);
1336         release_sock(sk);
1337
1338         if (!ret) {
1339                 ret = -EPERM;
1340                 goto out;
1341         }
1342
1343         if (ctx.optlen == -1) {
1344                 /* optlen set to -1, bypass kernel */
1345                 ret = 1;
1346         } else if (ctx.optlen > max_optlen || ctx.optlen < -1) {
1347                 /* optlen is out of bounds */
1348                 ret = -EFAULT;
1349         } else {
1350                 /* optlen within bounds, run kernel handler */
1351                 ret = 0;
1352
1353                 /* export any potential modifications */
1354                 *level = ctx.level;
1355                 *optname = ctx.optname;
1356                 *optlen = ctx.optlen;
1357                 *kernel_optval = ctx.optval;
1358         }
1359
1360 out:
1361         if (ret)
1362                 sockopt_free_buf(&ctx);
1363         return ret;
1364 }
1365
1366 int __cgroup_bpf_run_filter_getsockopt(struct sock *sk, int level,
1367                                        int optname, char __user *optval,
1368                                        int __user *optlen, int max_optlen,
1369                                        int retval)
1370 {
1371         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1372         struct bpf_sockopt_kern ctx = {
1373                 .sk = sk,
1374                 .level = level,
1375                 .optname = optname,
1376                 .retval = retval,
1377         };
1378         int ret;
1379
1380         /* Opportunistic check to see whether we have any BPF program
1381          * attached to the hook so we don't waste time allocating
1382          * memory and locking the socket.
1383          */
1384         if (!cgroup_bpf_enabled ||
1385             __cgroup_bpf_prog_array_is_empty(cgrp, BPF_CGROUP_GETSOCKOPT))
1386                 return retval;
1387
1388         ret = sockopt_alloc_buf(&ctx, max_optlen);
1389         if (ret)
1390                 return ret;
1391
1392         ctx.optlen = max_optlen;
1393
1394         if (!retval) {
1395                 /* If kernel getsockopt finished successfully,
1396                  * copy whatever was returned to the user back
1397                  * into our temporary buffer. Set optlen to the
1398                  * one that kernel returned as well to let
1399                  * BPF programs inspect the value.
1400                  */
1401
1402                 if (get_user(ctx.optlen, optlen)) {
1403                         ret = -EFAULT;
1404                         goto out;
1405                 }
1406
1407                 if (ctx.optlen > max_optlen)
1408                         ctx.optlen = max_optlen;
1409
1410                 if (copy_from_user(ctx.optval, optval, ctx.optlen) != 0) {
1411                         ret = -EFAULT;
1412                         goto out;
1413                 }
1414         }
1415
1416         lock_sock(sk);
1417         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[BPF_CGROUP_GETSOCKOPT],
1418                                  &ctx, BPF_PROG_RUN);
1419         release_sock(sk);
1420
1421         if (!ret) {
1422                 ret = -EPERM;
1423                 goto out;
1424         }
1425
1426         if (ctx.optlen > max_optlen) {
1427                 ret = -EFAULT;
1428                 goto out;
1429         }
1430
1431         /* BPF programs only allowed to set retval to 0, not some
1432          * arbitrary value.
1433          */
1434         if (ctx.retval != 0 && ctx.retval != retval) {
1435                 ret = -EFAULT;
1436                 goto out;
1437         }
1438
1439         if (copy_to_user(optval, ctx.optval, ctx.optlen) ||
1440             put_user(ctx.optlen, optlen)) {
1441                 ret = -EFAULT;
1442                 goto out;
1443         }
1444
1445         ret = ctx.retval;
1446
1447 out:
1448         sockopt_free_buf(&ctx);
1449         return ret;
1450 }
1451 #endif
1452
1453 static ssize_t sysctl_cpy_dir(const struct ctl_dir *dir, char **bufp,
1454                               size_t *lenp)
1455 {
1456         ssize_t tmp_ret = 0, ret;
1457
1458         if (dir->header.parent) {
1459                 tmp_ret = sysctl_cpy_dir(dir->header.parent, bufp, lenp);
1460                 if (tmp_ret < 0)
1461                         return tmp_ret;
1462         }
1463
1464         ret = strscpy(*bufp, dir->header.ctl_table[0].procname, *lenp);
1465         if (ret < 0)
1466                 return ret;
1467         *bufp += ret;
1468         *lenp -= ret;
1469         ret += tmp_ret;
1470
1471         /* Avoid leading slash. */
1472         if (!ret)
1473                 return ret;
1474
1475         tmp_ret = strscpy(*bufp, "/", *lenp);
1476         if (tmp_ret < 0)
1477                 return tmp_ret;
1478         *bufp += tmp_ret;
1479         *lenp -= tmp_ret;
1480
1481         return ret + tmp_ret;
1482 }
1483
1484 BPF_CALL_4(bpf_sysctl_get_name, struct bpf_sysctl_kern *, ctx, char *, buf,
1485            size_t, buf_len, u64, flags)
1486 {
1487         ssize_t tmp_ret = 0, ret;
1488
1489         if (!buf)
1490                 return -EINVAL;
1491
1492         if (!(flags & BPF_F_SYSCTL_BASE_NAME)) {
1493                 if (!ctx->head)
1494                         return -EINVAL;
1495                 tmp_ret = sysctl_cpy_dir(ctx->head->parent, &buf, &buf_len);
1496                 if (tmp_ret < 0)
1497                         return tmp_ret;
1498         }
1499
1500         ret = strscpy(buf, ctx->table->procname, buf_len);
1501
1502         return ret < 0 ? ret : tmp_ret + ret;
1503 }
1504
1505 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_get_name_proto = {
1506         .func           = bpf_sysctl_get_name,
1507         .gpl_only       = false,
1508         .ret_type       = RET_INTEGER,
1509         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1510         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_MEM,
1511         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1512         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1513 };
1514
1515 static int copy_sysctl_value(char *dst, size_t dst_len, char *src,
1516                              size_t src_len)
1517 {
1518         if (!dst)
1519                 return -EINVAL;
1520
1521         if (!dst_len)
1522                 return -E2BIG;
1523
1524         if (!src || !src_len) {
1525                 memset(dst, 0, dst_len);
1526                 return -EINVAL;
1527         }
1528
1529         memcpy(dst, src, min(dst_len, src_len));
1530
1531         if (dst_len > src_len) {
1532                 memset(dst + src_len, '\0', dst_len - src_len);
1533                 return src_len;
1534         }
1535
1536         dst[dst_len - 1] = '\0';
1537
1538         return -E2BIG;
1539 }
1540
1541 BPF_CALL_3(bpf_sysctl_get_current_value, struct bpf_sysctl_kern *, ctx,
1542            char *, buf, size_t, buf_len)
1543 {
1544         return copy_sysctl_value(buf, buf_len, ctx->cur_val, ctx->cur_len);
1545 }
1546
1547 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_get_current_value_proto = {
1548         .func           = bpf_sysctl_get_current_value,
1549         .gpl_only       = false,
1550         .ret_type       = RET_INTEGER,
1551         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1552         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM,
1553         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1554 };
1555
1556 BPF_CALL_3(bpf_sysctl_get_new_value, struct bpf_sysctl_kern *, ctx, char *, buf,
1557            size_t, buf_len)
1558 {
1559         if (!ctx->write) {
1560                 if (buf && buf_len)
1561                         memset(buf, '\0', buf_len);
1562                 return -EINVAL;
1563         }
1564         return copy_sysctl_value(buf, buf_len, ctx->new_val, ctx->new_len);
1565 }
1566
1567 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_get_new_value_proto = {
1568         .func           = bpf_sysctl_get_new_value,
1569         .gpl_only       = false,
1570         .ret_type       = RET_INTEGER,
1571         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1572         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM,
1573         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1574 };
1575
1576 BPF_CALL_3(bpf_sysctl_set_new_value, struct bpf_sysctl_kern *, ctx,
1577            const char *, buf, size_t, buf_len)
1578 {
1579         if (!ctx->write || !ctx->new_val || !ctx->new_len || !buf || !buf_len)
1580                 return -EINVAL;
1581
1582         if (buf_len > PAGE_SIZE - 1)
1583                 return -E2BIG;
1584
1585         memcpy(ctx->new_val, buf, buf_len);
1586         ctx->new_len = buf_len;
1587         ctx->new_updated = 1;
1588
1589         return 0;
1590 }
1591
1592 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_set_new_value_proto = {
1593         .func           = bpf_sysctl_set_new_value,
1594         .gpl_only       = false,
1595         .ret_type       = RET_INTEGER,
1596         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1597         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_MEM,
1598         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1599 };
1600
1601 static const struct bpf_func_proto *
1602 sysctl_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
1603 {
1604         switch (func_id) {
1605         case BPF_FUNC_strtol:
1606                 return &bpf_strtol_proto;
1607         case BPF_FUNC_strtoul:
1608                 return &bpf_strtoul_proto;
1609         case BPF_FUNC_sysctl_get_name:
1610                 return &bpf_sysctl_get_name_proto;
1611         case BPF_FUNC_sysctl_get_current_value:
1612                 return &bpf_sysctl_get_current_value_proto;
1613         case BPF_FUNC_sysctl_get_new_value:
1614                 return &bpf_sysctl_get_new_value_proto;
1615         case BPF_FUNC_sysctl_set_new_value:
1616                 return &bpf_sysctl_set_new_value_proto;
1617         default:
1618                 return cgroup_base_func_proto(func_id, prog);
1619         }
1620 }
1621
1622 static bool sysctl_is_valid_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
1623                                    const struct bpf_prog *prog,
1624                                    struct bpf_insn_access_aux *info)
1625 {
1626         const int size_default = sizeof(__u32);
1627
1628         if (off < 0 || off + size > sizeof(struct bpf_sysctl) || off % size)
1629                 return false;
1630
1631         switch (off) {
1632         case bpf_ctx_range(struct bpf_sysctl, write):
1633                 if (type != BPF_READ)
1634                         return false;
1635                 bpf_ctx_record_field_size(info, size_default);
1636                 return bpf_ctx_narrow_access_ok(off, size, size_default);
1637         case bpf_ctx_range(struct bpf_sysctl, file_pos):
1638                 if (type == BPF_READ) {
1639                         bpf_ctx_record_field_size(info, size_default);
1640                         return bpf_ctx_narrow_access_ok(off, size, size_default);
1641                 } else {
1642                         return size == size_default;
1643                 }
1644         default:
1645                 return false;
1646         }
1647 }
1648
1649 static u32 sysctl_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type,
1650                                      const struct bpf_insn *si,
1651                                      struct bpf_insn *insn_buf,
1652                                      struct bpf_prog *prog, u32 *target_size)
1653 {
1654         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
1655         u32 read_size;
1656
1657         switch (si->off) {
1658         case offsetof(struct bpf_sysctl, write):
1659                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1660                         BPF_SIZE(si->code), si->dst_reg, si->src_reg,
1661                         bpf_target_off(struct bpf_sysctl_kern, write,
1662                                        sizeof_field(struct bpf_sysctl_kern,
1663                                                     write),
1664                                        target_size));
1665                 break;
1666         case offsetof(struct bpf_sysctl, file_pos):
1667                 /* ppos is a pointer so it should be accessed via indirect
1668                  * loads and stores. Also for stores additional temporary
1669                  * register is used since neither src_reg nor dst_reg can be
1670                  * overridden.
1671                  */
1672                 if (type == BPF_WRITE) {
1673                         int treg = BPF_REG_9;
1674
1675                         if (si->src_reg == treg || si->dst_reg == treg)
1676                                 --treg;
1677                         if (si->src_reg == treg || si->dst_reg == treg)
1678                                 --treg;
1679                         *insn++ = BPF_STX_MEM(
1680                                 BPF_DW, si->dst_reg, treg,
1681                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, tmp_reg));
1682                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1683                                 BPF_FIELD_SIZEOF(struct bpf_sysctl_kern, ppos),
1684                                 treg, si->dst_reg,
1685                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, ppos));
1686                         *insn++ = BPF_STX_MEM(
1687                                 BPF_SIZEOF(u32), treg, si->src_reg,
1688                                 bpf_ctx_narrow_access_offset(
1689                                         0, sizeof(u32), sizeof(loff_t)));
1690                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1691                                 BPF_DW, treg, si->dst_reg,
1692                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, tmp_reg));
1693                 } else {
1694                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1695                                 BPF_FIELD_SIZEOF(struct bpf_sysctl_kern, ppos),
1696                                 si->dst_reg, si->src_reg,
1697                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, ppos));
1698                         read_size = bpf_size_to_bytes(BPF_SIZE(si->code));
1699                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1700                                 BPF_SIZE(si->code), si->dst_reg, si->dst_reg,
1701                                 bpf_ctx_narrow_access_offset(
1702                                         0, read_size, sizeof(loff_t)));
1703                 }
1704                 *target_size = sizeof(u32);
1705                 break;
1706         }
1707
1708         return insn - insn_buf;
1709 }
1710
1711 const struct bpf_verifier_ops cg_sysctl_verifier_ops = {
1712         .get_func_proto         = sysctl_func_proto,
1713         .is_valid_access        = sysctl_is_valid_access,
1714         .convert_ctx_access     = sysctl_convert_ctx_access,
1715 };
1716
1717 const struct bpf_prog_ops cg_sysctl_prog_ops = {
1718 };
1719
1720 static const struct bpf_func_proto *
1721 cg_sockopt_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
1722 {
1723         switch (func_id) {
1724 #ifdef CONFIG_NET
1725         case BPF_FUNC_sk_storage_get:
1726                 return &bpf_sk_storage_get_proto;
1727         case BPF_FUNC_sk_storage_delete:
1728                 return &bpf_sk_storage_delete_proto;
1729 #endif
1730 #ifdef CONFIG_INET
1731         case BPF_FUNC_tcp_sock:
1732                 return &bpf_tcp_sock_proto;
1733 #endif
1734         default:
1735                 return cgroup_base_func_proto(func_id, prog);
1736         }
1737 }
1738
1739 static bool cg_sockopt_is_valid_access(int off, int size,
1740                                        enum bpf_access_type type,
1741                                        const struct bpf_prog *prog,
1742                                        struct bpf_insn_access_aux *info)
1743 {
1744         const int size_default = sizeof(__u32);
1745
1746         if (off < 0 || off >= sizeof(struct bpf_sockopt))
1747                 return false;
1748
1749         if (off % size != 0)
1750                 return false;
1751
1752         if (type == BPF_WRITE) {
1753                 switch (off) {
1754                 case offsetof(struct bpf_sockopt, retval):
1755                         if (size != size_default)
1756                                 return false;
1757                         return prog->expected_attach_type ==
1758                                 BPF_CGROUP_GETSOCKOPT;
1759                 case offsetof(struct bpf_sockopt, optname):
1760                         /* fallthrough */
1761                 case offsetof(struct bpf_sockopt, level):
1762                         if (size != size_default)
1763                                 return false;
1764                         return prog->expected_attach_type ==
1765                                 BPF_CGROUP_SETSOCKOPT;
1766                 case offsetof(struct bpf_sockopt, optlen):
1767                         return size == size_default;
1768                 default:
1769                         return false;
1770                 }
1771         }
1772
1773         switch (off) {
1774         case offsetof(struct bpf_sockopt, sk):
1775                 if (size != sizeof(__u64))
1776                         return false;
1777                 info->reg_type = PTR_TO_SOCKET;
1778                 break;
1779         case offsetof(struct bpf_sockopt, optval):
1780                 if (size != sizeof(__u64))
1781                         return false;
1782                 info->reg_type = PTR_TO_PACKET;
1783                 break;
1784         case offsetof(struct bpf_sockopt, optval_end):
1785                 if (size != sizeof(__u64))
1786                         return false;
1787                 info->reg_type = PTR_TO_PACKET_END;
1788                 break;
1789         case offsetof(struct bpf_sockopt, retval):
1790                 if (size != size_default)
1791                         return false;
1792                 return prog->expected_attach_type == BPF_CGROUP_GETSOCKOPT;
1793         default:
1794                 if (size != size_default)
1795                         return false;
1796                 break;
1797         }
1798         return true;
1799 }
1800
1801 #define CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(T, F)                                   \
1802         T(BPF_FIELD_SIZEOF(struct bpf_sockopt_kern, F),                 \
1803           si->dst_reg, si->src_reg,                                     \
1804           offsetof(struct bpf_sockopt_kern, F))
1805
1806 static u32 cg_sockopt_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type,
1807                                          const struct bpf_insn *si,
1808                                          struct bpf_insn *insn_buf,
1809                                          struct bpf_prog *prog,
1810                                          u32 *target_size)
1811 {
1812         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
1813
1814         switch (si->off) {
1815         case offsetof(struct bpf_sockopt, sk):
1816                 *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, sk);
1817                 break;
1818         case offsetof(struct bpf_sockopt, level):
1819                 if (type == BPF_WRITE)
1820                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_STX_MEM, level);
1821                 else
1822                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, level);
1823                 break;
1824         case offsetof(struct bpf_sockopt, optname):
1825                 if (type == BPF_WRITE)
1826                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_STX_MEM, optname);
1827                 else
1828                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, optname);
1829                 break;
1830         case offsetof(struct bpf_sockopt, optlen):
1831                 if (type == BPF_WRITE)
1832                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_STX_MEM, optlen);
1833                 else
1834                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, optlen);
1835                 break;
1836         case offsetof(struct bpf_sockopt, retval):
1837                 if (type == BPF_WRITE)
1838                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_STX_MEM, retval);
1839                 else
1840                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, retval);
1841                 break;
1842         case offsetof(struct bpf_sockopt, optval):
1843                 *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, optval);
1844                 break;
1845         case offsetof(struct bpf_sockopt, optval_end):
1846                 *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, optval_end);
1847                 break;
1848         }
1849
1850         return insn - insn_buf;
1851 }
1852
1853 static int cg_sockopt_get_prologue(struct bpf_insn *insn_buf,
1854                                    bool direct_write,
1855                                    const struct bpf_prog *prog)
1856 {
1857         /* Nothing to do for sockopt argument. The data is kzalloc'ated.
1858          */
1859         return 0;
1860 }
1861
1862 const struct bpf_verifier_ops cg_sockopt_verifier_ops = {
1863         .get_func_proto         = cg_sockopt_func_proto,
1864         .is_valid_access        = cg_sockopt_is_valid_access,
1865         .convert_ctx_access     = cg_sockopt_convert_ctx_access,
1866         .gen_prologue           = cg_sockopt_get_prologue,
1867 };
1868
1869 const struct bpf_prog_ops cg_sockopt_prog_ops = {
1870 };