2b5ca93c17decd1940b5d7aaadbb249788a04929
[linux-2.6-block.git] / kernel / bpf / devmap.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /* Copyright (c) 2017 Covalent IO, Inc. http://covalent.io
3  */
4
5 /* Devmaps primary use is as a backend map for XDP BPF helper call
6  * bpf_redirect_map(). Because XDP is mostly concerned with performance we
7  * spent some effort to ensure the datapath with redirect maps does not use
8  * any locking. This is a quick note on the details.
9  *
10  * We have three possible paths to get into the devmap control plane bpf
11  * syscalls, bpf programs, and driver side xmit/flush operations. A bpf syscall
12  * will invoke an update, delete, or lookup operation. To ensure updates and
13  * deletes appear atomic from the datapath side xchg() is used to modify the
14  * netdev_map array. Then because the datapath does a lookup into the netdev_map
15  * array (read-only) from an RCU critical section we use call_rcu() to wait for
16  * an rcu grace period before free'ing the old data structures. This ensures the
17  * datapath always has a valid copy. However, the datapath does a "flush"
18  * operation that pushes any pending packets in the driver outside the RCU
19  * critical section. Each bpf_dtab_netdev tracks these pending operations using
20  * a per-cpu flush list. The bpf_dtab_netdev object will not be destroyed  until
21  * this list is empty, indicating outstanding flush operations have completed.
22  *
23  * BPF syscalls may race with BPF program calls on any of the update, delete
24  * or lookup operations. As noted above the xchg() operation also keep the
25  * netdev_map consistent in this case. From the devmap side BPF programs
26  * calling into these operations are the same as multiple user space threads
27  * making system calls.
28  *
29  * Finally, any of the above may race with a netdev_unregister notifier. The
30  * unregister notifier must search for net devices in the map structure that
31  * contain a reference to the net device and remove them. This is a two step
32  * process (a) dereference the bpf_dtab_netdev object in netdev_map and (b)
33  * check to see if the ifindex is the same as the net_device being removed.
34  * When removing the dev a cmpxchg() is used to ensure the correct dev is
35  * removed, in the case of a concurrent update or delete operation it is
36  * possible that the initially referenced dev is no longer in the map. As the
37  * notifier hook walks the map we know that new dev references can not be
38  * added by the user because core infrastructure ensures dev_get_by_index()
39  * calls will fail at this point.
40  *
41  * The devmap_hash type is a map type which interprets keys as ifindexes and
42  * indexes these using a hashmap. This allows maps that use ifindex as key to be
43  * densely packed instead of having holes in the lookup array for unused
44  * ifindexes. The setup and packet enqueue/send code is shared between the two
45  * types of devmap; only the lookup and insertion is different.
46  */
47 #include <linux/bpf.h>
48 #include <net/xdp.h>
49 #include <linux/filter.h>
50 #include <trace/events/xdp.h>
51
52 #define DEV_CREATE_FLAG_MASK \
53         (BPF_F_NUMA_NODE | BPF_F_RDONLY | BPF_F_WRONLY)
54
55 struct xdp_dev_bulk_queue {
56         struct xdp_frame *q[DEV_MAP_BULK_SIZE];
57         struct list_head flush_node;
58         struct net_device *dev;
59         struct net_device *dev_rx;
60         unsigned int count;
61 };
62
63 struct bpf_dtab_netdev {
64         struct net_device *dev; /* must be first member, due to tracepoint */
65         struct hlist_node index_hlist;
66         struct bpf_dtab *dtab;
67         struct bpf_prog *xdp_prog;
68         struct rcu_head rcu;
69         unsigned int idx;
70         struct bpf_devmap_val val;
71 };
72
73 struct bpf_dtab {
74         struct bpf_map map;
75         struct bpf_dtab_netdev **netdev_map; /* DEVMAP type only */
76         struct list_head list;
77
78         /* these are only used for DEVMAP_HASH type maps */
79         struct hlist_head *dev_index_head;
80         spinlock_t index_lock;
81         unsigned int items;
82         u32 n_buckets;
83 };
84
85 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, dev_flush_list);
86 static DEFINE_SPINLOCK(dev_map_lock);
87 static LIST_HEAD(dev_map_list);
88
89 static struct hlist_head *dev_map_create_hash(unsigned int entries,
90                                               int numa_node)
91 {
92         int i;
93         struct hlist_head *hash;
94
95         hash = bpf_map_area_alloc(entries * sizeof(*hash), numa_node);
96         if (hash != NULL)
97                 for (i = 0; i < entries; i++)
98                         INIT_HLIST_HEAD(&hash[i]);
99
100         return hash;
101 }
102
103 static inline struct hlist_head *dev_map_index_hash(struct bpf_dtab *dtab,
104                                                     int idx)
105 {
106         return &dtab->dev_index_head[idx & (dtab->n_buckets - 1)];
107 }
108
109 static int dev_map_init_map(struct bpf_dtab *dtab, union bpf_attr *attr)
110 {
111         u32 valsize = attr->value_size;
112         u64 cost = 0;
113         int err;
114
115         /* check sanity of attributes. 2 value sizes supported:
116          * 4 bytes: ifindex
117          * 8 bytes: ifindex + prog fd
118          */
119         if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
120             (valsize != offsetofend(struct bpf_devmap_val, ifindex) &&
121              valsize != offsetofend(struct bpf_devmap_val, bpf_prog.fd)) ||
122             attr->map_flags & ~DEV_CREATE_FLAG_MASK)
123                 return -EINVAL;
124
125         /* Lookup returns a pointer straight to dev->ifindex, so make sure the
126          * verifier prevents writes from the BPF side
127          */
128         attr->map_flags |= BPF_F_RDONLY_PROG;
129
130
131         bpf_map_init_from_attr(&dtab->map, attr);
132
133         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
134                 dtab->n_buckets = roundup_pow_of_two(dtab->map.max_entries);
135
136                 if (!dtab->n_buckets) /* Overflow check */
137                         return -EINVAL;
138                 cost += (u64) sizeof(struct hlist_head) * dtab->n_buckets;
139         } else {
140                 cost += (u64) dtab->map.max_entries * sizeof(struct bpf_dtab_netdev *);
141         }
142
143         /* if map size is larger than memlock limit, reject it */
144         err = bpf_map_charge_init(&dtab->map.memory, cost);
145         if (err)
146                 return -EINVAL;
147
148         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
149                 dtab->dev_index_head = dev_map_create_hash(dtab->n_buckets,
150                                                            dtab->map.numa_node);
151                 if (!dtab->dev_index_head)
152                         goto free_charge;
153
154                 spin_lock_init(&dtab->index_lock);
155         } else {
156                 dtab->netdev_map = bpf_map_area_alloc(dtab->map.max_entries *
157                                                       sizeof(struct bpf_dtab_netdev *),
158                                                       dtab->map.numa_node);
159                 if (!dtab->netdev_map)
160                         goto free_charge;
161         }
162
163         return 0;
164
165 free_charge:
166         bpf_map_charge_finish(&dtab->map.memory);
167         return -ENOMEM;
168 }
169
170 static struct bpf_map *dev_map_alloc(union bpf_attr *attr)
171 {
172         struct bpf_dtab *dtab;
173         int err;
174
175         if (!capable(CAP_NET_ADMIN))
176                 return ERR_PTR(-EPERM);
177
178         dtab = kzalloc(sizeof(*dtab), GFP_USER);
179         if (!dtab)
180                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
181
182         err = dev_map_init_map(dtab, attr);
183         if (err) {
184                 kfree(dtab);
185                 return ERR_PTR(err);
186         }
187
188         spin_lock(&dev_map_lock);
189         list_add_tail_rcu(&dtab->list, &dev_map_list);
190         spin_unlock(&dev_map_lock);
191
192         return &dtab->map;
193 }
194
195 static void dev_map_free(struct bpf_map *map)
196 {
197         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
198         int i;
199
200         /* At this point bpf_prog->aux->refcnt == 0 and this map->refcnt == 0,
201          * so the programs (can be more than one that used this map) were
202          * disconnected from events. The following synchronize_rcu() guarantees
203          * both rcu read critical sections complete and waits for
204          * preempt-disable regions (NAPI being the relevant context here) so we
205          * are certain there will be no further reads against the netdev_map and
206          * all flush operations are complete. Flush operations can only be done
207          * from NAPI context for this reason.
208          */
209
210         spin_lock(&dev_map_lock);
211         list_del_rcu(&dtab->list);
212         spin_unlock(&dev_map_lock);
213
214         bpf_clear_redirect_map(map);
215         synchronize_rcu();
216
217         /* Make sure prior __dev_map_entry_free() have completed. */
218         rcu_barrier();
219
220         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
221                 for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
222                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
223                         struct hlist_head *head;
224                         struct hlist_node *next;
225
226                         head = dev_map_index_hash(dtab, i);
227
228                         hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
229                                 hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
230                                 if (dev->xdp_prog)
231                                         bpf_prog_put(dev->xdp_prog);
232                                 dev_put(dev->dev);
233                                 kfree(dev);
234                         }
235                 }
236
237                 bpf_map_area_free(dtab->dev_index_head);
238         } else {
239                 for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
240                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
241
242                         dev = dtab->netdev_map[i];
243                         if (!dev)
244                                 continue;
245
246                         if (dev->xdp_prog)
247                                 bpf_prog_put(dev->xdp_prog);
248                         dev_put(dev->dev);
249                         kfree(dev);
250                 }
251
252                 bpf_map_area_free(dtab->netdev_map);
253         }
254
255         kfree(dtab);
256 }
257
258 static int dev_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
259 {
260         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
261         u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
262         u32 *next = next_key;
263
264         if (index >= dtab->map.max_entries) {
265                 *next = 0;
266                 return 0;
267         }
268
269         if (index == dtab->map.max_entries - 1)
270                 return -ENOENT;
271         *next = index + 1;
272         return 0;
273 }
274
275 struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
276 {
277         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
278         struct hlist_head *head = dev_map_index_hash(dtab, key);
279         struct bpf_dtab_netdev *dev;
280
281         hlist_for_each_entry_rcu(dev, head, index_hlist,
282                                  lockdep_is_held(&dtab->index_lock))
283                 if (dev->idx == key)
284                         return dev;
285
286         return NULL;
287 }
288
289 static int dev_map_hash_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key,
290                                     void *next_key)
291 {
292         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
293         u32 idx, *next = next_key;
294         struct bpf_dtab_netdev *dev, *next_dev;
295         struct hlist_head *head;
296         int i = 0;
297
298         if (!key)
299                 goto find_first;
300
301         idx = *(u32 *)key;
302
303         dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
304         if (!dev)
305                 goto find_first;
306
307         next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_next_rcu(&dev->index_hlist)),
308                                     struct bpf_dtab_netdev, index_hlist);
309
310         if (next_dev) {
311                 *next = next_dev->idx;
312                 return 0;
313         }
314
315         i = idx & (dtab->n_buckets - 1);
316         i++;
317
318  find_first:
319         for (; i < dtab->n_buckets; i++) {
320                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
321
322                 next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_first_rcu(head)),
323                                             struct bpf_dtab_netdev,
324                                             index_hlist);
325                 if (next_dev) {
326                         *next = next_dev->idx;
327                         return 0;
328                 }
329         }
330
331         return -ENOENT;
332 }
333
334 bool dev_map_can_have_prog(struct bpf_map *map)
335 {
336         if ((map->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP ||
337              map->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) &&
338             map->value_size != offsetofend(struct bpf_devmap_val, ifindex))
339                 return true;
340
341         return false;
342 }
343
344 static void bq_xmit_all(struct xdp_dev_bulk_queue *bq, u32 flags)
345 {
346         struct net_device *dev = bq->dev;
347         int sent = 0, drops = 0, err = 0;
348         int i;
349
350         if (unlikely(!bq->count))
351                 return;
352
353         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
354                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
355
356                 prefetch(xdpf);
357         }
358
359         sent = dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit(dev, bq->count, bq->q, flags);
360         if (sent < 0) {
361                 err = sent;
362                 sent = 0;
363                 goto error;
364         }
365         drops = bq->count - sent;
366 out:
367         bq->count = 0;
368
369         trace_xdp_devmap_xmit(bq->dev_rx, dev, sent, drops, err);
370         bq->dev_rx = NULL;
371         __list_del_clearprev(&bq->flush_node);
372         return;
373 error:
374         /* If ndo_xdp_xmit fails with an errno, no frames have been
375          * xmit'ed and it's our responsibility to them free all.
376          */
377         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
378                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
379
380                 xdp_return_frame_rx_napi(xdpf);
381                 drops++;
382         }
383         goto out;
384 }
385
386 /* __dev_flush is called from xdp_do_flush() which _must_ be signaled
387  * from the driver before returning from its napi->poll() routine. The poll()
388  * routine is called either from busy_poll context or net_rx_action signaled
389  * from NET_RX_SOFTIRQ. Either way the poll routine must complete before the
390  * net device can be torn down. On devmap tear down we ensure the flush list
391  * is empty before completing to ensure all flush operations have completed.
392  * When drivers update the bpf program they may need to ensure any flush ops
393  * are also complete. Using synchronize_rcu or call_rcu will suffice for this
394  * because both wait for napi context to exit.
395  */
396 void __dev_flush(void)
397 {
398         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(&dev_flush_list);
399         struct xdp_dev_bulk_queue *bq, *tmp;
400
401         list_for_each_entry_safe(bq, tmp, flush_list, flush_node)
402                 bq_xmit_all(bq, XDP_XMIT_FLUSH);
403 }
404
405 /* rcu_read_lock (from syscall and BPF contexts) ensures that if a delete and/or
406  * update happens in parallel here a dev_put wont happen until after reading the
407  * ifindex.
408  */
409 struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
410 {
411         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
412         struct bpf_dtab_netdev *obj;
413
414         if (key >= map->max_entries)
415                 return NULL;
416
417         obj = READ_ONCE(dtab->netdev_map[key]);
418         return obj;
419 }
420
421 /* Runs under RCU-read-side, plus in softirq under NAPI protection.
422  * Thus, safe percpu variable access.
423  */
424 static void bq_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_frame *xdpf,
425                        struct net_device *dev_rx)
426 {
427         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(&dev_flush_list);
428         struct xdp_dev_bulk_queue *bq = this_cpu_ptr(dev->xdp_bulkq);
429
430         if (unlikely(bq->count == DEV_MAP_BULK_SIZE))
431                 bq_xmit_all(bq, 0);
432
433         /* Ingress dev_rx will be the same for all xdp_frame's in
434          * bulk_queue, because bq stored per-CPU and must be flushed
435          * from net_device drivers NAPI func end.
436          */
437         if (!bq->dev_rx)
438                 bq->dev_rx = dev_rx;
439
440         bq->q[bq->count++] = xdpf;
441
442         if (!bq->flush_node.prev)
443                 list_add(&bq->flush_node, flush_list);
444 }
445
446 static inline int __xdp_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_buff *xdp,
447                                struct net_device *dev_rx)
448 {
449         struct xdp_frame *xdpf;
450         int err;
451
452         if (!dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit)
453                 return -EOPNOTSUPP;
454
455         err = xdp_ok_fwd_dev(dev, xdp->data_end - xdp->data);
456         if (unlikely(err))
457                 return err;
458
459         xdpf = xdp_convert_buff_to_frame(xdp);
460         if (unlikely(!xdpf))
461                 return -EOVERFLOW;
462
463         bq_enqueue(dev, xdpf, dev_rx);
464         return 0;
465 }
466
467 static struct xdp_buff *dev_map_run_prog(struct net_device *dev,
468                                          struct xdp_buff *xdp,
469                                          struct bpf_prog *xdp_prog)
470 {
471         struct xdp_txq_info txq = { .dev = dev };
472         u32 act;
473
474         xdp_set_data_meta_invalid(xdp);
475         xdp->txq = &txq;
476
477         act = bpf_prog_run_xdp(xdp_prog, xdp);
478         switch (act) {
479         case XDP_PASS:
480                 return xdp;
481         case XDP_DROP:
482                 break;
483         default:
484                 bpf_warn_invalid_xdp_action(act);
485                 fallthrough;
486         case XDP_ABORTED:
487                 trace_xdp_exception(dev, xdp_prog, act);
488                 break;
489         }
490
491         xdp_return_buff(xdp);
492         return NULL;
493 }
494
495 int dev_xdp_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_buff *xdp,
496                     struct net_device *dev_rx)
497 {
498         return __xdp_enqueue(dev, xdp, dev_rx);
499 }
500
501 int dev_map_enqueue(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct xdp_buff *xdp,
502                     struct net_device *dev_rx)
503 {
504         struct net_device *dev = dst->dev;
505
506         if (dst->xdp_prog) {
507                 xdp = dev_map_run_prog(dev, xdp, dst->xdp_prog);
508                 if (!xdp)
509                         return 0;
510         }
511         return __xdp_enqueue(dev, xdp, dev_rx);
512 }
513
514 int dev_map_generic_redirect(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct sk_buff *skb,
515                              struct bpf_prog *xdp_prog)
516 {
517         int err;
518
519         err = xdp_ok_fwd_dev(dst->dev, skb->len);
520         if (unlikely(err))
521                 return err;
522         skb->dev = dst->dev;
523         generic_xdp_tx(skb, xdp_prog);
524
525         return 0;
526 }
527
528 static void *dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
529 {
530         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_lookup_elem(map, *(u32 *)key);
531
532         return obj ? &obj->val : NULL;
533 }
534
535 static void *dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
536 {
537         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_hash_lookup_elem(map,
538                                                                 *(u32 *)key);
539         return obj ? &obj->val : NULL;
540 }
541
542 static void __dev_map_entry_free(struct rcu_head *rcu)
543 {
544         struct bpf_dtab_netdev *dev;
545
546         dev = container_of(rcu, struct bpf_dtab_netdev, rcu);
547         if (dev->xdp_prog)
548                 bpf_prog_put(dev->xdp_prog);
549         dev_put(dev->dev);
550         kfree(dev);
551 }
552
553 static int dev_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
554 {
555         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
556         struct bpf_dtab_netdev *old_dev;
557         int k = *(u32 *)key;
558
559         if (k >= map->max_entries)
560                 return -EINVAL;
561
562         /* Use call_rcu() here to ensure any rcu critical sections have
563          * completed as well as any flush operations because call_rcu
564          * will wait for preempt-disable region to complete, NAPI in this
565          * context.  And additionally, the driver tear down ensures all
566          * soft irqs are complete before removing the net device in the
567          * case of dev_put equals zero.
568          */
569         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[k], NULL);
570         if (old_dev)
571                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
572         return 0;
573 }
574
575 static int dev_map_hash_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
576 {
577         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
578         struct bpf_dtab_netdev *old_dev;
579         int k = *(u32 *)key;
580         unsigned long flags;
581         int ret = -ENOENT;
582
583         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
584
585         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, k);
586         if (old_dev) {
587                 dtab->items--;
588                 hlist_del_init_rcu(&old_dev->index_hlist);
589                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
590                 ret = 0;
591         }
592         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
593
594         return ret;
595 }
596
597 static struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_alloc_node(struct net *net,
598                                                     struct bpf_dtab *dtab,
599                                                     struct bpf_devmap_val *val,
600                                                     unsigned int idx)
601 {
602         struct bpf_prog *prog = NULL;
603         struct bpf_dtab_netdev *dev;
604
605         dev = kmalloc_node(sizeof(*dev), GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN,
606                            dtab->map.numa_node);
607         if (!dev)
608                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
609
610         dev->dev = dev_get_by_index(net, val->ifindex);
611         if (!dev->dev)
612                 goto err_out;
613
614         if (val->bpf_prog.fd > 0) {
615                 prog = bpf_prog_get_type_dev(val->bpf_prog.fd,
616                                              BPF_PROG_TYPE_XDP, false);
617                 if (IS_ERR(prog))
618                         goto err_put_dev;
619                 if (prog->expected_attach_type != BPF_XDP_DEVMAP)
620                         goto err_put_prog;
621         }
622
623         dev->idx = idx;
624         dev->dtab = dtab;
625         if (prog) {
626                 dev->xdp_prog = prog;
627                 dev->val.bpf_prog.id = prog->aux->id;
628         } else {
629                 dev->xdp_prog = NULL;
630                 dev->val.bpf_prog.id = 0;
631         }
632         dev->val.ifindex = val->ifindex;
633
634         return dev;
635 err_put_prog:
636         bpf_prog_put(prog);
637 err_put_dev:
638         dev_put(dev->dev);
639 err_out:
640         kfree(dev);
641         return ERR_PTR(-EINVAL);
642 }
643
644 static int __dev_map_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
645                                  void *key, void *value, u64 map_flags)
646 {
647         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
648         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
649         struct bpf_devmap_val val = {};
650         u32 i = *(u32 *)key;
651
652         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
653                 return -EINVAL;
654         if (unlikely(i >= dtab->map.max_entries))
655                 return -E2BIG;
656         if (unlikely(map_flags == BPF_NOEXIST))
657                 return -EEXIST;
658
659         /* already verified value_size <= sizeof val */
660         memcpy(&val, value, map->value_size);
661
662         if (!val.ifindex) {
663                 dev = NULL;
664                 /* can not specify fd if ifindex is 0 */
665                 if (val.bpf_prog.fd > 0)
666                         return -EINVAL;
667         } else {
668                 dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, &val, i);
669                 if (IS_ERR(dev))
670                         return PTR_ERR(dev);
671         }
672
673         /* Use call_rcu() here to ensure rcu critical sections have completed
674          * Remembering the driver side flush operation will happen before the
675          * net device is removed.
676          */
677         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[i], dev);
678         if (old_dev)
679                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
680
681         return 0;
682 }
683
684 static int dev_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
685                                u64 map_flags)
686 {
687         return __dev_map_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
688                                      map, key, value, map_flags);
689 }
690
691 static int __dev_map_hash_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
692                                      void *key, void *value, u64 map_flags)
693 {
694         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
695         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
696         struct bpf_devmap_val val = {};
697         u32 idx = *(u32 *)key;
698         unsigned long flags;
699         int err = -EEXIST;
700
701         /* already verified value_size <= sizeof val */
702         memcpy(&val, value, map->value_size);
703
704         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST || !val.ifindex))
705                 return -EINVAL;
706
707         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
708
709         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
710         if (old_dev && (map_flags & BPF_NOEXIST))
711                 goto out_err;
712
713         dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, &val, idx);
714         if (IS_ERR(dev)) {
715                 err = PTR_ERR(dev);
716                 goto out_err;
717         }
718
719         if (old_dev) {
720                 hlist_del_rcu(&old_dev->index_hlist);
721         } else {
722                 if (dtab->items >= dtab->map.max_entries) {
723                         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
724                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
725                         return -E2BIG;
726                 }
727                 dtab->items++;
728         }
729
730         hlist_add_head_rcu(&dev->index_hlist,
731                            dev_map_index_hash(dtab, idx));
732         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
733
734         if (old_dev)
735                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
736
737         return 0;
738
739 out_err:
740         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
741         return err;
742 }
743
744 static int dev_map_hash_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
745                                    u64 map_flags)
746 {
747         return __dev_map_hash_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
748                                          map, key, value, map_flags);
749 }
750
751 static int dev_map_btf_id;
752 const struct bpf_map_ops dev_map_ops = {
753         .map_meta_equal = bpf_map_meta_equal,
754         .map_alloc = dev_map_alloc,
755         .map_free = dev_map_free,
756         .map_get_next_key = dev_map_get_next_key,
757         .map_lookup_elem = dev_map_lookup_elem,
758         .map_update_elem = dev_map_update_elem,
759         .map_delete_elem = dev_map_delete_elem,
760         .map_check_btf = map_check_no_btf,
761         .map_btf_name = "bpf_dtab",
762         .map_btf_id = &dev_map_btf_id,
763 };
764
765 static int dev_map_hash_map_btf_id;
766 const struct bpf_map_ops dev_map_hash_ops = {
767         .map_meta_equal = bpf_map_meta_equal,
768         .map_alloc = dev_map_alloc,
769         .map_free = dev_map_free,
770         .map_get_next_key = dev_map_hash_get_next_key,
771         .map_lookup_elem = dev_map_hash_lookup_elem,
772         .map_update_elem = dev_map_hash_update_elem,
773         .map_delete_elem = dev_map_hash_delete_elem,
774         .map_check_btf = map_check_no_btf,
775         .map_btf_name = "bpf_dtab",
776         .map_btf_id = &dev_map_hash_map_btf_id,
777 };
778
779 static void dev_map_hash_remove_netdev(struct bpf_dtab *dtab,
780                                        struct net_device *netdev)
781 {
782         unsigned long flags;
783         u32 i;
784
785         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
786         for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
787                 struct bpf_dtab_netdev *dev;
788                 struct hlist_head *head;
789                 struct hlist_node *next;
790
791                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
792
793                 hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
794                         if (netdev != dev->dev)
795                                 continue;
796
797                         dtab->items--;
798                         hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
799                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
800                 }
801         }
802         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
803 }
804
805 static int dev_map_notification(struct notifier_block *notifier,
806                                 ulong event, void *ptr)
807 {
808         struct net_device *netdev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
809         struct bpf_dtab *dtab;
810         int i, cpu;
811
812         switch (event) {
813         case NETDEV_REGISTER:
814                 if (!netdev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit || netdev->xdp_bulkq)
815                         break;
816
817                 /* will be freed in free_netdev() */
818                 netdev->xdp_bulkq =
819                         __alloc_percpu_gfp(sizeof(struct xdp_dev_bulk_queue),
820                                            sizeof(void *), GFP_ATOMIC);
821                 if (!netdev->xdp_bulkq)
822                         return NOTIFY_BAD;
823
824                 for_each_possible_cpu(cpu)
825                         per_cpu_ptr(netdev->xdp_bulkq, cpu)->dev = netdev;
826                 break;
827         case NETDEV_UNREGISTER:
828                 /* This rcu_read_lock/unlock pair is needed because
829                  * dev_map_list is an RCU list AND to ensure a delete
830                  * operation does not free a netdev_map entry while we
831                  * are comparing it against the netdev being unregistered.
832                  */
833                 rcu_read_lock();
834                 list_for_each_entry_rcu(dtab, &dev_map_list, list) {
835                         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
836                                 dev_map_hash_remove_netdev(dtab, netdev);
837                                 continue;
838                         }
839
840                         for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
841                                 struct bpf_dtab_netdev *dev, *odev;
842
843                                 dev = READ_ONCE(dtab->netdev_map[i]);
844                                 if (!dev || netdev != dev->dev)
845                                         continue;
846                                 odev = cmpxchg(&dtab->netdev_map[i], dev, NULL);
847                                 if (dev == odev)
848                                         call_rcu(&dev->rcu,
849                                                  __dev_map_entry_free);
850                         }
851                 }
852                 rcu_read_unlock();
853                 break;
854         default:
855                 break;
856         }
857         return NOTIFY_OK;
858 }
859
860 static struct notifier_block dev_map_notifier = {
861         .notifier_call = dev_map_notification,
862 };
863
864 static int __init dev_map_init(void)
865 {
866         int cpu;
867
868         /* Assure tracepoint shadow struct _bpf_dtab_netdev is in sync */
869         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct bpf_dtab_netdev, dev) !=
870                      offsetof(struct _bpf_dtab_netdev, dev));
871         register_netdevice_notifier(&dev_map_notifier);
872
873         for_each_possible_cpu(cpu)
874                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(dev_flush_list, cpu));
875         return 0;
876 }
877
878 subsys_initcall(dev_map_init);