kernel/bpf/xskmap.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /* XSKMAP used for AF_XDP sockets
   3  * Copyright(c) 2018 Intel Corporation.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   7  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  12  * more details.
  13  */
  14
  15 #include <linux/bpf.h>
  16 #include <linux/capability.h>
  17 #include <net/xdp_sock.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20
  21 struct xsk_map {
  22         struct bpf_map map;
  23         struct xdp_sock **xsk_map;
  24         struct list_head __percpu *flush_list;
  25 };
  26
  27 static struct bpf_map *xsk_map_alloc(union bpf_attr *attr)
  28 {
  29         int cpu, err = -EINVAL;
  30         struct xsk_map *m;
  31         u64 cost;
  32
  33         if (!capable(CAP_NET_ADMIN))
  34                 return ERR_PTR(-EPERM);
  35
  36         if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
  37             attr->value_size != 4 ||
  38             attr->map_flags & ~(BPF_F_NUMA_NODE | BPF_F_RDONLY | BPF_F_WRONLY))
  39                 return ERR_PTR(-EINVAL);
  40
  41         m = kzalloc(sizeof(*m), GFP_USER);
  42         if (!m)
  43                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  44
  45         bpf_map_init_from_attr(&m->map, attr);
  46
  47         cost = (u64)m->map.max_entries * sizeof(struct xdp_sock *);
  48         cost += sizeof(struct list_head) * num_possible_cpus();
  49         if (cost >= U32_MAX - PAGE_SIZE)
  50                 goto free_m;
  51
  52         m->map.pages = round_up(cost, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
  53
  54         /* Notice returns -EPERM on if map size is larger than memlock limit */
  55         err = bpf_map_precharge_memlock(m->map.pages);
  56         if (err)
  57                 goto free_m;
  58
  59         m->flush_list = alloc_percpu(struct list_head);
  60         if (!m->flush_list)
  61                 goto free_m;
  62
  63         for_each_possible_cpu(cpu)
  64                 INIT_LIST_HEAD(per_cpu_ptr(m->flush_list, cpu));
  65
  66         m->xsk_map = bpf_map_area_alloc(m->map.max_entries *
  67                                         sizeof(struct xdp_sock *),
  68                                         m->map.numa_node);
  69         if (!m->xsk_map)
  70                 goto free_percpu;
  71         return &m->map;
  72
  73 free_percpu:
  74         free_percpu(m->flush_list);
  75 free_m:
  76         kfree(m);
  77         return ERR_PTR(err);
  78 }
  79
  80 static void xsk_map_free(struct bpf_map *map)
  81 {
  82         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
  83         int i;
  84
  85         synchronize_net();
  86
  87         for (i = 0; i < map->max_entries; i++) {
  88                 struct xdp_sock *xs;
  89
  90                 xs = m->xsk_map[i];
  91                 if (!xs)
  92                         continue;
  93
  94                 sock_put((struct sock *)xs);
  95         }
  96
  97         free_percpu(m->flush_list);
  98         bpf_map_area_free(m->xsk_map);
  99         kfree(m);
 100 }
 101
 102 static int xsk_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
 103 {
 104         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
 105         u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
 106         u32 *next = next_key;
 107
 108         if (index >= m->map.max_entries) {
 109                 *next = 0;
 110                 return 0;
 111         }
 112
 113         if (index == m->map.max_entries - 1)
 114                 return -ENOENT;
 115         *next = index + 1;
 116         return 0;
 117 }
 118
 119 struct xdp_sock *__xsk_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 120 {
 121         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
 122         struct xdp_sock *xs;
 123
 124         if (key >= map->max_entries)
 125                 return NULL;
 126
 127         xs = READ_ONCE(m->xsk_map[key]);
 128         return xs;
 129 }
 130
 131 int __xsk_map_redirect(struct bpf_map *map, struct xdp_buff *xdp,
 132                        struct xdp_sock *xs)
 133 {
 134         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
 135         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(m->flush_list);
 136         int err;
 137
 138         err = xsk_rcv(xs, xdp);
 139         if (err)
 140                 return err;
 141
 142         if (!xs->flush_node.prev)
 143                 list_add(&xs->flush_node, flush_list);
 144
 145         return 0;
 146 }
 147
 148 void __xsk_map_flush(struct bpf_map *map)
 149 {
 150         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
 151         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(m->flush_list);
 152         struct xdp_sock *xs, *tmp;
 153
 154         list_for_each_entry_safe(xs, tmp, flush_list, flush_node) {
 155                 xsk_flush(xs);
 156                 __list_del(xs->flush_node.prev, xs->flush_node.next);
 157                 xs->flush_node.prev = NULL;
 158         }
 159 }
 160
 161 static void *xsk_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 162 {
 163         return NULL;
 164 }
 165
 166 static int xsk_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 167                                u64 map_flags)
 168 {
 169         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
 170         u32 i = *(u32 *)key, fd = *(u32 *)value;
 171         struct xdp_sock *xs, *old_xs;
 172         struct socket *sock;
 173         int err;
 174
 175         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 176                 return -EINVAL;
 177         if (unlikely(i >= m->map.max_entries))
 178                 return -E2BIG;
 179         if (unlikely(map_flags == BPF_NOEXIST))
 180                 return -EEXIST;
 181
 182         sock = sockfd_lookup(fd, &err);
 183         if (!sock)
 184                 return err;
 185
 186         if (sock->sk->sk_family != PF_XDP) {
 187                 sockfd_put(sock);
 188                 return -EOPNOTSUPP;
 189         }
 190
 191         xs = (struct xdp_sock *)sock->sk;
 192
 193         if (!xsk_is_setup_for_bpf_map(xs)) {
 194                 sockfd_put(sock);
 195                 return -EOPNOTSUPP;
 196         }
 197
 198         sock_hold(sock->sk);
 199
 200         old_xs = xchg(&m->xsk_map[i], xs);
 201         if (old_xs) {
 202                 /* Make sure we've flushed everything. */
 203                 synchronize_net();
 204                 sock_put((struct sock *)old_xs);
 205         }
 206
 207         sockfd_put(sock);
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 static int xsk_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 212 {
 213         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
 214         struct xdp_sock *old_xs;
 215         int k = *(u32 *)key;
 216
 217         if (k >= map->max_entries)
 218                 return -EINVAL;
 219
 220         old_xs = xchg(&m->xsk_map[k], NULL);
 221         if (old_xs) {
 222                 /* Make sure we've flushed everything. */
 223                 synchronize_net();
 224                 sock_put((struct sock *)old_xs);
 225         }
 226
 227         return 0;
 228 }
 229
 230 const struct bpf_map_ops xsk_map_ops = {
 231         .map_alloc = xsk_map_alloc,
 232         .map_free = xsk_map_free,
 233         .map_get_next_key = xsk_map_get_next_key,
 234         .map_lookup_elem = xsk_map_lookup_elem,
 235         .map_update_elem = xsk_map_update_elem,
 236         .map_delete_elem = xsk_map_delete_elem,
 237 };
 238
 239