cpuidle: psci: Do not suspend topology CPUs on PREEMPT_RT
[linux-block.git] / net / ipv4 / tcp_bpf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2017 - 2018 Covalent IO, Inc. http://covalent.io */
3
4 #include <linux/skmsg.h>
5 #include <linux/filter.h>
6 #include <linux/bpf.h>
7 #include <linux/init.h>
8 #include <linux/wait.h>
9
10 #include <net/inet_common.h>
11 #include <net/tls.h>
12
13 static int bpf_tcp_ingress(struct sock *sk, struct sk_psock *psock,
14                            struct sk_msg *msg, u32 apply_bytes, int flags)
15 {
16         bool apply = apply_bytes;
17         struct scatterlist *sge;
18         u32 size, copied = 0;
19         struct sk_msg *tmp;
20         int i, ret = 0;
21
22         tmp = kzalloc(sizeof(*tmp), __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
23         if (unlikely(!tmp))
24                 return -ENOMEM;
25
26         lock_sock(sk);
27         tmp->sg.start = msg->sg.start;
28         i = msg->sg.start;
29         do {
30                 sge = sk_msg_elem(msg, i);
31                 size = (apply && apply_bytes < sge->length) ?
32                         apply_bytes : sge->length;
33                 if (!sk_wmem_schedule(sk, size)) {
34                         if (!copied)
35                                 ret = -ENOMEM;
36                         break;
37                 }
38
39                 sk_mem_charge(sk, size);
40                 sk_msg_xfer(tmp, msg, i, size);
41                 copied += size;
42                 if (sge->length)
43                         get_page(sk_msg_page(tmp, i));
44                 sk_msg_iter_var_next(i);
45                 tmp->sg.end = i;
46                 if (apply) {
47                         apply_bytes -= size;
48                         if (!apply_bytes) {
49                                 if (sge->length)
50                                         sk_msg_iter_var_prev(i);
51                                 break;
52                         }
53                 }
54         } while (i != msg->sg.end);
55
56         if (!ret) {
57                 msg->sg.start = i;
58                 sk_psock_queue_msg(psock, tmp);
59                 sk_psock_data_ready(sk, psock);
60         } else {
61                 sk_msg_free(sk, tmp);
62                 kfree(tmp);
63         }
64
65         release_sock(sk);
66         return ret;
67 }
68
69 static int tcp_bpf_push(struct sock *sk, struct sk_msg *msg, u32 apply_bytes,
70                         int flags, bool uncharge)
71 {
72         bool apply = apply_bytes;
73         struct scatterlist *sge;
74         struct page *page;
75         int size, ret = 0;
76         u32 off;
77
78         while (1) {
79                 bool has_tx_ulp;
80
81                 sge = sk_msg_elem(msg, msg->sg.start);
82                 size = (apply && apply_bytes < sge->length) ?
83                         apply_bytes : sge->length;
84                 off  = sge->offset;
85                 page = sg_page(sge);
86
87                 tcp_rate_check_app_limited(sk);
88 retry:
89                 has_tx_ulp = tls_sw_has_ctx_tx(sk);
90                 if (has_tx_ulp) {
91                         flags |= MSG_SENDPAGE_NOPOLICY;
92                         ret = kernel_sendpage_locked(sk,
93                                                      page, off, size, flags);
94                 } else {
95                         ret = do_tcp_sendpages(sk, page, off, size, flags);
96                 }
97
98                 if (ret <= 0)
99                         return ret;
100                 if (apply)
101                         apply_bytes -= ret;
102                 msg->sg.size -= ret;
103                 sge->offset += ret;
104                 sge->length -= ret;
105                 if (uncharge)
106                         sk_mem_uncharge(sk, ret);
107                 if (ret != size) {
108                         size -= ret;
109                         off  += ret;
110                         goto retry;
111                 }
112                 if (!sge->length) {
113                         put_page(page);
114                         sk_msg_iter_next(msg, start);
115                         sg_init_table(sge, 1);
116                         if (msg->sg.start == msg->sg.end)
117                                 break;
118                 }
119                 if (apply && !apply_bytes)
120                         break;
121         }
122
123         return 0;
124 }
125
126 static int tcp_bpf_push_locked(struct sock *sk, struct sk_msg *msg,
127                                u32 apply_bytes, int flags, bool uncharge)
128 {
129         int ret;
130
131         lock_sock(sk);
132         ret = tcp_bpf_push(sk, msg, apply_bytes, flags, uncharge);
133         release_sock(sk);
134         return ret;
135 }
136
137 int tcp_bpf_sendmsg_redir(struct sock *sk, bool ingress,
138                           struct sk_msg *msg, u32 bytes, int flags)
139 {
140         struct sk_psock *psock = sk_psock_get(sk);
141         int ret;
142
143         if (unlikely(!psock))
144                 return -EPIPE;
145
146         ret = ingress ? bpf_tcp_ingress(sk, psock, msg, bytes, flags) :
147                         tcp_bpf_push_locked(sk, msg, bytes, flags, false);
148         sk_psock_put(sk, psock);
149         return ret;
150 }
151 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_bpf_sendmsg_redir);
152
153 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
154 static int tcp_msg_wait_data(struct sock *sk, struct sk_psock *psock,
155                              long timeo)
156 {
157         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
158         int ret = 0;
159
160         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
161                 return 1;
162
163         if (!timeo)
164                 return ret;
165
166         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
167         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
168         ret = sk_wait_event(sk, &timeo,
169                             !list_empty(&psock->ingress_msg) ||
170                             !skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue), &wait);
171         sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
172         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
173         return ret;
174 }
175
176 static int tcp_bpf_recvmsg_parser(struct sock *sk,
177                                   struct msghdr *msg,
178                                   size_t len,
179                                   int flags,
180                                   int *addr_len)
181 {
182         struct sk_psock *psock;
183         int copied;
184
185         if (unlikely(flags & MSG_ERRQUEUE))
186                 return inet_recv_error(sk, msg, len, addr_len);
187
188         psock = sk_psock_get(sk);
189         if (unlikely(!psock))
190                 return tcp_recvmsg(sk, msg, len, flags, addr_len);
191
192         lock_sock(sk);
193 msg_bytes_ready:
194         copied = sk_msg_recvmsg(sk, psock, msg, len, flags);
195         if (!copied) {
196                 long timeo;
197                 int data;
198
199                 if (sock_flag(sk, SOCK_DONE))
200                         goto out;
201
202                 if (sk->sk_err) {
203                         copied = sock_error(sk);
204                         goto out;
205                 }
206
207                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
208                         goto out;
209
210                 if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
211                         copied = -ENOTCONN;
212                         goto out;
213                 }
214
215                 timeo = sock_rcvtimeo(sk, flags & MSG_DONTWAIT);
216                 if (!timeo) {
217                         copied = -EAGAIN;
218                         goto out;
219                 }
220
221                 if (signal_pending(current)) {
222                         copied = sock_intr_errno(timeo);
223                         goto out;
224                 }
225
226                 data = tcp_msg_wait_data(sk, psock, timeo);
227                 if (data && !sk_psock_queue_empty(psock))
228                         goto msg_bytes_ready;
229                 copied = -EAGAIN;
230         }
231 out:
232         release_sock(sk);
233         sk_psock_put(sk, psock);
234         return copied;
235 }
236
237 static int tcp_bpf_recvmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len,
238                            int flags, int *addr_len)
239 {
240         struct sk_psock *psock;
241         int copied, ret;
242
243         if (unlikely(flags & MSG_ERRQUEUE))
244                 return inet_recv_error(sk, msg, len, addr_len);
245
246         psock = sk_psock_get(sk);
247         if (unlikely(!psock))
248                 return tcp_recvmsg(sk, msg, len, flags, addr_len);
249         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue) &&
250             sk_psock_queue_empty(psock)) {
251                 sk_psock_put(sk, psock);
252                 return tcp_recvmsg(sk, msg, len, flags, addr_len);
253         }
254         lock_sock(sk);
255 msg_bytes_ready:
256         copied = sk_msg_recvmsg(sk, psock, msg, len, flags);
257         if (!copied) {
258                 long timeo;
259                 int data;
260
261                 timeo = sock_rcvtimeo(sk, flags & MSG_DONTWAIT);
262                 data = tcp_msg_wait_data(sk, psock, timeo);
263                 if (data) {
264                         if (!sk_psock_queue_empty(psock))
265                                 goto msg_bytes_ready;
266                         release_sock(sk);
267                         sk_psock_put(sk, psock);
268                         return tcp_recvmsg(sk, msg, len, flags, addr_len);
269                 }
270                 copied = -EAGAIN;
271         }
272         ret = copied;
273         release_sock(sk);
274         sk_psock_put(sk, psock);
275         return ret;
276 }
277
278 static int tcp_bpf_send_verdict(struct sock *sk, struct sk_psock *psock,
279                                 struct sk_msg *msg, int *copied, int flags)
280 {
281         bool cork = false, enospc = sk_msg_full(msg), redir_ingress;
282         struct sock *sk_redir;
283         u32 tosend, origsize, sent, delta = 0;
284         u32 eval;
285         int ret;
286
287 more_data:
288         if (psock->eval == __SK_NONE) {
289                 /* Track delta in msg size to add/subtract it on SK_DROP from
290                  * returned to user copied size. This ensures user doesn't
291                  * get a positive return code with msg_cut_data and SK_DROP
292                  * verdict.
293                  */
294                 delta = msg->sg.size;
295                 psock->eval = sk_psock_msg_verdict(sk, psock, msg);
296                 delta -= msg->sg.size;
297         }
298
299         if (msg->cork_bytes &&
300             msg->cork_bytes > msg->sg.size && !enospc) {
301                 psock->cork_bytes = msg->cork_bytes - msg->sg.size;
302                 if (!psock->cork) {
303                         psock->cork = kzalloc(sizeof(*psock->cork),
304                                               GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
305                         if (!psock->cork)
306                                 return -ENOMEM;
307                 }
308                 memcpy(psock->cork, msg, sizeof(*msg));
309                 return 0;
310         }
311
312         tosend = msg->sg.size;
313         if (psock->apply_bytes && psock->apply_bytes < tosend)
314                 tosend = psock->apply_bytes;
315         eval = __SK_NONE;
316
317         switch (psock->eval) {
318         case __SK_PASS:
319                 ret = tcp_bpf_push(sk, msg, tosend, flags, true);
320                 if (unlikely(ret)) {
321                         *copied -= sk_msg_free(sk, msg);
322                         break;
323                 }
324                 sk_msg_apply_bytes(psock, tosend);
325                 break;
326         case __SK_REDIRECT:
327                 redir_ingress = psock->redir_ingress;
328                 sk_redir = psock->sk_redir;
329                 sk_msg_apply_bytes(psock, tosend);
330                 if (!psock->apply_bytes) {
331                         /* Clean up before releasing the sock lock. */
332                         eval = psock->eval;
333                         psock->eval = __SK_NONE;
334                         psock->sk_redir = NULL;
335                 }
336                 if (psock->cork) {
337                         cork = true;
338                         psock->cork = NULL;
339                 }
340                 sk_msg_return(sk, msg, tosend);
341                 release_sock(sk);
342
343                 origsize = msg->sg.size;
344                 ret = tcp_bpf_sendmsg_redir(sk_redir, redir_ingress,
345                                             msg, tosend, flags);
346                 sent = origsize - msg->sg.size;
347
348                 if (eval == __SK_REDIRECT)
349                         sock_put(sk_redir);
350
351                 lock_sock(sk);
352                 if (unlikely(ret < 0)) {
353                         int free = sk_msg_free_nocharge(sk, msg);
354
355                         if (!cork)
356                                 *copied -= free;
357                 }
358                 if (cork) {
359                         sk_msg_free(sk, msg);
360                         kfree(msg);
361                         msg = NULL;
362                         ret = 0;
363                 }
364                 break;
365         case __SK_DROP:
366         default:
367                 sk_msg_free_partial(sk, msg, tosend);
368                 sk_msg_apply_bytes(psock, tosend);
369                 *copied -= (tosend + delta);
370                 return -EACCES;
371         }
372
373         if (likely(!ret)) {
374                 if (!psock->apply_bytes) {
375                         psock->eval =  __SK_NONE;
376                         if (psock->sk_redir) {
377                                 sock_put(psock->sk_redir);
378                                 psock->sk_redir = NULL;
379                         }
380                 }
381                 if (msg &&
382                     msg->sg.data[msg->sg.start].page_link &&
383                     msg->sg.data[msg->sg.start].length) {
384                         if (eval == __SK_REDIRECT)
385                                 sk_mem_charge(sk, tosend - sent);
386                         goto more_data;
387                 }
388         }
389         return ret;
390 }
391
392 static int tcp_bpf_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
393 {
394         struct sk_msg tmp, *msg_tx = NULL;
395         int copied = 0, err = 0;
396         struct sk_psock *psock;
397         long timeo;
398         int flags;
399
400         /* Don't let internal do_tcp_sendpages() flags through */
401         flags = (msg->msg_flags & ~MSG_SENDPAGE_DECRYPTED);
402         flags |= MSG_NO_SHARED_FRAGS;
403
404         psock = sk_psock_get(sk);
405         if (unlikely(!psock))
406                 return tcp_sendmsg(sk, msg, size);
407
408         lock_sock(sk);
409         timeo = sock_sndtimeo(sk, msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT);
410         while (msg_data_left(msg)) {
411                 bool enospc = false;
412                 u32 copy, osize;
413
414                 if (sk->sk_err) {
415                         err = -sk->sk_err;
416                         goto out_err;
417                 }
418
419                 copy = msg_data_left(msg);
420                 if (!sk_stream_memory_free(sk))
421                         goto wait_for_sndbuf;
422                 if (psock->cork) {
423                         msg_tx = psock->cork;
424                 } else {
425                         msg_tx = &tmp;
426                         sk_msg_init(msg_tx);
427                 }
428
429                 osize = msg_tx->sg.size;
430                 err = sk_msg_alloc(sk, msg_tx, msg_tx->sg.size + copy, msg_tx->sg.end - 1);
431                 if (err) {
432                         if (err != -ENOSPC)
433                                 goto wait_for_memory;
434                         enospc = true;
435                         copy = msg_tx->sg.size - osize;
436                 }
437
438                 err = sk_msg_memcopy_from_iter(sk, &msg->msg_iter, msg_tx,
439                                                copy);
440                 if (err < 0) {
441                         sk_msg_trim(sk, msg_tx, osize);
442                         goto out_err;
443                 }
444
445                 copied += copy;
446                 if (psock->cork_bytes) {
447                         if (size > psock->cork_bytes)
448                                 psock->cork_bytes = 0;
449                         else
450                                 psock->cork_bytes -= size;
451                         if (psock->cork_bytes && !enospc)
452                                 goto out_err;
453                         /* All cork bytes are accounted, rerun the prog. */
454                         psock->eval = __SK_NONE;
455                         psock->cork_bytes = 0;
456                 }
457
458                 err = tcp_bpf_send_verdict(sk, psock, msg_tx, &copied, flags);
459                 if (unlikely(err < 0))
460                         goto out_err;
461                 continue;
462 wait_for_sndbuf:
463                 set_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags);
464 wait_for_memory:
465                 err = sk_stream_wait_memory(sk, &timeo);
466                 if (err) {
467                         if (msg_tx && msg_tx != psock->cork)
468                                 sk_msg_free(sk, msg_tx);
469                         goto out_err;
470                 }
471         }
472 out_err:
473         if (err < 0)
474                 err = sk_stream_error(sk, msg->msg_flags, err);
475         release_sock(sk);
476         sk_psock_put(sk, psock);
477         return copied ? copied : err;
478 }
479
480 static int tcp_bpf_sendpage(struct sock *sk, struct page *page, int offset,
481                             size_t size, int flags)
482 {
483         struct sk_msg tmp, *msg = NULL;
484         int err = 0, copied = 0;
485         struct sk_psock *psock;
486         bool enospc = false;
487
488         psock = sk_psock_get(sk);
489         if (unlikely(!psock))
490                 return tcp_sendpage(sk, page, offset, size, flags);
491
492         lock_sock(sk);
493         if (psock->cork) {
494                 msg = psock->cork;
495         } else {
496                 msg = &tmp;
497                 sk_msg_init(msg);
498         }
499
500         /* Catch case where ring is full and sendpage is stalled. */
501         if (unlikely(sk_msg_full(msg)))
502                 goto out_err;
503
504         sk_msg_page_add(msg, page, size, offset);
505         sk_mem_charge(sk, size);
506         copied = size;
507         if (sk_msg_full(msg))
508                 enospc = true;
509         if (psock->cork_bytes) {
510                 if (size > psock->cork_bytes)
511                         psock->cork_bytes = 0;
512                 else
513                         psock->cork_bytes -= size;
514                 if (psock->cork_bytes && !enospc)
515                         goto out_err;
516                 /* All cork bytes are accounted, rerun the prog. */
517                 psock->eval = __SK_NONE;
518                 psock->cork_bytes = 0;
519         }
520
521         err = tcp_bpf_send_verdict(sk, psock, msg, &copied, flags);
522 out_err:
523         release_sock(sk);
524         sk_psock_put(sk, psock);
525         return copied ? copied : err;
526 }
527
528 enum {
529         TCP_BPF_IPV4,
530         TCP_BPF_IPV6,
531         TCP_BPF_NUM_PROTS,
532 };
533
534 enum {
535         TCP_BPF_BASE,
536         TCP_BPF_TX,
537         TCP_BPF_RX,
538         TCP_BPF_TXRX,
539         TCP_BPF_NUM_CFGS,
540 };
541
542 static struct proto *tcpv6_prot_saved __read_mostly;
543 static DEFINE_SPINLOCK(tcpv6_prot_lock);
544 static struct proto tcp_bpf_prots[TCP_BPF_NUM_PROTS][TCP_BPF_NUM_CFGS];
545
546 static void tcp_bpf_rebuild_protos(struct proto prot[TCP_BPF_NUM_CFGS],
547                                    struct proto *base)
548 {
549         prot[TCP_BPF_BASE]                      = *base;
550         prot[TCP_BPF_BASE].destroy              = sock_map_destroy;
551         prot[TCP_BPF_BASE].close                = sock_map_close;
552         prot[TCP_BPF_BASE].recvmsg              = tcp_bpf_recvmsg;
553         prot[TCP_BPF_BASE].sock_is_readable     = sk_msg_is_readable;
554
555         prot[TCP_BPF_TX]                        = prot[TCP_BPF_BASE];
556         prot[TCP_BPF_TX].sendmsg                = tcp_bpf_sendmsg;
557         prot[TCP_BPF_TX].sendpage               = tcp_bpf_sendpage;
558
559         prot[TCP_BPF_RX]                        = prot[TCP_BPF_BASE];
560         prot[TCP_BPF_RX].recvmsg                = tcp_bpf_recvmsg_parser;
561
562         prot[TCP_BPF_TXRX]                      = prot[TCP_BPF_TX];
563         prot[TCP_BPF_TXRX].recvmsg              = tcp_bpf_recvmsg_parser;
564 }
565
566 static void tcp_bpf_check_v6_needs_rebuild(struct proto *ops)
567 {
568         if (unlikely(ops != smp_load_acquire(&tcpv6_prot_saved))) {
569                 spin_lock_bh(&tcpv6_prot_lock);
570                 if (likely(ops != tcpv6_prot_saved)) {
571                         tcp_bpf_rebuild_protos(tcp_bpf_prots[TCP_BPF_IPV6], ops);
572                         smp_store_release(&tcpv6_prot_saved, ops);
573                 }
574                 spin_unlock_bh(&tcpv6_prot_lock);
575         }
576 }
577
578 static int __init tcp_bpf_v4_build_proto(void)
579 {
580         tcp_bpf_rebuild_protos(tcp_bpf_prots[TCP_BPF_IPV4], &tcp_prot);
581         return 0;
582 }
583 late_initcall(tcp_bpf_v4_build_proto);
584
585 static int tcp_bpf_assert_proto_ops(struct proto *ops)
586 {
587         /* In order to avoid retpoline, we make assumptions when we call
588          * into ops if e.g. a psock is not present. Make sure they are
589          * indeed valid assumptions.
590          */
591         return ops->recvmsg  == tcp_recvmsg &&
592                ops->sendmsg  == tcp_sendmsg &&
593                ops->sendpage == tcp_sendpage ? 0 : -ENOTSUPP;
594 }
595
596 int tcp_bpf_update_proto(struct sock *sk, struct sk_psock *psock, bool restore)
597 {
598         int family = sk->sk_family == AF_INET6 ? TCP_BPF_IPV6 : TCP_BPF_IPV4;
599         int config = psock->progs.msg_parser   ? TCP_BPF_TX   : TCP_BPF_BASE;
600
601         if (psock->progs.stream_verdict || psock->progs.skb_verdict) {
602                 config = (config == TCP_BPF_TX) ? TCP_BPF_TXRX : TCP_BPF_RX;
603         }
604
605         if (restore) {
606                 if (inet_csk_has_ulp(sk)) {
607                         /* TLS does not have an unhash proto in SW cases,
608                          * but we need to ensure we stop using the sock_map
609                          * unhash routine because the associated psock is being
610                          * removed. So use the original unhash handler.
611                          */
612                         WRITE_ONCE(sk->sk_prot->unhash, psock->saved_unhash);
613                         tcp_update_ulp(sk, psock->sk_proto, psock->saved_write_space);
614                 } else {
615                         sk->sk_write_space = psock->saved_write_space;
616                         /* Pairs with lockless read in sk_clone_lock() */
617                         sock_replace_proto(sk, psock->sk_proto);
618                 }
619                 return 0;
620         }
621
622         if (sk->sk_family == AF_INET6) {
623                 if (tcp_bpf_assert_proto_ops(psock->sk_proto))
624                         return -EINVAL;
625
626                 tcp_bpf_check_v6_needs_rebuild(psock->sk_proto);
627         }
628
629         /* Pairs with lockless read in sk_clone_lock() */
630         sock_replace_proto(sk, &tcp_bpf_prots[family][config]);
631         return 0;
632 }
633 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_bpf_update_proto);
634
635 /* If a child got cloned from a listening socket that had tcp_bpf
636  * protocol callbacks installed, we need to restore the callbacks to
637  * the default ones because the child does not inherit the psock state
638  * that tcp_bpf callbacks expect.
639  */
640 void tcp_bpf_clone(const struct sock *sk, struct sock *newsk)
641 {
642         int family = sk->sk_family == AF_INET6 ? TCP_BPF_IPV6 : TCP_BPF_IPV4;
643         struct proto *prot = newsk->sk_prot;
644
645         if (prot == &tcp_bpf_prots[family][TCP_BPF_BASE])
646                 newsk->sk_prot = sk->sk_prot_creator;
647 }
648 #endif /* CONFIG_BPF_SYSCALL */