net/xdp/xskmap.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /* XSKMAP used for AF_XDP sockets
   3  * Copyright(c) 2018 Intel Corporation.
   4  */
   5
   6 #include <linux/bpf.h>
   7 #include <linux/filter.h>
   8 #include <linux/capability.h>
   9 #include <net/xdp_sock.h>
  10 #include <linux/slab.h>
  11 #include <linux/sched.h>
  12
  13 #include "xsk.h"
  14
  15 static struct xsk_map_node *xsk_map_node_alloc(struct xsk_map *map,
  16                                                struct xdp_sock __rcu **map_entry)
  17 {
  18         struct xsk_map_node *node;
  19
  20         node = bpf_map_kzalloc(&map->map, sizeof(*node),
  21                                GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
  22         if (!node)
  23                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  24
  25         bpf_map_inc(&map->map);
  26
  27         node->map = map;
  28         node->map_entry = map_entry;
  29         return node;
  30 }
  31
  32 static void xsk_map_node_free(struct xsk_map_node *node)
  33 {
  34         bpf_map_put(&node->map->map);
  35         kfree(node);
  36 }
  37
  38 static void xsk_map_sock_add(struct xdp_sock *xs, struct xsk_map_node *node)
  39 {
  40         spin_lock_bh(&xs->map_list_lock);
  41         list_add_tail(&node->node, &xs->map_list);
  42         spin_unlock_bh(&xs->map_list_lock);
  43 }
  44
  45 static void xsk_map_sock_delete(struct xdp_sock *xs,
  46                                 struct xdp_sock __rcu **map_entry)
  47 {
  48         struct xsk_map_node *n, *tmp;
  49
  50         spin_lock_bh(&xs->map_list_lock);
  51         list_for_each_entry_safe(n, tmp, &xs->map_list, node) {
  52                 if (map_entry == n->map_entry) {
  53                         list_del(&n->node);
  54                         xsk_map_node_free(n);
  55                 }
  56         }
  57         spin_unlock_bh(&xs->map_list_lock);
  58 }
  59
  60 static struct bpf_map *xsk_map_alloc(union bpf_attr *attr)
  61 {
  62         struct xsk_map *m;
  63         int numa_node;
  64         u64 size;
  65
  66         if (!capable(CAP_NET_ADMIN))
  67                 return ERR_PTR(-EPERM);
  68
  69         if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
  70             attr->value_size != 4 ||
  71             attr->map_flags & ~(BPF_F_NUMA_NODE | BPF_F_RDONLY | BPF_F_WRONLY))
  72                 return ERR_PTR(-EINVAL);
  73
  74         numa_node = bpf_map_attr_numa_node(attr);
  75         size = struct_size(m, xsk_map, attr->max_entries);
  76
  77         m = bpf_map_area_alloc(size, numa_node);
  78         if (!m)
  79                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  80
  81         bpf_map_init_from_attr(&m->map, attr);
  82         spin_lock_init(&m->lock);
  83
  84         return &m->map;
  85 }
  86
  87 static void xsk_map_free(struct bpf_map *map)
  88 {
  89         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
  90
  91         synchronize_net();
  92         bpf_map_area_free(m);
  93 }
  94
  95 static int xsk_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
  96 {
  97         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
  98         u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
  99         u32 *next = next_key;
 100
 101         if (index >= m->map.max_entries) {
 102                 *next = 0;
 103                 return 0;
 104         }
 105
 106         if (index == m->map.max_entries - 1)
 107                 return -ENOENT;
 108         *next = index + 1;
 109         return 0;
 110 }
 111
 112 static int xsk_map_gen_lookup(struct bpf_map *map, struct bpf_insn *insn_buf)
 113 {
 114         const int ret = BPF_REG_0, mp = BPF_REG_1, index = BPF_REG_2;
 115         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
 116
 117         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, ret, index, 0);
 118         *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JGE, ret, map->max_entries, 5);
 119         *insn++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, ret, ilog2(sizeof(struct xsk_sock *)));
 120         *insn++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, mp, offsetof(struct xsk_map, xsk_map));
 121         *insn++ = BPF_ALU64_REG(BPF_ADD, ret, mp);
 122         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_SIZEOF(struct xsk_sock *), ret, ret, 0);
 123         *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JA, 0, 0, 1);
 124         *insn++ = BPF_MOV64_IMM(ret, 0);
 125         return insn - insn_buf;
 126 }
 127
 128 /* Elements are kept alive by RCU; either by rcu_read_lock() (from syscall) or
 129  * by local_bh_disable() (from XDP calls inside NAPI). The
 130  * rcu_read_lock_bh_held() below makes lockdep accept both.
 131  */
 132 static void *__xsk_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 133 {
 134         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
 135
 136         if (key >= map->max_entries)
 137                 return NULL;
 138
 139         return rcu_dereference_check(m->xsk_map[key], rcu_read_lock_bh_held());
 140 }
 141
 142 static void *xsk_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 143 {
 144         return __xsk_map_lookup_elem(map, *(u32 *)key);
 145 }
 146
 147 static void *xsk_map_lookup_elem_sys_only(struct bpf_map *map, void *key)
 148 {
 149         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 150 }
 151
 152 static int xsk_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 153                                u64 map_flags)
 154 {
 155         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
 156         struct xdp_sock __rcu **map_entry;
 157         struct xdp_sock *xs, *old_xs;
 158         u32 i = *(u32 *)key, fd = *(u32 *)value;
 159         struct xsk_map_node *node;
 160         struct socket *sock;
 161         int err;
 162
 163         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 164                 return -EINVAL;
 165         if (unlikely(i >= m->map.max_entries))
 166                 return -E2BIG;
 167
 168         sock = sockfd_lookup(fd, &err);
 169         if (!sock)
 170                 return err;
 171
 172         if (sock->sk->sk_family != PF_XDP) {
 173                 sockfd_put(sock);
 174                 return -EOPNOTSUPP;
 175         }
 176
 177         xs = (struct xdp_sock *)sock->sk;
 178
 179         map_entry = &m->xsk_map[i];
 180         node = xsk_map_node_alloc(m, map_entry);
 181         if (IS_ERR(node)) {
 182                 sockfd_put(sock);
 183                 return PTR_ERR(node);
 184         }
 185
 186         spin_lock_bh(&m->lock);
 187         old_xs = rcu_dereference_protected(*map_entry, lockdep_is_held(&m->lock));
 188         if (old_xs == xs) {
 189                 err = 0;
 190                 goto out;
 191         } else if (old_xs && map_flags == BPF_NOEXIST) {
 192                 err = -EEXIST;
 193                 goto out;
 194         } else if (!old_xs && map_flags == BPF_EXIST) {
 195                 err = -ENOENT;
 196                 goto out;
 197         }
 198         xsk_map_sock_add(xs, node);
 199         rcu_assign_pointer(*map_entry, xs);
 200         if (old_xs)
 201                 xsk_map_sock_delete(old_xs, map_entry);
 202         spin_unlock_bh(&m->lock);
 203         sockfd_put(sock);
 204         return 0;
 205
 206 out:
 207         spin_unlock_bh(&m->lock);
 208         sockfd_put(sock);
 209         xsk_map_node_free(node);
 210         return err;
 211 }
 212
 213 static int xsk_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 214 {
 215         struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
 216         struct xdp_sock __rcu **map_entry;
 217         struct xdp_sock *old_xs;
 218         int k = *(u32 *)key;
 219
 220         if (k >= map->max_entries)
 221                 return -EINVAL;
 222
 223         spin_lock_bh(&m->lock);
 224         map_entry = &m->xsk_map[k];
 225         old_xs = unrcu_pointer(xchg(map_entry, NULL));
 226         if (old_xs)
 227                 xsk_map_sock_delete(old_xs, map_entry);
 228         spin_unlock_bh(&m->lock);
 229
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 static int xsk_map_redirect(struct bpf_map *map, u32 ifindex, u64 flags)
 234 {
 235         return __bpf_xdp_redirect_map(map, ifindex, flags, 0,
 236                                       __xsk_map_lookup_elem);
 237 }
 238
 239 void xsk_map_try_sock_delete(struct xsk_map *map, struct xdp_sock *xs,
 240                              struct xdp_sock __rcu **map_entry)
 241 {
 242         spin_lock_bh(&map->lock);
 243         if (rcu_access_pointer(*map_entry) == xs) {
 244                 rcu_assign_pointer(*map_entry, NULL);
 245                 xsk_map_sock_delete(xs, map_entry);
 246         }
 247         spin_unlock_bh(&map->lock);
 248 }
 249
 250 static bool xsk_map_meta_equal(const struct bpf_map *meta0,
 251                                const struct bpf_map *meta1)
 252 {
 253         return meta0->max_entries == meta1->max_entries &&
 254                 bpf_map_meta_equal(meta0, meta1);
 255 }
 256
 257 static int xsk_map_btf_id;
 258 const struct bpf_map_ops xsk_map_ops = {
 259         .map_meta_equal = xsk_map_meta_equal,
 260         .map_alloc = xsk_map_alloc,
 261         .map_free = xsk_map_free,
 262         .map_get_next_key = xsk_map_get_next_key,
 263         .map_lookup_elem = xsk_map_lookup_elem,
 264         .map_gen_lookup = xsk_map_gen_lookup,
 265         .map_lookup_elem_sys_only = xsk_map_lookup_elem_sys_only,
 266         .map_update_elem = xsk_map_update_elem,
 267         .map_delete_elem = xsk_map_delete_elem,
 268         .map_check_btf = map_check_no_btf,
 269         .map_btf_name = "xsk_map",
 270         .map_btf_id = &xsk_map_btf_id,
 271         .map_redirect = xsk_map_redirect,
 272 };