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