include/linux/bpf.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /* Copyright (c) 2011-2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
   3  */
   4 #ifndef _LINUX_BPF_H
   5 #define _LINUX_BPF_H 1
   6
   7 #include <uapi/linux/bpf.h>
   8
   9 #include <linux/workqueue.h>
  10 #include <linux/file.h>
  11 #include <linux/percpu.h>
  12 #include <linux/err.h>
  13 #include <linux/rbtree_latch.h>
  14 #include <linux/numa.h>
  15 #include <linux/wait.h>
  16 #include <linux/u64_stats_sync.h>
  17
  18 struct bpf_verifier_env;
  19 struct perf_event;
  20 struct bpf_prog;
  21 struct bpf_map;
  22 struct sock;
  23 struct seq_file;
  24 struct btf;
  25 struct btf_type;
  26
  27 /* map is generic key/value storage optionally accesible by eBPF programs */
  28 struct bpf_map_ops {
  29         /* funcs callable from userspace (via syscall) */
  30         int (*map_alloc_check)(union bpf_attr *attr);
  31         struct bpf_map *(*map_alloc)(union bpf_attr *attr);
  32         void (*map_release)(struct bpf_map *map, struct file *map_file);
  33         void (*map_free)(struct bpf_map *map);
  34         int (*map_get_next_key)(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key);
  35         void (*map_release_uref)(struct bpf_map *map);
  36         void *(*map_lookup_elem_sys_only)(struct bpf_map *map, void *key);
  37
  38         /* funcs callable from userspace and from eBPF programs */
  39         void *(*map_lookup_elem)(struct bpf_map *map, void *key);
  40         int (*map_update_elem)(struct bpf_map *map, void *key, void *value, u64 flags);
  41         int (*map_delete_elem)(struct bpf_map *map, void *key);
  42         int (*map_push_elem)(struct bpf_map *map, void *value, u64 flags);
  43         int (*map_pop_elem)(struct bpf_map *map, void *value);
  44         int (*map_peek_elem)(struct bpf_map *map, void *value);
  45
  46         /* funcs called by prog_array and perf_event_array map */
  47         void *(*map_fd_get_ptr)(struct bpf_map *map, struct file *map_file,
  48                                 int fd);
  49         void (*map_fd_put_ptr)(void *ptr);
  50         u32 (*map_gen_lookup)(struct bpf_map *map, struct bpf_insn *insn_buf);
  51         u32 (*map_fd_sys_lookup_elem)(void *ptr);
  52         void (*map_seq_show_elem)(struct bpf_map *map, void *key,
  53                                   struct seq_file *m);
  54         int (*map_check_btf)(const struct bpf_map *map,
  55                              const struct btf *btf,
  56                              const struct btf_type *key_type,
  57                              const struct btf_type *value_type);
  58
  59         /* Direct value access helpers. */
  60         int (*map_direct_value_addr)(const struct bpf_map *map,
  61                                      u64 *imm, u32 off);
  62         int (*map_direct_value_meta)(const struct bpf_map *map,
  63                                      u64 imm, u32 *off);
  64 };
  65
  66 struct bpf_map {
  67         /* The first two cachelines with read-mostly members of which some
  68          * are also accessed in fast-path (e.g. ops, max_entries).
  69          */
  70         const struct bpf_map_ops *ops ____cacheline_aligned;
  71         struct bpf_map *inner_map_meta;
  72 #ifdef CONFIG_SECURITY
  73         void *security;
  74 #endif
  75         enum bpf_map_type map_type;
  76         u32 key_size;
  77         u32 value_size;
  78         u32 max_entries;
  79         u32 map_flags;
  80         int spin_lock_off; /* >=0 valid offset, <0 error */
  81         u32 id;
  82         int numa_node;
  83         u32 btf_key_type_id;
  84         u32 btf_value_type_id;
  85         struct btf *btf;
  86         u32 pages;
  87         bool unpriv_array;
  88         bool frozen; /* write-once */
  89         /* 48 bytes hole */
  90
  91         /* The 3rd and 4th cacheline with misc members to avoid false sharing
  92          * particularly with refcounting.
  93          */
  94         struct user_struct *user ____cacheline_aligned;
  95         atomic_t refcnt;
  96         atomic_t usercnt;
  97         struct work_struct work;
  98         char name[BPF_OBJ_NAME_LEN];
  99 };
 100
 101 static inline bool map_value_has_spin_lock(const struct bpf_map *map)
 102 {
 103         return map->spin_lock_off >= 0;
 104 }
 105
 106 static inline void check_and_init_map_lock(struct bpf_map *map, void *dst)
 107 {
 108         if (likely(!map_value_has_spin_lock(map)))
 109                 return;
 110         *(struct bpf_spin_lock *)(dst + map->spin_lock_off) =
 111                 (struct bpf_spin_lock){};
 112 }
 113
 114 /* copy everything but bpf_spin_lock */
 115 static inline void copy_map_value(struct bpf_map *map, void *dst, void *src)
 116 {
 117         if (unlikely(map_value_has_spin_lock(map))) {
 118                 u32 off = map->spin_lock_off;
 119
 120                 memcpy(dst, src, off);
 121                 memcpy(dst + off + sizeof(struct bpf_spin_lock),
 122                        src + off + sizeof(struct bpf_spin_lock),
 123                        map->value_size - off - sizeof(struct bpf_spin_lock));
 124         } else {
 125                 memcpy(dst, src, map->value_size);
 126         }
 127 }
 128 void copy_map_value_locked(struct bpf_map *map, void *dst, void *src,
 129                            bool lock_src);
 130
 131 struct bpf_offload_dev;
 132 struct bpf_offloaded_map;
 133
 134 struct bpf_map_dev_ops {
 135         int (*map_get_next_key)(struct bpf_offloaded_map *map,
 136                                 void *key, void *next_key);
 137         int (*map_lookup_elem)(struct bpf_offloaded_map *map,
 138                                void *key, void *value);
 139         int (*map_update_elem)(struct bpf_offloaded_map *map,
 140                                void *key, void *value, u64 flags);
 141         int (*map_delete_elem)(struct bpf_offloaded_map *map, void *key);
 142 };
 143
 144 struct bpf_offloaded_map {
 145         struct bpf_map map;
 146         struct net_device *netdev;
 147         const struct bpf_map_dev_ops *dev_ops;
 148         void *dev_priv;
 149         struct list_head offloads;
 150 };
 151
 152 static inline struct bpf_offloaded_map *map_to_offmap(struct bpf_map *map)
 153 {
 154         return container_of(map, struct bpf_offloaded_map, map);
 155 }
 156
 157 static inline bool bpf_map_offload_neutral(const struct bpf_map *map)
 158 {
 159         return map->map_type == BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY;
 160 }
 161
 162 static inline bool bpf_map_support_seq_show(const struct bpf_map *map)
 163 {
 164         return map->btf && map->ops->map_seq_show_elem;
 165 }
 166
 167 int map_check_no_btf(const struct bpf_map *map,
 168                      const struct btf *btf,
 169                      const struct btf_type *key_type,
 170                      const struct btf_type *value_type);
 171
 172 extern const struct bpf_map_ops bpf_map_offload_ops;
 173
 174 /* function argument constraints */
 175 enum bpf_arg_type {
 176         ARG_DONTCARE = 0,       /* unused argument in helper function */
 177
 178         /* the following constraints used to prototype
 179          * bpf_map_lookup/update/delete_elem() functions
 180          */
 181         ARG_CONST_MAP_PTR,      /* const argument used as pointer to bpf_map */
 182         ARG_PTR_TO_MAP_KEY,     /* pointer to stack used as map key */
 183         ARG_PTR_TO_MAP_VALUE,   /* pointer to stack used as map value */
 184         ARG_PTR_TO_UNINIT_MAP_VALUE,    /* pointer to valid memory used to store a map value */
 185         ARG_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL,   /* pointer to stack used as map value or NULL */
 186
 187         /* the following constraints used to prototype bpf_memcmp() and other
 188          * functions that access data on eBPF program stack
 189          */
 190         ARG_PTR_TO_MEM,         /* pointer to valid memory (stack, packet, map value) */
 191         ARG_PTR_TO_MEM_OR_NULL, /* pointer to valid memory or NULL */
 192         ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM,  /* pointer to memory does not need to be initialized,
 193                                  * helper function must fill all bytes or clear
 194                                  * them in error case.
 195                                  */
 196
 197         ARG_CONST_SIZE,         /* number of bytes accessed from memory */
 198         ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO, /* number of bytes accessed from memory or 0 */
 199
 200         ARG_PTR_TO_CTX,         /* pointer to context */
 201         ARG_ANYTHING,           /* any (initialized) argument is ok */
 202         ARG_PTR_TO_SPIN_LOCK,   /* pointer to bpf_spin_lock */
 203         ARG_PTR_TO_SOCK_COMMON, /* pointer to sock_common */
 204         ARG_PTR_TO_INT,         /* pointer to int */
 205         ARG_PTR_TO_LONG,        /* pointer to long */
 206         ARG_PTR_TO_SOCKET,      /* pointer to bpf_sock (fullsock) */
 207 };
 208
 209 /* type of values returned from helper functions */
 210 enum bpf_return_type {
 211         RET_INTEGER,                    /* function returns integer */
 212         RET_VOID,                       /* function doesn't return anything */
 213         RET_PTR_TO_MAP_VALUE,           /* returns a pointer to map elem value */
 214         RET_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL,   /* returns a pointer to map elem value or NULL */
 215         RET_PTR_TO_SOCKET_OR_NULL,      /* returns a pointer to a socket or NULL */
 216         RET_PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL,    /* returns a pointer to a tcp_sock or NULL */
 217         RET_PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL, /* returns a pointer to a sock_common or NULL */
 218 };
 219
 220 /* eBPF function prototype used by verifier to allow BPF_CALLs from eBPF programs
 221  * to in-kernel helper functions and for adjusting imm32 field in BPF_CALL
 222  * instructions after verifying
 223  */
 224 struct bpf_func_proto {
 225         u64 (*func)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5);
 226         bool gpl_only;
 227         bool pkt_access;
 228         enum bpf_return_type ret_type;
 229         enum bpf_arg_type arg1_type;
 230         enum bpf_arg_type arg2_type;
 231         enum bpf_arg_type arg3_type;
 232         enum bpf_arg_type arg4_type;
 233         enum bpf_arg_type arg5_type;
 234 };
 235
 236 /* bpf_context is intentionally undefined structure. Pointer to bpf_context is
 237  * the first argument to eBPF programs.
 238  * For socket filters: 'struct bpf_context *' == 'struct sk_buff *'
 239  */
 240 struct bpf_context;
 241
 242 enum bpf_access_type {
 243         BPF_READ = 1,
 244         BPF_WRITE = 2
 245 };
 246
 247 /* types of values stored in eBPF registers */
 248 /* Pointer types represent:
 249  * pointer
 250  * pointer + imm
 251  * pointer + (u16) var
 252  * pointer + (u16) var + imm
 253  * if (range > 0) then [ptr, ptr + range - off) is safe to access
 254  * if (id > 0) means that some 'var' was added
 255  * if (off > 0) means that 'imm' was added
 256  */
 257 enum bpf_reg_type {
 258         NOT_INIT = 0,            /* nothing was written into register */
 259         SCALAR_VALUE,            /* reg doesn't contain a valid pointer */
 260         PTR_TO_CTX,              /* reg points to bpf_context */
 261         CONST_PTR_TO_MAP,        /* reg points to struct bpf_map */
 262         PTR_TO_MAP_VALUE,        /* reg points to map element value */
 263         PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL,/* points to map elem value or NULL */
 264         PTR_TO_STACK,            /* reg == frame_pointer + offset */
 265         PTR_TO_PACKET_META,      /* skb->data - meta_len */
 266         PTR_TO_PACKET,           /* reg points to skb->data */
 267         PTR_TO_PACKET_END,       /* skb->data + headlen */
 268         PTR_TO_FLOW_KEYS,        /* reg points to bpf_flow_keys */
 269         PTR_TO_SOCKET,           /* reg points to struct bpf_sock */
 270         PTR_TO_SOCKET_OR_NULL,   /* reg points to struct bpf_sock or NULL */
 271         PTR_TO_SOCK_COMMON,      /* reg points to sock_common */
 272         PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL, /* reg points to sock_common or NULL */
 273         PTR_TO_TCP_SOCK,         /* reg points to struct tcp_sock */
 274         PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL, /* reg points to struct tcp_sock or NULL */
 275         PTR_TO_TP_BUFFER,        /* reg points to a writable raw tp's buffer */
 276 };
 277
 278 /* The information passed from prog-specific *_is_valid_access
 279  * back to the verifier.
 280  */
 281 struct bpf_insn_access_aux {
 282         enum bpf_reg_type reg_type;
 283         int ctx_field_size;
 284 };
 285
 286 static inline void
 287 bpf_ctx_record_field_size(struct bpf_insn_access_aux *aux, u32 size)
 288 {
 289         aux->ctx_field_size = size;
 290 }
 291
 292 struct bpf_prog_ops {
 293         int (*test_run)(struct bpf_prog *prog, const union bpf_attr *kattr,
 294                         union bpf_attr __user *uattr);
 295 };
 296
 297 struct bpf_verifier_ops {
 298         /* return eBPF function prototype for verification */
 299         const struct bpf_func_proto *
 300         (*get_func_proto)(enum bpf_func_id func_id,
 301                           const struct bpf_prog *prog);
 302
 303         /* return true if 'size' wide access at offset 'off' within bpf_context
 304          * with 'type' (read or write) is allowed
 305          */
 306         bool (*is_valid_access)(int off, int size, enum bpf_access_type type,
 307                                 const struct bpf_prog *prog,
 308                                 struct bpf_insn_access_aux *info);
 309         int (*gen_prologue)(struct bpf_insn *insn, bool direct_write,
 310                             const struct bpf_prog *prog);
 311         int (*gen_ld_abs)(const struct bpf_insn *orig,
 312                           struct bpf_insn *insn_buf);
 313         u32 (*convert_ctx_access)(enum bpf_access_type type,
 314                                   const struct bpf_insn *src,
 315                                   struct bpf_insn *dst,
 316                                   struct bpf_prog *prog, u32 *target_size);
 317 };
 318
 319 struct bpf_prog_offload_ops {
 320         /* verifier basic callbacks */
 321         int (*insn_hook)(struct bpf_verifier_env *env,
 322                          int insn_idx, int prev_insn_idx);
 323         int (*finalize)(struct bpf_verifier_env *env);
 324         /* verifier optimization callbacks (called after .finalize) */
 325         int (*replace_insn)(struct bpf_verifier_env *env, u32 off,
 326                             struct bpf_insn *insn);
 327         int (*remove_insns)(struct bpf_verifier_env *env, u32 off, u32 cnt);
 328         /* program management callbacks */
 329         int (*prepare)(struct bpf_prog *prog);
 330         int (*translate)(struct bpf_prog *prog);
 331         void (*destroy)(struct bpf_prog *prog);
 332 };
 333
 334 struct bpf_prog_offload {
 335         struct bpf_prog         *prog;
 336         struct net_device       *netdev;
 337         struct bpf_offload_dev  *offdev;
 338         void                    *dev_priv;
 339         struct list_head        offloads;
 340         bool                    dev_state;
 341         bool                    opt_failed;
 342         void                    *jited_image;
 343         u32                     jited_len;
 344 };
 345
 346 enum bpf_cgroup_storage_type {
 347         BPF_CGROUP_STORAGE_SHARED,
 348         BPF_CGROUP_STORAGE_PERCPU,
 349         __BPF_CGROUP_STORAGE_MAX
 350 };
 351
 352 #define MAX_BPF_CGROUP_STORAGE_TYPE __BPF_CGROUP_STORAGE_MAX
 353
 354 struct bpf_prog_stats {
 355         u64 cnt;
 356         u64 nsecs;
 357         struct u64_stats_sync syncp;
 358 };
 359
 360 struct bpf_prog_aux {
 361         atomic_t refcnt;
 362         u32 used_map_cnt;
 363         u32 max_ctx_offset;
 364         u32 max_pkt_offset;
 365         u32 max_tp_access;
 366         u32 stack_depth;
 367         u32 id;
 368         u32 func_cnt; /* used by non-func prog as the number of func progs */
 369         u32 func_idx; /* 0 for non-func prog, the index in func array for func prog */
 370         bool offload_requested;
 371         struct bpf_prog **func;
 372         void *jit_data; /* JIT specific data. arch dependent */
 373         struct latch_tree_node ksym_tnode;
 374         struct list_head ksym_lnode;
 375         const struct bpf_prog_ops *ops;
 376         struct bpf_map **used_maps;
 377         struct bpf_prog *prog;
 378         struct user_struct *user;
 379         u64 load_time; /* ns since boottime */
 380         struct bpf_map *cgroup_storage[MAX_BPF_CGROUP_STORAGE_TYPE];
 381         char name[BPF_OBJ_NAME_LEN];
 382 #ifdef CONFIG_SECURITY
 383         void *security;
 384 #endif
 385         struct bpf_prog_offload *offload;
 386         struct btf *btf;
 387         struct bpf_func_info *func_info;
 388         /* bpf_line_info loaded from userspace.  linfo->insn_off
 389          * has the xlated insn offset.
 390          * Both the main and sub prog share the same linfo.
 391          * The subprog can access its first linfo by
 392          * using the linfo_idx.
 393          */
 394         struct bpf_line_info *linfo;
 395         /* jited_linfo is the jited addr of the linfo.  It has a
 396          * one to one mapping to linfo:
 397          * jited_linfo[i] is the jited addr for the linfo[i]->insn_off.
 398          * Both the main and sub prog share the same jited_linfo.
 399          * The subprog can access its first jited_linfo by
 400          * using the linfo_idx.
 401          */
 402         void **jited_linfo;
 403         u32 func_info_cnt;
 404         u32 nr_linfo;
 405         /* subprog can use linfo_idx to access its first linfo and
 406          * jited_linfo.
 407          * main prog always has linfo_idx == 0
 408          */
 409         u32 linfo_idx;
 410         struct bpf_prog_stats __percpu *stats;
 411         union {
 412                 struct work_struct work;
 413                 struct rcu_head rcu;
 414         };
 415 };
 416
 417 struct bpf_array {
 418         struct bpf_map map;
 419         u32 elem_size;
 420         u32 index_mask;
 421         /* 'ownership' of prog_array is claimed by the first program that
 422          * is going to use this map or by the first program which FD is stored
 423          * in the map to make sure that all callers and callees have the same
 424          * prog_type and JITed flag
 425          */
 426         enum bpf_prog_type owner_prog_type;
 427         bool owner_jited;
 428         union {
 429                 char value[0] __aligned(8);
 430                 void *ptrs[0] __aligned(8);
 431                 void __percpu *pptrs[0] __aligned(8);
 432         };
 433 };
 434
 435 #define BPF_COMPLEXITY_LIMIT_INSNS      1000000 /* yes. 1M insns */
 436 #define MAX_TAIL_CALL_CNT 32
 437
 438 #define BPF_F_ACCESS_MASK       (BPF_F_RDONLY |         \
 439                                  BPF_F_RDONLY_PROG |    \
 440                                  BPF_F_WRONLY |         \
 441                                  BPF_F_WRONLY_PROG)
 442
 443 #define BPF_MAP_CAN_READ        BIT(0)
 444 #define BPF_MAP_CAN_WRITE       BIT(1)
 445
 446 static inline u32 bpf_map_flags_to_cap(struct bpf_map *map)
 447 {
 448         u32 access_flags = map->map_flags & (BPF_F_RDONLY_PROG | BPF_F_WRONLY_PROG);
 449
 450         /* Combination of BPF_F_RDONLY_PROG | BPF_F_WRONLY_PROG is
 451          * not possible.
 452          */
 453         if (access_flags & BPF_F_RDONLY_PROG)
 454                 return BPF_MAP_CAN_READ;
 455         else if (access_flags & BPF_F_WRONLY_PROG)
 456                 return BPF_MAP_CAN_WRITE;
 457         else
 458                 return BPF_MAP_CAN_READ | BPF_MAP_CAN_WRITE;
 459 }
 460
 461 static inline bool bpf_map_flags_access_ok(u32 access_flags)
 462 {
 463         return (access_flags & (BPF_F_RDONLY_PROG | BPF_F_WRONLY_PROG)) !=
 464                (BPF_F_RDONLY_PROG | BPF_F_WRONLY_PROG);
 465 }
 466
 467 struct bpf_event_entry {
 468         struct perf_event *event;
 469         struct file *perf_file;
 470         struct file *map_file;
 471         struct rcu_head rcu;
 472 };
 473
 474 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array, const struct bpf_prog *fp);
 475 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp);
 476
 477 const struct bpf_func_proto *bpf_get_trace_printk_proto(void);
 478
 479 typedef unsigned long (*bpf_ctx_copy_t)(void *dst, const void *src,
 480                                         unsigned long off, unsigned long len);
 481 typedef u32 (*bpf_convert_ctx_access_t)(enum bpf_access_type type,
 482                                         const struct bpf_insn *src,
 483                                         struct bpf_insn *dst,
 484                                         struct bpf_prog *prog,
 485                                         u32 *target_size);
 486
 487 u64 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
 488                      void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy);
 489
 490 /* an array of programs to be executed under rcu_lock.
 491  *
 492  * Typical usage:
 493  * ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(&bpf_prog_array, ctx, BPF_PROG_RUN);
 494  *
 495  * the structure returned by bpf_prog_array_alloc() should be populated
 496  * with program pointers and the last pointer must be NULL.
 497  * The user has to keep refcnt on the program and make sure the program
 498  * is removed from the array before bpf_prog_put().
 499  * The 'struct bpf_prog_array *' should only be replaced with xchg()
 500  * since other cpus are walking the array of pointers in parallel.
 501  */
 502 struct bpf_prog_array_item {
 503         struct bpf_prog *prog;
 504         struct bpf_cgroup_storage *cgroup_storage[MAX_BPF_CGROUP_STORAGE_TYPE];
 505 };
 506
 507 struct bpf_prog_array {
 508         struct rcu_head rcu;
 509         struct bpf_prog_array_item items[0];
 510 };
 511
 512 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags);
 513 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array __rcu *progs);
 514 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array __rcu *progs);
 515 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array __rcu *progs,
 516                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt);
 517
 518 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array __rcu *progs,
 519                                 struct bpf_prog *old_prog);
 520 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array __rcu *array,
 521                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
 522                              u32 *prog_cnt);
 523 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array __rcu *old_array,
 524                         struct bpf_prog *exclude_prog,
 525                         struct bpf_prog *include_prog,
 526                         struct bpf_prog_array **new_array);
 527
 528 #define __BPF_PROG_RUN_ARRAY(array, ctx, func, check_non_null)  \
 529         ({                                              \
 530                 struct bpf_prog_array_item *_item;      \
 531                 struct bpf_prog *_prog;                 \
 532                 struct bpf_prog_array *_array;          \
 533                 u32 _ret = 1;                           \
 534                 preempt_disable();                      \
 535                 rcu_read_lock();                        \
 536                 _array = rcu_dereference(array);        \
 537                 if (unlikely(check_non_null && !_array))\
 538                         goto _out;                      \
 539                 _item = &_array->items[0];              \
 540                 while ((_prog = READ_ONCE(_item->prog))) {              \
 541                         bpf_cgroup_storage_set(_item->cgroup_storage);  \
 542                         _ret &= func(_prog, ctx);       \
 543                         _item++;                        \
 544                 }                                       \
 545 _out:                                                   \
 546                 rcu_read_unlock();                      \
 547                 preempt_enable();                       \
 548                 _ret;                                   \
 549          })
 550
 551 #define BPF_PROG_RUN_ARRAY(array, ctx, func)            \
 552         __BPF_PROG_RUN_ARRAY(array, ctx, func, false)
 553
 554 #define BPF_PROG_RUN_ARRAY_CHECK(array, ctx, func)      \
 555         __BPF_PROG_RUN_ARRAY(array, ctx, func, true)
 556
 557 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
 558 DECLARE_PER_CPU(int, bpf_prog_active);
 559
 560 extern const struct file_operations bpf_map_fops;
 561 extern const struct file_operations bpf_prog_fops;
 562
 563 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name) \
 564         extern const struct bpf_prog_ops _name ## _prog_ops; \
 565         extern const struct bpf_verifier_ops _name ## _verifier_ops;
 566 #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops) \
 567         extern const struct bpf_map_ops _ops;
 568 #include <linux/bpf_types.h>
 569 #undef BPF_PROG_TYPE
 570 #undef BPF_MAP_TYPE
 571
 572 extern const struct bpf_prog_ops bpf_offload_prog_ops;
 573 extern const struct bpf_verifier_ops tc_cls_act_analyzer_ops;
 574 extern const struct bpf_verifier_ops xdp_analyzer_ops;
 575
 576 struct bpf_prog *bpf_prog_get(u32 ufd);
 577 struct bpf_prog *bpf_prog_get_type_dev(u32 ufd, enum bpf_prog_type type,
 578                                        bool attach_drv);
 579 struct bpf_prog * __must_check bpf_prog_add(struct bpf_prog *prog, int i);
 580 void bpf_prog_sub(struct bpf_prog *prog, int i);
 581 struct bpf_prog * __must_check bpf_prog_inc(struct bpf_prog *prog);
 582 struct bpf_prog * __must_check bpf_prog_inc_not_zero(struct bpf_prog *prog);
 583 void bpf_prog_put(struct bpf_prog *prog);
 584 int __bpf_prog_charge(struct user_struct *user, u32 pages);
 585 void __bpf_prog_uncharge(struct user_struct *user, u32 pages);
 586
 587 void bpf_prog_free_id(struct bpf_prog *prog, bool do_idr_lock);
 588 void bpf_map_free_id(struct bpf_map *map, bool do_idr_lock);
 589
 590 struct bpf_map *bpf_map_get_with_uref(u32 ufd);
 591 struct bpf_map *__bpf_map_get(struct fd f);
 592 struct bpf_map * __must_check bpf_map_inc(struct bpf_map *map, bool uref);
 593 void bpf_map_put_with_uref(struct bpf_map *map);
 594 void bpf_map_put(struct bpf_map *map);
 595 int bpf_map_precharge_memlock(u32 pages);
 596 int bpf_map_charge_memlock(struct bpf_map *map, u32 pages);
 597 void bpf_map_uncharge_memlock(struct bpf_map *map, u32 pages);
 598 void *bpf_map_area_alloc(size_t size, int numa_node);
 599 void bpf_map_area_free(void *base);
 600 void bpf_map_init_from_attr(struct bpf_map *map, union bpf_attr *attr);
 601
 602 extern int sysctl_unprivileged_bpf_disabled;
 603 extern int sysctl_bpf_stats_enabled;
 604
 605 int bpf_map_new_fd(struct bpf_map *map, int flags);
 606 int bpf_prog_new_fd(struct bpf_prog *prog);
 607
 608 int bpf_obj_pin_user(u32 ufd, const char __user *pathname);
 609 int bpf_obj_get_user(const char __user *pathname, int flags);
 610
 611 int bpf_percpu_hash_copy(struct bpf_map *map, void *key, void *value);
 612 int bpf_percpu_array_copy(struct bpf_map *map, void *key, void *value);
 613 int bpf_percpu_hash_update(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 614                            u64 flags);
 615 int bpf_percpu_array_update(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 616                             u64 flags);
 617
 618 int bpf_stackmap_copy(struct bpf_map *map, void *key, void *value);
 619
 620 int bpf_fd_array_map_update_elem(struct bpf_map *map, struct file *map_file,
 621                                  void *key, void *value, u64 map_flags);
 622 int bpf_fd_array_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key, u32 *value);
 623 int bpf_fd_htab_map_update_elem(struct bpf_map *map, struct file *map_file,
 624                                 void *key, void *value, u64 map_flags);
 625 int bpf_fd_htab_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key, u32 *value);
 626
 627 int bpf_get_file_flag(int flags);
 628 int bpf_check_uarg_tail_zero(void __user *uaddr, size_t expected_size,
 629                              size_t actual_size);
 630
 631 /* memcpy that is used with 8-byte aligned pointers, power-of-8 size and
 632  * forced to use 'long' read/writes to try to atomically copy long counters.
 633  * Best-effort only.  No barriers here, since it _will_ race with concurrent
 634  * updates from BPF programs. Called from bpf syscall and mostly used with
 635  * size 8 or 16 bytes, so ask compiler to inline it.
 636  */
 637 static inline void bpf_long_memcpy(void *dst, const void *src, u32 size)
 638 {
 639         const long *lsrc = src;
 640         long *ldst = dst;
 641
 642         size /= sizeof(long);
 643         while (size--)
 644                 *ldst++ = *lsrc++;
 645 }
 646
 647 /* verify correctness of eBPF program */
 648 int bpf_check(struct bpf_prog **fp, union bpf_attr *attr,
 649               union bpf_attr __user *uattr);
 650 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth);
 651
 652 /* Map specifics */
 653 struct xdp_buff;
 654 struct sk_buff;
 655
 656 struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key);
 657 void __dev_map_insert_ctx(struct bpf_map *map, u32 index);
 658 void __dev_map_flush(struct bpf_map *map);
 659 int dev_map_enqueue(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct xdp_buff *xdp,
 660                     struct net_device *dev_rx);
 661 int dev_map_generic_redirect(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct sk_buff *skb,
 662                              struct bpf_prog *xdp_prog);
 663
 664 struct bpf_cpu_map_entry *__cpu_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key);
 665 void __cpu_map_insert_ctx(struct bpf_map *map, u32 index);
 666 void __cpu_map_flush(struct bpf_map *map);
 667 int cpu_map_enqueue(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu, struct xdp_buff *xdp,
 668                     struct net_device *dev_rx);
 669
 670 /* Return map's numa specified by userspace */
 671 static inline int bpf_map_attr_numa_node(const union bpf_attr *attr)
 672 {
 673         return (attr->map_flags & BPF_F_NUMA_NODE) ?
 674                 attr->numa_node : NUMA_NO_NODE;
 675 }
 676
 677 struct bpf_prog *bpf_prog_get_type_path(const char *name, enum bpf_prog_type type);
 678 int array_map_alloc_check(union bpf_attr *attr);
 679
 680 int bpf_prog_test_run_xdp(struct bpf_prog *prog, const union bpf_attr *kattr,
 681                           union bpf_attr __user *uattr);
 682 int bpf_prog_test_run_skb(struct bpf_prog *prog, const union bpf_attr *kattr,
 683                           union bpf_attr __user *uattr);
 684 int bpf_prog_test_run_flow_dissector(struct bpf_prog *prog,
 685                                      const union bpf_attr *kattr,
 686                                      union bpf_attr __user *uattr);
 687 #else /* !CONFIG_BPF_SYSCALL */
 688 static inline struct bpf_prog *bpf_prog_get(u32 ufd)
 689 {
 690         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 691 }
 692
 693 static inline struct bpf_prog *bpf_prog_get_type_dev(u32 ufd,
 694                                                      enum bpf_prog_type type,
 695                                                      bool attach_drv)
 696 {
 697         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 698 }
 699
 700 static inline struct bpf_prog * __must_check bpf_prog_add(struct bpf_prog *prog,
 701                                                           int i)
 702 {
 703         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 704 }
 705
 706 static inline void bpf_prog_sub(struct bpf_prog *prog, int i)
 707 {
 708 }
 709
 710 static inline void bpf_prog_put(struct bpf_prog *prog)
 711 {
 712 }
 713
 714 static inline struct bpf_prog * __must_check bpf_prog_inc(struct bpf_prog *prog)
 715 {
 716         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 717 }
 718
 719 static inline struct bpf_prog *__must_check
 720 bpf_prog_inc_not_zero(struct bpf_prog *prog)
 721 {
 722         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 723 }
 724
 725 static inline int __bpf_prog_charge(struct user_struct *user, u32 pages)
 726 {
 727         return 0;
 728 }
 729
 730 static inline void __bpf_prog_uncharge(struct user_struct *user, u32 pages)
 731 {
 732 }
 733
 734 static inline int bpf_obj_get_user(const char __user *pathname, int flags)
 735 {
 736         return -EOPNOTSUPP;
 737 }
 738
 739 static inline struct net_device  *__dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map,
 740                                                        u32 key)
 741 {
 742         return NULL;
 743 }
 744
 745 static inline void __dev_map_insert_ctx(struct bpf_map *map, u32 index)
 746 {
 747 }
 748
 749 static inline void __dev_map_flush(struct bpf_map *map)
 750 {
 751 }
 752
 753 struct xdp_buff;
 754 struct bpf_dtab_netdev;
 755
 756 static inline
 757 int dev_map_enqueue(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct xdp_buff *xdp,
 758                     struct net_device *dev_rx)
 759 {
 760         return 0;
 761 }
 762
 763 struct sk_buff;
 764
 765 static inline int dev_map_generic_redirect(struct bpf_dtab_netdev *dst,
 766                                            struct sk_buff *skb,
 767                                            struct bpf_prog *xdp_prog)
 768 {
 769         return 0;
 770 }
 771
 772 static inline
 773 struct bpf_cpu_map_entry *__cpu_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 774 {
 775         return NULL;
 776 }
 777
 778 static inline void __cpu_map_insert_ctx(struct bpf_map *map, u32 index)
 779 {
 780 }
 781
 782 static inline void __cpu_map_flush(struct bpf_map *map)
 783 {
 784 }
 785
 786 static inline int cpu_map_enqueue(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu,
 787                                   struct xdp_buff *xdp,
 788                                   struct net_device *dev_rx)
 789 {
 790         return 0;
 791 }
 792
 793 static inline struct bpf_prog *bpf_prog_get_type_path(const char *name,
 794                                 enum bpf_prog_type type)
 795 {
 796         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 797 }
 798
 799 static inline int bpf_prog_test_run_xdp(struct bpf_prog *prog,
 800                                         const union bpf_attr *kattr,
 801                                         union bpf_attr __user *uattr)
 802 {
 803         return -ENOTSUPP;
 804 }
 805
 806 static inline int bpf_prog_test_run_skb(struct bpf_prog *prog,
 807                                         const union bpf_attr *kattr,
 808                                         union bpf_attr __user *uattr)
 809 {
 810         return -ENOTSUPP;
 811 }
 812
 813 static inline int bpf_prog_test_run_flow_dissector(struct bpf_prog *prog,
 814                                                    const union bpf_attr *kattr,
 815                                                    union bpf_attr __user *uattr)
 816 {
 817         return -ENOTSUPP;
 818 }
 819 #endif /* CONFIG_BPF_SYSCALL */
 820
 821 static inline struct bpf_prog *bpf_prog_get_type(u32 ufd,
 822                                                  enum bpf_prog_type type)
 823 {
 824         return bpf_prog_get_type_dev(ufd, type, false);
 825 }
 826
 827 bool bpf_prog_get_ok(struct bpf_prog *, enum bpf_prog_type *, bool);
 828
 829 int bpf_prog_offload_compile(struct bpf_prog *prog);
 830 void bpf_prog_offload_destroy(struct bpf_prog *prog);
 831 int bpf_prog_offload_info_fill(struct bpf_prog_info *info,
 832                                struct bpf_prog *prog);
 833
 834 int bpf_map_offload_info_fill(struct bpf_map_info *info, struct bpf_map *map);
 835
 836 int bpf_map_offload_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value);
 837 int bpf_map_offload_update_elem(struct bpf_map *map,
 838                                 void *key, void *value, u64 flags);
 839 int bpf_map_offload_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key);
 840 int bpf_map_offload_get_next_key(struct bpf_map *map,
 841                                  void *key, void *next_key);
 842
 843 bool bpf_offload_prog_map_match(struct bpf_prog *prog, struct bpf_map *map);
 844
 845 struct bpf_offload_dev *
 846 bpf_offload_dev_create(const struct bpf_prog_offload_ops *ops, void *priv);
 847 void bpf_offload_dev_destroy(struct bpf_offload_dev *offdev);
 848 void *bpf_offload_dev_priv(struct bpf_offload_dev *offdev);
 849 int bpf_offload_dev_netdev_register(struct bpf_offload_dev *offdev,
 850                                     struct net_device *netdev);
 851 void bpf_offload_dev_netdev_unregister(struct bpf_offload_dev *offdev,
 852                                        struct net_device *netdev);
 853 bool bpf_offload_dev_match(struct bpf_prog *prog, struct net_device *netdev);
 854
 855 #if defined(CONFIG_NET) && defined(CONFIG_BPF_SYSCALL)
 856 int bpf_prog_offload_init(struct bpf_prog *prog, union bpf_attr *attr);
 857
 858 static inline bool bpf_prog_is_dev_bound(const struct bpf_prog_aux *aux)
 859 {
 860         return aux->offload_requested;
 861 }
 862
 863 static inline bool bpf_map_is_dev_bound(struct bpf_map *map)
 864 {
 865         return unlikely(map->ops == &bpf_map_offload_ops);
 866 }
 867
 868 struct bpf_map *bpf_map_offload_map_alloc(union bpf_attr *attr);
 869 void bpf_map_offload_map_free(struct bpf_map *map);
 870 #else
 871 static inline int bpf_prog_offload_init(struct bpf_prog *prog,
 872                                         union bpf_attr *attr)
 873 {
 874         return -EOPNOTSUPP;
 875 }
 876
 877 static inline bool bpf_prog_is_dev_bound(struct bpf_prog_aux *aux)
 878 {
 879         return false;
 880 }
 881
 882 static inline bool bpf_map_is_dev_bound(struct bpf_map *map)
 883 {
 884         return false;
 885 }
 886
 887 static inline struct bpf_map *bpf_map_offload_map_alloc(union bpf_attr *attr)
 888 {
 889         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 890 }
 891
 892 static inline void bpf_map_offload_map_free(struct bpf_map *map)
 893 {
 894 }
 895 #endif /* CONFIG_NET && CONFIG_BPF_SYSCALL */
 896
 897 #if defined(CONFIG_BPF_STREAM_PARSER)
 898 int sock_map_prog_update(struct bpf_map *map, struct bpf_prog *prog, u32 which);
 899 int sock_map_get_from_fd(const union bpf_attr *attr, struct bpf_prog *prog);
 900 #else
 901 static inline int sock_map_prog_update(struct bpf_map *map,
 902                                        struct bpf_prog *prog, u32 which)
 903 {
 904         return -EOPNOTSUPP;
 905 }
 906
 907 static inline int sock_map_get_from_fd(const union bpf_attr *attr,
 908                                        struct bpf_prog *prog)
 909 {
 910         return -EINVAL;
 911 }
 912 #endif
 913
 914 #if defined(CONFIG_XDP_SOCKETS)
 915 struct xdp_sock;
 916 struct xdp_sock *__xsk_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key);
 917 int __xsk_map_redirect(struct bpf_map *map, struct xdp_buff *xdp,
 918                        struct xdp_sock *xs);
 919 void __xsk_map_flush(struct bpf_map *map);
 920 #else
 921 struct xdp_sock;
 922 static inline struct xdp_sock *__xsk_map_lookup_elem(struct bpf_map *map,
 923                                                      u32 key)
 924 {
 925         return NULL;
 926 }
 927
 928 static inline int __xsk_map_redirect(struct bpf_map *map, struct xdp_buff *xdp,
 929                                      struct xdp_sock *xs)
 930 {
 931         return -EOPNOTSUPP;
 932 }
 933
 934 static inline void __xsk_map_flush(struct bpf_map *map)
 935 {
 936 }
 937 #endif
 938
 939 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_BPF_SYSCALL)
 940 void bpf_sk_reuseport_detach(struct sock *sk);
 941 int bpf_fd_reuseport_array_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key,
 942                                        void *value);
 943 int bpf_fd_reuseport_array_update_elem(struct bpf_map *map, void *key,
 944                                        void *value, u64 map_flags);
 945 #else
 946 static inline void bpf_sk_reuseport_detach(struct sock *sk)
 947 {
 948 }
 949
 950 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
 951 static inline int bpf_fd_reuseport_array_lookup_elem(struct bpf_map *map,
 952                                                      void *key, void *value)
 953 {
 954         return -EOPNOTSUPP;
 955 }
 956
 957 static inline int bpf_fd_reuseport_array_update_elem(struct bpf_map *map,
 958                                                      void *key, void *value,
 959                                                      u64 map_flags)
 960 {
 961         return -EOPNOTSUPP;
 962 }
 963 #endif /* CONFIG_BPF_SYSCALL */
 964 #endif /* defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_BPF_SYSCALL) */
 965
 966 /* verifier prototypes for helper functions called from eBPF programs */
 967 extern const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto;
 968 extern const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto;
 969 extern const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto;
 970 extern const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto;
 971 extern const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto;
 972 extern const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto;
 973
 974 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto;
 975 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto;
 976 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto;
 977 extern const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto;
 978 extern const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto;
 979 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto;
 980 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto;
 981 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto;
 982 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_stackid_proto;
 983 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_stack_proto;
 984 extern const struct bpf_func_proto bpf_sock_map_update_proto;
 985 extern const struct bpf_func_proto bpf_sock_hash_update_proto;
 986 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto;
 987 extern const struct bpf_func_proto bpf_msg_redirect_hash_proto;
 988 extern const struct bpf_func_proto bpf_msg_redirect_map_proto;
 989 extern const struct bpf_func_proto bpf_sk_redirect_hash_proto;
 990 extern const struct bpf_func_proto bpf_sk_redirect_map_proto;
 991 extern const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto;
 992 extern const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto;
 993 extern const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto;
 994 extern const struct bpf_func_proto bpf_strtol_proto;
 995 extern const struct bpf_func_proto bpf_strtoul_proto;
 996
 997 /* Shared helpers among cBPF and eBPF. */
 998 void bpf_user_rnd_init_once(void);
 999 u64 bpf_user_rnd_u32(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5);
1000
1001 #if defined(CONFIG_NET)
1002 bool bpf_sock_common_is_valid_access(int off, int size,
1003                                      enum bpf_access_type type,
1004                                      struct bpf_insn_access_aux *info);
1005 bool bpf_sock_is_valid_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
1006                               struct bpf_insn_access_aux *info);
1007 u32 bpf_sock_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type,
1008                                 const struct bpf_insn *si,
1009                                 struct bpf_insn *insn_buf,
1010                                 struct bpf_prog *prog,
1011                                 u32 *target_size);
1012 #else
1013 static inline bool bpf_sock_common_is_valid_access(int off, int size,
1014                                                    enum bpf_access_type type,
1015                                                    struct bpf_insn_access_aux *info)
1016 {
1017         return false;
1018 }
1019 static inline bool bpf_sock_is_valid_access(int off, int size,
1020                                             enum bpf_access_type type,
1021                                             struct bpf_insn_access_aux *info)
1022 {
1023         return false;
1024 }
1025 static inline u32 bpf_sock_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type,
1026                                               const struct bpf_insn *si,
1027                                               struct bpf_insn *insn_buf,
1028                                               struct bpf_prog *prog,
1029                                               u32 *target_size)
1030 {
1031         return 0;
1032 }
1033 #endif
1034
1035 #ifdef CONFIG_INET
1036 bool bpf_tcp_sock_is_valid_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
1037                                   struct bpf_insn_access_aux *info);
1038
1039 u32 bpf_tcp_sock_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type,
1040                                     const struct bpf_insn *si,
1041                                     struct bpf_insn *insn_buf,
1042                                     struct bpf_prog *prog,
1043                                     u32 *target_size);
1044 #else
1045 static inline bool bpf_tcp_sock_is_valid_access(int off, int size,
1046                                                 enum bpf_access_type type,
1047                                                 struct bpf_insn_access_aux *info)
1048 {
1049         return false;
1050 }
1051
1052 static inline u32 bpf_tcp_sock_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type,
1053                                                   const struct bpf_insn *si,
1054                                                   struct bpf_insn *insn_buf,
1055                                                   struct bpf_prog *prog,
1056                                                   u32 *target_size)
1057 {
1058         return 0;
1059 }
1060 #endif /* CONFIG_INET */
1061
1062 #endif /* _LINUX_BPF_H */