kernel/bpf/cgroup.c

   1 /*
   2  * Functions to manage eBPF programs attached to cgroups
   3  *
   4  * Copyright (c) 2016 Daniel Mack
   5  *
   6  * This file is subject to the terms and conditions of version 2 of the GNU
   7  * General Public License.  See the file COPYING in the main directory of the
   8  * Linux distribution for more details.
   9  */
  10
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/atomic.h>
  13 #include <linux/cgroup.h>
  14 #include <linux/filter.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/sysctl.h>
  17 #include <linux/string.h>
  18 #include <linux/bpf.h>
  19 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  20 #include <net/sock.h>
  21
  22 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cgroup_bpf_enabled_key);
  23 EXPORT_SYMBOL(cgroup_bpf_enabled_key);
  24
  25 void cgroup_bpf_offline(struct cgroup *cgrp)
  26 {
  27         cgroup_get(cgrp);
  28         percpu_ref_kill(&cgrp->bpf.refcnt);
  29 }
  30
  31 /**
  32  * cgroup_bpf_release() - put references of all bpf programs and
  33  *                        release all cgroup bpf data
  34  * @work: work structure embedded into the cgroup to modify
  35  */
  36 static void cgroup_bpf_release(struct work_struct *work)
  37 {
  38         struct cgroup *cgrp = container_of(work, struct cgroup,
  39                                            bpf.release_work);
  40         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  41         struct bpf_prog_array *old_array;
  42         unsigned int type;
  43
  44         for (type = 0; type < ARRAY_SIZE(cgrp->bpf.progs); type++) {
  45                 struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
  46                 struct bpf_prog_list *pl, *tmp;
  47
  48                 list_for_each_entry_safe(pl, tmp, progs, node) {
  49                         list_del(&pl->node);
  50                         bpf_prog_put(pl->prog);
  51                         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
  52                                 bpf_cgroup_storage_unlink(pl->storage[stype]);
  53                                 bpf_cgroup_storage_free(pl->storage[stype]);
  54                         }
  55                         kfree(pl);
  56                         static_branch_dec(&cgroup_bpf_enabled_key);
  57                 }
  58                 old_array = rcu_dereference_protected(
  59                                 cgrp->bpf.effective[type],
  60                                 percpu_ref_is_dying(&cgrp->bpf.refcnt));
  61                 bpf_prog_array_free(old_array);
  62         }
  63
  64         percpu_ref_exit(&cgrp->bpf.refcnt);
  65         cgroup_put(cgrp);
  66 }
  67
  68 /**
  69  * cgroup_bpf_release_fn() - callback used to schedule releasing
  70  *                           of bpf cgroup data
  71  * @ref: percpu ref counter structure
  72  */
  73 static void cgroup_bpf_release_fn(struct percpu_ref *ref)
  74 {
  75         struct cgroup *cgrp = container_of(ref, struct cgroup, bpf.refcnt);
  76
  77         INIT_WORK(&cgrp->bpf.release_work, cgroup_bpf_release);
  78         queue_work(system_wq, &cgrp->bpf.release_work);
  79 }
  80
  81 /* count number of elements in the list.
  82  * it's slow but the list cannot be long
  83  */
  84 static u32 prog_list_length(struct list_head *head)
  85 {
  86         struct bpf_prog_list *pl;
  87         u32 cnt = 0;
  88
  89         list_for_each_entry(pl, head, node) {
  90                 if (!pl->prog)
  91                         continue;
  92                 cnt++;
  93         }
  94         return cnt;
  95 }
  96
  97 /* if parent has non-overridable prog attached,
  98  * disallow attaching new programs to the descendent cgroup.
  99  * if parent has overridable or multi-prog, allow attaching
 100  */
 101 static bool hierarchy_allows_attach(struct cgroup *cgrp,
 102                                     enum bpf_attach_type type,
 103                                     u32 new_flags)
 104 {
 105         struct cgroup *p;
 106
 107         p = cgroup_parent(cgrp);
 108         if (!p)
 109                 return true;
 110         do {
 111                 u32 flags = p->bpf.flags[type];
 112                 u32 cnt;
 113
 114                 if (flags & BPF_F_ALLOW_MULTI)
 115                         return true;
 116                 cnt = prog_list_length(&p->bpf.progs[type]);
 117                 WARN_ON_ONCE(cnt > 1);
 118                 if (cnt == 1)
 119                         return !!(flags & BPF_F_ALLOW_OVERRIDE);
 120                 p = cgroup_parent(p);
 121         } while (p);
 122         return true;
 123 }
 124
 125 /* compute a chain of effective programs for a given cgroup:
 126  * start from the list of programs in this cgroup and add
 127  * all parent programs.
 128  * Note that parent's F_ALLOW_OVERRIDE-type program is yielding
 129  * to programs in this cgroup
 130  */
 131 static int compute_effective_progs(struct cgroup *cgrp,
 132                                    enum bpf_attach_type type,
 133                                    struct bpf_prog_array **array)
 134 {
 135         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
 136         struct bpf_prog_array *progs;
 137         struct bpf_prog_list *pl;
 138         struct cgroup *p = cgrp;
 139         int cnt = 0;
 140
 141         /* count number of effective programs by walking parents */
 142         do {
 143                 if (cnt == 0 || (p->bpf.flags[type] & BPF_F_ALLOW_MULTI))
 144                         cnt += prog_list_length(&p->bpf.progs[type]);
 145                 p = cgroup_parent(p);
 146         } while (p);
 147
 148         progs = bpf_prog_array_alloc(cnt, GFP_KERNEL);
 149         if (!progs)
 150                 return -ENOMEM;
 151
 152         /* populate the array with effective progs */
 153         cnt = 0;
 154         p = cgrp;
 155         do {
 156                 if (cnt > 0 && !(p->bpf.flags[type] & BPF_F_ALLOW_MULTI))
 157                         continue;
 158
 159                 list_for_each_entry(pl, &p->bpf.progs[type], node) {
 160                         if (!pl->prog)
 161                                 continue;
 162
 163                         progs->items[cnt].prog = pl->prog;
 164                         for_each_cgroup_storage_type(stype)
 165                                 progs->items[cnt].cgroup_storage[stype] =
 166                                         pl->storage[stype];
 167                         cnt++;
 168                 }
 169         } while ((p = cgroup_parent(p)));
 170
 171         *array = progs;
 172         return 0;
 173 }
 174
 175 static void activate_effective_progs(struct cgroup *cgrp,
 176                                      enum bpf_attach_type type,
 177                                      struct bpf_prog_array *old_array)
 178 {
 179         rcu_swap_protected(cgrp->bpf.effective[type], old_array,
 180                            lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 181         /* free prog array after grace period, since __cgroup_bpf_run_*()
 182          * might be still walking the array
 183          */
 184         bpf_prog_array_free(old_array);
 185 }
 186
 187 /**
 188  * cgroup_bpf_inherit() - inherit effective programs from parent
 189  * @cgrp: the cgroup to modify
 190  */
 191 int cgroup_bpf_inherit(struct cgroup *cgrp)
 192 {
 193 /* has to use marco instead of const int, since compiler thinks
 194  * that array below is variable length
 195  */
 196 #define NR ARRAY_SIZE(cgrp->bpf.effective)
 197         struct bpf_prog_array *arrays[NR] = {};
 198         int ret, i;
 199
 200         ret = percpu_ref_init(&cgrp->bpf.refcnt, cgroup_bpf_release_fn, 0,
 201                               GFP_KERNEL);
 202         if (ret)
 203                 return ret;
 204
 205         for (i = 0; i < NR; i++)
 206                 INIT_LIST_HEAD(&cgrp->bpf.progs[i]);
 207
 208         for (i = 0; i < NR; i++)
 209                 if (compute_effective_progs(cgrp, i, &arrays[i]))
 210                         goto cleanup;
 211
 212         for (i = 0; i < NR; i++)
 213                 activate_effective_progs(cgrp, i, arrays[i]);
 214
 215         return 0;
 216 cleanup:
 217         for (i = 0; i < NR; i++)
 218                 bpf_prog_array_free(arrays[i]);
 219
 220         percpu_ref_exit(&cgrp->bpf.refcnt);
 221
 222         return -ENOMEM;
 223 }
 224
 225 static int update_effective_progs(struct cgroup *cgrp,
 226                                   enum bpf_attach_type type)
 227 {
 228         struct cgroup_subsys_state *css;
 229         int err;
 230
 231         /* allocate and recompute effective prog arrays */
 232         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 233                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 234
 235                 err = compute_effective_progs(desc, type, &desc->bpf.inactive);
 236                 if (err)
 237                         goto cleanup;
 238         }
 239
 240         /* all allocations were successful. Activate all prog arrays */
 241         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 242                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 243
 244                 activate_effective_progs(desc, type, desc->bpf.inactive);
 245                 desc->bpf.inactive = NULL;
 246         }
 247
 248         return 0;
 249
 250 cleanup:
 251         /* oom while computing effective. Free all computed effective arrays
 252          * since they were not activated
 253          */
 254         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 255                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 256
 257                 bpf_prog_array_free(desc->bpf.inactive);
 258                 desc->bpf.inactive = NULL;
 259         }
 260
 261         return err;
 262 }
 263
 264 #define BPF_CGROUP_MAX_PROGS 64
 265
 266 /**
 267  * __cgroup_bpf_attach() - Attach the program to a cgroup, and
 268  *                         propagate the change to descendants
 269  * @cgrp: The cgroup which descendants to traverse
 270  * @prog: A program to attach
 271  * @type: Type of attach operation
 272  * @flags: Option flags
 273  *
 274  * Must be called with cgroup_mutex held.
 275  */
 276 int __cgroup_bpf_attach(struct cgroup *cgrp, struct bpf_prog *prog,
 277                         enum bpf_attach_type type, u32 flags)
 278 {
 279         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 280         struct bpf_prog *old_prog = NULL;
 281         struct bpf_cgroup_storage *storage[MAX_BPF_CGROUP_STORAGE_TYPE],
 282                 *old_storage[MAX_BPF_CGROUP_STORAGE_TYPE] = {NULL};
 283         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
 284         struct bpf_prog_list *pl;
 285         bool pl_was_allocated;
 286         int err;
 287
 288         if ((flags & BPF_F_ALLOW_OVERRIDE) && (flags & BPF_F_ALLOW_MULTI))
 289                 /* invalid combination */
 290                 return -EINVAL;
 291
 292         if (!hierarchy_allows_attach(cgrp, type, flags))
 293                 return -EPERM;
 294
 295         if (!list_empty(progs) && cgrp->bpf.flags[type] != flags)
 296                 /* Disallow attaching non-overridable on top
 297                  * of existing overridable in this cgroup.
 298                  * Disallow attaching multi-prog if overridable or none
 299                  */
 300                 return -EPERM;
 301
 302         if (prog_list_length(progs) >= BPF_CGROUP_MAX_PROGS)
 303                 return -E2BIG;
 304
 305         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
 306                 storage[stype] = bpf_cgroup_storage_alloc(prog, stype);
 307                 if (IS_ERR(storage[stype])) {
 308                         storage[stype] = NULL;
 309                         for_each_cgroup_storage_type(stype)
 310                                 bpf_cgroup_storage_free(storage[stype]);
 311                         return -ENOMEM;
 312                 }
 313         }
 314
 315         if (flags & BPF_F_ALLOW_MULTI) {
 316                 list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 317                         if (pl->prog == prog) {
 318                                 /* disallow attaching the same prog twice */
 319                                 for_each_cgroup_storage_type(stype)
 320                                         bpf_cgroup_storage_free(storage[stype]);
 321                                 return -EINVAL;
 322                         }
 323                 }
 324
 325                 pl = kmalloc(sizeof(*pl), GFP_KERNEL);
 326                 if (!pl) {
 327                         for_each_cgroup_storage_type(stype)
 328                                 bpf_cgroup_storage_free(storage[stype]);
 329                         return -ENOMEM;
 330                 }
 331
 332                 pl_was_allocated = true;
 333                 pl->prog = prog;
 334                 for_each_cgroup_storage_type(stype)
 335                         pl->storage[stype] = storage[stype];
 336                 list_add_tail(&pl->node, progs);
 337         } else {
 338                 if (list_empty(progs)) {
 339                         pl = kmalloc(sizeof(*pl), GFP_KERNEL);
 340                         if (!pl) {
 341                                 for_each_cgroup_storage_type(stype)
 342                                         bpf_cgroup_storage_free(storage[stype]);
 343                                 return -ENOMEM;
 344                         }
 345                         pl_was_allocated = true;
 346                         list_add_tail(&pl->node, progs);
 347                 } else {
 348                         pl = list_first_entry(progs, typeof(*pl), node);
 349                         old_prog = pl->prog;
 350                         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
 351                                 old_storage[stype] = pl->storage[stype];
 352                                 bpf_cgroup_storage_unlink(old_storage[stype]);
 353                         }
 354                         pl_was_allocated = false;
 355                 }
 356                 pl->prog = prog;
 357                 for_each_cgroup_storage_type(stype)
 358                         pl->storage[stype] = storage[stype];
 359         }
 360
 361         cgrp->bpf.flags[type] = flags;
 362
 363         err = update_effective_progs(cgrp, type);
 364         if (err)
 365                 goto cleanup;
 366
 367         static_branch_inc(&cgroup_bpf_enabled_key);
 368         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
 369                 if (!old_storage[stype])
 370                         continue;
 371                 bpf_cgroup_storage_free(old_storage[stype]);
 372         }
 373         if (old_prog) {
 374                 bpf_prog_put(old_prog);
 375                 static_branch_dec(&cgroup_bpf_enabled_key);
 376         }
 377         for_each_cgroup_storage_type(stype)
 378                 bpf_cgroup_storage_link(storage[stype], cgrp, type);
 379         return 0;
 380
 381 cleanup:
 382         /* and cleanup the prog list */
 383         pl->prog = old_prog;
 384         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
 385                 bpf_cgroup_storage_free(pl->storage[stype]);
 386                 pl->storage[stype] = old_storage[stype];
 387                 bpf_cgroup_storage_link(old_storage[stype], cgrp, type);
 388         }
 389         if (pl_was_allocated) {
 390                 list_del(&pl->node);
 391                 kfree(pl);
 392         }
 393         return err;
 394 }
 395
 396 /**
 397  * __cgroup_bpf_detach() - Detach the program from a cgroup, and
 398  *                         propagate the change to descendants
 399  * @cgrp: The cgroup which descendants to traverse
 400  * @prog: A program to detach or NULL
 401  * @type: Type of detach operation
 402  *
 403  * Must be called with cgroup_mutex held.
 404  */
 405 int __cgroup_bpf_detach(struct cgroup *cgrp, struct bpf_prog *prog,
 406                         enum bpf_attach_type type)
 407 {
 408         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 409         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
 410         u32 flags = cgrp->bpf.flags[type];
 411         struct bpf_prog *old_prog = NULL;
 412         struct bpf_prog_list *pl;
 413         int err;
 414
 415         if (flags & BPF_F_ALLOW_MULTI) {
 416                 if (!prog)
 417                         /* to detach MULTI prog the user has to specify valid FD
 418                          * of the program to be detached
 419                          */
 420                         return -EINVAL;
 421         } else {
 422                 if (list_empty(progs))
 423                         /* report error when trying to detach and nothing is attached */
 424                         return -ENOENT;
 425         }
 426
 427         if (flags & BPF_F_ALLOW_MULTI) {
 428                 /* find the prog and detach it */
 429                 list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 430                         if (pl->prog != prog)
 431                                 continue;
 432                         old_prog = prog;
 433                         /* mark it deleted, so it's ignored while
 434                          * recomputing effective
 435                          */
 436                         pl->prog = NULL;
 437                         break;
 438                 }
 439                 if (!old_prog)
 440                         return -ENOENT;
 441         } else {
 442                 /* to maintain backward compatibility NONE and OVERRIDE cgroups
 443                  * allow detaching with invalid FD (prog==NULL)
 444                  */
 445                 pl = list_first_entry(progs, typeof(*pl), node);
 446                 old_prog = pl->prog;
 447                 pl->prog = NULL;
 448         }
 449
 450         err = update_effective_progs(cgrp, type);
 451         if (err)
 452                 goto cleanup;
 453
 454         /* now can actually delete it from this cgroup list */
 455         list_del(&pl->node);
 456         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
 457                 bpf_cgroup_storage_unlink(pl->storage[stype]);
 458                 bpf_cgroup_storage_free(pl->storage[stype]);
 459         }
 460         kfree(pl);
 461         if (list_empty(progs))
 462                 /* last program was detached, reset flags to zero */
 463                 cgrp->bpf.flags[type] = 0;
 464
 465         bpf_prog_put(old_prog);
 466         static_branch_dec(&cgroup_bpf_enabled_key);
 467         return 0;
 468
 469 cleanup:
 470         /* and restore back old_prog */
 471         pl->prog = old_prog;
 472         return err;
 473 }
 474
 475 /* Must be called with cgroup_mutex held to avoid races. */
 476 int __cgroup_bpf_query(struct cgroup *cgrp, const union bpf_attr *attr,
 477                        union bpf_attr __user *uattr)
 478 {
 479         __u32 __user *prog_ids = u64_to_user_ptr(attr->query.prog_ids);
 480         enum bpf_attach_type type = attr->query.attach_type;
 481         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 482         u32 flags = cgrp->bpf.flags[type];
 483         struct bpf_prog_array *effective;
 484         int cnt, ret = 0, i;
 485
 486         effective = rcu_dereference_protected(cgrp->bpf.effective[type],
 487                                               lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 488
 489         if (attr->query.query_flags & BPF_F_QUERY_EFFECTIVE)
 490                 cnt = bpf_prog_array_length(effective);
 491         else
 492                 cnt = prog_list_length(progs);
 493
 494         if (copy_to_user(&uattr->query.attach_flags, &flags, sizeof(flags)))
 495                 return -EFAULT;
 496         if (copy_to_user(&uattr->query.prog_cnt, &cnt, sizeof(cnt)))
 497                 return -EFAULT;
 498         if (attr->query.prog_cnt == 0 || !prog_ids || !cnt)
 499                 /* return early if user requested only program count + flags */
 500                 return 0;
 501         if (attr->query.prog_cnt < cnt) {
 502                 cnt = attr->query.prog_cnt;
 503                 ret = -ENOSPC;
 504         }
 505
 506         if (attr->query.query_flags & BPF_F_QUERY_EFFECTIVE) {
 507                 return bpf_prog_array_copy_to_user(effective, prog_ids, cnt);
 508         } else {
 509                 struct bpf_prog_list *pl;
 510                 u32 id;
 511
 512                 i = 0;
 513                 list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 514                         id = pl->prog->aux->id;
 515                         if (copy_to_user(prog_ids + i, &id, sizeof(id)))
 516                                 return -EFAULT;
 517                         if (++i == cnt)
 518                                 break;
 519                 }
 520         }
 521         return ret;
 522 }
 523
 524 int cgroup_bpf_prog_attach(const union bpf_attr *attr,
 525                            enum bpf_prog_type ptype, struct bpf_prog *prog)
 526 {
 527         struct cgroup *cgrp;
 528         int ret;
 529
 530         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->target_fd);
 531         if (IS_ERR(cgrp))
 532                 return PTR_ERR(cgrp);
 533
 534         ret = cgroup_bpf_attach(cgrp, prog, attr->attach_type,
 535                                 attr->attach_flags);
 536         cgroup_put(cgrp);
 537         return ret;
 538 }
 539
 540 int cgroup_bpf_prog_detach(const union bpf_attr *attr, enum bpf_prog_type ptype)
 541 {
 542         struct bpf_prog *prog;
 543         struct cgroup *cgrp;
 544         int ret;
 545
 546         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->target_fd);
 547         if (IS_ERR(cgrp))
 548                 return PTR_ERR(cgrp);
 549
 550         prog = bpf_prog_get_type(attr->attach_bpf_fd, ptype);
 551         if (IS_ERR(prog))
 552                 prog = NULL;
 553
 554         ret = cgroup_bpf_detach(cgrp, prog, attr->attach_type, 0);
 555         if (prog)
 556                 bpf_prog_put(prog);
 557
 558         cgroup_put(cgrp);
 559         return ret;
 560 }
 561
 562 int cgroup_bpf_prog_query(const union bpf_attr *attr,
 563                           union bpf_attr __user *uattr)
 564 {
 565         struct cgroup *cgrp;
 566         int ret;
 567
 568         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->query.target_fd);
 569         if (IS_ERR(cgrp))
 570                 return PTR_ERR(cgrp);
 571
 572         ret = cgroup_bpf_query(cgrp, attr, uattr);
 573
 574         cgroup_put(cgrp);
 575         return ret;
 576 }
 577
 578 /**
 579  * __cgroup_bpf_run_filter_skb() - Run a program for packet filtering
 580  * @sk: The socket sending or receiving traffic
 581  * @skb: The skb that is being sent or received
 582  * @type: The type of program to be exectuted
 583  *
 584  * If no socket is passed, or the socket is not of type INET or INET6,
 585  * this function does nothing and returns 0.
 586  *
 587  * The program type passed in via @type must be suitable for network
 588  * filtering. No further check is performed to assert that.
 589  *
 590  * For egress packets, this function can return:
 591  *   NET_XMIT_SUCCESS    (0)    - continue with packet output
 592  *   NET_XMIT_DROP       (1)    - drop packet and notify TCP to call cwr
 593  *   NET_XMIT_CN         (2)    - continue with packet output and notify TCP
 594  *                                to call cwr
 595  *   -EPERM                     - drop packet
 596  *
 597  * For ingress packets, this function will return -EPERM if any
 598  * attached program was found and if it returned != 1 during execution.
 599  * Otherwise 0 is returned.
 600  */
 601 int __cgroup_bpf_run_filter_skb(struct sock *sk,
 602                                 struct sk_buff *skb,
 603                                 enum bpf_attach_type type)
 604 {
 605         unsigned int offset = skb->data - skb_network_header(skb);
 606         struct sock *save_sk;
 607         void *saved_data_end;
 608         struct cgroup *cgrp;
 609         int ret;
 610
 611         if (!sk || !sk_fullsock(sk))
 612                 return 0;
 613
 614         if (sk->sk_family != AF_INET && sk->sk_family != AF_INET6)
 615                 return 0;
 616
 617         cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
 618         save_sk = skb->sk;
 619         skb->sk = sk;
 620         __skb_push(skb, offset);
 621
 622         /* compute pointers for the bpf prog */
 623         bpf_compute_and_save_data_end(skb, &saved_data_end);
 624
 625         if (type == BPF_CGROUP_INET_EGRESS) {
 626                 ret = BPF_PROG_CGROUP_INET_EGRESS_RUN_ARRAY(
 627                         cgrp->bpf.effective[type], skb, __bpf_prog_run_save_cb);
 628         } else {
 629                 ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], skb,
 630                                           __bpf_prog_run_save_cb);
 631                 ret = (ret == 1 ? 0 : -EPERM);
 632         }
 633         bpf_restore_data_end(skb, saved_data_end);
 634         __skb_pull(skb, offset);
 635         skb->sk = save_sk;
 636
 637         return ret;
 638 }
 639 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_skb);
 640
 641 /**
 642  * __cgroup_bpf_run_filter_sk() - Run a program on a sock
 643  * @sk: sock structure to manipulate
 644  * @type: The type of program to be exectuted
 645  *
 646  * socket is passed is expected to be of type INET or INET6.
 647  *
 648  * The program type passed in via @type must be suitable for sock
 649  * filtering. No further check is performed to assert that.
 650  *
 651  * This function will return %-EPERM if any if an attached program was found
 652  * and if it returned != 1 during execution. In all other cases, 0 is returned.
 653  */
 654 int __cgroup_bpf_run_filter_sk(struct sock *sk,
 655                                enum bpf_attach_type type)
 656 {
 657         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
 658         int ret;
 659
 660         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], sk, BPF_PROG_RUN);
 661         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
 662 }
 663 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sk);
 664
 665 /**
 666  * __cgroup_bpf_run_filter_sock_addr() - Run a program on a sock and
 667  *                                       provided by user sockaddr
 668  * @sk: sock struct that will use sockaddr
 669  * @uaddr: sockaddr struct provided by user
 670  * @type: The type of program to be exectuted
 671  * @t_ctx: Pointer to attach type specific context
 672  *
 673  * socket is expected to be of type INET or INET6.
 674  *
 675  * This function will return %-EPERM if an attached program is found and
 676  * returned value != 1 during execution. In all other cases, 0 is returned.
 677  */
 678 int __cgroup_bpf_run_filter_sock_addr(struct sock *sk,
 679                                       struct sockaddr *uaddr,
 680                                       enum bpf_attach_type type,
 681                                       void *t_ctx)
 682 {
 683         struct bpf_sock_addr_kern ctx = {
 684                 .sk = sk,
 685                 .uaddr = uaddr,
 686                 .t_ctx = t_ctx,
 687         };
 688         struct sockaddr_storage unspec;
 689         struct cgroup *cgrp;
 690         int ret;
 691
 692         /* Check socket family since not all sockets represent network
 693          * endpoint (e.g. AF_UNIX).
 694          */
 695         if (sk->sk_family != AF_INET && sk->sk_family != AF_INET6)
 696                 return 0;
 697
 698         if (!ctx.uaddr) {
 699                 memset(&unspec, 0, sizeof(unspec));
 700                 ctx.uaddr = (struct sockaddr *)&unspec;
 701         }
 702
 703         cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
 704         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], &ctx, BPF_PROG_RUN);
 705
 706         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
 707 }
 708 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sock_addr);
 709
 710 /**
 711  * __cgroup_bpf_run_filter_sock_ops() - Run a program on a sock
 712  * @sk: socket to get cgroup from
 713  * @sock_ops: bpf_sock_ops_kern struct to pass to program. Contains
 714  * sk with connection information (IP addresses, etc.) May not contain
 715  * cgroup info if it is a req sock.
 716  * @type: The type of program to be exectuted
 717  *
 718  * socket passed is expected to be of type INET or INET6.
 719  *
 720  * The program type passed in via @type must be suitable for sock_ops
 721  * filtering. No further check is performed to assert that.
 722  *
 723  * This function will return %-EPERM if any if an attached program was found
 724  * and if it returned != 1 during execution. In all other cases, 0 is returned.
 725  */
 726 int __cgroup_bpf_run_filter_sock_ops(struct sock *sk,
 727                                      struct bpf_sock_ops_kern *sock_ops,
 728                                      enum bpf_attach_type type)
 729 {
 730         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
 731         int ret;
 732
 733         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], sock_ops,
 734                                  BPF_PROG_RUN);
 735         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
 736 }
 737 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sock_ops);
 738
 739 int __cgroup_bpf_check_dev_permission(short dev_type, u32 major, u32 minor,
 740                                       short access, enum bpf_attach_type type)
 741 {
 742         struct cgroup *cgrp;
 743         struct bpf_cgroup_dev_ctx ctx = {
 744                 .access_type = (access << 16) | dev_type,
 745                 .major = major,
 746                 .minor = minor,
 747         };
 748         int allow = 1;
 749
 750         rcu_read_lock();
 751         cgrp = task_dfl_cgroup(current);
 752         allow = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], &ctx,
 753                                    BPF_PROG_RUN);
 754         rcu_read_unlock();
 755
 756         return !allow;
 757 }
 758 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_check_dev_permission);
 759
 760 static const struct bpf_func_proto *
 761 cgroup_base_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
 762 {
 763         switch (func_id) {
 764         case BPF_FUNC_map_lookup_elem:
 765                 return &bpf_map_lookup_elem_proto;
 766         case BPF_FUNC_map_update_elem:
 767                 return &bpf_map_update_elem_proto;
 768         case BPF_FUNC_map_delete_elem:
 769                 return &bpf_map_delete_elem_proto;
 770         case BPF_FUNC_map_push_elem:
 771                 return &bpf_map_push_elem_proto;
 772         case BPF_FUNC_map_pop_elem:
 773                 return &bpf_map_pop_elem_proto;
 774         case BPF_FUNC_map_peek_elem:
 775                 return &bpf_map_peek_elem_proto;
 776         case BPF_FUNC_get_current_uid_gid:
 777                 return &bpf_get_current_uid_gid_proto;
 778         case BPF_FUNC_get_local_storage:
 779                 return &bpf_get_local_storage_proto;
 780         case BPF_FUNC_get_current_cgroup_id:
 781                 return &bpf_get_current_cgroup_id_proto;
 782         case BPF_FUNC_trace_printk:
 783                 if (capable(CAP_SYS_ADMIN))
 784                         return bpf_get_trace_printk_proto();
 785                 /* fall through */
 786         default:
 787                 return NULL;
 788         }
 789 }
 790
 791 static const struct bpf_func_proto *
 792 cgroup_dev_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
 793 {
 794         return cgroup_base_func_proto(func_id, prog);
 795 }
 796
 797 static bool cgroup_dev_is_valid_access(int off, int size,
 798                                        enum bpf_access_type type,
 799                                        const struct bpf_prog *prog,
 800                                        struct bpf_insn_access_aux *info)
 801 {
 802         const int size_default = sizeof(__u32);
 803
 804         if (type == BPF_WRITE)
 805                 return false;
 806
 807         if (off < 0 || off + size > sizeof(struct bpf_cgroup_dev_ctx))
 808                 return false;
 809         /* The verifier guarantees that size > 0. */
 810         if (off % size != 0)
 811                 return false;
 812
 813         switch (off) {
 814         case bpf_ctx_range(struct bpf_cgroup_dev_ctx, access_type):
 815                 bpf_ctx_record_field_size(info, size_default);
 816                 if (!bpf_ctx_narrow_access_ok(off, size, size_default))
 817                         return false;
 818                 break;
 819         default:
 820                 if (size != size_default)
 821                         return false;
 822         }
 823
 824         return true;
 825 }
 826
 827 const struct bpf_prog_ops cg_dev_prog_ops = {
 828 };
 829
 830 const struct bpf_verifier_ops cg_dev_verifier_ops = {
 831         .get_func_proto         = cgroup_dev_func_proto,
 832         .is_valid_access        = cgroup_dev_is_valid_access,
 833 };
 834
 835 /**
 836  * __cgroup_bpf_run_filter_sysctl - Run a program on sysctl
 837  *
 838  * @head: sysctl table header
 839  * @table: sysctl table
 840  * @write: sysctl is being read (= 0) or written (= 1)
 841  * @buf: pointer to buffer passed by user space
 842  * @pcount: value-result argument: value is size of buffer pointed to by @buf,
 843  *      result is size of @new_buf if program set new value, initial value
 844  *      otherwise
 845  * @ppos: value-result argument: value is position at which read from or write
 846  *      to sysctl is happening, result is new position if program overrode it,
 847  *      initial value otherwise
 848  * @new_buf: pointer to pointer to new buffer that will be allocated if program
 849  *      overrides new value provided by user space on sysctl write
 850  *      NOTE: it's caller responsibility to free *new_buf if it was set
 851  * @type: type of program to be executed
 852  *
 853  * Program is run when sysctl is being accessed, either read or written, and
 854  * can allow or deny such access.
 855  *
 856  * This function will return %-EPERM if an attached program is found and
 857  * returned value != 1 during execution. In all other cases 0 is returned.
 858  */
 859 int __cgroup_bpf_run_filter_sysctl(struct ctl_table_header *head,
 860                                    struct ctl_table *table, int write,
 861                                    void __user *buf, size_t *pcount,
 862                                    loff_t *ppos, void **new_buf,
 863                                    enum bpf_attach_type type)
 864 {
 865         struct bpf_sysctl_kern ctx = {
 866                 .head = head,
 867                 .table = table,
 868                 .write = write,
 869                 .ppos = ppos,
 870                 .cur_val = NULL,
 871                 .cur_len = PAGE_SIZE,
 872                 .new_val = NULL,
 873                 .new_len = 0,
 874                 .new_updated = 0,
 875         };
 876         struct cgroup *cgrp;
 877         int ret;
 878
 879         ctx.cur_val = kmalloc_track_caller(ctx.cur_len, GFP_KERNEL);
 880         if (ctx.cur_val) {
 881                 mm_segment_t old_fs;
 882                 loff_t pos = 0;
 883
 884                 old_fs = get_fs();
 885                 set_fs(KERNEL_DS);
 886                 if (table->proc_handler(table, 0, (void __user *)ctx.cur_val,
 887                                         &ctx.cur_len, &pos)) {
 888                         /* Let BPF program decide how to proceed. */
 889                         ctx.cur_len = 0;
 890                 }
 891                 set_fs(old_fs);
 892         } else {
 893                 /* Let BPF program decide how to proceed. */
 894                 ctx.cur_len = 0;
 895         }
 896
 897         if (write && buf && *pcount) {
 898                 /* BPF program should be able to override new value with a
 899                  * buffer bigger than provided by user.
 900                  */
 901                 ctx.new_val = kmalloc_track_caller(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
 902                 ctx.new_len = min_t(size_t, PAGE_SIZE, *pcount);
 903                 if (!ctx.new_val ||
 904                     copy_from_user(ctx.new_val, buf, ctx.new_len))
 905                         /* Let BPF program decide how to proceed. */
 906                         ctx.new_len = 0;
 907         }
 908
 909         rcu_read_lock();
 910         cgrp = task_dfl_cgroup(current);
 911         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], &ctx, BPF_PROG_RUN);
 912         rcu_read_unlock();
 913
 914         kfree(ctx.cur_val);
 915
 916         if (ret == 1 && ctx.new_updated) {
 917                 *new_buf = ctx.new_val;
 918                 *pcount = ctx.new_len;
 919         } else {
 920                 kfree(ctx.new_val);
 921         }
 922
 923         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
 924 }
 925 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sysctl);
 926
 927 static ssize_t sysctl_cpy_dir(const struct ctl_dir *dir, char **bufp,
 928                               size_t *lenp)
 929 {
 930         ssize_t tmp_ret = 0, ret;
 931
 932         if (dir->header.parent) {
 933                 tmp_ret = sysctl_cpy_dir(dir->header.parent, bufp, lenp);
 934                 if (tmp_ret < 0)
 935                         return tmp_ret;
 936         }
 937
 938         ret = strscpy(*bufp, dir->header.ctl_table[0].procname, *lenp);
 939         if (ret < 0)
 940                 return ret;
 941         *bufp += ret;
 942         *lenp -= ret;
 943         ret += tmp_ret;
 944
 945         /* Avoid leading slash. */
 946         if (!ret)
 947                 return ret;
 948
 949         tmp_ret = strscpy(*bufp, "/", *lenp);
 950         if (tmp_ret < 0)
 951                 return tmp_ret;
 952         *bufp += tmp_ret;
 953         *lenp -= tmp_ret;
 954
 955         return ret + tmp_ret;
 956 }
 957
 958 BPF_CALL_4(bpf_sysctl_get_name, struct bpf_sysctl_kern *, ctx, char *, buf,
 959            size_t, buf_len, u64, flags)
 960 {
 961         ssize_t tmp_ret = 0, ret;
 962
 963         if (!buf)
 964                 return -EINVAL;
 965
 966         if (!(flags & BPF_F_SYSCTL_BASE_NAME)) {
 967                 if (!ctx->head)
 968                         return -EINVAL;
 969                 tmp_ret = sysctl_cpy_dir(ctx->head->parent, &buf, &buf_len);
 970                 if (tmp_ret < 0)
 971                         return tmp_ret;
 972         }
 973
 974         ret = strscpy(buf, ctx->table->procname, buf_len);
 975
 976         return ret < 0 ? ret : tmp_ret + ret;
 977 }
 978
 979 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_get_name_proto = {
 980         .func           = bpf_sysctl_get_name,
 981         .gpl_only       = false,
 982         .ret_type       = RET_INTEGER,
 983         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
 984         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_MEM,
 985         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
 986         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
 987 };
 988
 989 static int copy_sysctl_value(char *dst, size_t dst_len, char *src,
 990                              size_t src_len)
 991 {
 992         if (!dst)
 993                 return -EINVAL;
 994
 995         if (!dst_len)
 996                 return -E2BIG;
 997
 998         if (!src || !src_len) {
 999                 memset(dst, 0, dst_len);
1000                 return -EINVAL;
1001         }
1002
1003         memcpy(dst, src, min(dst_len, src_len));
1004
1005         if (dst_len > src_len) {
1006                 memset(dst + src_len, '\0', dst_len - src_len);
1007                 return src_len;
1008         }
1009
1010         dst[dst_len - 1] = '\0';
1011
1012         return -E2BIG;
1013 }
1014
1015 BPF_CALL_3(bpf_sysctl_get_current_value, struct bpf_sysctl_kern *, ctx,
1016            char *, buf, size_t, buf_len)
1017 {
1018         return copy_sysctl_value(buf, buf_len, ctx->cur_val, ctx->cur_len);
1019 }
1020
1021 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_get_current_value_proto = {
1022         .func           = bpf_sysctl_get_current_value,
1023         .gpl_only       = false,
1024         .ret_type       = RET_INTEGER,
1025         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1026         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM,
1027         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1028 };
1029
1030 BPF_CALL_3(bpf_sysctl_get_new_value, struct bpf_sysctl_kern *, ctx, char *, buf,
1031            size_t, buf_len)
1032 {
1033         if (!ctx->write) {
1034                 if (buf && buf_len)
1035                         memset(buf, '\0', buf_len);
1036                 return -EINVAL;
1037         }
1038         return copy_sysctl_value(buf, buf_len, ctx->new_val, ctx->new_len);
1039 }
1040
1041 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_get_new_value_proto = {
1042         .func           = bpf_sysctl_get_new_value,
1043         .gpl_only       = false,
1044         .ret_type       = RET_INTEGER,
1045         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1046         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM,
1047         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1048 };
1049
1050 BPF_CALL_3(bpf_sysctl_set_new_value, struct bpf_sysctl_kern *, ctx,
1051            const char *, buf, size_t, buf_len)
1052 {
1053         if (!ctx->write || !ctx->new_val || !ctx->new_len || !buf || !buf_len)
1054                 return -EINVAL;
1055
1056         if (buf_len > PAGE_SIZE - 1)
1057                 return -E2BIG;
1058
1059         memcpy(ctx->new_val, buf, buf_len);
1060         ctx->new_len = buf_len;
1061         ctx->new_updated = 1;
1062
1063         return 0;
1064 }
1065
1066 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_set_new_value_proto = {
1067         .func           = bpf_sysctl_set_new_value,
1068         .gpl_only       = false,
1069         .ret_type       = RET_INTEGER,
1070         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1071         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_MEM,
1072         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1073 };
1074
1075 static const struct bpf_func_proto *
1076 sysctl_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
1077 {
1078         switch (func_id) {
1079         case BPF_FUNC_strtol:
1080                 return &bpf_strtol_proto;
1081         case BPF_FUNC_strtoul:
1082                 return &bpf_strtoul_proto;
1083         case BPF_FUNC_sysctl_get_name:
1084                 return &bpf_sysctl_get_name_proto;
1085         case BPF_FUNC_sysctl_get_current_value:
1086                 return &bpf_sysctl_get_current_value_proto;
1087         case BPF_FUNC_sysctl_get_new_value:
1088                 return &bpf_sysctl_get_new_value_proto;
1089         case BPF_FUNC_sysctl_set_new_value:
1090                 return &bpf_sysctl_set_new_value_proto;
1091         default:
1092                 return cgroup_base_func_proto(func_id, prog);
1093         }
1094 }
1095
1096 static bool sysctl_is_valid_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
1097                                    const struct bpf_prog *prog,
1098                                    struct bpf_insn_access_aux *info)
1099 {
1100         const int size_default = sizeof(__u32);
1101
1102         if (off < 0 || off + size > sizeof(struct bpf_sysctl) || off % size)
1103                 return false;
1104
1105         switch (off) {
1106         case offsetof(struct bpf_sysctl, write):
1107                 if (type != BPF_READ)
1108                         return false;
1109                 bpf_ctx_record_field_size(info, size_default);
1110                 return bpf_ctx_narrow_access_ok(off, size, size_default);
1111         case offsetof(struct bpf_sysctl, file_pos):
1112                 if (type == BPF_READ) {
1113                         bpf_ctx_record_field_size(info, size_default);
1114                         return bpf_ctx_narrow_access_ok(off, size, size_default);
1115                 } else {
1116                         return size == size_default;
1117                 }
1118         default:
1119                 return false;
1120         }
1121 }
1122
1123 static u32 sysctl_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type,
1124                                      const struct bpf_insn *si,
1125                                      struct bpf_insn *insn_buf,
1126                                      struct bpf_prog *prog, u32 *target_size)
1127 {
1128         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
1129
1130         switch (si->off) {
1131         case offsetof(struct bpf_sysctl, write):
1132                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1133                         BPF_SIZE(si->code), si->dst_reg, si->src_reg,
1134                         bpf_target_off(struct bpf_sysctl_kern, write,
1135                                        FIELD_SIZEOF(struct bpf_sysctl_kern,
1136                                                     write),
1137                                        target_size));
1138                 break;
1139         case offsetof(struct bpf_sysctl, file_pos):
1140                 /* ppos is a pointer so it should be accessed via indirect
1141                  * loads and stores. Also for stores additional temporary
1142                  * register is used since neither src_reg nor dst_reg can be
1143                  * overridden.
1144                  */
1145                 if (type == BPF_WRITE) {
1146                         int treg = BPF_REG_9;
1147
1148                         if (si->src_reg == treg || si->dst_reg == treg)
1149                                 --treg;
1150                         if (si->src_reg == treg || si->dst_reg == treg)
1151                                 --treg;
1152                         *insn++ = BPF_STX_MEM(
1153                                 BPF_DW, si->dst_reg, treg,
1154                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, tmp_reg));
1155                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1156                                 BPF_FIELD_SIZEOF(struct bpf_sysctl_kern, ppos),
1157                                 treg, si->dst_reg,
1158                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, ppos));
1159                         *insn++ = BPF_STX_MEM(
1160                                 BPF_SIZEOF(u32), treg, si->src_reg, 0);
1161                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1162                                 BPF_DW, treg, si->dst_reg,
1163                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, tmp_reg));
1164                 } else {
1165                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1166                                 BPF_FIELD_SIZEOF(struct bpf_sysctl_kern, ppos),
1167                                 si->dst_reg, si->src_reg,
1168                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, ppos));
1169                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1170                                 BPF_SIZE(si->code), si->dst_reg, si->dst_reg, 0);
1171                 }
1172                 *target_size = sizeof(u32);
1173                 break;
1174         }
1175
1176         return insn - insn_buf;
1177 }
1178
1179 const struct bpf_verifier_ops cg_sysctl_verifier_ops = {
1180         .get_func_proto         = sysctl_func_proto,
1181         .is_valid_access        = sysctl_is_valid_access,
1182         .convert_ctx_access     = sysctl_convert_ctx_access,
1183 };
1184
1185 const struct bpf_prog_ops cg_sysctl_prog_ops = {
1186 };