kernel/bpf/cpumap.c

   1 /* bpf/cpumap.c
   2  *
   3  * Copyright (c) 2017 Jesper Dangaard Brouer, Red Hat Inc.
   4  * Released under terms in GPL version 2.  See COPYING.
   5  */
   6
   7 /* The 'cpumap' is primarily used as a backend map for XDP BPF helper
   8  * call bpf_redirect_map() and XDP_REDIRECT action, like 'devmap'.
   9  *
  10  * Unlike devmap which redirects XDP frames out another NIC device,
  11  * this map type redirects raw XDP frames to another CPU.  The remote
  12  * CPU will do SKB-allocation and call the normal network stack.
  13  *
  14  * This is a scalability and isolation mechanism, that allow
  15  * separating the early driver network XDP layer, from the rest of the
  16  * netstack, and assigning dedicated CPUs for this stage.  This
  17  * basically allows for 10G wirespeed pre-filtering via bpf.
  18  */
  19 #include <linux/bpf.h>
  20 #include <linux/filter.h>
  21 #include <linux/ptr_ring.h>
  22 #include <net/xdp.h>
  23
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/workqueue.h>
  26 #include <linux/kthread.h>
  27 #include <linux/capability.h>
  28 #include <trace/events/xdp.h>
  29
  30 #include <linux/netdevice.h>   /* netif_receive_skb_core */
  31 #include <linux/etherdevice.h> /* eth_type_trans */
  32
  33 /* General idea: XDP packets getting XDP redirected to another CPU,
  34  * will maximum be stored/queued for one driver ->poll() call.  It is
  35  * guaranteed that setting flush bit and flush operation happen on
  36  * same CPU.  Thus, cpu_map_flush operation can deduct via this_cpu_ptr()
  37  * which queue in bpf_cpu_map_entry contains packets.
  38  */
  39
  40 #define CPU_MAP_BULK_SIZE 8  /* 8 == one cacheline on 64-bit archs */
  41 struct xdp_bulk_queue {
  42         void *q[CPU_MAP_BULK_SIZE];
  43         unsigned int count;
  44 };
  45
  46 /* Struct for every remote "destination" CPU in map */
  47 struct bpf_cpu_map_entry {
  48         u32 cpu;    /* kthread CPU and map index */
  49         int map_id; /* Back reference to map */
  50         u32 qsize;  /* Queue size placeholder for map lookup */
  51
  52         /* XDP can run multiple RX-ring queues, need __percpu enqueue store */
  53         struct xdp_bulk_queue __percpu *bulkq;
  54
  55         /* Queue with potential multi-producers, and single-consumer kthread */
  56         struct ptr_ring *queue;
  57         struct task_struct *kthread;
  58         struct work_struct kthread_stop_wq;
  59
  60         atomic_t refcnt; /* Control when this struct can be free'ed */
  61         struct rcu_head rcu;
  62 };
  63
  64 struct bpf_cpu_map {
  65         struct bpf_map map;
  66         /* Below members specific for map type */
  67         struct bpf_cpu_map_entry **cpu_map;
  68         unsigned long __percpu *flush_needed;
  69 };
  70
  71 static int bq_flush_to_queue(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu,
  72                              struct xdp_bulk_queue *bq, bool in_napi_ctx);
  73
  74 static u64 cpu_map_bitmap_size(const union bpf_attr *attr)
  75 {
  76         return BITS_TO_LONGS(attr->max_entries) * sizeof(unsigned long);
  77 }
  78
  79 static struct bpf_map *cpu_map_alloc(union bpf_attr *attr)
  80 {
  81         struct bpf_cpu_map *cmap;
  82         int err = -ENOMEM;
  83         u64 cost;
  84         int ret;
  85
  86         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  87                 return ERR_PTR(-EPERM);
  88
  89         /* check sanity of attributes */
  90         if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
  91             attr->value_size != 4 || attr->map_flags & ~BPF_F_NUMA_NODE)
  92                 return ERR_PTR(-EINVAL);
  93
  94         cmap = kzalloc(sizeof(*cmap), GFP_USER);
  95         if (!cmap)
  96                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  97
  98         bpf_map_init_from_attr(&cmap->map, attr);
  99
 100         /* Pre-limit array size based on NR_CPUS, not final CPU check */
 101         if (cmap->map.max_entries > NR_CPUS) {
 102                 err = -E2BIG;
 103                 goto free_cmap;
 104         }
 105
 106         /* make sure page count doesn't overflow */
 107         cost = (u64) cmap->map.max_entries * sizeof(struct bpf_cpu_map_entry *);
 108         cost += cpu_map_bitmap_size(attr) * num_possible_cpus();
 109         if (cost >= U32_MAX - PAGE_SIZE)
 110                 goto free_cmap;
 111         cmap->map.pages = round_up(cost, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
 112
 113         /* Notice returns -EPERM on if map size is larger than memlock limit */
 114         ret = bpf_map_precharge_memlock(cmap->map.pages);
 115         if (ret) {
 116                 err = ret;
 117                 goto free_cmap;
 118         }
 119
 120         /* A per cpu bitfield with a bit per possible CPU in map  */
 121         cmap->flush_needed = __alloc_percpu(cpu_map_bitmap_size(attr),
 122                                             __alignof__(unsigned long));
 123         if (!cmap->flush_needed)
 124                 goto free_cmap;
 125
 126         /* Alloc array for possible remote "destination" CPUs */
 127         cmap->cpu_map = bpf_map_area_alloc(cmap->map.max_entries *
 128                                            sizeof(struct bpf_cpu_map_entry *),
 129                                            cmap->map.numa_node);
 130         if (!cmap->cpu_map)
 131                 goto free_percpu;
 132
 133         return &cmap->map;
 134 free_percpu:
 135         free_percpu(cmap->flush_needed);
 136 free_cmap:
 137         kfree(cmap);
 138         return ERR_PTR(err);
 139 }
 140
 141 static void get_cpu_map_entry(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu)
 142 {
 143         atomic_inc(&rcpu->refcnt);
 144 }
 145
 146 /* called from workqueue, to workaround syscall using preempt_disable */
 147 static void cpu_map_kthread_stop(struct work_struct *work)
 148 {
 149         struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
 150
 151         rcpu = container_of(work, struct bpf_cpu_map_entry, kthread_stop_wq);
 152
 153         /* Wait for flush in __cpu_map_entry_free(), via full RCU barrier,
 154          * as it waits until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
 155          */
 156         rcu_barrier();
 157
 158         /* kthread_stop will wake_up_process and wait for it to complete */
 159         kthread_stop(rcpu->kthread);
 160 }
 161
 162 static struct sk_buff *cpu_map_build_skb(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu,
 163                                          struct xdp_frame *xdpf,
 164                                          struct sk_buff *skb)
 165 {
 166         unsigned int hard_start_headroom;
 167         unsigned int frame_size;
 168         void *pkt_data_start;
 169
 170         /* Part of headroom was reserved to xdpf */
 171         hard_start_headroom = sizeof(struct xdp_frame) +  xdpf->headroom;
 172
 173         /* build_skb need to place skb_shared_info after SKB end, and
 174          * also want to know the memory "truesize".  Thus, need to
 175          * know the memory frame size backing xdp_buff.
 176          *
 177          * XDP was designed to have PAGE_SIZE frames, but this
 178          * assumption is not longer true with ixgbe and i40e.  It
 179          * would be preferred to set frame_size to 2048 or 4096
 180          * depending on the driver.
 181          *   frame_size = 2048;
 182          *   frame_len  = frame_size - sizeof(*xdp_frame);
 183          *
 184          * Instead, with info avail, skb_shared_info in placed after
 185          * packet len.  This, unfortunately fakes the truesize.
 186          * Another disadvantage of this approach, the skb_shared_info
 187          * is not at a fixed memory location, with mixed length
 188          * packets, which is bad for cache-line hotness.
 189          */
 190         frame_size = SKB_DATA_ALIGN(xdpf->len + hard_start_headroom) +
 191                 SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
 192
 193         pkt_data_start = xdpf->data - hard_start_headroom;
 194         skb = build_skb_around(skb, pkt_data_start, frame_size);
 195         if (unlikely(!skb))
 196                 return NULL;
 197
 198         skb_reserve(skb, hard_start_headroom);
 199         __skb_put(skb, xdpf->len);
 200         if (xdpf->metasize)
 201                 skb_metadata_set(skb, xdpf->metasize);
 202
 203         /* Essential SKB info: protocol and skb->dev */
 204         skb->protocol = eth_type_trans(skb, xdpf->dev_rx);
 205
 206         /* Optional SKB info, currently missing:
 207          * - HW checksum info           (skb->ip_summed)
 208          * - HW RX hash                 (skb_set_hash)
 209          * - RX ring dev queue index    (skb_record_rx_queue)
 210          */
 211
 212         /* Allow SKB to reuse area used by xdp_frame */
 213         xdp_scrub_frame(xdpf);
 214
 215         return skb;
 216 }
 217
 218 static void __cpu_map_ring_cleanup(struct ptr_ring *ring)
 219 {
 220         /* The tear-down procedure should have made sure that queue is
 221          * empty.  See __cpu_map_entry_replace() and work-queue
 222          * invoked cpu_map_kthread_stop(). Catch any broken behaviour
 223          * gracefully and warn once.
 224          */
 225         struct xdp_frame *xdpf;
 226
 227         while ((xdpf = ptr_ring_consume(ring)))
 228                 if (WARN_ON_ONCE(xdpf))
 229                         xdp_return_frame(xdpf);
 230 }
 231
 232 static void put_cpu_map_entry(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu)
 233 {
 234         if (atomic_dec_and_test(&rcpu->refcnt)) {
 235                 /* The queue should be empty at this point */
 236                 __cpu_map_ring_cleanup(rcpu->queue);
 237                 ptr_ring_cleanup(rcpu->queue, NULL);
 238                 kfree(rcpu->queue);
 239                 kfree(rcpu);
 240         }
 241 }
 242
 243 #define CPUMAP_BATCH 8
 244
 245 static int cpu_map_kthread_run(void *data)
 246 {
 247         struct bpf_cpu_map_entry *rcpu = data;
 248
 249         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 250
 251         /* When kthread gives stop order, then rcpu have been disconnected
 252          * from map, thus no new packets can enter. Remaining in-flight
 253          * per CPU stored packets are flushed to this queue.  Wait honoring
 254          * kthread_stop signal until queue is empty.
 255          */
 256         while (!kthread_should_stop() || !__ptr_ring_empty(rcpu->queue)) {
 257                 unsigned int drops = 0, sched = 0;
 258                 void *frames[CPUMAP_BATCH];
 259                 void *skbs[CPUMAP_BATCH];
 260                 gfp_t gfp = __GFP_ZERO | GFP_ATOMIC;
 261                 int i, n, m;
 262
 263                 /* Release CPU reschedule checks */
 264                 if (__ptr_ring_empty(rcpu->queue)) {
 265                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 266                         /* Recheck to avoid lost wake-up */
 267                         if (__ptr_ring_empty(rcpu->queue)) {
 268                                 schedule();
 269                                 sched = 1;
 270                         } else {
 271                                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
 272                         }
 273                 } else {
 274                         sched = cond_resched();
 275                 }
 276
 277                 /*
 278                  * The bpf_cpu_map_entry is single consumer, with this
 279                  * kthread CPU pinned. Lockless access to ptr_ring
 280                  * consume side valid as no-resize allowed of queue.
 281                  */
 282                 n = ptr_ring_consume_batched(rcpu->queue, frames, CPUMAP_BATCH);
 283
 284                 for (i = 0; i < n; i++) {
 285                         void *f = frames[i];
 286                         struct page *page = virt_to_page(f);
 287
 288                         /* Bring struct page memory area to curr CPU. Read by
 289                          * build_skb_around via page_is_pfmemalloc(), and when
 290                          * freed written by page_frag_free call.
 291                          */
 292                         prefetchw(page);
 293                 }
 294
 295                 m = kmem_cache_alloc_bulk(skbuff_head_cache, gfp, n, skbs);
 296                 if (unlikely(m == 0)) {
 297                         for (i = 0; i < n; i++)
 298                                 skbs[i] = NULL; /* effect: xdp_return_frame */
 299                         drops = n;
 300                 }
 301
 302                 local_bh_disable();
 303                 for (i = 0; i < n; i++) {
 304                         struct xdp_frame *xdpf = frames[i];
 305                         struct sk_buff *skb = skbs[i];
 306                         int ret;
 307
 308                         skb = cpu_map_build_skb(rcpu, xdpf, skb);
 309                         if (!skb) {
 310                                 xdp_return_frame(xdpf);
 311                                 continue;
 312                         }
 313
 314                         /* Inject into network stack */
 315                         ret = netif_receive_skb_core(skb);
 316                         if (ret == NET_RX_DROP)
 317                                 drops++;
 318                 }
 319                 /* Feedback loop via tracepoint */
 320                 trace_xdp_cpumap_kthread(rcpu->map_id, n, drops, sched);
 321
 322                 local_bh_enable(); /* resched point, may call do_softirq() */
 323         }
 324         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 325
 326         put_cpu_map_entry(rcpu);
 327         return 0;
 328 }
 329
 330 static struct bpf_cpu_map_entry *__cpu_map_entry_alloc(u32 qsize, u32 cpu,
 331                                                        int map_id)
 332 {
 333         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
 334         struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
 335         int numa, err;
 336
 337         /* Have map->numa_node, but choose node of redirect target CPU */
 338         numa = cpu_to_node(cpu);
 339
 340         rcpu = kzalloc_node(sizeof(*rcpu), gfp, numa);
 341         if (!rcpu)
 342                 return NULL;
 343
 344         /* Alloc percpu bulkq */
 345         rcpu->bulkq = __alloc_percpu_gfp(sizeof(*rcpu->bulkq),
 346                                          sizeof(void *), gfp);
 347         if (!rcpu->bulkq)
 348                 goto free_rcu;
 349
 350         /* Alloc queue */
 351         rcpu->queue = kzalloc_node(sizeof(*rcpu->queue), gfp, numa);
 352         if (!rcpu->queue)
 353                 goto free_bulkq;
 354
 355         err = ptr_ring_init(rcpu->queue, qsize, gfp);
 356         if (err)
 357                 goto free_queue;
 358
 359         rcpu->cpu    = cpu;
 360         rcpu->map_id = map_id;
 361         rcpu->qsize  = qsize;
 362
 363         /* Setup kthread */
 364         rcpu->kthread = kthread_create_on_node(cpu_map_kthread_run, rcpu, numa,
 365                                                "cpumap/%d/map:%d", cpu, map_id);
 366         if (IS_ERR(rcpu->kthread))
 367                 goto free_ptr_ring;
 368
 369         get_cpu_map_entry(rcpu); /* 1-refcnt for being in cmap->cpu_map[] */
 370         get_cpu_map_entry(rcpu); /* 1-refcnt for kthread */
 371
 372         /* Make sure kthread runs on a single CPU */
 373         kthread_bind(rcpu->kthread, cpu);
 374         wake_up_process(rcpu->kthread);
 375
 376         return rcpu;
 377
 378 free_ptr_ring:
 379         ptr_ring_cleanup(rcpu->queue, NULL);
 380 free_queue:
 381         kfree(rcpu->queue);
 382 free_bulkq:
 383         free_percpu(rcpu->bulkq);
 384 free_rcu:
 385         kfree(rcpu);
 386         return NULL;
 387 }
 388
 389 static void __cpu_map_entry_free(struct rcu_head *rcu)
 390 {
 391         struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
 392         int cpu;
 393
 394         /* This cpu_map_entry have been disconnected from map and one
 395          * RCU graze-period have elapsed.  Thus, XDP cannot queue any
 396          * new packets and cannot change/set flush_needed that can
 397          * find this entry.
 398          */
 399         rcpu = container_of(rcu, struct bpf_cpu_map_entry, rcu);
 400
 401         /* Flush remaining packets in percpu bulkq */
 402         for_each_online_cpu(cpu) {
 403                 struct xdp_bulk_queue *bq = per_cpu_ptr(rcpu->bulkq, cpu);
 404
 405                 /* No concurrent bq_enqueue can run at this point */
 406                 bq_flush_to_queue(rcpu, bq, false);
 407         }
 408         free_percpu(rcpu->bulkq);
 409         /* Cannot kthread_stop() here, last put free rcpu resources */
 410         put_cpu_map_entry(rcpu);
 411 }
 412
 413 /* After xchg pointer to bpf_cpu_map_entry, use the call_rcu() to
 414  * ensure any driver rcu critical sections have completed, but this
 415  * does not guarantee a flush has happened yet. Because driver side
 416  * rcu_read_lock/unlock only protects the running XDP program.  The
 417  * atomic xchg and NULL-ptr check in __cpu_map_flush() makes sure a
 418  * pending flush op doesn't fail.
 419  *
 420  * The bpf_cpu_map_entry is still used by the kthread, and there can
 421  * still be pending packets (in queue and percpu bulkq).  A refcnt
 422  * makes sure to last user (kthread_stop vs. call_rcu) free memory
 423  * resources.
 424  *
 425  * The rcu callback __cpu_map_entry_free flush remaining packets in
 426  * percpu bulkq to queue.  Due to caller map_delete_elem() disable
 427  * preemption, cannot call kthread_stop() to make sure queue is empty.
 428  * Instead a work_queue is started for stopping kthread,
 429  * cpu_map_kthread_stop, which waits for an RCU graze period before
 430  * stopping kthread, emptying the queue.
 431  */
 432 static void __cpu_map_entry_replace(struct bpf_cpu_map *cmap,
 433                                     u32 key_cpu, struct bpf_cpu_map_entry *rcpu)
 434 {
 435         struct bpf_cpu_map_entry *old_rcpu;
 436
 437         old_rcpu = xchg(&cmap->cpu_map[key_cpu], rcpu);
 438         if (old_rcpu) {
 439                 call_rcu(&old_rcpu->rcu, __cpu_map_entry_free);
 440                 INIT_WORK(&old_rcpu->kthread_stop_wq, cpu_map_kthread_stop);
 441                 schedule_work(&old_rcpu->kthread_stop_wq);
 442         }
 443 }
 444
 445 static int cpu_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 446 {
 447         struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
 448         u32 key_cpu = *(u32 *)key;
 449
 450         if (key_cpu >= map->max_entries)
 451                 return -EINVAL;
 452
 453         /* notice caller map_delete_elem() use preempt_disable() */
 454         __cpu_map_entry_replace(cmap, key_cpu, NULL);
 455         return 0;
 456 }
 457
 458 static int cpu_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 459                                u64 map_flags)
 460 {
 461         struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
 462         struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
 463
 464         /* Array index key correspond to CPU number */
 465         u32 key_cpu = *(u32 *)key;
 466         /* Value is the queue size */
 467         u32 qsize = *(u32 *)value;
 468
 469         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 470                 return -EINVAL;
 471         if (unlikely(key_cpu >= cmap->map.max_entries))
 472                 return -E2BIG;
 473         if (unlikely(map_flags == BPF_NOEXIST))
 474                 return -EEXIST;
 475         if (unlikely(qsize > 16384)) /* sanity limit on qsize */
 476                 return -EOVERFLOW;
 477
 478         /* Make sure CPU is a valid possible cpu */
 479         if (!cpu_possible(key_cpu))
 480                 return -ENODEV;
 481
 482         if (qsize == 0) {
 483                 rcpu = NULL; /* Same as deleting */
 484         } else {
 485                 /* Updating qsize cause re-allocation of bpf_cpu_map_entry */
 486                 rcpu = __cpu_map_entry_alloc(qsize, key_cpu, map->id);
 487                 if (!rcpu)
 488                         return -ENOMEM;
 489         }
 490         rcu_read_lock();
 491         __cpu_map_entry_replace(cmap, key_cpu, rcpu);
 492         rcu_read_unlock();
 493         return 0;
 494 }
 495
 496 static void cpu_map_free(struct bpf_map *map)
 497 {
 498         struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
 499         int cpu;
 500         u32 i;
 501
 502         /* At this point bpf_prog->aux->refcnt == 0 and this map->refcnt == 0,
 503          * so the bpf programs (can be more than one that used this map) were
 504          * disconnected from events. Wait for outstanding critical sections in
 505          * these programs to complete. The rcu critical section only guarantees
 506          * no further "XDP/bpf-side" reads against bpf_cpu_map->cpu_map.
 507          * It does __not__ ensure pending flush operations (if any) are
 508          * complete.
 509          */
 510
 511         bpf_clear_redirect_map(map);
 512         synchronize_rcu();
 513
 514         /* To ensure all pending flush operations have completed wait for flush
 515          * bitmap to indicate all flush_needed bits to be zero on _all_ cpus.
 516          * Because the above synchronize_rcu() ensures the map is disconnected
 517          * from the program we can assume no new bits will be set.
 518          */
 519         for_each_online_cpu(cpu) {
 520                 unsigned long *bitmap = per_cpu_ptr(cmap->flush_needed, cpu);
 521
 522                 while (!bitmap_empty(bitmap, cmap->map.max_entries))
 523                         cond_resched();
 524         }
 525
 526         /* For cpu_map the remote CPUs can still be using the entries
 527          * (struct bpf_cpu_map_entry).
 528          */
 529         for (i = 0; i < cmap->map.max_entries; i++) {
 530                 struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
 531
 532                 rcpu = READ_ONCE(cmap->cpu_map[i]);
 533                 if (!rcpu)
 534                         continue;
 535
 536                 /* bq flush and cleanup happens after RCU graze-period */
 537                 __cpu_map_entry_replace(cmap, i, NULL); /* call_rcu */
 538         }
 539         free_percpu(cmap->flush_needed);
 540         bpf_map_area_free(cmap->cpu_map);
 541         kfree(cmap);
 542 }
 543
 544 struct bpf_cpu_map_entry *__cpu_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 545 {
 546         struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
 547         struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
 548
 549         if (key >= map->max_entries)
 550                 return NULL;
 551
 552         rcpu = READ_ONCE(cmap->cpu_map[key]);
 553         return rcpu;
 554 }
 555
 556 static void *cpu_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 557 {
 558         struct bpf_cpu_map_entry *rcpu =
 559                 __cpu_map_lookup_elem(map, *(u32 *)key);
 560
 561         return rcpu ? &rcpu->qsize : NULL;
 562 }
 563
 564 static int cpu_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
 565 {
 566         struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
 567         u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
 568         u32 *next = next_key;
 569
 570         if (index >= cmap->map.max_entries) {
 571                 *next = 0;
 572                 return 0;
 573         }
 574
 575         if (index == cmap->map.max_entries - 1)
 576                 return -ENOENT;
 577         *next = index + 1;
 578         return 0;
 579 }
 580
 581 const struct bpf_map_ops cpu_map_ops = {
 582         .map_alloc              = cpu_map_alloc,
 583         .map_free               = cpu_map_free,
 584         .map_delete_elem        = cpu_map_delete_elem,
 585         .map_update_elem        = cpu_map_update_elem,
 586         .map_lookup_elem        = cpu_map_lookup_elem,
 587         .map_get_next_key       = cpu_map_get_next_key,
 588         .map_check_btf          = map_check_no_btf,
 589 };
 590
 591 static int bq_flush_to_queue(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu,
 592                              struct xdp_bulk_queue *bq, bool in_napi_ctx)
 593 {
 594         unsigned int processed = 0, drops = 0;
 595         const int to_cpu = rcpu->cpu;
 596         struct ptr_ring *q;
 597         int i;
 598
 599         if (unlikely(!bq->count))
 600                 return 0;
 601
 602         q = rcpu->queue;
 603         spin_lock(&q->producer_lock);
 604
 605         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
 606                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
 607                 int err;
 608
 609                 err = __ptr_ring_produce(q, xdpf);
 610                 if (err) {
 611                         drops++;
 612                         if (likely(in_napi_ctx))
 613                                 xdp_return_frame_rx_napi(xdpf);
 614                         else
 615                                 xdp_return_frame(xdpf);
 616                 }
 617                 processed++;
 618         }
 619         bq->count = 0;
 620         spin_unlock(&q->producer_lock);
 621
 622         /* Feedback loop via tracepoints */
 623         trace_xdp_cpumap_enqueue(rcpu->map_id, processed, drops, to_cpu);
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 /* Runs under RCU-read-side, plus in softirq under NAPI protection.
 628  * Thus, safe percpu variable access.
 629  */
 630 static int bq_enqueue(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu, struct xdp_frame *xdpf)
 631 {
 632         struct xdp_bulk_queue *bq = this_cpu_ptr(rcpu->bulkq);
 633
 634         if (unlikely(bq->count == CPU_MAP_BULK_SIZE))
 635                 bq_flush_to_queue(rcpu, bq, true);
 636
 637         /* Notice, xdp_buff/page MUST be queued here, long enough for
 638          * driver to code invoking us to finished, due to driver
 639          * (e.g. ixgbe) recycle tricks based on page-refcnt.
 640          *
 641          * Thus, incoming xdp_frame is always queued here (else we race
 642          * with another CPU on page-refcnt and remaining driver code).
 643          * Queue time is very short, as driver will invoke flush
 644          * operation, when completing napi->poll call.
 645          */
 646         bq->q[bq->count++] = xdpf;
 647         return 0;
 648 }
 649
 650 int cpu_map_enqueue(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu, struct xdp_buff *xdp,
 651                     struct net_device *dev_rx)
 652 {
 653         struct xdp_frame *xdpf;
 654
 655         xdpf = convert_to_xdp_frame(xdp);
 656         if (unlikely(!xdpf))
 657                 return -EOVERFLOW;
 658
 659         /* Info needed when constructing SKB on remote CPU */
 660         xdpf->dev_rx = dev_rx;
 661
 662         bq_enqueue(rcpu, xdpf);
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 void __cpu_map_insert_ctx(struct bpf_map *map, u32 bit)
 667 {
 668         struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
 669         unsigned long *bitmap = this_cpu_ptr(cmap->flush_needed);
 670
 671         __set_bit(bit, bitmap);
 672 }
 673
 674 void __cpu_map_flush(struct bpf_map *map)
 675 {
 676         struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
 677         unsigned long *bitmap = this_cpu_ptr(cmap->flush_needed);
 678         u32 bit;
 679
 680         /* The napi->poll softirq makes sure __cpu_map_insert_ctx()
 681          * and __cpu_map_flush() happen on same CPU. Thus, the percpu
 682          * bitmap indicate which percpu bulkq have packets.
 683          */
 684         for_each_set_bit(bit, bitmap, map->max_entries) {
 685                 struct bpf_cpu_map_entry *rcpu = READ_ONCE(cmap->cpu_map[bit]);
 686                 struct xdp_bulk_queue *bq;
 687
 688                 /* This is possible if entry is removed by user space
 689                  * between xdp redirect and flush op.
 690                  */
 691                 if (unlikely(!rcpu))
 692                         continue;
 693
 694                 __clear_bit(bit, bitmap);
 695
 696                 /* Flush all frames in bulkq to real queue */
 697                 bq = this_cpu_ptr(rcpu->bulkq);
 698                 bq_flush_to_queue(rcpu, bq, true);
 699
 700                 /* If already running, costs spin_lock_irqsave + smb_mb */
 701                 wake_up_process(rcpu->kthread);
 702         }
 703 }