kernel/bpf/devmap.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /* Copyright (c) 2017 Covalent IO, Inc. http://covalent.io
   3  */
   4
   5 /* Devmaps primary use is as a backend map for XDP BPF helper call
   6  * bpf_redirect_map(). Because XDP is mostly concerned with performance we
   7  * spent some effort to ensure the datapath with redirect maps does not use
   8  * any locking. This is a quick note on the details.
   9  *
  10  * We have three possible paths to get into the devmap control plane bpf
  11  * syscalls, bpf programs, and driver side xmit/flush operations. A bpf syscall
  12  * will invoke an update, delete, or lookup operation. To ensure updates and
  13  * deletes appear atomic from the datapath side xchg() is used to modify the
  14  * netdev_map array. Then because the datapath does a lookup into the netdev_map
  15  * array (read-only) from an RCU critical section we use call_rcu() to wait for
  16  * an rcu grace period before free'ing the old data structures. This ensures the
  17  * datapath always has a valid copy. However, the datapath does a "flush"
  18  * operation that pushes any pending packets in the driver outside the RCU
  19  * critical section. Each bpf_dtab_netdev tracks these pending operations using
  20  * a per-cpu flush list. The bpf_dtab_netdev object will not be destroyed  until
  21  * this list is empty, indicating outstanding flush operations have completed.
  22  *
  23  * BPF syscalls may race with BPF program calls on any of the update, delete
  24  * or lookup operations. As noted above the xchg() operation also keep the
  25  * netdev_map consistent in this case. From the devmap side BPF programs
  26  * calling into these operations are the same as multiple user space threads
  27  * making system calls.
  28  *
  29  * Finally, any of the above may race with a netdev_unregister notifier. The
  30  * unregister notifier must search for net devices in the map structure that
  31  * contain a reference to the net device and remove them. This is a two step
  32  * process (a) dereference the bpf_dtab_netdev object in netdev_map and (b)
  33  * check to see if the ifindex is the same as the net_device being removed.
  34  * When removing the dev a cmpxchg() is used to ensure the correct dev is
  35  * removed, in the case of a concurrent update or delete operation it is
  36  * possible that the initially referenced dev is no longer in the map. As the
  37  * notifier hook walks the map we know that new dev references can not be
  38  * added by the user because core infrastructure ensures dev_get_by_index()
  39  * calls will fail at this point.
  40  *
  41  * The devmap_hash type is a map type which interprets keys as ifindexes and
  42  * indexes these using a hashmap. This allows maps that use ifindex as key to be
  43  * densely packed instead of having holes in the lookup array for unused
  44  * ifindexes. The setup and packet enqueue/send code is shared between the two
  45  * types of devmap; only the lookup and insertion is different.
  46  */
  47 #include <linux/bpf.h>
  48 #include <net/xdp.h>
  49 #include <linux/filter.h>
  50 #include <trace/events/xdp.h>
  51
  52 #define DEV_CREATE_FLAG_MASK \
  53         (BPF_F_NUMA_NODE | BPF_F_RDONLY | BPF_F_WRONLY)
  54
  55 struct xdp_dev_bulk_queue {
  56         struct xdp_frame *q[DEV_MAP_BULK_SIZE];
  57         struct list_head flush_node;
  58         struct net_device *dev;
  59         struct net_device *dev_rx;
  60         unsigned int count;
  61 };
  62
  63 struct bpf_dtab_netdev {
  64         struct net_device *dev; /* must be first member, due to tracepoint */
  65         struct hlist_node index_hlist;
  66         struct bpf_dtab *dtab;
  67         struct bpf_prog *xdp_prog;
  68         struct rcu_head rcu;
  69         unsigned int idx;
  70         struct bpf_devmap_val val;
  71 };
  72
  73 struct bpf_dtab {
  74         struct bpf_map map;
  75         struct bpf_dtab_netdev **netdev_map; /* DEVMAP type only */
  76         struct list_head list;
  77
  78         /* these are only used for DEVMAP_HASH type maps */
  79         struct hlist_head *dev_index_head;
  80         spinlock_t index_lock;
  81         unsigned int items;
  82         u32 n_buckets;
  83 };
  84
  85 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, dev_flush_list);
  86 static DEFINE_SPINLOCK(dev_map_lock);
  87 static LIST_HEAD(dev_map_list);
  88
  89 static struct hlist_head *dev_map_create_hash(unsigned int entries,
  90                                               int numa_node)
  91 {
  92         int i;
  93         struct hlist_head *hash;
  94
  95         hash = bpf_map_area_alloc(entries * sizeof(*hash), numa_node);
  96         if (hash != NULL)
  97                 for (i = 0; i < entries; i++)
  98                         INIT_HLIST_HEAD(&hash[i]);
  99
 100         return hash;
 101 }
 102
 103 static inline struct hlist_head *dev_map_index_hash(struct bpf_dtab *dtab,
 104                                                     int idx)
 105 {
 106         return &dtab->dev_index_head[idx & (dtab->n_buckets - 1)];
 107 }
 108
 109 static int dev_map_init_map(struct bpf_dtab *dtab, union bpf_attr *attr)
 110 {
 111         u32 valsize = attr->value_size;
 112         u64 cost = 0;
 113         int err;
 114
 115         /* check sanity of attributes. 2 value sizes supported:
 116          * 4 bytes: ifindex
 117          * 8 bytes: ifindex + prog fd
 118          */
 119         if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
 120             (valsize != offsetofend(struct bpf_devmap_val, ifindex) &&
 121              valsize != offsetofend(struct bpf_devmap_val, bpf_prog.fd)) ||
 122             attr->map_flags & ~DEV_CREATE_FLAG_MASK)
 123                 return -EINVAL;
 124
 125         /* Lookup returns a pointer straight to dev->ifindex, so make sure the
 126          * verifier prevents writes from the BPF side
 127          */
 128         attr->map_flags |= BPF_F_RDONLY_PROG;
 129
 130
 131         bpf_map_init_from_attr(&dtab->map, attr);
 132
 133         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 134                 dtab->n_buckets = roundup_pow_of_two(dtab->map.max_entries);
 135
 136                 if (!dtab->n_buckets) /* Overflow check */
 137                         return -EINVAL;
 138                 cost += (u64) sizeof(struct hlist_head) * dtab->n_buckets;
 139         } else {
 140                 cost += (u64) dtab->map.max_entries * sizeof(struct bpf_dtab_netdev *);
 141         }
 142
 143         /* if map size is larger than memlock limit, reject it */
 144         err = bpf_map_charge_init(&dtab->map.memory, cost);
 145         if (err)
 146                 return -EINVAL;
 147
 148         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 149                 dtab->dev_index_head = dev_map_create_hash(dtab->n_buckets,
 150                                                            dtab->map.numa_node);
 151                 if (!dtab->dev_index_head)
 152                         goto free_charge;
 153
 154                 spin_lock_init(&dtab->index_lock);
 155         } else {
 156                 dtab->netdev_map = bpf_map_area_alloc(dtab->map.max_entries *
 157                                                       sizeof(struct bpf_dtab_netdev *),
 158                                                       dtab->map.numa_node);
 159                 if (!dtab->netdev_map)
 160                         goto free_charge;
 161         }
 162
 163         return 0;
 164
 165 free_charge:
 166         bpf_map_charge_finish(&dtab->map.memory);
 167         return -ENOMEM;
 168 }
 169
 170 static struct bpf_map *dev_map_alloc(union bpf_attr *attr)
 171 {
 172         struct bpf_dtab *dtab;
 173         int err;
 174
 175         if (!capable(CAP_NET_ADMIN))
 176                 return ERR_PTR(-EPERM);
 177
 178         dtab = kzalloc(sizeof(*dtab), GFP_USER);
 179         if (!dtab)
 180                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 181
 182         err = dev_map_init_map(dtab, attr);
 183         if (err) {
 184                 kfree(dtab);
 185                 return ERR_PTR(err);
 186         }
 187
 188         spin_lock(&dev_map_lock);
 189         list_add_tail_rcu(&dtab->list, &dev_map_list);
 190         spin_unlock(&dev_map_lock);
 191
 192         return &dtab->map;
 193 }
 194
 195 static void dev_map_free(struct bpf_map *map)
 196 {
 197         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 198         int i;
 199
 200         /* At this point bpf_prog->aux->refcnt == 0 and this map->refcnt == 0,
 201          * so the programs (can be more than one that used this map) were
 202          * disconnected from events. The following synchronize_rcu() guarantees
 203          * both rcu read critical sections complete and waits for
 204          * preempt-disable regions (NAPI being the relevant context here) so we
 205          * are certain there will be no further reads against the netdev_map and
 206          * all flush operations are complete. Flush operations can only be done
 207          * from NAPI context for this reason.
 208          */
 209
 210         spin_lock(&dev_map_lock);
 211         list_del_rcu(&dtab->list);
 212         spin_unlock(&dev_map_lock);
 213
 214         bpf_clear_redirect_map(map);
 215         synchronize_rcu();
 216
 217         /* Make sure prior __dev_map_entry_free() have completed. */
 218         rcu_barrier();
 219
 220         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 221                 for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
 222                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 223                         struct hlist_head *head;
 224                         struct hlist_node *next;
 225
 226                         head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 227
 228                         hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
 229                                 hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
 230                                 if (dev->xdp_prog)
 231                                         bpf_prog_put(dev->xdp_prog);
 232                                 dev_put(dev->dev);
 233                                 kfree(dev);
 234                         }
 235                 }
 236
 237                 bpf_map_area_free(dtab->dev_index_head);
 238         } else {
 239                 for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
 240                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 241
 242                         dev = dtab->netdev_map[i];
 243                         if (!dev)
 244                                 continue;
 245
 246                         if (dev->xdp_prog)
 247                                 bpf_prog_put(dev->xdp_prog);
 248                         dev_put(dev->dev);
 249                         kfree(dev);
 250                 }
 251
 252                 bpf_map_area_free(dtab->netdev_map);
 253         }
 254
 255         kfree(dtab);
 256 }
 257
 258 static int dev_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
 259 {
 260         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 261         u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
 262         u32 *next = next_key;
 263
 264         if (index >= dtab->map.max_entries) {
 265                 *next = 0;
 266                 return 0;
 267         }
 268
 269         if (index == dtab->map.max_entries - 1)
 270                 return -ENOENT;
 271         *next = index + 1;
 272         return 0;
 273 }
 274
 275 struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 276 {
 277         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 278         struct hlist_head *head = dev_map_index_hash(dtab, key);
 279         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 280
 281         hlist_for_each_entry_rcu(dev, head, index_hlist,
 282                                  lockdep_is_held(&dtab->index_lock))
 283                 if (dev->idx == key)
 284                         return dev;
 285
 286         return NULL;
 287 }
 288
 289 static int dev_map_hash_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key,
 290                                     void *next_key)
 291 {
 292         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 293         u32 idx, *next = next_key;
 294         struct bpf_dtab_netdev *dev, *next_dev;
 295         struct hlist_head *head;
 296         int i = 0;
 297
 298         if (!key)
 299                 goto find_first;
 300
 301         idx = *(u32 *)key;
 302
 303         dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
 304         if (!dev)
 305                 goto find_first;
 306
 307         next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_next_rcu(&dev->index_hlist)),
 308                                     struct bpf_dtab_netdev, index_hlist);
 309
 310         if (next_dev) {
 311                 *next = next_dev->idx;
 312                 return 0;
 313         }
 314
 315         i = idx & (dtab->n_buckets - 1);
 316         i++;
 317
 318  find_first:
 319         for (; i < dtab->n_buckets; i++) {
 320                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 321
 322                 next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_first_rcu(head)),
 323                                             struct bpf_dtab_netdev,
 324                                             index_hlist);
 325                 if (next_dev) {
 326                         *next = next_dev->idx;
 327                         return 0;
 328                 }
 329         }
 330
 331         return -ENOENT;
 332 }
 333
 334 bool dev_map_can_have_prog(struct bpf_map *map)
 335 {
 336         if ((map->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP ||
 337              map->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) &&
 338             map->value_size != offsetofend(struct bpf_devmap_val, ifindex))
 339                 return true;
 340
 341         return false;
 342 }
 343
 344 static int bq_xmit_all(struct xdp_dev_bulk_queue *bq, u32 flags)
 345 {
 346         struct net_device *dev = bq->dev;
 347         int sent = 0, drops = 0, err = 0;
 348         int i;
 349
 350         if (unlikely(!bq->count))
 351                 return 0;
 352
 353         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
 354                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
 355
 356                 prefetch(xdpf);
 357         }
 358
 359         sent = dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit(dev, bq->count, bq->q, flags);
 360         if (sent < 0) {
 361                 err = sent;
 362                 sent = 0;
 363                 goto error;
 364         }
 365         drops = bq->count - sent;
 366 out:
 367         bq->count = 0;
 368
 369         trace_xdp_devmap_xmit(bq->dev_rx, dev, sent, drops, err);
 370         bq->dev_rx = NULL;
 371         __list_del_clearprev(&bq->flush_node);
 372         return 0;
 373 error:
 374         /* If ndo_xdp_xmit fails with an errno, no frames have been
 375          * xmit'ed and it's our responsibility to them free all.
 376          */
 377         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
 378                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
 379
 380                 xdp_return_frame_rx_napi(xdpf);
 381                 drops++;
 382         }
 383         goto out;
 384 }
 385
 386 /* __dev_flush is called from xdp_do_flush() which _must_ be signaled
 387  * from the driver before returning from its napi->poll() routine. The poll()
 388  * routine is called either from busy_poll context or net_rx_action signaled
 389  * from NET_RX_SOFTIRQ. Either way the poll routine must complete before the
 390  * net device can be torn down. On devmap tear down we ensure the flush list
 391  * is empty before completing to ensure all flush operations have completed.
 392  * When drivers update the bpf program they may need to ensure any flush ops
 393  * are also complete. Using synchronize_rcu or call_rcu will suffice for this
 394  * because both wait for napi context to exit.
 395  */
 396 void __dev_flush(void)
 397 {
 398         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(&dev_flush_list);
 399         struct xdp_dev_bulk_queue *bq, *tmp;
 400
 401         list_for_each_entry_safe(bq, tmp, flush_list, flush_node)
 402                 bq_xmit_all(bq, XDP_XMIT_FLUSH);
 403 }
 404
 405 /* rcu_read_lock (from syscall and BPF contexts) ensures that if a delete and/or
 406  * update happens in parallel here a dev_put wont happen until after reading the
 407  * ifindex.
 408  */
 409 struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 410 {
 411         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 412         struct bpf_dtab_netdev *obj;
 413
 414         if (key >= map->max_entries)
 415                 return NULL;
 416
 417         obj = READ_ONCE(dtab->netdev_map[key]);
 418         return obj;
 419 }
 420
 421 /* Runs under RCU-read-side, plus in softirq under NAPI protection.
 422  * Thus, safe percpu variable access.
 423  */
 424 static int bq_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_frame *xdpf,
 425                       struct net_device *dev_rx)
 426 {
 427         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(&dev_flush_list);
 428         struct xdp_dev_bulk_queue *bq = this_cpu_ptr(dev->xdp_bulkq);
 429
 430         if (unlikely(bq->count == DEV_MAP_BULK_SIZE))
 431                 bq_xmit_all(bq, 0);
 432
 433         /* Ingress dev_rx will be the same for all xdp_frame's in
 434          * bulk_queue, because bq stored per-CPU and must be flushed
 435          * from net_device drivers NAPI func end.
 436          */
 437         if (!bq->dev_rx)
 438                 bq->dev_rx = dev_rx;
 439
 440         bq->q[bq->count++] = xdpf;
 441
 442         if (!bq->flush_node.prev)
 443                 list_add(&bq->flush_node, flush_list);
 444
 445         return 0;
 446 }
 447
 448 static inline int __xdp_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_buff *xdp,
 449                                struct net_device *dev_rx)
 450 {
 451         struct xdp_frame *xdpf;
 452         int err;
 453
 454         if (!dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit)
 455                 return -EOPNOTSUPP;
 456
 457         err = xdp_ok_fwd_dev(dev, xdp->data_end - xdp->data);
 458         if (unlikely(err))
 459                 return err;
 460
 461         xdpf = xdp_convert_buff_to_frame(xdp);
 462         if (unlikely(!xdpf))
 463                 return -EOVERFLOW;
 464
 465         return bq_enqueue(dev, xdpf, dev_rx);
 466 }
 467
 468 static struct xdp_buff *dev_map_run_prog(struct net_device *dev,
 469                                          struct xdp_buff *xdp,
 470                                          struct bpf_prog *xdp_prog)
 471 {
 472         struct xdp_txq_info txq = { .dev = dev };
 473         u32 act;
 474
 475         xdp_set_data_meta_invalid(xdp);
 476         xdp->txq = &txq;
 477
 478         act = bpf_prog_run_xdp(xdp_prog, xdp);
 479         switch (act) {
 480         case XDP_PASS:
 481                 return xdp;
 482         case XDP_DROP:
 483                 break;
 484         default:
 485                 bpf_warn_invalid_xdp_action(act);
 486                 fallthrough;
 487         case XDP_ABORTED:
 488                 trace_xdp_exception(dev, xdp_prog, act);
 489                 break;
 490         }
 491
 492         xdp_return_buff(xdp);
 493         return NULL;
 494 }
 495
 496 int dev_xdp_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_buff *xdp,
 497                     struct net_device *dev_rx)
 498 {
 499         return __xdp_enqueue(dev, xdp, dev_rx);
 500 }
 501
 502 int dev_map_enqueue(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct xdp_buff *xdp,
 503                     struct net_device *dev_rx)
 504 {
 505         struct net_device *dev = dst->dev;
 506
 507         if (dst->xdp_prog) {
 508                 xdp = dev_map_run_prog(dev, xdp, dst->xdp_prog);
 509                 if (!xdp)
 510                         return 0;
 511         }
 512         return __xdp_enqueue(dev, xdp, dev_rx);
 513 }
 514
 515 int dev_map_generic_redirect(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct sk_buff *skb,
 516                              struct bpf_prog *xdp_prog)
 517 {
 518         int err;
 519
 520         err = xdp_ok_fwd_dev(dst->dev, skb->len);
 521         if (unlikely(err))
 522                 return err;
 523         skb->dev = dst->dev;
 524         generic_xdp_tx(skb, xdp_prog);
 525
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 static void *dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 530 {
 531         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_lookup_elem(map, *(u32 *)key);
 532
 533         return obj ? &obj->val : NULL;
 534 }
 535
 536 static void *dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 537 {
 538         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_hash_lookup_elem(map,
 539                                                                 *(u32 *)key);
 540         return obj ? &obj->val : NULL;
 541 }
 542
 543 static void __dev_map_entry_free(struct rcu_head *rcu)
 544 {
 545         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 546
 547         dev = container_of(rcu, struct bpf_dtab_netdev, rcu);
 548         if (dev->xdp_prog)
 549                 bpf_prog_put(dev->xdp_prog);
 550         dev_put(dev->dev);
 551         kfree(dev);
 552 }
 553
 554 static int dev_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 555 {
 556         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 557         struct bpf_dtab_netdev *old_dev;
 558         int k = *(u32 *)key;
 559
 560         if (k >= map->max_entries)
 561                 return -EINVAL;
 562
 563         /* Use call_rcu() here to ensure any rcu critical sections have
 564          * completed as well as any flush operations because call_rcu
 565          * will wait for preempt-disable region to complete, NAPI in this
 566          * context.  And additionally, the driver tear down ensures all
 567          * soft irqs are complete before removing the net device in the
 568          * case of dev_put equals zero.
 569          */
 570         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[k], NULL);
 571         if (old_dev)
 572                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 573         return 0;
 574 }
 575
 576 static int dev_map_hash_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 577 {
 578         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 579         struct bpf_dtab_netdev *old_dev;
 580         int k = *(u32 *)key;
 581         unsigned long flags;
 582         int ret = -ENOENT;
 583
 584         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 585
 586         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, k);
 587         if (old_dev) {
 588                 dtab->items--;
 589                 hlist_del_init_rcu(&old_dev->index_hlist);
 590                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 591                 ret = 0;
 592         }
 593         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 594
 595         return ret;
 596 }
 597
 598 static struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_alloc_node(struct net *net,
 599                                                     struct bpf_dtab *dtab,
 600                                                     struct bpf_devmap_val *val,
 601                                                     unsigned int idx)
 602 {
 603         struct bpf_prog *prog = NULL;
 604         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 605
 606         dev = kmalloc_node(sizeof(*dev), GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN,
 607                            dtab->map.numa_node);
 608         if (!dev)
 609                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 610
 611         dev->dev = dev_get_by_index(net, val->ifindex);
 612         if (!dev->dev)
 613                 goto err_out;
 614
 615         if (val->bpf_prog.fd > 0) {
 616                 prog = bpf_prog_get_type_dev(val->bpf_prog.fd,
 617                                              BPF_PROG_TYPE_XDP, false);
 618                 if (IS_ERR(prog))
 619                         goto err_put_dev;
 620                 if (prog->expected_attach_type != BPF_XDP_DEVMAP)
 621                         goto err_put_prog;
 622         }
 623
 624         dev->idx = idx;
 625         dev->dtab = dtab;
 626         if (prog) {
 627                 dev->xdp_prog = prog;
 628                 dev->val.bpf_prog.id = prog->aux->id;
 629         } else {
 630                 dev->xdp_prog = NULL;
 631                 dev->val.bpf_prog.id = 0;
 632         }
 633         dev->val.ifindex = val->ifindex;
 634
 635         return dev;
 636 err_put_prog:
 637         bpf_prog_put(prog);
 638 err_put_dev:
 639         dev_put(dev->dev);
 640 err_out:
 641         kfree(dev);
 642         return ERR_PTR(-EINVAL);
 643 }
 644
 645 static int __dev_map_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
 646                                  void *key, void *value, u64 map_flags)
 647 {
 648         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 649         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
 650         struct bpf_devmap_val val = {};
 651         u32 i = *(u32 *)key;
 652
 653         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 654                 return -EINVAL;
 655         if (unlikely(i >= dtab->map.max_entries))
 656                 return -E2BIG;
 657         if (unlikely(map_flags == BPF_NOEXIST))
 658                 return -EEXIST;
 659
 660         /* already verified value_size <= sizeof val */
 661         memcpy(&val, value, map->value_size);
 662
 663         if (!val.ifindex) {
 664                 dev = NULL;
 665                 /* can not specify fd if ifindex is 0 */
 666                 if (val.bpf_prog.fd > 0)
 667                         return -EINVAL;
 668         } else {
 669                 dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, &val, i);
 670                 if (IS_ERR(dev))
 671                         return PTR_ERR(dev);
 672         }
 673
 674         /* Use call_rcu() here to ensure rcu critical sections have completed
 675          * Remembering the driver side flush operation will happen before the
 676          * net device is removed.
 677          */
 678         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[i], dev);
 679         if (old_dev)
 680                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 681
 682         return 0;
 683 }
 684
 685 static int dev_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 686                                u64 map_flags)
 687 {
 688         return __dev_map_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
 689                                      map, key, value, map_flags);
 690 }
 691
 692 static int __dev_map_hash_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
 693                                      void *key, void *value, u64 map_flags)
 694 {
 695         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 696         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
 697         struct bpf_devmap_val val = {};
 698         u32 idx = *(u32 *)key;
 699         unsigned long flags;
 700         int err = -EEXIST;
 701
 702         /* already verified value_size <= sizeof val */
 703         memcpy(&val, value, map->value_size);
 704
 705         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST || !val.ifindex))
 706                 return -EINVAL;
 707
 708         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 709
 710         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
 711         if (old_dev && (map_flags & BPF_NOEXIST))
 712                 goto out_err;
 713
 714         dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, &val, idx);
 715         if (IS_ERR(dev)) {
 716                 err = PTR_ERR(dev);
 717                 goto out_err;
 718         }
 719
 720         if (old_dev) {
 721                 hlist_del_rcu(&old_dev->index_hlist);
 722         } else {
 723                 if (dtab->items >= dtab->map.max_entries) {
 724                         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 725                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 726                         return -E2BIG;
 727                 }
 728                 dtab->items++;
 729         }
 730
 731         hlist_add_head_rcu(&dev->index_hlist,
 732                            dev_map_index_hash(dtab, idx));
 733         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 734
 735         if (old_dev)
 736                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 737
 738         return 0;
 739
 740 out_err:
 741         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 742         return err;
 743 }
 744
 745 static int dev_map_hash_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 746                                    u64 map_flags)
 747 {
 748         return __dev_map_hash_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
 749                                          map, key, value, map_flags);
 750 }
 751
 752 static int dev_map_btf_id;
 753 const struct bpf_map_ops dev_map_ops = {
 754         .map_alloc = dev_map_alloc,
 755         .map_free = dev_map_free,
 756         .map_get_next_key = dev_map_get_next_key,
 757         .map_lookup_elem = dev_map_lookup_elem,
 758         .map_update_elem = dev_map_update_elem,
 759         .map_delete_elem = dev_map_delete_elem,
 760         .map_check_btf = map_check_no_btf,
 761         .map_btf_name = "bpf_dtab",
 762         .map_btf_id = &dev_map_btf_id,
 763 };
 764
 765 static int dev_map_hash_map_btf_id;
 766 const struct bpf_map_ops dev_map_hash_ops = {
 767         .map_alloc = dev_map_alloc,
 768         .map_free = dev_map_free,
 769         .map_get_next_key = dev_map_hash_get_next_key,
 770         .map_lookup_elem = dev_map_hash_lookup_elem,
 771         .map_update_elem = dev_map_hash_update_elem,
 772         .map_delete_elem = dev_map_hash_delete_elem,
 773         .map_check_btf = map_check_no_btf,
 774         .map_btf_name = "bpf_dtab",
 775         .map_btf_id = &dev_map_hash_map_btf_id,
 776 };
 777
 778 static void dev_map_hash_remove_netdev(struct bpf_dtab *dtab,
 779                                        struct net_device *netdev)
 780 {
 781         unsigned long flags;
 782         u32 i;
 783
 784         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 785         for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
 786                 struct bpf_dtab_netdev *dev;
 787                 struct hlist_head *head;
 788                 struct hlist_node *next;
 789
 790                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 791
 792                 hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
 793                         if (netdev != dev->dev)
 794                                 continue;
 795
 796                         dtab->items--;
 797                         hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
 798                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 799                 }
 800         }
 801         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 802 }
 803
 804 static int dev_map_notification(struct notifier_block *notifier,
 805                                 ulong event, void *ptr)
 806 {
 807         struct net_device *netdev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
 808         struct bpf_dtab *dtab;
 809         int i, cpu;
 810
 811         switch (event) {
 812         case NETDEV_REGISTER:
 813                 if (!netdev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit || netdev->xdp_bulkq)
 814                         break;
 815
 816                 /* will be freed in free_netdev() */
 817                 netdev->xdp_bulkq =
 818                         __alloc_percpu_gfp(sizeof(struct xdp_dev_bulk_queue),
 819                                            sizeof(void *), GFP_ATOMIC);
 820                 if (!netdev->xdp_bulkq)
 821                         return NOTIFY_BAD;
 822
 823                 for_each_possible_cpu(cpu)
 824                         per_cpu_ptr(netdev->xdp_bulkq, cpu)->dev = netdev;
 825                 break;
 826         case NETDEV_UNREGISTER:
 827                 /* This rcu_read_lock/unlock pair is needed because
 828                  * dev_map_list is an RCU list AND to ensure a delete
 829                  * operation does not free a netdev_map entry while we
 830                  * are comparing it against the netdev being unregistered.
 831                  */
 832                 rcu_read_lock();
 833                 list_for_each_entry_rcu(dtab, &dev_map_list, list) {
 834                         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 835                                 dev_map_hash_remove_netdev(dtab, netdev);
 836                                 continue;
 837                         }
 838
 839                         for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
 840                                 struct bpf_dtab_netdev *dev, *odev;
 841
 842                                 dev = READ_ONCE(dtab->netdev_map[i]);
 843                                 if (!dev || netdev != dev->dev)
 844                                         continue;
 845                                 odev = cmpxchg(&dtab->netdev_map[i], dev, NULL);
 846                                 if (dev == odev)
 847                                         call_rcu(&dev->rcu,
 848                                                  __dev_map_entry_free);
 849                         }
 850                 }
 851                 rcu_read_unlock();
 852                 break;
 853         default:
 854                 break;
 855         }
 856         return NOTIFY_OK;
 857 }
 858
 859 static struct notifier_block dev_map_notifier = {
 860         .notifier_call = dev_map_notification,
 861 };
 862
 863 static int __init dev_map_init(void)
 864 {
 865         int cpu;
 866
 867         /* Assure tracepoint shadow struct _bpf_dtab_netdev is in sync */
 868         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct bpf_dtab_netdev, dev) !=
 869                      offsetof(struct _bpf_dtab_netdev, dev));
 870         register_netdevice_notifier(&dev_map_notifier);
 871
 872         for_each_possible_cpu(cpu)
 873                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(dev_flush_list, cpu));
 874         return 0;
 875 }
 876
 877 subsys_initcall(dev_map_init);