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
 113         /* check sanity of attributes. 2 value sizes supported:
 114          * 4 bytes: ifindex
 115          * 8 bytes: ifindex + prog fd
 116          */
 117         if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
 118             (valsize != offsetofend(struct bpf_devmap_val, ifindex) &&
 119              valsize != offsetofend(struct bpf_devmap_val, bpf_prog.fd)) ||
 120             attr->map_flags & ~DEV_CREATE_FLAG_MASK)
 121                 return -EINVAL;
 122
 123         /* Lookup returns a pointer straight to dev->ifindex, so make sure the
 124          * verifier prevents writes from the BPF side
 125          */
 126         attr->map_flags |= BPF_F_RDONLY_PROG;
 127
 128
 129         bpf_map_init_from_attr(&dtab->map, attr);
 130
 131         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 132                 dtab->n_buckets = roundup_pow_of_two(dtab->map.max_entries);
 133
 134                 if (!dtab->n_buckets) /* Overflow check */
 135                         return -EINVAL;
 136         }
 137
 138         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 139                 dtab->dev_index_head = dev_map_create_hash(dtab->n_buckets,
 140                                                            dtab->map.numa_node);
 141                 if (!dtab->dev_index_head)
 142                         return -ENOMEM;
 143
 144                 spin_lock_init(&dtab->index_lock);
 145         } else {
 146                 dtab->netdev_map = bpf_map_area_alloc(dtab->map.max_entries *
 147                                                       sizeof(struct bpf_dtab_netdev *),
 148                                                       dtab->map.numa_node);
 149                 if (!dtab->netdev_map)
 150                         return -ENOMEM;
 151         }
 152
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 static struct bpf_map *dev_map_alloc(union bpf_attr *attr)
 157 {
 158         struct bpf_dtab *dtab;
 159         int err;
 160
 161         if (!capable(CAP_NET_ADMIN))
 162                 return ERR_PTR(-EPERM);
 163
 164         dtab = kzalloc(sizeof(*dtab), GFP_USER | __GFP_ACCOUNT);
 165         if (!dtab)
 166                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 167
 168         err = dev_map_init_map(dtab, attr);
 169         if (err) {
 170                 kfree(dtab);
 171                 return ERR_PTR(err);
 172         }
 173
 174         spin_lock(&dev_map_lock);
 175         list_add_tail_rcu(&dtab->list, &dev_map_list);
 176         spin_unlock(&dev_map_lock);
 177
 178         return &dtab->map;
 179 }
 180
 181 static void dev_map_free(struct bpf_map *map)
 182 {
 183         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 184         int i;
 185
 186         /* At this point bpf_prog->aux->refcnt == 0 and this map->refcnt == 0,
 187          * so the programs (can be more than one that used this map) were
 188          * disconnected from events. The following synchronize_rcu() guarantees
 189          * both rcu read critical sections complete and waits for
 190          * preempt-disable regions (NAPI being the relevant context here) so we
 191          * are certain there will be no further reads against the netdev_map and
 192          * all flush operations are complete. Flush operations can only be done
 193          * from NAPI context for this reason.
 194          */
 195
 196         spin_lock(&dev_map_lock);
 197         list_del_rcu(&dtab->list);
 198         spin_unlock(&dev_map_lock);
 199
 200         synchronize_rcu();
 201
 202         /* Make sure prior __dev_map_entry_free() have completed. */
 203         rcu_barrier();
 204
 205         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 206                 for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
 207                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 208                         struct hlist_head *head;
 209                         struct hlist_node *next;
 210
 211                         head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 212
 213                         hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
 214                                 hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
 215                                 if (dev->xdp_prog)
 216                                         bpf_prog_put(dev->xdp_prog);
 217                                 dev_put(dev->dev);
 218                                 kfree(dev);
 219                         }
 220                 }
 221
 222                 bpf_map_area_free(dtab->dev_index_head);
 223         } else {
 224                 for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
 225                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 226
 227                         dev = dtab->netdev_map[i];
 228                         if (!dev)
 229                                 continue;
 230
 231                         if (dev->xdp_prog)
 232                                 bpf_prog_put(dev->xdp_prog);
 233                         dev_put(dev->dev);
 234                         kfree(dev);
 235                 }
 236
 237                 bpf_map_area_free(dtab->netdev_map);
 238         }
 239
 240         kfree(dtab);
 241 }
 242
 243 static int dev_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
 244 {
 245         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 246         u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
 247         u32 *next = next_key;
 248
 249         if (index >= dtab->map.max_entries) {
 250                 *next = 0;
 251                 return 0;
 252         }
 253
 254         if (index == dtab->map.max_entries - 1)
 255                 return -ENOENT;
 256         *next = index + 1;
 257         return 0;
 258 }
 259
 260 static void *__dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 261 {
 262         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 263         struct hlist_head *head = dev_map_index_hash(dtab, key);
 264         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 265
 266         hlist_for_each_entry_rcu(dev, head, index_hlist,
 267                                  lockdep_is_held(&dtab->index_lock))
 268                 if (dev->idx == key)
 269                         return dev;
 270
 271         return NULL;
 272 }
 273
 274 static int dev_map_hash_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key,
 275                                     void *next_key)
 276 {
 277         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 278         u32 idx, *next = next_key;
 279         struct bpf_dtab_netdev *dev, *next_dev;
 280         struct hlist_head *head;
 281         int i = 0;
 282
 283         if (!key)
 284                 goto find_first;
 285
 286         idx = *(u32 *)key;
 287
 288         dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
 289         if (!dev)
 290                 goto find_first;
 291
 292         next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_next_rcu(&dev->index_hlist)),
 293                                     struct bpf_dtab_netdev, index_hlist);
 294
 295         if (next_dev) {
 296                 *next = next_dev->idx;
 297                 return 0;
 298         }
 299
 300         i = idx & (dtab->n_buckets - 1);
 301         i++;
 302
 303  find_first:
 304         for (; i < dtab->n_buckets; i++) {
 305                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 306
 307                 next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_first_rcu(head)),
 308                                             struct bpf_dtab_netdev,
 309                                             index_hlist);
 310                 if (next_dev) {
 311                         *next = next_dev->idx;
 312                         return 0;
 313                 }
 314         }
 315
 316         return -ENOENT;
 317 }
 318
 319 bool dev_map_can_have_prog(struct bpf_map *map)
 320 {
 321         if ((map->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP ||
 322              map->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) &&
 323             map->value_size != offsetofend(struct bpf_devmap_val, ifindex))
 324                 return true;
 325
 326         return false;
 327 }
 328
 329 static void bq_xmit_all(struct xdp_dev_bulk_queue *bq, u32 flags)
 330 {
 331         struct net_device *dev = bq->dev;
 332         int sent = 0, err = 0;
 333         int i;
 334
 335         if (unlikely(!bq->count))
 336                 return;
 337
 338         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
 339                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
 340
 341                 prefetch(xdpf);
 342         }
 343
 344         sent = dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit(dev, bq->count, bq->q, flags);
 345         if (sent < 0) {
 346                 /* If ndo_xdp_xmit fails with an errno, no frames have
 347                  * been xmit'ed.
 348                  */
 349                 err = sent;
 350                 sent = 0;
 351         }
 352
 353         /* If not all frames have been transmitted, it is our
 354          * responsibility to free them
 355          */
 356         for (i = sent; unlikely(i < bq->count); i++)
 357                 xdp_return_frame_rx_napi(bq->q[i]);
 358
 359         trace_xdp_devmap_xmit(bq->dev_rx, dev, sent, bq->count - sent, err);
 360         bq->dev_rx = NULL;
 361         bq->count = 0;
 362         __list_del_clearprev(&bq->flush_node);
 363 }
 364
 365 /* __dev_flush is called from xdp_do_flush() which _must_ be signaled
 366  * from the driver before returning from its napi->poll() routine. The poll()
 367  * routine is called either from busy_poll context or net_rx_action signaled
 368  * from NET_RX_SOFTIRQ. Either way the poll routine must complete before the
 369  * net device can be torn down. On devmap tear down we ensure the flush list
 370  * is empty before completing to ensure all flush operations have completed.
 371  * When drivers update the bpf program they may need to ensure any flush ops
 372  * are also complete. Using synchronize_rcu or call_rcu will suffice for this
 373  * because both wait for napi context to exit.
 374  */
 375 void __dev_flush(void)
 376 {
 377         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(&dev_flush_list);
 378         struct xdp_dev_bulk_queue *bq, *tmp;
 379
 380         list_for_each_entry_safe(bq, tmp, flush_list, flush_node)
 381                 bq_xmit_all(bq, XDP_XMIT_FLUSH);
 382 }
 383
 384 /* rcu_read_lock (from syscall and BPF contexts) ensures that if a delete and/or
 385  * update happens in parallel here a dev_put wont happen until after reading the
 386  * ifindex.
 387  */
 388 static void *__dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 389 {
 390         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 391         struct bpf_dtab_netdev *obj;
 392
 393         if (key >= map->max_entries)
 394                 return NULL;
 395
 396         obj = READ_ONCE(dtab->netdev_map[key]);
 397         return obj;
 398 }
 399
 400 /* Runs under RCU-read-side, plus in softirq under NAPI protection.
 401  * Thus, safe percpu variable access.
 402  */
 403 static void bq_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_frame *xdpf,
 404                        struct net_device *dev_rx)
 405 {
 406         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(&dev_flush_list);
 407         struct xdp_dev_bulk_queue *bq = this_cpu_ptr(dev->xdp_bulkq);
 408
 409         if (unlikely(bq->count == DEV_MAP_BULK_SIZE))
 410                 bq_xmit_all(bq, 0);
 411
 412         /* Ingress dev_rx will be the same for all xdp_frame's in
 413          * bulk_queue, because bq stored per-CPU and must be flushed
 414          * from net_device drivers NAPI func end.
 415          */
 416         if (!bq->dev_rx)
 417                 bq->dev_rx = dev_rx;
 418
 419         bq->q[bq->count++] = xdpf;
 420
 421         if (!bq->flush_node.prev)
 422                 list_add(&bq->flush_node, flush_list);
 423 }
 424
 425 static inline int __xdp_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_buff *xdp,
 426                                struct net_device *dev_rx)
 427 {
 428         struct xdp_frame *xdpf;
 429         int err;
 430
 431         if (!dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit)
 432                 return -EOPNOTSUPP;
 433
 434         err = xdp_ok_fwd_dev(dev, xdp->data_end - xdp->data);
 435         if (unlikely(err))
 436                 return err;
 437
 438         xdpf = xdp_convert_buff_to_frame(xdp);
 439         if (unlikely(!xdpf))
 440                 return -EOVERFLOW;
 441
 442         bq_enqueue(dev, xdpf, dev_rx);
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 static struct xdp_buff *dev_map_run_prog(struct net_device *dev,
 447                                          struct xdp_buff *xdp,
 448                                          struct bpf_prog *xdp_prog)
 449 {
 450         struct xdp_txq_info txq = { .dev = dev };
 451         u32 act;
 452
 453         xdp_set_data_meta_invalid(xdp);
 454         xdp->txq = &txq;
 455
 456         act = bpf_prog_run_xdp(xdp_prog, xdp);
 457         switch (act) {
 458         case XDP_PASS:
 459                 return xdp;
 460         case XDP_DROP:
 461                 break;
 462         default:
 463                 bpf_warn_invalid_xdp_action(act);
 464                 fallthrough;
 465         case XDP_ABORTED:
 466                 trace_xdp_exception(dev, xdp_prog, act);
 467                 break;
 468         }
 469
 470         xdp_return_buff(xdp);
 471         return NULL;
 472 }
 473
 474 int dev_xdp_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_buff *xdp,
 475                     struct net_device *dev_rx)
 476 {
 477         return __xdp_enqueue(dev, xdp, dev_rx);
 478 }
 479
 480 int dev_map_enqueue(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct xdp_buff *xdp,
 481                     struct net_device *dev_rx)
 482 {
 483         struct net_device *dev = dst->dev;
 484
 485         if (dst->xdp_prog) {
 486                 xdp = dev_map_run_prog(dev, xdp, dst->xdp_prog);
 487                 if (!xdp)
 488                         return 0;
 489         }
 490         return __xdp_enqueue(dev, xdp, dev_rx);
 491 }
 492
 493 int dev_map_generic_redirect(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct sk_buff *skb,
 494                              struct bpf_prog *xdp_prog)
 495 {
 496         int err;
 497
 498         err = xdp_ok_fwd_dev(dst->dev, skb->len);
 499         if (unlikely(err))
 500                 return err;
 501         skb->dev = dst->dev;
 502         generic_xdp_tx(skb, xdp_prog);
 503
 504         return 0;
 505 }
 506
 507 static void *dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 508 {
 509         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_lookup_elem(map, *(u32 *)key);
 510
 511         return obj ? &obj->val : NULL;
 512 }
 513
 514 static void *dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 515 {
 516         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_hash_lookup_elem(map,
 517                                                                 *(u32 *)key);
 518         return obj ? &obj->val : NULL;
 519 }
 520
 521 static void __dev_map_entry_free(struct rcu_head *rcu)
 522 {
 523         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 524
 525         dev = container_of(rcu, struct bpf_dtab_netdev, rcu);
 526         if (dev->xdp_prog)
 527                 bpf_prog_put(dev->xdp_prog);
 528         dev_put(dev->dev);
 529         kfree(dev);
 530 }
 531
 532 static int dev_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 533 {
 534         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 535         struct bpf_dtab_netdev *old_dev;
 536         int k = *(u32 *)key;
 537
 538         if (k >= map->max_entries)
 539                 return -EINVAL;
 540
 541         /* Use call_rcu() here to ensure any rcu critical sections have
 542          * completed as well as any flush operations because call_rcu
 543          * will wait for preempt-disable region to complete, NAPI in this
 544          * context.  And additionally, the driver tear down ensures all
 545          * soft irqs are complete before removing the net device in the
 546          * case of dev_put equals zero.
 547          */
 548         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[k], NULL);
 549         if (old_dev)
 550                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 551         return 0;
 552 }
 553
 554 static int dev_map_hash_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         unsigned long flags;
 560         int ret = -ENOENT;
 561
 562         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 563
 564         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, k);
 565         if (old_dev) {
 566                 dtab->items--;
 567                 hlist_del_init_rcu(&old_dev->index_hlist);
 568                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 569                 ret = 0;
 570         }
 571         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 572
 573         return ret;
 574 }
 575
 576 static struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_alloc_node(struct net *net,
 577                                                     struct bpf_dtab *dtab,
 578                                                     struct bpf_devmap_val *val,
 579                                                     unsigned int idx)
 580 {
 581         struct bpf_prog *prog = NULL;
 582         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 583
 584         dev = bpf_map_kmalloc_node(&dtab->map, sizeof(*dev),
 585                                    GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN,
 586                                    dtab->map.numa_node);
 587         if (!dev)
 588                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 589
 590         dev->dev = dev_get_by_index(net, val->ifindex);
 591         if (!dev->dev)
 592                 goto err_out;
 593
 594         if (val->bpf_prog.fd > 0) {
 595                 prog = bpf_prog_get_type_dev(val->bpf_prog.fd,
 596                                              BPF_PROG_TYPE_XDP, false);
 597                 if (IS_ERR(prog))
 598                         goto err_put_dev;
 599                 if (prog->expected_attach_type != BPF_XDP_DEVMAP)
 600                         goto err_put_prog;
 601         }
 602
 603         dev->idx = idx;
 604         dev->dtab = dtab;
 605         if (prog) {
 606                 dev->xdp_prog = prog;
 607                 dev->val.bpf_prog.id = prog->aux->id;
 608         } else {
 609                 dev->xdp_prog = NULL;
 610                 dev->val.bpf_prog.id = 0;
 611         }
 612         dev->val.ifindex = val->ifindex;
 613
 614         return dev;
 615 err_put_prog:
 616         bpf_prog_put(prog);
 617 err_put_dev:
 618         dev_put(dev->dev);
 619 err_out:
 620         kfree(dev);
 621         return ERR_PTR(-EINVAL);
 622 }
 623
 624 static int __dev_map_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
 625                                  void *key, void *value, u64 map_flags)
 626 {
 627         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 628         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
 629         struct bpf_devmap_val val = {};
 630         u32 i = *(u32 *)key;
 631
 632         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 633                 return -EINVAL;
 634         if (unlikely(i >= dtab->map.max_entries))
 635                 return -E2BIG;
 636         if (unlikely(map_flags == BPF_NOEXIST))
 637                 return -EEXIST;
 638
 639         /* already verified value_size <= sizeof val */
 640         memcpy(&val, value, map->value_size);
 641
 642         if (!val.ifindex) {
 643                 dev = NULL;
 644                 /* can not specify fd if ifindex is 0 */
 645                 if (val.bpf_prog.fd > 0)
 646                         return -EINVAL;
 647         } else {
 648                 dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, &val, i);
 649                 if (IS_ERR(dev))
 650                         return PTR_ERR(dev);
 651         }
 652
 653         /* Use call_rcu() here to ensure rcu critical sections have completed
 654          * Remembering the driver side flush operation will happen before the
 655          * net device is removed.
 656          */
 657         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[i], dev);
 658         if (old_dev)
 659                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 660
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 static int dev_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 665                                u64 map_flags)
 666 {
 667         return __dev_map_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
 668                                      map, key, value, map_flags);
 669 }
 670
 671 static int __dev_map_hash_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
 672                                      void *key, void *value, u64 map_flags)
 673 {
 674         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 675         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
 676         struct bpf_devmap_val val = {};
 677         u32 idx = *(u32 *)key;
 678         unsigned long flags;
 679         int err = -EEXIST;
 680
 681         /* already verified value_size <= sizeof val */
 682         memcpy(&val, value, map->value_size);
 683
 684         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST || !val.ifindex))
 685                 return -EINVAL;
 686
 687         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 688
 689         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
 690         if (old_dev && (map_flags & BPF_NOEXIST))
 691                 goto out_err;
 692
 693         dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, &val, idx);
 694         if (IS_ERR(dev)) {
 695                 err = PTR_ERR(dev);
 696                 goto out_err;
 697         }
 698
 699         if (old_dev) {
 700                 hlist_del_rcu(&old_dev->index_hlist);
 701         } else {
 702                 if (dtab->items >= dtab->map.max_entries) {
 703                         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 704                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 705                         return -E2BIG;
 706                 }
 707                 dtab->items++;
 708         }
 709
 710         hlist_add_head_rcu(&dev->index_hlist,
 711                            dev_map_index_hash(dtab, idx));
 712         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 713
 714         if (old_dev)
 715                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 716
 717         return 0;
 718
 719 out_err:
 720         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 721         return err;
 722 }
 723
 724 static int dev_map_hash_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 725                                    u64 map_flags)
 726 {
 727         return __dev_map_hash_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
 728                                          map, key, value, map_flags);
 729 }
 730
 731 static int dev_map_redirect(struct bpf_map *map, u32 ifindex, u64 flags)
 732 {
 733         return __bpf_xdp_redirect_map(map, ifindex, flags, __dev_map_lookup_elem);
 734 }
 735
 736 static int dev_hash_map_redirect(struct bpf_map *map, u32 ifindex, u64 flags)
 737 {
 738         return __bpf_xdp_redirect_map(map, ifindex, flags, __dev_map_hash_lookup_elem);
 739 }
 740
 741 static int dev_map_btf_id;
 742 const struct bpf_map_ops dev_map_ops = {
 743         .map_meta_equal = bpf_map_meta_equal,
 744         .map_alloc = dev_map_alloc,
 745         .map_free = dev_map_free,
 746         .map_get_next_key = dev_map_get_next_key,
 747         .map_lookup_elem = dev_map_lookup_elem,
 748         .map_update_elem = dev_map_update_elem,
 749         .map_delete_elem = dev_map_delete_elem,
 750         .map_check_btf = map_check_no_btf,
 751         .map_btf_name = "bpf_dtab",
 752         .map_btf_id = &dev_map_btf_id,
 753         .map_redirect = dev_map_redirect,
 754 };
 755
 756 static int dev_map_hash_map_btf_id;
 757 const struct bpf_map_ops dev_map_hash_ops = {
 758         .map_meta_equal = bpf_map_meta_equal,
 759         .map_alloc = dev_map_alloc,
 760         .map_free = dev_map_free,
 761         .map_get_next_key = dev_map_hash_get_next_key,
 762         .map_lookup_elem = dev_map_hash_lookup_elem,
 763         .map_update_elem = dev_map_hash_update_elem,
 764         .map_delete_elem = dev_map_hash_delete_elem,
 765         .map_check_btf = map_check_no_btf,
 766         .map_btf_name = "bpf_dtab",
 767         .map_btf_id = &dev_map_hash_map_btf_id,
 768         .map_redirect = dev_hash_map_redirect,
 769 };
 770
 771 static void dev_map_hash_remove_netdev(struct bpf_dtab *dtab,
 772                                        struct net_device *netdev)
 773 {
 774         unsigned long flags;
 775         u32 i;
 776
 777         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 778         for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
 779                 struct bpf_dtab_netdev *dev;
 780                 struct hlist_head *head;
 781                 struct hlist_node *next;
 782
 783                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 784
 785                 hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
 786                         if (netdev != dev->dev)
 787                                 continue;
 788
 789                         dtab->items--;
 790                         hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
 791                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 792                 }
 793         }
 794         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 795 }
 796
 797 static int dev_map_notification(struct notifier_block *notifier,
 798                                 ulong event, void *ptr)
 799 {
 800         struct net_device *netdev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
 801         struct bpf_dtab *dtab;
 802         int i, cpu;
 803
 804         switch (event) {
 805         case NETDEV_REGISTER:
 806                 if (!netdev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit || netdev->xdp_bulkq)
 807                         break;
 808
 809                 /* will be freed in free_netdev() */
 810                 netdev->xdp_bulkq = alloc_percpu(struct xdp_dev_bulk_queue);
 811                 if (!netdev->xdp_bulkq)
 812                         return NOTIFY_BAD;
 813
 814                 for_each_possible_cpu(cpu)
 815                         per_cpu_ptr(netdev->xdp_bulkq, cpu)->dev = netdev;
 816                 break;
 817         case NETDEV_UNREGISTER:
 818                 /* This rcu_read_lock/unlock pair is needed because
 819                  * dev_map_list is an RCU list AND to ensure a delete
 820                  * operation does not free a netdev_map entry while we
 821                  * are comparing it against the netdev being unregistered.
 822                  */
 823                 rcu_read_lock();
 824                 list_for_each_entry_rcu(dtab, &dev_map_list, list) {
 825                         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 826                                 dev_map_hash_remove_netdev(dtab, netdev);
 827                                 continue;
 828                         }
 829
 830                         for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
 831                                 struct bpf_dtab_netdev *dev, *odev;
 832
 833                                 dev = READ_ONCE(dtab->netdev_map[i]);
 834                                 if (!dev || netdev != dev->dev)
 835                                         continue;
 836                                 odev = cmpxchg(&dtab->netdev_map[i], dev, NULL);
 837                                 if (dev == odev)
 838                                         call_rcu(&dev->rcu,
 839                                                  __dev_map_entry_free);
 840                         }
 841                 }
 842                 rcu_read_unlock();
 843                 break;
 844         default:
 845                 break;
 846         }
 847         return NOTIFY_OK;
 848 }
 849
 850 static struct notifier_block dev_map_notifier = {
 851         .notifier_call = dev_map_notification,
 852 };
 853
 854 static int __init dev_map_init(void)
 855 {
 856         int cpu;
 857
 858         /* Assure tracepoint shadow struct _bpf_dtab_netdev is in sync */
 859         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct bpf_dtab_netdev, dev) !=
 860                      offsetof(struct _bpf_dtab_netdev, dev));
 861         register_netdevice_notifier(&dev_map_notifier);
 862
 863         for_each_possible_cpu(cpu)
 864                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(dev_flush_list, cpu));
 865         return 0;
 866 }
 867
 868 subsys_initcall(dev_map_init);