Merge branch 'bpf-arm-jit-improvements'

Russell King says:

====================
This series improves the ARM BPF JIT compiler by:

- enumerating the stack layout rather than using constants that happen
  to be multiples of four
- rejig the BPF "register" accesses to use negative numbers instead of
  positive, which could be confused with register numbers in the bpf2a32
  array.
- since we maintain the ARM FP register as a pointer to the top of our
  scratch space (or, with frame pointers enabled, a valid ARM frame
  pointer register), we can access our scratch space using FP, which is
  constant across all BPF programs, including tail-called programs.
- use immediate forms of ARM instructions where possible, rather than
  first loading the immediate into an ARM register.
- use load-with-shift instruction rather than seperate shift instruction
  followed by load
- avoid reloading index and array in the tail-call code
- use double-word load/store instructions where available

Version 2:

- Fix ARMv5 test pointed out by Olof
- Fix build error found by 0-day (adding an additional patch)
====================

Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: use double-word load/stores where available

Use double-word load and stores where support for this instruction is
supported by the CPU architecture.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: always use odd/even register pair

Always use an odd/even register pair for our 64-bit registers, so that
we're able to use the double-word load/store instructions in the future.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: avoid reloading 'array'

Rearranging the order of the initial tail call code a little allows is
to avoid reloading the 'array' pointer.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: avoid reloading 'index'

Avoid reloading 'index' after we have validated it - it remains in
tmp2[1] up to the point that we begin the code to index the pointer
array, so with a little rearrangement of the registers, we can use
the already loaded value.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: use ldr instructions with shifted rm register

Rather than pre-shifting the rm register for the ldr in the tail call,
shift it in the load instruction.  This eliminates one unnecessary
instruction.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: use immediate forms of instructions where possible

Rather than moving constants to a register and then using them in a
subsequent instruction, use them directly in the desired instruction
cutting out the "middle" register.  This removes two instructions from
the tail call code path.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: imm12 constant conversion

Provide a version of the imm8m() function that the compiler can optimise
when used with a constant expression.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: access eBPF scratch space using ARM FP register

Access the eBPF scratch space using the frame pointer rather than our
stack pointer, as the offsets from the ARM frame pointer are constant
across all eBPF programs.

Since we no longer reference the scratch space registers from the stack
pointer, this simplifies emit_push_r64() as it no longer needs to know
how many words are pushed onto the stack.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: 64-bit accessor functions for BPF registers

Provide a couple of 64-bit register accessors, and use them where
appropriate

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: provide accessor functions for BPF registers

Many of the code paths need to have knowledge about whether a register
is stacked or in a CPU register.  Move this decision making to a pair
of helper functions instead of having it scattered throughout the
code.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: remove is_on_stack() and sstk/dstk

The decision about whether a BPF register is on the stack or in a CPU
register is detected at the top BPF insn processing level, and then
percolated throughout the remainder of the code.  Since we now use
negative register values to represent stacked registers, we can detect
where a BPF register is stored without restoring to carrying this
additional metadata through all code paths.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: use negative numbers for stacked registers

Use negative numbers for eBPF registers that live on the stack.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: provide load/store ops with negative immediates

Provide a set of load/store opcode generators that work with negative
immediates as well as positive ones.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

ARM: net: bpf: enumerate the JIT scratch stack layout

Enumerate the contents of the JIT scratch stack layout used for storing
some of the JITs 64-bit registers, tail call counter and AX register.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

Merge branch 'bpf-helper-man-install'

Quentin Monnet says:

====================
The three patches in this series are related to the documentation for eBPF
helpers. The first patch brings minor formatting edits to the documentation
in include/uapi/linux/bpf.h, and the second one updates the related header
file under tools/.

The third patch adds a Makefile under tools/bpf for generating the
documentation (man pages) about eBPF helpers. The targets defined in this
file can also be called from the bpftool directory (please refer to
relevant commit logs for details).
====================

Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpf: build and install man page for eBPF helpers from bpftool/

Provide a new Makefile.helpers in tools/bpf, in order to build and
install the man page for eBPF helpers. This Makefile is also included in
the one used to build bpftool documentation, so that it can be called
either on its own (cd tools/bpf && make -f Makefile.helpers) or from
bpftool directory (cd tools/bpf/bpftool && make doc, or
cd tools/bpf/bpftool/Documentation && make helpers).

Makefile.helpers is not added directly to bpftool to avoid changing its
Makefile too much (helpers are not 100% directly related with bpftool).
But the possibility to build the page from bpftool directory makes us
able to package the helpers man page with bpftool, and to install it
along with bpftool documentation, so that the doc for helpers becomes
easily available to developers through the "man" program.

Cc: linux-man@vger.kernel.org
Suggested-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Signed-off-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpf: synchronise BPF UAPI header with tools

Update with latest changes from include/uapi/linux/bpf.h header.

Signed-off-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

bpf: fix documentation for eBPF helpers

Minor formatting edits for eBPF helpers documentation, including blank
lines removal, fix of item list for return values in bpf_fib_lookup(),
and missing prefix on bpf_skb_load_bytes_relative().

Signed-off-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

Merge branch 'bpf-bpftool-improved-prog-load'

Jakub Kicinski says:

====================
This series starts with two minor clean ups to test_offload.py
selftest script.

The next 11 patches extend the abilities of bpftool prog load
beyond the simple cgroup use cases.  Three new parameters are
added:

 - type - allows specifying program type, independent of how
   code sections are named;
 - map  - allows reusing existing maps, instead of creating a new
   map on every program load;
 - dev  - offload/binding to a device.

A number of changes to libbpf is required to accomplish the task.
The section - program type logic mapping is exposed.  We should
probably aim to use the libbpf program section naming everywhere.
For reuse of maps we need to allow users to set FD for bpf map
object in libbpf.

Examples

Load program my_xdp.o and pin it as /sys/fs/bpf/my_xdp, for xdp
program type:

$ bpftool prog load my_xdp.o /sys/fs/bpf/my_xdp \
  type xdp

As above but for offload:

$ bpftool prog load my_xdp.o /sys/fs/bpf/my_xdp \
  type xdp \
  dev netdevsim0

Load program my_maps.o, but for the first map reuse map id 17,
and for the map called "other_map" reuse pinned map /sys/fs/bpf/map0:

$ bpftool prog load my_maps.o /sys/fs/bpf/prog \
  map idx 0 id 17 \
  map name other_map pinned /sys/fs/bpf/map0

v3:
 - fix return codes in patch 5;
 - rename libbpf_prog_type_by_string() -> libbpf_prog_type_by_name();
 - fold file path into xattr in patch 8;
 - add patch 10;
 - use dup3() in patch 12;
 - depend on fd value in patch 12;
 - close old fd in patch 12.
v2:
 - add compat for reallocarray().
====================

Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: allow reuse of maps with bpftool prog load

Add map parameter to prog load which will allow reuse of existing
maps instead of creating new ones.

We need feature detection and compat code for reallocarray, since
it's not available in many libc versions.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Acked-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: libbpf: allow map reuse

More advanced applications may want to only replace programs without
destroying associated maps.  Allow libbpf users to achieve that.
Instead of always creating all of the maps at load time, expose to
users an API to reconstruct the map object from already existing
map.

The map parameters are read from the kernel and replace the parameters
of the ELF map.  libbpf does not restrict the map replacement, i.e.
the reused map does not have to be compatible with the ELF map
definition.  We relay on the verifier for checking the compatibility
between maps and programs.  The ELF map definition is completely
overwritten by the information read from the kernel, to make sure
libbpf's view of map object corresponds to the actual map.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Acked-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpf: make use of reallocarray

reallocarray() is a safer variant of realloc which checks for
multiplication overflow in case of array allocation.  Since it's
not available in Glibc < 2.26 import kernel's overflow.h and
add a static inline implementation when needed.  Use feature
detection to probe for existence of reallocarray.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: libbpf: move library error code into a separate file

libbpf_strerror() depends on XSI-compliant (POSIX) version of
strerror_r(), which prevents us from using GNU-extensions in
libbpf.c, like reallocarray() or dup3().  Move error printing
code into a separate file to allow it to continue using POSIX
strerror_r().

No functional changes.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: reimplement bpf_prog_load() for prog load

bpf_prog_load() is a very useful helper but it doesn't give us full
flexibility of modifying the BPF objects before loading.  Open code
bpf_prog_load() in bpftool so we can add extra logic in following
commits.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Acked-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: libbpf: add extended attributes version of bpf_object__open()

Similarly to bpf_prog_load() users of bpf_object__open() may need
to specify the expected program type.  Program type is needed at
open to avoid the kernel version check for program types which don't
require it.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Acked-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: libbpf: recognize offload neutral maps

Add helper to libbpf for recognizing maps which should not have
ifindex set when program is loaded.  These maps only contain
host metadata and therefore are not marked for offload, e.g.
the perf event map.

Use this helper in bpf_prog_load_xattr().

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: allow users to specify program type for prog load

Sometimes program section names don't match with libbpf's expectation.
In particular XDP's default section names differ between libbpf and
iproute2.  Allow users to pass program type on command line.  Name
the types like the libbpf expected section names.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: libbpf: expose the prog type guessing from section name logic

libbpf can guess program type based on ELF section names.  As libbpf
becomes more popular its association between section name strings and
types becomes more of a standard.  Allow libbpf users to use the same
logic for matching strings to types, e.g. when the string originates
from command line.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Acked-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: add support for loading programs for offload

Extend the bpftool prog load command to also accept "dev"
parameter, which will allow us to load programs onto devices.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: refactor argument parsing for prog load

Add a new macro for printing more informative message than straight
usage() when parameters are missing, and use it for prog do_load().
Save the object and pin path argument to variables for clarity.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

selftests/bpf: add Error: prefix in check_extack helper

Currently the test only checks errors, not warnings, so save typing
and prefix the extack messages with "Error:" inside the check helper.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

selftests/bpf: remove duplicated word from test offloads

Trivial removal of duplicated "mode" in error message.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

Merge branch 'bpf-nfp-mul-div-support'

Jiong Wang says:

====================
NFP supports u16 and u32 multiplication. Multiplication is done 8-bits per
step, therefore we need 2 steps for u16 and 4 steps for u32.

We also need one start instruction to initialize the sequence and one or
two instructions to fetch the result depending on either you need the high
halve of u32 multiplication.

For ALU64, if either operand is beyond u32's value range, we reject it. One
thing to note, if the source operand is BPF_K, then we need to check "imm"
field directly, and we'd reject it if it is negative.  Because for ALU64,
"imm" (with s32 type) is expected to be sign extended to s64 which NFP mul
doesn't support. For ALU32, it is fine for "imm" be negative though,
because the result is 32-bits and here is no difference on the low halve
of result for signed/unsigned mul, so we will get correct result.

NFP doesn't have integer divide instruction, this patch set uses reciprocal
algorithm (the basic one, reciprocal_div) to emulate it.

For each u32 divide, we would need 11 instructions to finish the operation.

   7 (for multiplication) + 4 (various ALUs) = 11

Given NFP only supports multiplication no bigger than u32, we'd require
divisor and dividend no bigger than that as well.

Also eBPF doesn't support signed divide and has enforced this on C language
level by failing compilation. However LLVM assembler hasn't enforced this,
so it is possible for negative constant to leak in as a BPF_K operand
through assembly code, we reject such cases as well.

Meanwhile reciprocal_div.h only implemented the basic version of:

   "Division by Invariant Integers Using Multiplication"
                          - Torbjörn Granlund and Peter L. Montgomery

This patch set further implements the optimized version (Figure 4.2 in the
paper) inside existing reciprocal_div.h. When the divider is even and the
calculated reciprocal magic number doesn't fit u32, we could reduce the
required ALU instructions from 4 to 2 or 1 for some cases.

The advanced version requires more complex calculation to get the
reciprocal multiplier and other control variables, but then could reduce
the required emulation operations. It makes sense to use it for JIT divide
code generation (for example eBPF JIT backends) for which we are willing to
trade performance of JITed code with that of host.

v2:
  - add warning in l == 32 code path. (Song Liu/Jakub)
  - jit separate insn sequence for l == 32. (Jakub/Edwin)
  - should use unrestricted operand for mul.
  - once place should use "1U << exp" instead of "1 << exp".
====================

Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

nfp: bpf: migrate to advanced reciprocal divide in reciprocal_div.h

As we are doing JIT, we would want to use the advanced version of the
reciprocal divide (reciprocal_value_adv) to trade performance with host.

We could reduce the required ALU instructions from 4 to 2 or 1.

Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

nfp: bpf: support u32 divide using reciprocal_div.h

NFP doesn't have integer divide instruction, this patch use reciprocal
algorithm (the basic one, reciprocal_div) to emulate it.

For each u32 divide, we would need 11 instructions to finish the operation.

  7 (for multiplication) + 4 (various ALUs) = 11

Given NFP only supports multiplication no bigger than u32, we'd require
divisor and dividend no bigger than that as well.

Also eBPF doesn't support signed divide and has enforced this on C language
level by failing compilation. However LLVM assembler hasn't enforced this,
so it is possible for negative constant to leak in as a BPF_K operand
through assembly code, we reject such cases as well.

Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

nfp: bpf: support u16 and u32 multiplications

NFP supports u16 and u32 multiplication. Multiplication is done 8-bits per
step, therefore we need 2 steps for u16 and 4 steps for u32.

We also need one start instruction to initialize the sequence and one or
two instructions to fetch the result depending on either you need the high
halve of u32 multiplication.

For ALU64, if either operand is beyond u32's value range, we reject it. One
thing to note, if the source operand is BPF_K, then we need to check "imm"
field directly, and we'd reject it if it is negative.  Because for ALU64,
"imm" (with s32 type) is expected to be sign extended to s64 which NFP mul
doesn't support. For ALU32, it is fine for "imm" be negative though,
because the result is 32-bits and here is no difference on the low halve
of result for signed/unsigned mul, so we will get correct result.

Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

nfp: bpf: copy range info for all operands of all ALU operations

NFP verifier hook is coping range information of the shift amount for
indirect shift operation so optimized shift sequences could be generated.

We want to use range info to do more things. For example, to decide whether
multiplication and divide are supported on the given range.

This patch simply let NFP verifier hook to copy range info for all operands
of all ALU operands.

Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

nfp: bpf: rename umin/umax to umin_src/umax_src

The two fields are a copy of umin and umax info of bpf_insn->src_reg
generated by verifier.

Rename to make their meaning clear.

Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

lib: reciprocal_div: implement the improved algorithm on the paper mentioned

The new added "reciprocal_value_adv" implements the advanced version of the
algorithm described in Figure 4.2 of the paper except when
"divisor > (1U << 31)" whose ceil(log2(d)) result will be 32 which then
requires u128 divide on host. The exception case could be easily handled
before calling "reciprocal_value_adv".

The advanced version requires more complex calculation to get the
reciprocal multiplier and other control variables, but then could reduce
the required emulation operations.

It makes no sense to use this advanced version for host divide emulation,
those extra complexities for calculating multiplier etc could completely
waive our saving on emulation operations.

However, it makes sense to use it for JIT divide code generation (for
example eBPF JIT backends) for which we are willing to trade performance of
JITed code with that of host. As shown by the following pseudo code, the
required emulation operations could go down from 6 (the basic version) to 3
or 4.

To use the result of "reciprocal_value_adv", suppose we want to calculate
n/d, the C-style pseudo code will be the following, it could be easily
changed to real code generation for other JIT targets.

  struct reciprocal_value_adv rvalue;
  u8 pre_shift, exp;

  // handle exception case.
  if (d >= (1U << 31)) {
    result = n >= d;
    return;
  }
  rvalue = reciprocal_value_adv(d, 32)
  exp = rvalue.exp;
  if (rvalue.is_wide_m && !(d & 1)) {
    // floor(log2(d & (2^32 -d)))
    pre_shift = fls(d & -d) - 1;
    rvalue = reciprocal_value_adv(d >> pre_shift, 32 - pre_shift);
  } else {
    pre_shift = 0;
  }

  // code generation starts.
  if (imm == 1U << exp) {
    result = n >> exp;
  } else if (rvalue.is_wide_m) {
    // pre_shift must be zero when reached here.
    t = (n * rvalue.m) >> 32;
    result = n - t;
    result >>= 1;
    result += t;
    result >>= rvalue.sh - 1;
  } else {
    if (pre_shift)
      result = n >> pre_shift;
    result = ((u64)result * rvalue.m) >> 32;
    result >>= rvalue.sh;
  }

Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

bpftool: add bash completion for cgroup tree command

This commit adds a bash completion to the bpftool cgroup tree
command.

Signed-off-by: Roman Gushchin <guro@fb.com>
Cc: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Cc: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Cc: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Cc: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

bpftool: document cgroup tree command

Describe cgroup tree command in the corresponding bpftool man page.

Signed-off-by: Roman Gushchin <guro@fb.com>
Acked-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Cc: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Cc: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Cc: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

bpftool: introduce cgroup tree command

This commit introduces a new bpftool command: cgroup tree.
The idea is to iterate over the whole cgroup tree and print
all attached programs.

I was debugging a bpf/systemd issue, and found, that there is
no simple way to listen all bpf programs attached to cgroups.
I did master something in bash, but after some time got tired of it,
and decided, that adding a dedicated bpftool command could be
a better idea.

So, here it is:
  $ sudo ./bpftool cgroup tree
  CgroupPath
  ID       AttachType      AttachFlags     Name
  /sys/fs/cgroup/system.slice/systemd-machined.service
      18       ingress
      17       egress
  /sys/fs/cgroup/system.slice/systemd-logind.service
      20       ingress
      19       egress
  /sys/fs/cgroup/system.slice/systemd-udevd.service
      16       ingress
      15       egress
  /sys/fs/cgroup/system.slice/systemd-journald.service
      14       ingress
      13       egress

Signed-off-by: Roman Gushchin <guro@fb.com>
Acked-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Cc: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Cc: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Cc: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

Merge branch 'IP-listification-follow-ups'

Edward Cree says:

====================
IP listification follow-ups

While working on IPv6 list processing, I found another bug in the IPv4
 version.  So this patch series has that fix, and the IPv6 version with
 both fixes incorporated.
====================

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: ipv6: listify ipv6_rcv() and ip6_rcv_finish()

Essentially the same as the ipv4 equivalents.

Signed-off-by: Edward Cree <ecree@solarflare.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: ipv4: fix list processing on L3 slave devices

If we have an L3 master device, l3mdev_ip_rcv() will steal the skb, but
 we were returning NET_RX_SUCCESS from ip_rcv_finish_core() which meant
 that ip_list_rcv_finish() would keep it on the list.  Instead let's
 move the l3mdev_ip_rcv() call into the caller, so that our response to
 a steal can be different in the single packet path (return
 NET_RX_SUCCESS) and the list path (forget this packet and continue).

Fixes: 5fa12739a53d ("net: ipv4: listify ip_rcv_finish")
Signed-off-by: Edward Cree <ecree@solarflare.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: core: filter: mark expected switch fall-through

In preparation to enabling -Wimplicit-fallthrough, mark switch cases
where we are expecting to fall through.

Warning level 2 was used: -Wimplicit-fallthrough=2

Signed-off-by: Gustavo A. R. Silva <gustavo@embeddedor.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: decnet: dn_nsp_in: mark expected switch fall-through

In preparation to enabling -Wimplicit-fallthrough, mark switch cases
where we are expecting to fall through.

Signed-off-by: Gustavo A. R. Silva <gustavo@embeddedor.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

tipc: mark expected switch fall-throughs

In preparation to enabling -Wimplicit-fallthrough, mark switch cases
where we are expecting to fall through.

Warning level 2 was used: -Wimplicit-fallthrough=2

Signed-off-by: Gustavo A. R. Silva <gustavo@embeddedor.com>
Acked-by: Ying Xue <ying.xue@windriver.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

cxgb4: Fix the condition to check if the card is T5

Use 'chip_ver' rather than 'chip' to check if the card
is T5.

Fixes: e8d452923ae6 ("cxgb4: clean up init_one")
Signed-off-by: Ganesh Goudar <ganeshgr@chelsio.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: ethernet: sun: remove redundant variables adv and lpa and mii_reads

Variables adv and lpa are being assigned but are never used hence they
are redundant and can be removed.  Also remove the unncessary mii_reads
too.

Cleans up clang warnings:
warning: variable 'lpa' set but not used [-Wunused-but-set-variable]
warning: variable 'adv' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

Merge branch 'net-ethernet-Miscellaneous-Kconfig-and-Makefile-cleanups'

Geert Uytterhoeven says:

====================
net: ethernet: Miscellaneous Kconfig and Makefile cleanups

This patch series contains a few Kconfig and Makefile cleanups w.r.t.
Ethernet vendors.
====================

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: ethernet: sfc: Make subdir logic consistent with other vendors

Both SFC and SFC_FALCON depend on NET_VENDOR_SOLARFLARE, hence use the
latter to decide whether to descend into the sfc subdirectory.
Move the rule to descend into sfc/falcon to the sfc subdirectory.

Signed-off-by: Geert Uytterhoeven <geert+renesas@glider.be>
Acked-by: Martin Habets <mhabets@solarflare.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: ethernet: Add missing VENDOR to Cadence and Packet Engines symbols

The vendor guard Kconfig symbols for Cadence and Packet Engines use a
"NET_" prefix, while all other vendor guards use a "NET_VENDOR_"
prefix.  Hence make them consistent with the rest, and add the missing
trailing "S" for Packet Engines while at it.

As these options don't directly affect the kernel build, and default to
"y", this change has no impact on kernels built with existing
(def)configs.

Signed-off-by: Geert Uytterhoeven <geert+renesas@glider.be>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: ethernet: Make NET_VENDOR_AURORA default to yes

Enabling NET_VENDOR_* Kconfig options does not directly affect the
kernel build.  Hence NET_VENDOR_AURORA should default to yes, like other
NET_VENDOR_* options.

Signed-off-by: Geert Uytterhoeven <geert+renesas@glider.be>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

qlogic: netxen: remove various redundant variables

Variables consumer, cmd_desc, end_cnt and no_of_desc are being assigned
but are never used hence they are redundant and can be removed.

Cleans up clang warnings:
warning: variable 'consumer' set but not used [-Wunused-but-set-variable]
warning: variable 'cmd_desc' set but not used [-Wunused-but-set-variable]
warning: variable 'end_cnt' set but not used [-Wunused-but-set-variable]
warning: variable 'no_of_desc' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

Merge branch 'devlink-Add-configuration-parameters-support'

Moshe Shemesh says:

====================
Add configuration parameters support

Add configuration parameters setting through devlink.
Each device registers supported configuration parameters table.
Each parameter can be either generic or driver specific.
The user can retrieve data on these parameters by "devlink param show"
command and can set new value to a parameter by "devlink param set"
command.
The parameters can be set in different configuration modes:
  runtime - set while driver is running, no reset required.
  driverinit - applied while driver initializes, requires restart
               driver by devlink reload command.
  permanent - written to device's non-volatile memory, hard reset required.

The patches at the end of the patchset introduce few params that are using
the introduced infrastructure on mlx4 and bnxt.

Command examples and output:

pci/0000:81:00.0:
  name internal_error_reset type generic
    values:
      cmode runtime value true
      cmode driverinit value true
  name max_macs type generic
    values:
      cmode driverinit value 128
  name enable_64b_cqe_eqe type driver-specific
    values:
      cmode driverinit value true
  name enable_4k_uar type driver-specific
    values:
      cmode driverinit value false

pci/0000:81:00.0:
  name internal_error_reset type generic
    values:
      cmode runtime value false
      cmode driverinit value true
====================

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

bnxt_en: Add bnxt_en initial params table and register it.

Create initial devlink parameters table for bnxt_en.
Table consists of a permanent generic parameter.

enable_sriov - Enables Single-Root Input/Output Virtualization(SR-IOV)
characteristic of the device.

Reviewed-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Reviewed-by: Michael Chan <michael.chan@broadcom.com>
Signed-off-by: Vasundhara Volam <vasundhara-v.volam@broadcom.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

devlink: Add enable_sriov boolean generic parameter

enable_sriov - Enables Single-Root Input/Output Virtualization(SR-IOV)
characteristic of the device.

Reviewed-by: Michael Chan <michael.chan@broadcom.com>
Signed-off-by: Vasundhara Volam <vasundhara-v.volam@broadcom.com>
Signed-off-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

mlx4: Add support for devlink reload and load driverinit values

Add mlx4_devlink_reload() to support devlink reload operation.
Add mlx4_devlink_param_load_driverinit_values() to load values which
were set using driverinit configuration mode.

Signed-off-by: Moshe Shemesh <moshe@mellanox.com>
Signed-off-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

mlx4: Add mlx4 initial parameters table and register it

Create initial parameters table for mlx4.
The table consists of two generic parameters and two driver-specific
parameters.
Generic:
  internal_err_reset - Enable reset device on internal errors. This
  parameter can be configured on mlx4 either on runtime or during driver
  initialization.
  max_macs - Max number of MACs per ETH port. For mlx4 this parameter
  value range is between 1 and 128. This parameter can be configured on
  mlx4 only during driver initialization.
Driver specific:
  enable_64b_cqe_eqe - Enable 64 byte CQEs/EQEs when the FW supports it.
  This parameter can be configured on mlx4 only during driver
  initialization.
  enable_4k_uar - Enable using 4K UAR. This parameter can be configured on
  mlx4 only during driver initialization.

Register the parameters table on mlx4_init_one() and unregister on
mlx4_remove_one().

Signed-off-by: Moshe Shemesh <moshe@mellanox.com>
Signed-off-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

devlink: Add generic parameters internal_err_reset and max_macs

Add 2 first generic parameters to devlink configuration parameters set:
internal_err_reset - When set enables reset device on internal errors.
max_macs - max number of MACs per ETH port.

Signed-off-by: Moshe Shemesh <moshe@mellanox.com>
Signed-off-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

devlink: Add devlink notifications support for params

Add devlink_param_notify() function to support devlink param notifications.
Add notification call to devlink param set, register and unregister
functions.
Add devlink_param_value_changed() function to enable the driver notify
devlink on value change. Driver should use this function after value was
changed on any configuration mode part to driverinit.

Signed-off-by: Moshe Shemesh <moshe@mellanox.com>
Signed-off-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

devlink: Add support for get/set driverinit value

"driverinit" configuration mode value is held by devlink to enable
the driver query the value after reload. Two additional functions
added to help the driver get/set the value from/to devlink:
devlink_param_driverinit_value_set() and
devlink_param_driverinit_value_get().

Signed-off-by: Moshe Shemesh <moshe@mellanox.com>
Signed-off-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

devlink: Add param set command

Add param set command to set value for a parameter.
Value can be set to any of the supported configuration modes.

Signed-off-by: Moshe Shemesh <moshe@mellanox.com>
Signed-off-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

devlink: Add param get command

Add param get command which gets data per parameter.
Option to dump the parameters data per device.

Signed-off-by: Moshe Shemesh <moshe@mellanox.com>
Signed-off-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

devlink: Add devlink_param register and unregister

Define configuration parameters data structure.
Add functions to register and unregister the driver supported
configuration parameters table.
For each parameter registered, the driver should fill all the parameter's
fields. In case the only supported configuration mode is "driverinit"
the parameter's get()/set() functions are not required and should be set
to NULL, for any other configuration mode, these functions are required
and should be set by the driver.

Signed-off-by: Moshe Shemesh <moshe@mellanox.com>
Signed-off-by: Jiri Pirko <jiri@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/hamradio/6pack: remove redundant variable channel

Variable channel is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up two clang warnings:
warning: variable 'channel' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

fjes: use currently unused variable my_epid and max_epid

Variables my_epid and max_epid are currently assigned and not being
used - however, I suspect they were intended to be used in the for-loops
to reduce the dereferencing of hw.  Replace hw->my_epid and hw->max_epid
with these variables.

Cleans up clang warnings:
warning: variable 'my_epid' set but not used [-Wunused-but-set-variable]
variable 'max_epid' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: tehuti: remove redundant pointer skb

Pointer skb is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'skb' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: socionext: remove redundant pointer ndev

Pointer ndev is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'ndev' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: aquantia: Make some functions static

Fixes the following sparse warnings:

drivers/net/ethernet/aquantia/atlantic/hw_atl/hw_atl_utils.c:525:5: warning:
 symbol 'hw_atl_utils_mpi_set_speed' was not declared. Should it be static?
drivers/net/ethernet/aquantia/atlantic/hw_atl/hw_atl_utils.c:536:5: warning:
 symbol 'hw_atl_utils_mpi_set_state' was not declared. Should it be static?

Signed-off-by: Wei Yongjun <weiyongjun1@huawei.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: dsa: vsc73xx: Make some functions static

Fixes the following sparse warnings:

drivers/net/dsa/vitesse-vsc73xx.c:1054:6: warning:
 symbol 'vsc73xx_get_strings' was not declared. Should it be static?
drivers/net/dsa/vitesse-vsc73xx.c:1113:5: warning:
 symbol 'vsc73xx_get_sset_count' was not declared. Should it be static?
drivers/net/dsa/vitesse-vsc73xx.c:1122:6: warning:
 symbol 'vsc73xx_get_ethtool_stats' was not declared. Should it be static?

Signed-off-by: Wei Yongjun <weiyongjun1@huawei.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: dsa: fix spelling mistake "waitting" -> "waiting"

Trivial fix to spelling mistake in dev_err error message.

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: limit each hash list length to MAX_GRO_SKBS

After commit 07d78363dcff ("net: Convert NAPI gro list into a small hash
table.")' there is 8 hash buckets, which allows more flows to be held for
merging.  but MAX_GRO_SKBS, the total held skb for merging, is 8 skb still,
limit the hash table performance.

keep MAX_GRO_SKBS as 8 skb, but limit each hash list length to 8 skb, not
the total 8 skb

Signed-off-by: Li RongQing <lirongqing@baidu.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

r8169: fix runtime suspend

When runtime-suspending we configure WoL w/o touching saved_wolopts.
If saved_wolopts == 0 we would power down the PHY in this case what's
wrong. Therefore we have to check the actual chip WoL settings here.

Fixes: 433f9d0ddcc6 ("r8169: improve saved_wolopts handling")
Signed-off-by: Heiner Kallweit <hkallweit1@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: ipv4: fix drop handling in ip_list_rcv() and ip_list_rcv_finish()

Since callees (ip_rcv_core() and ip_rcv_finish_core()) might free or steal
 the skb, we can't use the list_cut_before() method; we can't even do a
 list_del(&skb->list) in the drop case, because skb might have already been
 freed and reused.
So instead, take each skb off the source list before processing, and add it
 to the sublist afterwards if it wasn't freed or stolen.

Fixes: 5fa12739a53d net: ipv4: listify ip_rcv_finish
Fixes: 17266ee93984 net: ipv4: listified version of ip_rcv
Signed-off-by: Edward Cree <ecree@solarflare.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

cxgb4: Add support to read actual provisioned resources

In highly constrained resources environments (like the 124VF
T5 and 248VF T6 configurations), PF4 may not have very many
resources at all and we need to adapt to whatever we've been
allocated, this patch adds support to get the provisioned
resources.

Signed-off-by: Casey Leedom <leedom@chelsio.com>
Signed-off-by: Ganesh Goudar <ganeshgr@chelsio.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

epic100: remove redundant variable 'irq'

Variable 'irq' is being assigned but is never used hence it is
and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'irq' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

sfc: remove redundant variable old_vlan

Variable old_vlan is being assigned but is never used hence it is
and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'old_vlan' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

qed: remove redundant pointer 'name'

Pointer 'name' is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'name' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ethernet: micrel: remove redundant pointer 'info'

Pointer 'info' is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'info' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: hinic: remove redundant pointer pfhwdev

Pointer pfhwdev is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'pfhwdev' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: hns3: remove redundant variable 'protocol'

Variable 'protocol' is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'protocol' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: ethernet: gianfar_ethtool: remove redundant variable last_rule_idx

Variable last_rule_idx is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'last_rule_idx' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Acked-by: Claudiu Manoil <claudiu.manoil@nxp.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: fec: remove redundant variable 'inc'

Variable 'inc' is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'inc' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Acked-by: Fugang Duan <fugang.duan@nxp.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

cnic: remove redundant pointer req and variable func

Pointer req and variable func are being assigned but are never used
hence they are redundant and can be removed.

Cleans up clang warnings:
warning: variable 'req' set but not used [-Wunused-but-set-variable]
warning: variable 'func' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: bgmac: remove redundant variable 'freed'

Variable 'freed' is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'freed' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: ethernet: nb8800: remove redundant pointer rxd

Pointer rxd is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'rxb' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: alx: remove redundant variable old_duplex

Variable old_duplex is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'old_duplex' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: alteon: acenic: remove redundant pointer rxdesc

Pointer rxdesc is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'rxdesc' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: dsa: bcm_sf2: remove redundant variable off

Variable 'off' is being assigned but is never used hence it is
redundant and can be removed.

Cleans up clang warning:
warning: variable 'off' set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

Merge branch 'Scheduled-packet-Transmission-ETF'

Jesus Sanchez-Palencia says:

====================
Scheduled packet Transmission: ETF

Changes since v1:
  - moved struct sock_txtime from socket.h to uapi net_tstamp.h;
  - sk_clockid was changed from u16 to u8;
  - sk_txtime_flags was changed from u16 to a u8 bit field in struct sock;
  - the socket option flags are now validated in sock_setsockopt();
  - added SO_EE_ORIGIN_TXTIME;
  - sockc.transmit_time is now initialized from all IPv4 Tx paths;
  - added support for the IPv6 Tx path;

Overview
========

This work consists of a set of kernel interfaces that can be used by
applications that require (time-based) Scheduled Tx of packets.
It is comprised by 3 new components to the kernel:

  - SO_TXTIME: socket option + cmsg programming interfaces.

  - etf: the "earliest txtime first" qdisc, that provides per-queue
 TxTime-based scheduling. This has been renamed from 'tbs' to
 'etf' to better describe its functionality.

  - taprio: the "time-aware priority scheduler" qdisc, that provides
    per-port Time-Aware scheduling;

This patchset is providing the first 2 components, which have been
developed for longer. The taprio qdisc will be shared as an RFC separately
(shortly).

Note that this series is a follow up of the "Time based packet
transmission" RFCv3 [1].

etf (formerly known as 'tbs')
=============================

For applications/systems that the concept of time slices isn't precise
enough, the etf qdisc allows applications to control the instant when
a packet should leave the network controller. When used in conjunction
with taprio, it can also be used in case the application needs to
control with greater guarantee the offset into each time slice a packet
will be sent. Another use case of etf, is when only a small number of
applications on a system are time sensitive, so it can then be used
with a more traditional root qdisc (like mqprio).

The etf qdisc is designed so it buffers packets until a configurable
time before their deadline (Tx time). The qdisc uses a rbtree internally
so the buffered packets are always 'ordered' by their txtime (deadline)
and will be dequeued following the earliest txtime first.

It relies on the SO_TXTIME API set for receiving the per-packet timestamp
(txtime) as well as the config flags for each socket: the clockid to be
used as a reference, if the expected mode of txtime for that socket is
deadline or strict mode, and if packet drops should be reported on the
socket's error queue or not.

The qdisc will drop any packets with a Tx time in the past, or if a
packet expires while waiting for being dequeued. Drops can be reported
as errors back to userspace through the socket's error queue.

Example configuration:

$ tc qdisc add dev enp2s0 parent 100:1 etf offload delta 200000 \
            clockid CLOCK_TAI

Here, the Qdisc will use HW offload for the txtime control.
Packets will be dequeued by the qdisc "delta" (200000) nanoseconds before
their transmission time. Because this will be using HW offload and
since dynamic clocks are not supported by hrtimers, the system clock
and the PHC clock must be synchronized for this mode to behave as expected.

A more complete example can be found here, with instructions of how to
test it:

https://gist.github.com/jeez/bd3afeff081ba64a695008dd8215866f [2]

Note that we haven't modified the qdisc so it uses a timerqueue because
the modification needed was increasing the number of cachelines of a sk_buff.

This series is also hosted on github and can be found at [3].
The companion iproute2 patches can be found at [4].

[1] https://patchwork.ozlabs.org/cover/882342/

[2] github doesn't make it clear, but the gist can be cloned like this:
$ git clone https://gist.github.com/jeez/bd3afeff081ba64a695008dd8215866f scheduled-tx-tests

[3] https://github.com/jeez/linux/tree/etf-v2

[4] https://github.com/jeez/iproute2/tree/etf-v2
====================

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/sched: Make etf report drops on error_queue

Use the socket error queue for reporting dropped packets if the
socket has enabled that feature through the SO_TXTIME API.

Packets are dropped either on enqueue() if they aren't accepted by the
qdisc or on dequeue() if the system misses their deadline. Those are
reported as different errors so applications can react accordingly.

Userspace can retrieve the errors through the socket error queue and the
corresponding cmsg interfaces. A struct sock_extended_err* is used for
returning the error data, and the packet's timestamp can be retrieved by
adding both ee_data and ee_info fields as e.g.:

    ((__u64) serr->ee_data << 32) + serr->ee_info

This feature is disabled by default and must be explicitly enabled by
applications. Enabling it can bring some overhead for the Tx cycles
of the application.

Signed-off-by: Jesus Sanchez-Palencia <jesus.sanchez-palencia@intel.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

igb: Add support for ETF offload

Implement HW offload support for SO_TXTIME through igb's Launchtime
feature. This is done by extending igb_setup_tc() so it supports
TC_SETUP_QDISC_ETF and configuring i210 so time based transmit
arbitration is enabled.

The FQTSS transmission mode added before is extended so strict
priority (SP) queues wait for stream reservation (SR) ones.
igb_config_tx_modes() is extended so it can support enabling/disabling
Launchtime following the previous approach used for the credit-based
shaper (CBS).

As the previous flow, FQTSS transmission mode is enabled automatically
by the driver once Launchtime (or CBS, as before) is enabled.
Similarly, it's automatically disabled when the feature is disabled
for the last queue that had it setup on.

The driver just consumes the transmit times from the skbuffs directly,
so no special handling is done in case an 'invalid' time is provided.
We assume this has been handled by the ETF qdisc already.

Signed-off-by: Jesus Sanchez-Palencia <jesus.sanchez-palencia@intel.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

igb: Only call skb_tx_timestamp after descriptors are ready

Currently, skb_tx_timestamp() is being called before the Tx
descriptors are prepared in igb_xmit_frame_ring(), which happens
during either the igb_tso() or igb_tx_csum() calls.

Given that now the skb->tstamp might be used to carry the timestamp
for SO_TXTIME, we must only call skb_tx_timestamp() after the
information has been copied into the Tx descriptors.

Signed-off-by: Jesus Sanchez-Palencia <jesus.sanchez-palencia@intel.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

igb: Refactor igb_offload_cbs()

Split code into a separate function (igb_offload_apply()) that will be
used by ETF offload implementation.

Signed-off-by: Jesus Sanchez-Palencia <jesus.sanchez-palencia@intel.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

igb: Only change Tx arbitration when CBS is on

Currently the data transmission arbitration algorithm - DataTranARB
field on TQAVCTRL reg - is always set to CBS when the Tx mode is
changed from legacy to 'Qav' mode.

Make that configuration a bit more granular in preparation for the
upcoming Launchtime enabling patches, since CBS and Launchtime can be
enabled separately. That is achieved by moving the DataTranARB setup
to igb_config_tx_modes() instead.

Similarly, when disabling CBS we must check if it has been disabled
for all queues, and clear the DataTranARB accordingly.

Signed-off-by: Jesus Sanchez-Palencia <jesus.sanchez-palencia@intel.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

igb: Refactor igb_configure_cbs()

Make this function retrieve what it needs from the Tx ring being
addressed since it already relies on what had been saved on it before.
Also, since this function will be used by the upcoming Launchtime
patches rename it to better reflect its intention. Note that
Launchtime is not part of what 802.1Qav specifies, but the i210
datasheet refers to this set of functionality as "Qav Transmission
Mode".

Here we also perform a tiny refactor at is_any_cbs_enabled(), and add
further documentation to igb_setup_tx_mode().

Signed-off-by: Jesus Sanchez-Palencia <jesus.sanchez-palencia@intel.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/sched: Add HW offloading capability to ETF

Add infra so etf qdisc supports HW offload of time-based transmission.

For hw offload, the time sorted list is still used, so packets are
dequeued always in order of txtime.

Example:

$ tc qdisc replace dev enp2s0 parent root handle 100 mqprio num_tc 3 \
           map 2 2 1 0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 queues 1@0 1@1 2@2 hw 0

$ tc qdisc add dev enp2s0 parent 100:1 etf offload delta 100000 \
   clockid CLOCK_REALTIME

In this example, the Qdisc will use HW offload for the control of the
transmission time through the network adapter. The hrtimer used for
packets scheduling inside the qdisc will use the clockid CLOCK_REALTIME
as reference and packets leave the Qdisc "delta" (100000) nanoseconds
before their transmission time. Because this will be using HW offload and
since dynamic clocks are not supported by the hrtimer, the system clock
and the PHC clock must be synchronized for this mode to behave as
expected.

Signed-off-by: Jesus Sanchez-Palencia <jesus.sanchez-palencia@intel.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>