kernel/bpf/cgroup.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Functions to manage eBPF programs attached to cgroups
   4  *
   5  * Copyright (c) 2016 Daniel Mack
   6  */
   7
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/atomic.h>
  10 #include <linux/cgroup.h>
  11 #include <linux/filter.h>
  12 #include <linux/slab.h>
  13 #include <linux/sysctl.h>
  14 #include <linux/string.h>
  15 #include <linux/bpf.h>
  16 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  17 #include <net/sock.h>
  18 #include <net/bpf_sk_storage.h>
  19
  20 #include "../cgroup/cgroup-internal.h"
  21
  22 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cgroup_bpf_enabled_key);
  23 EXPORT_SYMBOL(cgroup_bpf_enabled_key);
  24
  25 void cgroup_bpf_offline(struct cgroup *cgrp)
  26 {
  27         cgroup_get(cgrp);
  28         percpu_ref_kill(&cgrp->bpf.refcnt);
  29 }
  30
  31 static void bpf_cgroup_storages_free(struct bpf_cgroup_storage *storages[])
  32 {
  33         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  34
  35         for_each_cgroup_storage_type(stype)
  36                 bpf_cgroup_storage_free(storages[stype]);
  37 }
  38
  39 static int bpf_cgroup_storages_alloc(struct bpf_cgroup_storage *storages[],
  40                                      struct bpf_cgroup_storage *new_storages[],
  41                                      enum bpf_attach_type type,
  42                                      struct bpf_prog *prog,
  43                                      struct cgroup *cgrp)
  44 {
  45         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  46         struct bpf_cgroup_storage_key key;
  47         struct bpf_map *map;
  48
  49         key.cgroup_inode_id = cgroup_id(cgrp);
  50         key.attach_type = type;
  51
  52         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
  53                 map = prog->aux->cgroup_storage[stype];
  54                 if (!map)
  55                         continue;
  56
  57                 storages[stype] = cgroup_storage_lookup((void *)map, &key, false);
  58                 if (storages[stype])
  59                         continue;
  60
  61                 storages[stype] = bpf_cgroup_storage_alloc(prog, stype);
  62                 if (IS_ERR(storages[stype])) {
  63                         bpf_cgroup_storages_free(new_storages);
  64                         return -ENOMEM;
  65                 }
  66
  67                 new_storages[stype] = storages[stype];
  68         }
  69
  70         return 0;
  71 }
  72
  73 static void bpf_cgroup_storages_assign(struct bpf_cgroup_storage *dst[],
  74                                        struct bpf_cgroup_storage *src[])
  75 {
  76         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  77
  78         for_each_cgroup_storage_type(stype)
  79                 dst[stype] = src[stype];
  80 }
  81
  82 static void bpf_cgroup_storages_link(struct bpf_cgroup_storage *storages[],
  83                                      struct cgroup *cgrp,
  84                                      enum bpf_attach_type attach_type)
  85 {
  86         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
  87
  88         for_each_cgroup_storage_type(stype)
  89                 bpf_cgroup_storage_link(storages[stype], cgrp, attach_type);
  90 }
  91
  92 /* Called when bpf_cgroup_link is auto-detached from dying cgroup.
  93  * It drops cgroup and bpf_prog refcounts, and marks bpf_link as defunct. It
  94  * doesn't free link memory, which will eventually be done by bpf_link's
  95  * release() callback, when its last FD is closed.
  96  */
  97 static void bpf_cgroup_link_auto_detach(struct bpf_cgroup_link *link)
  98 {
  99         cgroup_put(link->cgroup);
 100         link->cgroup = NULL;
 101 }
 102
 103 /**
 104  * cgroup_bpf_release() - put references of all bpf programs and
 105  *                        release all cgroup bpf data
 106  * @work: work structure embedded into the cgroup to modify
 107  */
 108 static void cgroup_bpf_release(struct work_struct *work)
 109 {
 110         struct cgroup *p, *cgrp = container_of(work, struct cgroup,
 111                                                bpf.release_work);
 112         struct bpf_prog_array *old_array;
 113         struct list_head *storages = &cgrp->bpf.storages;
 114         struct bpf_cgroup_storage *storage, *stmp;
 115
 116         unsigned int type;
 117
 118         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 119
 120         for (type = 0; type < ARRAY_SIZE(cgrp->bpf.progs); type++) {
 121                 struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 122                 struct bpf_prog_list *pl, *pltmp;
 123
 124                 list_for_each_entry_safe(pl, pltmp, progs, node) {
 125                         list_del(&pl->node);
 126                         if (pl->prog)
 127                                 bpf_prog_put(pl->prog);
 128                         if (pl->link)
 129                                 bpf_cgroup_link_auto_detach(pl->link);
 130                         kfree(pl);
 131                         static_branch_dec(&cgroup_bpf_enabled_key);
 132                 }
 133                 old_array = rcu_dereference_protected(
 134                                 cgrp->bpf.effective[type],
 135                                 lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 136                 bpf_prog_array_free(old_array);
 137         }
 138
 139         list_for_each_entry_safe(storage, stmp, storages, list_cg) {
 140                 bpf_cgroup_storage_unlink(storage);
 141                 bpf_cgroup_storage_free(storage);
 142         }
 143
 144         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 145
 146         for (p = cgroup_parent(cgrp); p; p = cgroup_parent(p))
 147                 cgroup_bpf_put(p);
 148
 149         percpu_ref_exit(&cgrp->bpf.refcnt);
 150         cgroup_put(cgrp);
 151 }
 152
 153 /**
 154  * cgroup_bpf_release_fn() - callback used to schedule releasing
 155  *                           of bpf cgroup data
 156  * @ref: percpu ref counter structure
 157  */
 158 static void cgroup_bpf_release_fn(struct percpu_ref *ref)
 159 {
 160         struct cgroup *cgrp = container_of(ref, struct cgroup, bpf.refcnt);
 161
 162         INIT_WORK(&cgrp->bpf.release_work, cgroup_bpf_release);
 163         queue_work(system_wq, &cgrp->bpf.release_work);
 164 }
 165
 166 /* Get underlying bpf_prog of bpf_prog_list entry, regardless if it's through
 167  * link or direct prog.
 168  */
 169 static struct bpf_prog *prog_list_prog(struct bpf_prog_list *pl)
 170 {
 171         if (pl->prog)
 172                 return pl->prog;
 173         if (pl->link)
 174                 return pl->link->link.prog;
 175         return NULL;
 176 }
 177
 178 /* count number of elements in the list.
 179  * it's slow but the list cannot be long
 180  */
 181 static u32 prog_list_length(struct list_head *head)
 182 {
 183         struct bpf_prog_list *pl;
 184         u32 cnt = 0;
 185
 186         list_for_each_entry(pl, head, node) {
 187                 if (!prog_list_prog(pl))
 188                         continue;
 189                 cnt++;
 190         }
 191         return cnt;
 192 }
 193
 194 /* if parent has non-overridable prog attached,
 195  * disallow attaching new programs to the descendent cgroup.
 196  * if parent has overridable or multi-prog, allow attaching
 197  */
 198 static bool hierarchy_allows_attach(struct cgroup *cgrp,
 199                                     enum bpf_attach_type type)
 200 {
 201         struct cgroup *p;
 202
 203         p = cgroup_parent(cgrp);
 204         if (!p)
 205                 return true;
 206         do {
 207                 u32 flags = p->bpf.flags[type];
 208                 u32 cnt;
 209
 210                 if (flags & BPF_F_ALLOW_MULTI)
 211                         return true;
 212                 cnt = prog_list_length(&p->bpf.progs[type]);
 213                 WARN_ON_ONCE(cnt > 1);
 214                 if (cnt == 1)
 215                         return !!(flags & BPF_F_ALLOW_OVERRIDE);
 216                 p = cgroup_parent(p);
 217         } while (p);
 218         return true;
 219 }
 220
 221 /* compute a chain of effective programs for a given cgroup:
 222  * start from the list of programs in this cgroup and add
 223  * all parent programs.
 224  * Note that parent's F_ALLOW_OVERRIDE-type program is yielding
 225  * to programs in this cgroup
 226  */
 227 static int compute_effective_progs(struct cgroup *cgrp,
 228                                    enum bpf_attach_type type,
 229                                    struct bpf_prog_array **array)
 230 {
 231         struct bpf_prog_array_item *item;
 232         struct bpf_prog_array *progs;
 233         struct bpf_prog_list *pl;
 234         struct cgroup *p = cgrp;
 235         int cnt = 0;
 236
 237         /* count number of effective programs by walking parents */
 238         do {
 239                 if (cnt == 0 || (p->bpf.flags[type] & BPF_F_ALLOW_MULTI))
 240                         cnt += prog_list_length(&p->bpf.progs[type]);
 241                 p = cgroup_parent(p);
 242         } while (p);
 243
 244         progs = bpf_prog_array_alloc(cnt, GFP_KERNEL);
 245         if (!progs)
 246                 return -ENOMEM;
 247
 248         /* populate the array with effective progs */
 249         cnt = 0;
 250         p = cgrp;
 251         do {
 252                 if (cnt > 0 && !(p->bpf.flags[type] & BPF_F_ALLOW_MULTI))
 253                         continue;
 254
 255                 list_for_each_entry(pl, &p->bpf.progs[type], node) {
 256                         if (!prog_list_prog(pl))
 257                                 continue;
 258
 259                         item = &progs->items[cnt];
 260                         item->prog = prog_list_prog(pl);
 261                         bpf_cgroup_storages_assign(item->cgroup_storage,
 262                                                    pl->storage);
 263                         cnt++;
 264                 }
 265         } while ((p = cgroup_parent(p)));
 266
 267         *array = progs;
 268         return 0;
 269 }
 270
 271 static void activate_effective_progs(struct cgroup *cgrp,
 272                                      enum bpf_attach_type type,
 273                                      struct bpf_prog_array *old_array)
 274 {
 275         old_array = rcu_replace_pointer(cgrp->bpf.effective[type], old_array,
 276                                         lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 277         /* free prog array after grace period, since __cgroup_bpf_run_*()
 278          * might be still walking the array
 279          */
 280         bpf_prog_array_free(old_array);
 281 }
 282
 283 /**
 284  * cgroup_bpf_inherit() - inherit effective programs from parent
 285  * @cgrp: the cgroup to modify
 286  */
 287 int cgroup_bpf_inherit(struct cgroup *cgrp)
 288 {
 289 /* has to use marco instead of const int, since compiler thinks
 290  * that array below is variable length
 291  */
 292 #define NR ARRAY_SIZE(cgrp->bpf.effective)
 293         struct bpf_prog_array *arrays[NR] = {};
 294         struct cgroup *p;
 295         int ret, i;
 296
 297         ret = percpu_ref_init(&cgrp->bpf.refcnt, cgroup_bpf_release_fn, 0,
 298                               GFP_KERNEL);
 299         if (ret)
 300                 return ret;
 301
 302         for (p = cgroup_parent(cgrp); p; p = cgroup_parent(p))
 303                 cgroup_bpf_get(p);
 304
 305         for (i = 0; i < NR; i++)
 306                 INIT_LIST_HEAD(&cgrp->bpf.progs[i]);
 307
 308         INIT_LIST_HEAD(&cgrp->bpf.storages);
 309
 310         for (i = 0; i < NR; i++)
 311                 if (compute_effective_progs(cgrp, i, &arrays[i]))
 312                         goto cleanup;
 313
 314         for (i = 0; i < NR; i++)
 315                 activate_effective_progs(cgrp, i, arrays[i]);
 316
 317         return 0;
 318 cleanup:
 319         for (i = 0; i < NR; i++)
 320                 bpf_prog_array_free(arrays[i]);
 321
 322         for (p = cgroup_parent(cgrp); p; p = cgroup_parent(p))
 323                 cgroup_bpf_put(p);
 324
 325         percpu_ref_exit(&cgrp->bpf.refcnt);
 326
 327         return -ENOMEM;
 328 }
 329
 330 static int update_effective_progs(struct cgroup *cgrp,
 331                                   enum bpf_attach_type type)
 332 {
 333         struct cgroup_subsys_state *css;
 334         int err;
 335
 336         /* allocate and recompute effective prog arrays */
 337         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 338                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 339
 340                 if (percpu_ref_is_zero(&desc->bpf.refcnt))
 341                         continue;
 342
 343                 err = compute_effective_progs(desc, type, &desc->bpf.inactive);
 344                 if (err)
 345                         goto cleanup;
 346         }
 347
 348         /* all allocations were successful. Activate all prog arrays */
 349         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 350                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 351
 352                 if (percpu_ref_is_zero(&desc->bpf.refcnt)) {
 353                         if (unlikely(desc->bpf.inactive)) {
 354                                 bpf_prog_array_free(desc->bpf.inactive);
 355                                 desc->bpf.inactive = NULL;
 356                         }
 357                         continue;
 358                 }
 359
 360                 activate_effective_progs(desc, type, desc->bpf.inactive);
 361                 desc->bpf.inactive = NULL;
 362         }
 363
 364         return 0;
 365
 366 cleanup:
 367         /* oom while computing effective. Free all computed effective arrays
 368          * since they were not activated
 369          */
 370         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 371                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 372
 373                 bpf_prog_array_free(desc->bpf.inactive);
 374                 desc->bpf.inactive = NULL;
 375         }
 376
 377         return err;
 378 }
 379
 380 #define BPF_CGROUP_MAX_PROGS 64
 381
 382 static struct bpf_prog_list *find_attach_entry(struct list_head *progs,
 383                                                struct bpf_prog *prog,
 384                                                struct bpf_cgroup_link *link,
 385                                                struct bpf_prog *replace_prog,
 386                                                bool allow_multi)
 387 {
 388         struct bpf_prog_list *pl;
 389
 390         /* single-attach case */
 391         if (!allow_multi) {
 392                 if (list_empty(progs))
 393                         return NULL;
 394                 return list_first_entry(progs, typeof(*pl), node);
 395         }
 396
 397         list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 398                 if (prog && pl->prog == prog && prog != replace_prog)
 399                         /* disallow attaching the same prog twice */
 400                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 401                 if (link && pl->link == link)
 402                         /* disallow attaching the same link twice */
 403                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 404         }
 405
 406         /* direct prog multi-attach w/ replacement case */
 407         if (replace_prog) {
 408                 list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 409                         if (pl->prog == replace_prog)
 410                                 /* a match found */
 411                                 return pl;
 412                 }
 413                 /* prog to replace not found for cgroup */
 414                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 415         }
 416
 417         return NULL;
 418 }
 419
 420 /**
 421  * __cgroup_bpf_attach() - Attach the program or the link to a cgroup, and
 422  *                         propagate the change to descendants
 423  * @cgrp: The cgroup which descendants to traverse
 424  * @prog: A program to attach
 425  * @link: A link to attach
 426  * @replace_prog: Previously attached program to replace if BPF_F_REPLACE is set
 427  * @type: Type of attach operation
 428  * @flags: Option flags
 429  *
 430  * Exactly one of @prog or @link can be non-null.
 431  * Must be called with cgroup_mutex held.
 432  */
 433 int __cgroup_bpf_attach(struct cgroup *cgrp,
 434                         struct bpf_prog *prog, struct bpf_prog *replace_prog,
 435                         struct bpf_cgroup_link *link,
 436                         enum bpf_attach_type type, u32 flags)
 437 {
 438         u32 saved_flags = (flags & (BPF_F_ALLOW_OVERRIDE | BPF_F_ALLOW_MULTI));
 439         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 440         struct bpf_prog *old_prog = NULL;
 441         struct bpf_cgroup_storage *storage[MAX_BPF_CGROUP_STORAGE_TYPE] = {};
 442         struct bpf_cgroup_storage *new_storage[MAX_BPF_CGROUP_STORAGE_TYPE] = {};
 443         struct bpf_prog_list *pl;
 444         int err;
 445
 446         if (((flags & BPF_F_ALLOW_OVERRIDE) && (flags & BPF_F_ALLOW_MULTI)) ||
 447             ((flags & BPF_F_REPLACE) && !(flags & BPF_F_ALLOW_MULTI)))
 448                 /* invalid combination */
 449                 return -EINVAL;
 450         if (link && (prog || replace_prog))
 451                 /* only either link or prog/replace_prog can be specified */
 452                 return -EINVAL;
 453         if (!!replace_prog != !!(flags & BPF_F_REPLACE))
 454                 /* replace_prog implies BPF_F_REPLACE, and vice versa */
 455                 return -EINVAL;
 456
 457         if (!hierarchy_allows_attach(cgrp, type))
 458                 return -EPERM;
 459
 460         if (!list_empty(progs) && cgrp->bpf.flags[type] != saved_flags)
 461                 /* Disallow attaching non-overridable on top
 462                  * of existing overridable in this cgroup.
 463                  * Disallow attaching multi-prog if overridable or none
 464                  */
 465                 return -EPERM;
 466
 467         if (prog_list_length(progs) >= BPF_CGROUP_MAX_PROGS)
 468                 return -E2BIG;
 469
 470         pl = find_attach_entry(progs, prog, link, replace_prog,
 471                                flags & BPF_F_ALLOW_MULTI);
 472         if (IS_ERR(pl))
 473                 return PTR_ERR(pl);
 474
 475         if (bpf_cgroup_storages_alloc(storage, new_storage, type,
 476                                       prog ? : link->link.prog, cgrp))
 477                 return -ENOMEM;
 478
 479         if (pl) {
 480                 old_prog = pl->prog;
 481         } else {
 482                 pl = kmalloc(sizeof(*pl), GFP_KERNEL);
 483                 if (!pl) {
 484                         bpf_cgroup_storages_free(new_storage);
 485                         return -ENOMEM;
 486                 }
 487                 list_add_tail(&pl->node, progs);
 488         }
 489
 490         pl->prog = prog;
 491         pl->link = link;
 492         bpf_cgroup_storages_assign(pl->storage, storage);
 493         cgrp->bpf.flags[type] = saved_flags;
 494
 495         err = update_effective_progs(cgrp, type);
 496         if (err)
 497                 goto cleanup;
 498
 499         if (old_prog)
 500                 bpf_prog_put(old_prog);
 501         else
 502                 static_branch_inc(&cgroup_bpf_enabled_key);
 503         bpf_cgroup_storages_link(new_storage, cgrp, type);
 504         return 0;
 505
 506 cleanup:
 507         if (old_prog) {
 508                 pl->prog = old_prog;
 509                 pl->link = NULL;
 510         }
 511         bpf_cgroup_storages_free(new_storage);
 512         if (!old_prog) {
 513                 list_del(&pl->node);
 514                 kfree(pl);
 515         }
 516         return err;
 517 }
 518
 519 /* Swap updated BPF program for given link in effective program arrays across
 520  * all descendant cgroups. This function is guaranteed to succeed.
 521  */
 522 static void replace_effective_prog(struct cgroup *cgrp,
 523                                    enum bpf_attach_type type,
 524                                    struct bpf_cgroup_link *link)
 525 {
 526         struct bpf_prog_array_item *item;
 527         struct cgroup_subsys_state *css;
 528         struct bpf_prog_array *progs;
 529         struct bpf_prog_list *pl;
 530         struct list_head *head;
 531         struct cgroup *cg;
 532         int pos;
 533
 534         css_for_each_descendant_pre(css, &cgrp->self) {
 535                 struct cgroup *desc = container_of(css, struct cgroup, self);
 536
 537                 if (percpu_ref_is_zero(&desc->bpf.refcnt))
 538                         continue;
 539
 540                 /* find position of link in effective progs array */
 541                 for (pos = 0, cg = desc; cg; cg = cgroup_parent(cg)) {
 542                         if (pos && !(cg->bpf.flags[type] & BPF_F_ALLOW_MULTI))
 543                                 continue;
 544
 545                         head = &cg->bpf.progs[type];
 546                         list_for_each_entry(pl, head, node) {
 547                                 if (!prog_list_prog(pl))
 548                                         continue;
 549                                 if (pl->link == link)
 550                                         goto found;
 551                                 pos++;
 552                         }
 553                 }
 554 found:
 555                 BUG_ON(!cg);
 556                 progs = rcu_dereference_protected(
 557                                 desc->bpf.effective[type],
 558                                 lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 559                 item = &progs->items[pos];
 560                 WRITE_ONCE(item->prog, link->link.prog);
 561         }
 562 }
 563
 564 /**
 565  * __cgroup_bpf_replace() - Replace link's program and propagate the change
 566  *                          to descendants
 567  * @cgrp: The cgroup which descendants to traverse
 568  * @link: A link for which to replace BPF program
 569  * @type: Type of attach operation
 570  *
 571  * Must be called with cgroup_mutex held.
 572  */
 573 static int __cgroup_bpf_replace(struct cgroup *cgrp,
 574                                 struct bpf_cgroup_link *link,
 575                                 struct bpf_prog *new_prog)
 576 {
 577         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[link->type];
 578         struct bpf_prog *old_prog;
 579         struct bpf_prog_list *pl;
 580         bool found = false;
 581
 582         if (link->link.prog->type != new_prog->type)
 583                 return -EINVAL;
 584
 585         list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 586                 if (pl->link == link) {
 587                         found = true;
 588                         break;
 589                 }
 590         }
 591         if (!found)
 592                 return -ENOENT;
 593
 594         old_prog = xchg(&link->link.prog, new_prog);
 595         replace_effective_prog(cgrp, link->type, link);
 596         bpf_prog_put(old_prog);
 597         return 0;
 598 }
 599
 600 static int cgroup_bpf_replace(struct bpf_link *link, struct bpf_prog *new_prog,
 601                               struct bpf_prog *old_prog)
 602 {
 603         struct bpf_cgroup_link *cg_link;
 604         int ret;
 605
 606         cg_link = container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 607
 608         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 609         /* link might have been auto-released by dying cgroup, so fail */
 610         if (!cg_link->cgroup) {
 611                 ret = -ENOLINK;
 612                 goto out_unlock;
 613         }
 614         if (old_prog && link->prog != old_prog) {
 615                 ret = -EPERM;
 616                 goto out_unlock;
 617         }
 618         ret = __cgroup_bpf_replace(cg_link->cgroup, cg_link, new_prog);
 619 out_unlock:
 620         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 621         return ret;
 622 }
 623
 624 static struct bpf_prog_list *find_detach_entry(struct list_head *progs,
 625                                                struct bpf_prog *prog,
 626                                                struct bpf_cgroup_link *link,
 627                                                bool allow_multi)
 628 {
 629         struct bpf_prog_list *pl;
 630
 631         if (!allow_multi) {
 632                 if (list_empty(progs))
 633                         /* report error when trying to detach and nothing is attached */
 634                         return ERR_PTR(-ENOENT);
 635
 636                 /* to maintain backward compatibility NONE and OVERRIDE cgroups
 637                  * allow detaching with invalid FD (prog==NULL) in legacy mode
 638                  */
 639                 return list_first_entry(progs, typeof(*pl), node);
 640         }
 641
 642         if (!prog && !link)
 643                 /* to detach MULTI prog the user has to specify valid FD
 644                  * of the program or link to be detached
 645                  */
 646                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 647
 648         /* find the prog or link and detach it */
 649         list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 650                 if (pl->prog == prog && pl->link == link)
 651                         return pl;
 652         }
 653         return ERR_PTR(-ENOENT);
 654 }
 655
 656 /**
 657  * __cgroup_bpf_detach() - Detach the program or link from a cgroup, and
 658  *                         propagate the change to descendants
 659  * @cgrp: The cgroup which descendants to traverse
 660  * @prog: A program to detach or NULL
 661  * @prog: A link to detach or NULL
 662  * @type: Type of detach operation
 663  *
 664  * At most one of @prog or @link can be non-NULL.
 665  * Must be called with cgroup_mutex held.
 666  */
 667 int __cgroup_bpf_detach(struct cgroup *cgrp, struct bpf_prog *prog,
 668                         struct bpf_cgroup_link *link, enum bpf_attach_type type)
 669 {
 670         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 671         u32 flags = cgrp->bpf.flags[type];
 672         struct bpf_prog_list *pl;
 673         struct bpf_prog *old_prog;
 674         int err;
 675
 676         if (prog && link)
 677                 /* only one of prog or link can be specified */
 678                 return -EINVAL;
 679
 680         pl = find_detach_entry(progs, prog, link, flags & BPF_F_ALLOW_MULTI);
 681         if (IS_ERR(pl))
 682                 return PTR_ERR(pl);
 683
 684         /* mark it deleted, so it's ignored while recomputing effective */
 685         old_prog = pl->prog;
 686         pl->prog = NULL;
 687         pl->link = NULL;
 688
 689         err = update_effective_progs(cgrp, type);
 690         if (err)
 691                 goto cleanup;
 692
 693         /* now can actually delete it from this cgroup list */
 694         list_del(&pl->node);
 695         kfree(pl);
 696         if (list_empty(progs))
 697                 /* last program was detached, reset flags to zero */
 698                 cgrp->bpf.flags[type] = 0;
 699         if (old_prog)
 700                 bpf_prog_put(old_prog);
 701         static_branch_dec(&cgroup_bpf_enabled_key);
 702         return 0;
 703
 704 cleanup:
 705         /* restore back prog or link */
 706         pl->prog = old_prog;
 707         pl->link = link;
 708         return err;
 709 }
 710
 711 /* Must be called with cgroup_mutex held to avoid races. */
 712 int __cgroup_bpf_query(struct cgroup *cgrp, const union bpf_attr *attr,
 713                        union bpf_attr __user *uattr)
 714 {
 715         __u32 __user *prog_ids = u64_to_user_ptr(attr->query.prog_ids);
 716         enum bpf_attach_type type = attr->query.attach_type;
 717         struct list_head *progs = &cgrp->bpf.progs[type];
 718         u32 flags = cgrp->bpf.flags[type];
 719         struct bpf_prog_array *effective;
 720         struct bpf_prog *prog;
 721         int cnt, ret = 0, i;
 722
 723         effective = rcu_dereference_protected(cgrp->bpf.effective[type],
 724                                               lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
 725
 726         if (attr->query.query_flags & BPF_F_QUERY_EFFECTIVE)
 727                 cnt = bpf_prog_array_length(effective);
 728         else
 729                 cnt = prog_list_length(progs);
 730
 731         if (copy_to_user(&uattr->query.attach_flags, &flags, sizeof(flags)))
 732                 return -EFAULT;
 733         if (copy_to_user(&uattr->query.prog_cnt, &cnt, sizeof(cnt)))
 734                 return -EFAULT;
 735         if (attr->query.prog_cnt == 0 || !prog_ids || !cnt)
 736                 /* return early if user requested only program count + flags */
 737                 return 0;
 738         if (attr->query.prog_cnt < cnt) {
 739                 cnt = attr->query.prog_cnt;
 740                 ret = -ENOSPC;
 741         }
 742
 743         if (attr->query.query_flags & BPF_F_QUERY_EFFECTIVE) {
 744                 return bpf_prog_array_copy_to_user(effective, prog_ids, cnt);
 745         } else {
 746                 struct bpf_prog_list *pl;
 747                 u32 id;
 748
 749                 i = 0;
 750                 list_for_each_entry(pl, progs, node) {
 751                         prog = prog_list_prog(pl);
 752                         id = prog->aux->id;
 753                         if (copy_to_user(prog_ids + i, &id, sizeof(id)))
 754                                 return -EFAULT;
 755                         if (++i == cnt)
 756                                 break;
 757                 }
 758         }
 759         return ret;
 760 }
 761
 762 int cgroup_bpf_prog_attach(const union bpf_attr *attr,
 763                            enum bpf_prog_type ptype, struct bpf_prog *prog)
 764 {
 765         struct bpf_prog *replace_prog = NULL;
 766         struct cgroup *cgrp;
 767         int ret;
 768
 769         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->target_fd);
 770         if (IS_ERR(cgrp))
 771                 return PTR_ERR(cgrp);
 772
 773         if ((attr->attach_flags & BPF_F_ALLOW_MULTI) &&
 774             (attr->attach_flags & BPF_F_REPLACE)) {
 775                 replace_prog = bpf_prog_get_type(attr->replace_bpf_fd, ptype);
 776                 if (IS_ERR(replace_prog)) {
 777                         cgroup_put(cgrp);
 778                         return PTR_ERR(replace_prog);
 779                 }
 780         }
 781
 782         ret = cgroup_bpf_attach(cgrp, prog, replace_prog, NULL,
 783                                 attr->attach_type, attr->attach_flags);
 784
 785         if (replace_prog)
 786                 bpf_prog_put(replace_prog);
 787         cgroup_put(cgrp);
 788         return ret;
 789 }
 790
 791 int cgroup_bpf_prog_detach(const union bpf_attr *attr, enum bpf_prog_type ptype)
 792 {
 793         struct bpf_prog *prog;
 794         struct cgroup *cgrp;
 795         int ret;
 796
 797         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->target_fd);
 798         if (IS_ERR(cgrp))
 799                 return PTR_ERR(cgrp);
 800
 801         prog = bpf_prog_get_type(attr->attach_bpf_fd, ptype);
 802         if (IS_ERR(prog))
 803                 prog = NULL;
 804
 805         ret = cgroup_bpf_detach(cgrp, prog, attr->attach_type);
 806         if (prog)
 807                 bpf_prog_put(prog);
 808
 809         cgroup_put(cgrp);
 810         return ret;
 811 }
 812
 813 static void bpf_cgroup_link_release(struct bpf_link *link)
 814 {
 815         struct bpf_cgroup_link *cg_link =
 816                 container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 817         struct cgroup *cg;
 818
 819         /* link might have been auto-detached by dying cgroup already,
 820          * in that case our work is done here
 821          */
 822         if (!cg_link->cgroup)
 823                 return;
 824
 825         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 826
 827         /* re-check cgroup under lock again */
 828         if (!cg_link->cgroup) {
 829                 mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 830                 return;
 831         }
 832
 833         WARN_ON(__cgroup_bpf_detach(cg_link->cgroup, NULL, cg_link,
 834                                     cg_link->type));
 835
 836         cg = cg_link->cgroup;
 837         cg_link->cgroup = NULL;
 838
 839         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 840
 841         cgroup_put(cg);
 842 }
 843
 844 static void bpf_cgroup_link_dealloc(struct bpf_link *link)
 845 {
 846         struct bpf_cgroup_link *cg_link =
 847                 container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 848
 849         kfree(cg_link);
 850 }
 851
 852 static int bpf_cgroup_link_detach(struct bpf_link *link)
 853 {
 854         bpf_cgroup_link_release(link);
 855
 856         return 0;
 857 }
 858
 859 static void bpf_cgroup_link_show_fdinfo(const struct bpf_link *link,
 860                                         struct seq_file *seq)
 861 {
 862         struct bpf_cgroup_link *cg_link =
 863                 container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 864         u64 cg_id = 0;
 865
 866         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 867         if (cg_link->cgroup)
 868                 cg_id = cgroup_id(cg_link->cgroup);
 869         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 870
 871         seq_printf(seq,
 872                    "cgroup_id:\t%llu\n"
 873                    "attach_type:\t%d\n",
 874                    cg_id,
 875                    cg_link->type);
 876 }
 877
 878 static int bpf_cgroup_link_fill_link_info(const struct bpf_link *link,
 879                                           struct bpf_link_info *info)
 880 {
 881         struct bpf_cgroup_link *cg_link =
 882                 container_of(link, struct bpf_cgroup_link, link);
 883         u64 cg_id = 0;
 884
 885         mutex_lock(&cgroup_mutex);
 886         if (cg_link->cgroup)
 887                 cg_id = cgroup_id(cg_link->cgroup);
 888         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
 889
 890         info->cgroup.cgroup_id = cg_id;
 891         info->cgroup.attach_type = cg_link->type;
 892         return 0;
 893 }
 894
 895 static const struct bpf_link_ops bpf_cgroup_link_lops = {
 896         .release = bpf_cgroup_link_release,
 897         .dealloc = bpf_cgroup_link_dealloc,
 898         .detach = bpf_cgroup_link_detach,
 899         .update_prog = cgroup_bpf_replace,
 900         .show_fdinfo = bpf_cgroup_link_show_fdinfo,
 901         .fill_link_info = bpf_cgroup_link_fill_link_info,
 902 };
 903
 904 int cgroup_bpf_link_attach(const union bpf_attr *attr, struct bpf_prog *prog)
 905 {
 906         struct bpf_link_primer link_primer;
 907         struct bpf_cgroup_link *link;
 908         struct cgroup *cgrp;
 909         int err;
 910
 911         if (attr->link_create.flags)
 912                 return -EINVAL;
 913
 914         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->link_create.target_fd);
 915         if (IS_ERR(cgrp))
 916                 return PTR_ERR(cgrp);
 917
 918         link = kzalloc(sizeof(*link), GFP_USER);
 919         if (!link) {
 920                 err = -ENOMEM;
 921                 goto out_put_cgroup;
 922         }
 923         bpf_link_init(&link->link, BPF_LINK_TYPE_CGROUP, &bpf_cgroup_link_lops,
 924                       prog);
 925         link->cgroup = cgrp;
 926         link->type = attr->link_create.attach_type;
 927
 928         err  = bpf_link_prime(&link->link, &link_primer);
 929         if (err) {
 930                 kfree(link);
 931                 goto out_put_cgroup;
 932         }
 933
 934         err = cgroup_bpf_attach(cgrp, NULL, NULL, link, link->type,
 935                                 BPF_F_ALLOW_MULTI);
 936         if (err) {
 937                 bpf_link_cleanup(&link_primer);
 938                 goto out_put_cgroup;
 939         }
 940
 941         return bpf_link_settle(&link_primer);
 942
 943 out_put_cgroup:
 944         cgroup_put(cgrp);
 945         return err;
 946 }
 947
 948 int cgroup_bpf_prog_query(const union bpf_attr *attr,
 949                           union bpf_attr __user *uattr)
 950 {
 951         struct cgroup *cgrp;
 952         int ret;
 953
 954         cgrp = cgroup_get_from_fd(attr->query.target_fd);
 955         if (IS_ERR(cgrp))
 956                 return PTR_ERR(cgrp);
 957
 958         ret = cgroup_bpf_query(cgrp, attr, uattr);
 959
 960         cgroup_put(cgrp);
 961         return ret;
 962 }
 963
 964 /**
 965  * __cgroup_bpf_run_filter_skb() - Run a program for packet filtering
 966  * @sk: The socket sending or receiving traffic
 967  * @skb: The skb that is being sent or received
 968  * @type: The type of program to be exectuted
 969  *
 970  * If no socket is passed, or the socket is not of type INET or INET6,
 971  * this function does nothing and returns 0.
 972  *
 973  * The program type passed in via @type must be suitable for network
 974  * filtering. No further check is performed to assert that.
 975  *
 976  * For egress packets, this function can return:
 977  *   NET_XMIT_SUCCESS    (0)    - continue with packet output
 978  *   NET_XMIT_DROP       (1)    - drop packet and notify TCP to call cwr
 979  *   NET_XMIT_CN         (2)    - continue with packet output and notify TCP
 980  *                                to call cwr
 981  *   -EPERM                     - drop packet
 982  *
 983  * For ingress packets, this function will return -EPERM if any
 984  * attached program was found and if it returned != 1 during execution.
 985  * Otherwise 0 is returned.
 986  */
 987 int __cgroup_bpf_run_filter_skb(struct sock *sk,
 988                                 struct sk_buff *skb,
 989                                 enum bpf_attach_type type)
 990 {
 991         unsigned int offset = skb->data - skb_network_header(skb);
 992         struct sock *save_sk;
 993         void *saved_data_end;
 994         struct cgroup *cgrp;
 995         int ret;
 996
 997         if (!sk || !sk_fullsock(sk))
 998                 return 0;
 999
1000         if (sk->sk_family != AF_INET && sk->sk_family != AF_INET6)
1001                 return 0;
1002
1003         cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1004         save_sk = skb->sk;
1005         skb->sk = sk;
1006         __skb_push(skb, offset);
1007
1008         /* compute pointers for the bpf prog */
1009         bpf_compute_and_save_data_end(skb, &saved_data_end);
1010
1011         if (type == BPF_CGROUP_INET_EGRESS) {
1012                 ret = BPF_PROG_CGROUP_INET_EGRESS_RUN_ARRAY(
1013                         cgrp->bpf.effective[type], skb, __bpf_prog_run_save_cb);
1014         } else {
1015                 ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], skb,
1016                                           __bpf_prog_run_save_cb);
1017                 ret = (ret == 1 ? 0 : -EPERM);
1018         }
1019         bpf_restore_data_end(skb, saved_data_end);
1020         __skb_pull(skb, offset);
1021         skb->sk = save_sk;
1022
1023         return ret;
1024 }
1025 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_skb);
1026
1027 /**
1028  * __cgroup_bpf_run_filter_sk() - Run a program on a sock
1029  * @sk: sock structure to manipulate
1030  * @type: The type of program to be exectuted
1031  *
1032  * socket is passed is expected to be of type INET or INET6.
1033  *
1034  * The program type passed in via @type must be suitable for sock
1035  * filtering. No further check is performed to assert that.
1036  *
1037  * This function will return %-EPERM if any if an attached program was found
1038  * and if it returned != 1 during execution. In all other cases, 0 is returned.
1039  */
1040 int __cgroup_bpf_run_filter_sk(struct sock *sk,
1041                                enum bpf_attach_type type)
1042 {
1043         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1044         int ret;
1045
1046         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], sk, BPF_PROG_RUN);
1047         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
1048 }
1049 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sk);
1050
1051 /**
1052  * __cgroup_bpf_run_filter_sock_addr() - Run a program on a sock and
1053  *                                       provided by user sockaddr
1054  * @sk: sock struct that will use sockaddr
1055  * @uaddr: sockaddr struct provided by user
1056  * @type: The type of program to be exectuted
1057  * @t_ctx: Pointer to attach type specific context
1058  *
1059  * socket is expected to be of type INET or INET6.
1060  *
1061  * This function will return %-EPERM if an attached program is found and
1062  * returned value != 1 during execution. In all other cases, 0 is returned.
1063  */
1064 int __cgroup_bpf_run_filter_sock_addr(struct sock *sk,
1065                                       struct sockaddr *uaddr,
1066                                       enum bpf_attach_type type,
1067                                       void *t_ctx)
1068 {
1069         struct bpf_sock_addr_kern ctx = {
1070                 .sk = sk,
1071                 .uaddr = uaddr,
1072                 .t_ctx = t_ctx,
1073         };
1074         struct sockaddr_storage unspec;
1075         struct cgroup *cgrp;
1076         int ret;
1077
1078         /* Check socket family since not all sockets represent network
1079          * endpoint (e.g. AF_UNIX).
1080          */
1081         if (sk->sk_family != AF_INET && sk->sk_family != AF_INET6)
1082                 return 0;
1083
1084         if (!ctx.uaddr) {
1085                 memset(&unspec, 0, sizeof(unspec));
1086                 ctx.uaddr = (struct sockaddr *)&unspec;
1087         }
1088
1089         cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1090         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], &ctx, BPF_PROG_RUN);
1091
1092         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sock_addr);
1095
1096 /**
1097  * __cgroup_bpf_run_filter_sock_ops() - Run a program on a sock
1098  * @sk: socket to get cgroup from
1099  * @sock_ops: bpf_sock_ops_kern struct to pass to program. Contains
1100  * sk with connection information (IP addresses, etc.) May not contain
1101  * cgroup info if it is a req sock.
1102  * @type: The type of program to be exectuted
1103  *
1104  * socket passed is expected to be of type INET or INET6.
1105  *
1106  * The program type passed in via @type must be suitable for sock_ops
1107  * filtering. No further check is performed to assert that.
1108  *
1109  * This function will return %-EPERM if any if an attached program was found
1110  * and if it returned != 1 during execution. In all other cases, 0 is returned.
1111  */
1112 int __cgroup_bpf_run_filter_sock_ops(struct sock *sk,
1113                                      struct bpf_sock_ops_kern *sock_ops,
1114                                      enum bpf_attach_type type)
1115 {
1116         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1117         int ret;
1118
1119         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], sock_ops,
1120                                  BPF_PROG_RUN);
1121         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL(__cgroup_bpf_run_filter_sock_ops);
1124
1125 int __cgroup_bpf_check_dev_permission(short dev_type, u32 major, u32 minor,
1126                                       short access, enum bpf_attach_type type)
1127 {
1128         struct cgroup *cgrp;
1129         struct bpf_cgroup_dev_ctx ctx = {
1130                 .access_type = (access << 16) | dev_type,
1131                 .major = major,
1132                 .minor = minor,
1133         };
1134         int allow = 1;
1135
1136         rcu_read_lock();
1137         cgrp = task_dfl_cgroup(current);
1138         allow = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], &ctx,
1139                                    BPF_PROG_RUN);
1140         rcu_read_unlock();
1141
1142         return !allow;
1143 }
1144
1145 static const struct bpf_func_proto *
1146 cgroup_base_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
1147 {
1148         switch (func_id) {
1149         case BPF_FUNC_get_current_uid_gid:
1150                 return &bpf_get_current_uid_gid_proto;
1151         case BPF_FUNC_get_local_storage:
1152                 return &bpf_get_local_storage_proto;
1153         case BPF_FUNC_get_current_cgroup_id:
1154                 return &bpf_get_current_cgroup_id_proto;
1155         case BPF_FUNC_perf_event_output:
1156                 return &bpf_event_output_data_proto;
1157         default:
1158                 return bpf_base_func_proto(func_id);
1159         }
1160 }
1161
1162 static const struct bpf_func_proto *
1163 cgroup_dev_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
1164 {
1165         return cgroup_base_func_proto(func_id, prog);
1166 }
1167
1168 static bool cgroup_dev_is_valid_access(int off, int size,
1169                                        enum bpf_access_type type,
1170                                        const struct bpf_prog *prog,
1171                                        struct bpf_insn_access_aux *info)
1172 {
1173         const int size_default = sizeof(__u32);
1174
1175         if (type == BPF_WRITE)
1176                 return false;
1177
1178         if (off < 0 || off + size > sizeof(struct bpf_cgroup_dev_ctx))
1179                 return false;
1180         /* The verifier guarantees that size > 0. */
1181         if (off % size != 0)
1182                 return false;
1183
1184         switch (off) {
1185         case bpf_ctx_range(struct bpf_cgroup_dev_ctx, access_type):
1186                 bpf_ctx_record_field_size(info, size_default);
1187                 if (!bpf_ctx_narrow_access_ok(off, size, size_default))
1188                         return false;
1189                 break;
1190         default:
1191                 if (size != size_default)
1192                         return false;
1193         }
1194
1195         return true;
1196 }
1197
1198 const struct bpf_prog_ops cg_dev_prog_ops = {
1199 };
1200
1201 const struct bpf_verifier_ops cg_dev_verifier_ops = {
1202         .get_func_proto         = cgroup_dev_func_proto,
1203         .is_valid_access        = cgroup_dev_is_valid_access,
1204 };
1205
1206 /**
1207  * __cgroup_bpf_run_filter_sysctl - Run a program on sysctl
1208  *
1209  * @head: sysctl table header
1210  * @table: sysctl table
1211  * @write: sysctl is being read (= 0) or written (= 1)
1212  * @buf: pointer to buffer (in and out)
1213  * @pcount: value-result argument: value is size of buffer pointed to by @buf,
1214  *      result is size of @new_buf if program set new value, initial value
1215  *      otherwise
1216  * @ppos: value-result argument: value is position at which read from or write
1217  *      to sysctl is happening, result is new position if program overrode it,
1218  *      initial value otherwise
1219  * @type: type of program to be executed
1220  *
1221  * Program is run when sysctl is being accessed, either read or written, and
1222  * can allow or deny such access.
1223  *
1224  * This function will return %-EPERM if an attached program is found and
1225  * returned value != 1 during execution. In all other cases 0 is returned.
1226  */
1227 int __cgroup_bpf_run_filter_sysctl(struct ctl_table_header *head,
1228                                    struct ctl_table *table, int write,
1229                                    char **buf, size_t *pcount, loff_t *ppos,
1230                                    enum bpf_attach_type type)
1231 {
1232         struct bpf_sysctl_kern ctx = {
1233                 .head = head,
1234                 .table = table,
1235                 .write = write,
1236                 .ppos = ppos,
1237                 .cur_val = NULL,
1238                 .cur_len = PAGE_SIZE,
1239                 .new_val = NULL,
1240                 .new_len = 0,
1241                 .new_updated = 0,
1242         };
1243         struct cgroup *cgrp;
1244         loff_t pos = 0;
1245         int ret;
1246
1247         ctx.cur_val = kmalloc_track_caller(ctx.cur_len, GFP_KERNEL);
1248         if (!ctx.cur_val ||
1249             table->proc_handler(table, 0, ctx.cur_val, &ctx.cur_len, &pos)) {
1250                 /* Let BPF program decide how to proceed. */
1251                 ctx.cur_len = 0;
1252         }
1253
1254         if (write && *buf && *pcount) {
1255                 /* BPF program should be able to override new value with a
1256                  * buffer bigger than provided by user.
1257                  */
1258                 ctx.new_val = kmalloc_track_caller(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
1259                 ctx.new_len = min_t(size_t, PAGE_SIZE, *pcount);
1260                 if (ctx.new_val) {
1261                         memcpy(ctx.new_val, *buf, ctx.new_len);
1262                 } else {
1263                         /* Let BPF program decide how to proceed. */
1264                         ctx.new_len = 0;
1265                 }
1266         }
1267
1268         rcu_read_lock();
1269         cgrp = task_dfl_cgroup(current);
1270         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[type], &ctx, BPF_PROG_RUN);
1271         rcu_read_unlock();
1272
1273         kfree(ctx.cur_val);
1274
1275         if (ret == 1 && ctx.new_updated) {
1276                 kfree(*buf);
1277                 *buf = ctx.new_val;
1278                 *pcount = ctx.new_len;
1279         } else {
1280                 kfree(ctx.new_val);
1281         }
1282
1283         return ret == 1 ? 0 : -EPERM;
1284 }
1285
1286 #ifdef CONFIG_NET
1287 static bool __cgroup_bpf_prog_array_is_empty(struct cgroup *cgrp,
1288                                              enum bpf_attach_type attach_type)
1289 {
1290         struct bpf_prog_array *prog_array;
1291         bool empty;
1292
1293         rcu_read_lock();
1294         prog_array = rcu_dereference(cgrp->bpf.effective[attach_type]);
1295         empty = bpf_prog_array_is_empty(prog_array);
1296         rcu_read_unlock();
1297
1298         return empty;
1299 }
1300
1301 static int sockopt_alloc_buf(struct bpf_sockopt_kern *ctx, int max_optlen)
1302 {
1303         if (unlikely(max_optlen < 0))
1304                 return -EINVAL;
1305
1306         if (unlikely(max_optlen > PAGE_SIZE)) {
1307                 /* We don't expose optvals that are greater than PAGE_SIZE
1308                  * to the BPF program.
1309                  */
1310                 max_optlen = PAGE_SIZE;
1311         }
1312
1313         ctx->optval = kzalloc(max_optlen, GFP_USER);
1314         if (!ctx->optval)
1315                 return -ENOMEM;
1316
1317         ctx->optval_end = ctx->optval + max_optlen;
1318
1319         return max_optlen;
1320 }
1321
1322 static void sockopt_free_buf(struct bpf_sockopt_kern *ctx)
1323 {
1324         kfree(ctx->optval);
1325 }
1326
1327 int __cgroup_bpf_run_filter_setsockopt(struct sock *sk, int *level,
1328                                        int *optname, char __user *optval,
1329                                        int *optlen, char **kernel_optval)
1330 {
1331         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1332         struct bpf_sockopt_kern ctx = {
1333                 .sk = sk,
1334                 .level = *level,
1335                 .optname = *optname,
1336         };
1337         int ret, max_optlen;
1338
1339         /* Opportunistic check to see whether we have any BPF program
1340          * attached to the hook so we don't waste time allocating
1341          * memory and locking the socket.
1342          */
1343         if (!cgroup_bpf_enabled ||
1344             __cgroup_bpf_prog_array_is_empty(cgrp, BPF_CGROUP_SETSOCKOPT))
1345                 return 0;
1346
1347         /* Allocate a bit more than the initial user buffer for
1348          * BPF program. The canonical use case is overriding
1349          * TCP_CONGESTION(nv) to TCP_CONGESTION(cubic).
1350          */
1351         max_optlen = max_t(int, 16, *optlen);
1352
1353         max_optlen = sockopt_alloc_buf(&ctx, max_optlen);
1354         if (max_optlen < 0)
1355                 return max_optlen;
1356
1357         ctx.optlen = *optlen;
1358
1359         if (copy_from_user(ctx.optval, optval, min(*optlen, max_optlen)) != 0) {
1360                 ret = -EFAULT;
1361                 goto out;
1362         }
1363
1364         lock_sock(sk);
1365         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[BPF_CGROUP_SETSOCKOPT],
1366                                  &ctx, BPF_PROG_RUN);
1367         release_sock(sk);
1368
1369         if (!ret) {
1370                 ret = -EPERM;
1371                 goto out;
1372         }
1373
1374         if (ctx.optlen == -1) {
1375                 /* optlen set to -1, bypass kernel */
1376                 ret = 1;
1377         } else if (ctx.optlen > max_optlen || ctx.optlen < -1) {
1378                 /* optlen is out of bounds */
1379                 ret = -EFAULT;
1380         } else {
1381                 /* optlen within bounds, run kernel handler */
1382                 ret = 0;
1383
1384                 /* export any potential modifications */
1385                 *level = ctx.level;
1386                 *optname = ctx.optname;
1387
1388                 /* optlen == 0 from BPF indicates that we should
1389                  * use original userspace data.
1390                  */
1391                 if (ctx.optlen != 0) {
1392                         *optlen = ctx.optlen;
1393                         *kernel_optval = ctx.optval;
1394                 }
1395         }
1396
1397 out:
1398         if (ret)
1399                 sockopt_free_buf(&ctx);
1400         return ret;
1401 }
1402
1403 int __cgroup_bpf_run_filter_getsockopt(struct sock *sk, int level,
1404                                        int optname, char __user *optval,
1405                                        int __user *optlen, int max_optlen,
1406                                        int retval)
1407 {
1408         struct cgroup *cgrp = sock_cgroup_ptr(&sk->sk_cgrp_data);
1409         struct bpf_sockopt_kern ctx = {
1410                 .sk = sk,
1411                 .level = level,
1412                 .optname = optname,
1413                 .retval = retval,
1414         };
1415         int ret;
1416
1417         /* Opportunistic check to see whether we have any BPF program
1418          * attached to the hook so we don't waste time allocating
1419          * memory and locking the socket.
1420          */
1421         if (!cgroup_bpf_enabled ||
1422             __cgroup_bpf_prog_array_is_empty(cgrp, BPF_CGROUP_GETSOCKOPT))
1423                 return retval;
1424
1425         ctx.optlen = max_optlen;
1426
1427         max_optlen = sockopt_alloc_buf(&ctx, max_optlen);
1428         if (max_optlen < 0)
1429                 return max_optlen;
1430
1431         if (!retval) {
1432                 /* If kernel getsockopt finished successfully,
1433                  * copy whatever was returned to the user back
1434                  * into our temporary buffer. Set optlen to the
1435                  * one that kernel returned as well to let
1436                  * BPF programs inspect the value.
1437                  */
1438
1439                 if (get_user(ctx.optlen, optlen)) {
1440                         ret = -EFAULT;
1441                         goto out;
1442                 }
1443
1444                 if (copy_from_user(ctx.optval, optval,
1445                                    min(ctx.optlen, max_optlen)) != 0) {
1446                         ret = -EFAULT;
1447                         goto out;
1448                 }
1449         }
1450
1451         lock_sock(sk);
1452         ret = BPF_PROG_RUN_ARRAY(cgrp->bpf.effective[BPF_CGROUP_GETSOCKOPT],
1453                                  &ctx, BPF_PROG_RUN);
1454         release_sock(sk);
1455
1456         if (!ret) {
1457                 ret = -EPERM;
1458                 goto out;
1459         }
1460
1461         if (ctx.optlen > max_optlen) {
1462                 ret = -EFAULT;
1463                 goto out;
1464         }
1465
1466         /* BPF programs only allowed to set retval to 0, not some
1467          * arbitrary value.
1468          */
1469         if (ctx.retval != 0 && ctx.retval != retval) {
1470                 ret = -EFAULT;
1471                 goto out;
1472         }
1473
1474         if (ctx.optlen != 0) {
1475                 if (copy_to_user(optval, ctx.optval, ctx.optlen) ||
1476                     put_user(ctx.optlen, optlen)) {
1477                         ret = -EFAULT;
1478                         goto out;
1479                 }
1480         }
1481
1482         ret = ctx.retval;
1483
1484 out:
1485         sockopt_free_buf(&ctx);
1486         return ret;
1487 }
1488 #endif
1489
1490 static ssize_t sysctl_cpy_dir(const struct ctl_dir *dir, char **bufp,
1491                               size_t *lenp)
1492 {
1493         ssize_t tmp_ret = 0, ret;
1494
1495         if (dir->header.parent) {
1496                 tmp_ret = sysctl_cpy_dir(dir->header.parent, bufp, lenp);
1497                 if (tmp_ret < 0)
1498                         return tmp_ret;
1499         }
1500
1501         ret = strscpy(*bufp, dir->header.ctl_table[0].procname, *lenp);
1502         if (ret < 0)
1503                 return ret;
1504         *bufp += ret;
1505         *lenp -= ret;
1506         ret += tmp_ret;
1507
1508         /* Avoid leading slash. */
1509         if (!ret)
1510                 return ret;
1511
1512         tmp_ret = strscpy(*bufp, "/", *lenp);
1513         if (tmp_ret < 0)
1514                 return tmp_ret;
1515         *bufp += tmp_ret;
1516         *lenp -= tmp_ret;
1517
1518         return ret + tmp_ret;
1519 }
1520
1521 BPF_CALL_4(bpf_sysctl_get_name, struct bpf_sysctl_kern *, ctx, char *, buf,
1522            size_t, buf_len, u64, flags)
1523 {
1524         ssize_t tmp_ret = 0, ret;
1525
1526         if (!buf)
1527                 return -EINVAL;
1528
1529         if (!(flags & BPF_F_SYSCTL_BASE_NAME)) {
1530                 if (!ctx->head)
1531                         return -EINVAL;
1532                 tmp_ret = sysctl_cpy_dir(ctx->head->parent, &buf, &buf_len);
1533                 if (tmp_ret < 0)
1534                         return tmp_ret;
1535         }
1536
1537         ret = strscpy(buf, ctx->table->procname, buf_len);
1538
1539         return ret < 0 ? ret : tmp_ret + ret;
1540 }
1541
1542 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_get_name_proto = {
1543         .func           = bpf_sysctl_get_name,
1544         .gpl_only       = false,
1545         .ret_type       = RET_INTEGER,
1546         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1547         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_MEM,
1548         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1549         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1550 };
1551
1552 static int copy_sysctl_value(char *dst, size_t dst_len, char *src,
1553                              size_t src_len)
1554 {
1555         if (!dst)
1556                 return -EINVAL;
1557
1558         if (!dst_len)
1559                 return -E2BIG;
1560
1561         if (!src || !src_len) {
1562                 memset(dst, 0, dst_len);
1563                 return -EINVAL;
1564         }
1565
1566         memcpy(dst, src, min(dst_len, src_len));
1567
1568         if (dst_len > src_len) {
1569                 memset(dst + src_len, '\0', dst_len - src_len);
1570                 return src_len;
1571         }
1572
1573         dst[dst_len - 1] = '\0';
1574
1575         return -E2BIG;
1576 }
1577
1578 BPF_CALL_3(bpf_sysctl_get_current_value, struct bpf_sysctl_kern *, ctx,
1579            char *, buf, size_t, buf_len)
1580 {
1581         return copy_sysctl_value(buf, buf_len, ctx->cur_val, ctx->cur_len);
1582 }
1583
1584 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_get_current_value_proto = {
1585         .func           = bpf_sysctl_get_current_value,
1586         .gpl_only       = false,
1587         .ret_type       = RET_INTEGER,
1588         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1589         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM,
1590         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1591 };
1592
1593 BPF_CALL_3(bpf_sysctl_get_new_value, struct bpf_sysctl_kern *, ctx, char *, buf,
1594            size_t, buf_len)
1595 {
1596         if (!ctx->write) {
1597                 if (buf && buf_len)
1598                         memset(buf, '\0', buf_len);
1599                 return -EINVAL;
1600         }
1601         return copy_sysctl_value(buf, buf_len, ctx->new_val, ctx->new_len);
1602 }
1603
1604 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_get_new_value_proto = {
1605         .func           = bpf_sysctl_get_new_value,
1606         .gpl_only       = false,
1607         .ret_type       = RET_INTEGER,
1608         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1609         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM,
1610         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1611 };
1612
1613 BPF_CALL_3(bpf_sysctl_set_new_value, struct bpf_sysctl_kern *, ctx,
1614            const char *, buf, size_t, buf_len)
1615 {
1616         if (!ctx->write || !ctx->new_val || !ctx->new_len || !buf || !buf_len)
1617                 return -EINVAL;
1618
1619         if (buf_len > PAGE_SIZE - 1)
1620                 return -E2BIG;
1621
1622         memcpy(ctx->new_val, buf, buf_len);
1623         ctx->new_len = buf_len;
1624         ctx->new_updated = 1;
1625
1626         return 0;
1627 }
1628
1629 static const struct bpf_func_proto bpf_sysctl_set_new_value_proto = {
1630         .func           = bpf_sysctl_set_new_value,
1631         .gpl_only       = false,
1632         .ret_type       = RET_INTEGER,
1633         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1634         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_MEM,
1635         .arg3_type      = ARG_CONST_SIZE,
1636 };
1637
1638 static const struct bpf_func_proto *
1639 sysctl_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
1640 {
1641         switch (func_id) {
1642         case BPF_FUNC_strtol:
1643                 return &bpf_strtol_proto;
1644         case BPF_FUNC_strtoul:
1645                 return &bpf_strtoul_proto;
1646         case BPF_FUNC_sysctl_get_name:
1647                 return &bpf_sysctl_get_name_proto;
1648         case BPF_FUNC_sysctl_get_current_value:
1649                 return &bpf_sysctl_get_current_value_proto;
1650         case BPF_FUNC_sysctl_get_new_value:
1651                 return &bpf_sysctl_get_new_value_proto;
1652         case BPF_FUNC_sysctl_set_new_value:
1653                 return &bpf_sysctl_set_new_value_proto;
1654         default:
1655                 return cgroup_base_func_proto(func_id, prog);
1656         }
1657 }
1658
1659 static bool sysctl_is_valid_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
1660                                    const struct bpf_prog *prog,
1661                                    struct bpf_insn_access_aux *info)
1662 {
1663         const int size_default = sizeof(__u32);
1664
1665         if (off < 0 || off + size > sizeof(struct bpf_sysctl) || off % size)
1666                 return false;
1667
1668         switch (off) {
1669         case bpf_ctx_range(struct bpf_sysctl, write):
1670                 if (type != BPF_READ)
1671                         return false;
1672                 bpf_ctx_record_field_size(info, size_default);
1673                 return bpf_ctx_narrow_access_ok(off, size, size_default);
1674         case bpf_ctx_range(struct bpf_sysctl, file_pos):
1675                 if (type == BPF_READ) {
1676                         bpf_ctx_record_field_size(info, size_default);
1677                         return bpf_ctx_narrow_access_ok(off, size, size_default);
1678                 } else {
1679                         return size == size_default;
1680                 }
1681         default:
1682                 return false;
1683         }
1684 }
1685
1686 static u32 sysctl_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type,
1687                                      const struct bpf_insn *si,
1688                                      struct bpf_insn *insn_buf,
1689                                      struct bpf_prog *prog, u32 *target_size)
1690 {
1691         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
1692         u32 read_size;
1693
1694         switch (si->off) {
1695         case offsetof(struct bpf_sysctl, write):
1696                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1697                         BPF_SIZE(si->code), si->dst_reg, si->src_reg,
1698                         bpf_target_off(struct bpf_sysctl_kern, write,
1699                                        sizeof_field(struct bpf_sysctl_kern,
1700                                                     write),
1701                                        target_size));
1702                 break;
1703         case offsetof(struct bpf_sysctl, file_pos):
1704                 /* ppos is a pointer so it should be accessed via indirect
1705                  * loads and stores. Also for stores additional temporary
1706                  * register is used since neither src_reg nor dst_reg can be
1707                  * overridden.
1708                  */
1709                 if (type == BPF_WRITE) {
1710                         int treg = BPF_REG_9;
1711
1712                         if (si->src_reg == treg || si->dst_reg == treg)
1713                                 --treg;
1714                         if (si->src_reg == treg || si->dst_reg == treg)
1715                                 --treg;
1716                         *insn++ = BPF_STX_MEM(
1717                                 BPF_DW, si->dst_reg, treg,
1718                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, tmp_reg));
1719                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1720                                 BPF_FIELD_SIZEOF(struct bpf_sysctl_kern, ppos),
1721                                 treg, si->dst_reg,
1722                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, ppos));
1723                         *insn++ = BPF_STX_MEM(
1724                                 BPF_SIZEOF(u32), treg, si->src_reg,
1725                                 bpf_ctx_narrow_access_offset(
1726                                         0, sizeof(u32), sizeof(loff_t)));
1727                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1728                                 BPF_DW, treg, si->dst_reg,
1729                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, tmp_reg));
1730                 } else {
1731                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1732                                 BPF_FIELD_SIZEOF(struct bpf_sysctl_kern, ppos),
1733                                 si->dst_reg, si->src_reg,
1734                                 offsetof(struct bpf_sysctl_kern, ppos));
1735                         read_size = bpf_size_to_bytes(BPF_SIZE(si->code));
1736                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(
1737                                 BPF_SIZE(si->code), si->dst_reg, si->dst_reg,
1738                                 bpf_ctx_narrow_access_offset(
1739                                         0, read_size, sizeof(loff_t)));
1740                 }
1741                 *target_size = sizeof(u32);
1742                 break;
1743         }
1744
1745         return insn - insn_buf;
1746 }
1747
1748 const struct bpf_verifier_ops cg_sysctl_verifier_ops = {
1749         .get_func_proto         = sysctl_func_proto,
1750         .is_valid_access        = sysctl_is_valid_access,
1751         .convert_ctx_access     = sysctl_convert_ctx_access,
1752 };
1753
1754 const struct bpf_prog_ops cg_sysctl_prog_ops = {
1755 };
1756
1757 static const struct bpf_func_proto *
1758 cg_sockopt_func_proto(enum bpf_func_id func_id, const struct bpf_prog *prog)
1759 {
1760         switch (func_id) {
1761 #ifdef CONFIG_NET
1762         case BPF_FUNC_sk_storage_get:
1763                 return &bpf_sk_storage_get_proto;
1764         case BPF_FUNC_sk_storage_delete:
1765                 return &bpf_sk_storage_delete_proto;
1766 #endif
1767 #ifdef CONFIG_INET
1768         case BPF_FUNC_tcp_sock:
1769                 return &bpf_tcp_sock_proto;
1770 #endif
1771         default:
1772                 return cgroup_base_func_proto(func_id, prog);
1773         }
1774 }
1775
1776 static bool cg_sockopt_is_valid_access(int off, int size,
1777                                        enum bpf_access_type type,
1778                                        const struct bpf_prog *prog,
1779                                        struct bpf_insn_access_aux *info)
1780 {
1781         const int size_default = sizeof(__u32);
1782
1783         if (off < 0 || off >= sizeof(struct bpf_sockopt))
1784                 return false;
1785
1786         if (off % size != 0)
1787                 return false;
1788
1789         if (type == BPF_WRITE) {
1790                 switch (off) {
1791                 case offsetof(struct bpf_sockopt, retval):
1792                         if (size != size_default)
1793                                 return false;
1794                         return prog->expected_attach_type ==
1795                                 BPF_CGROUP_GETSOCKOPT;
1796                 case offsetof(struct bpf_sockopt, optname):
1797                         fallthrough;
1798                 case offsetof(struct bpf_sockopt, level):
1799                         if (size != size_default)
1800                                 return false;
1801                         return prog->expected_attach_type ==
1802                                 BPF_CGROUP_SETSOCKOPT;
1803                 case offsetof(struct bpf_sockopt, optlen):
1804                         return size == size_default;
1805                 default:
1806                         return false;
1807                 }
1808         }
1809
1810         switch (off) {
1811         case offsetof(struct bpf_sockopt, sk):
1812                 if (size != sizeof(__u64))
1813                         return false;
1814                 info->reg_type = PTR_TO_SOCKET;
1815                 break;
1816         case offsetof(struct bpf_sockopt, optval):
1817                 if (size != sizeof(__u64))
1818                         return false;
1819                 info->reg_type = PTR_TO_PACKET;
1820                 break;
1821         case offsetof(struct bpf_sockopt, optval_end):
1822                 if (size != sizeof(__u64))
1823                         return false;
1824                 info->reg_type = PTR_TO_PACKET_END;
1825                 break;
1826         case offsetof(struct bpf_sockopt, retval):
1827                 if (size != size_default)
1828                         return false;
1829                 return prog->expected_attach_type == BPF_CGROUP_GETSOCKOPT;
1830         default:
1831                 if (size != size_default)
1832                         return false;
1833                 break;
1834         }
1835         return true;
1836 }
1837
1838 #define CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(T, F)                                   \
1839         T(BPF_FIELD_SIZEOF(struct bpf_sockopt_kern, F),                 \
1840           si->dst_reg, si->src_reg,                                     \
1841           offsetof(struct bpf_sockopt_kern, F))
1842
1843 static u32 cg_sockopt_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type,
1844                                          const struct bpf_insn *si,
1845                                          struct bpf_insn *insn_buf,
1846                                          struct bpf_prog *prog,
1847                                          u32 *target_size)
1848 {
1849         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
1850
1851         switch (si->off) {
1852         case offsetof(struct bpf_sockopt, sk):
1853                 *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, sk);
1854                 break;
1855         case offsetof(struct bpf_sockopt, level):
1856                 if (type == BPF_WRITE)
1857                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_STX_MEM, level);
1858                 else
1859                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, level);
1860                 break;
1861         case offsetof(struct bpf_sockopt, optname):
1862                 if (type == BPF_WRITE)
1863                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_STX_MEM, optname);
1864                 else
1865                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, optname);
1866                 break;
1867         case offsetof(struct bpf_sockopt, optlen):
1868                 if (type == BPF_WRITE)
1869                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_STX_MEM, optlen);
1870                 else
1871                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, optlen);
1872                 break;
1873         case offsetof(struct bpf_sockopt, retval):
1874                 if (type == BPF_WRITE)
1875                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_STX_MEM, retval);
1876                 else
1877                         *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, retval);
1878                 break;
1879         case offsetof(struct bpf_sockopt, optval):
1880                 *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, optval);
1881                 break;
1882         case offsetof(struct bpf_sockopt, optval_end):
1883                 *insn++ = CG_SOCKOPT_ACCESS_FIELD(BPF_LDX_MEM, optval_end);
1884                 break;
1885         }
1886
1887         return insn - insn_buf;
1888 }
1889
1890 static int cg_sockopt_get_prologue(struct bpf_insn *insn_buf,
1891                                    bool direct_write,
1892                                    const struct bpf_prog *prog)
1893 {
1894         /* Nothing to do for sockopt argument. The data is kzalloc'ated.
1895          */
1896         return 0;
1897 }
1898
1899 const struct bpf_verifier_ops cg_sockopt_verifier_ops = {
1900         .get_func_proto         = cg_sockopt_func_proto,
1901         .is_valid_access        = cg_sockopt_is_valid_access,
1902         .convert_ctx_access     = cg_sockopt_convert_ctx_access,
1903         .gen_prologue           = cg_sockopt_get_prologue,
1904 };
1905
1906 const struct bpf_prog_ops cg_sockopt_prog_ops = {
1907 };