kernel/bpf/devmap.c

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