xref: /openbmc/linux/net/xdp/xskmap.c (revision 4a8f87e6)
1d20a1676SBjörn Töpel // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2d20a1676SBjörn Töpel /* XSKMAP used for AF_XDP sockets
3d20a1676SBjörn Töpel  * Copyright(c) 2018 Intel Corporation.
4d20a1676SBjörn Töpel  */
5d20a1676SBjörn Töpel 
6d20a1676SBjörn Töpel #include <linux/bpf.h>
7d20a1676SBjörn Töpel #include <linux/capability.h>
8d20a1676SBjörn Töpel #include <net/xdp_sock.h>
9d20a1676SBjörn Töpel #include <linux/slab.h>
10d20a1676SBjörn Töpel #include <linux/sched.h>
11d20a1676SBjörn Töpel 
12d20a1676SBjörn Töpel #include "xsk.h"
13d20a1676SBjörn Töpel 
14d20a1676SBjörn Töpel int xsk_map_inc(struct xsk_map *map)
15d20a1676SBjörn Töpel {
16d20a1676SBjörn Töpel 	bpf_map_inc(&map->map);
17d20a1676SBjörn Töpel 	return 0;
18d20a1676SBjörn Töpel }
19d20a1676SBjörn Töpel 
20d20a1676SBjörn Töpel void xsk_map_put(struct xsk_map *map)
21d20a1676SBjörn Töpel {
22d20a1676SBjörn Töpel 	bpf_map_put(&map->map);
23d20a1676SBjörn Töpel }
24d20a1676SBjörn Töpel 
25d20a1676SBjörn Töpel static struct xsk_map_node *xsk_map_node_alloc(struct xsk_map *map,
26d20a1676SBjörn Töpel 					       struct xdp_sock **map_entry)
27d20a1676SBjörn Töpel {
28d20a1676SBjörn Töpel 	struct xsk_map_node *node;
29d20a1676SBjörn Töpel 	int err;
30d20a1676SBjörn Töpel 
31d20a1676SBjörn Töpel 	node = kzalloc(sizeof(*node), GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
32d20a1676SBjörn Töpel 	if (!node)
33d20a1676SBjörn Töpel 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
34d20a1676SBjörn Töpel 
35d20a1676SBjörn Töpel 	err = xsk_map_inc(map);
36d20a1676SBjörn Töpel 	if (err) {
37d20a1676SBjörn Töpel 		kfree(node);
38d20a1676SBjörn Töpel 		return ERR_PTR(err);
39d20a1676SBjörn Töpel 	}
40d20a1676SBjörn Töpel 
41d20a1676SBjörn Töpel 	node->map = map;
42d20a1676SBjörn Töpel 	node->map_entry = map_entry;
43d20a1676SBjörn Töpel 	return node;
44d20a1676SBjörn Töpel }
45d20a1676SBjörn Töpel 
46d20a1676SBjörn Töpel static void xsk_map_node_free(struct xsk_map_node *node)
47d20a1676SBjörn Töpel {
48d20a1676SBjörn Töpel 	xsk_map_put(node->map);
49d20a1676SBjörn Töpel 	kfree(node);
50d20a1676SBjörn Töpel }
51d20a1676SBjörn Töpel 
52d20a1676SBjörn Töpel static void xsk_map_sock_add(struct xdp_sock *xs, struct xsk_map_node *node)
53d20a1676SBjörn Töpel {
54d20a1676SBjörn Töpel 	spin_lock_bh(&xs->map_list_lock);
55d20a1676SBjörn Töpel 	list_add_tail(&node->node, &xs->map_list);
56d20a1676SBjörn Töpel 	spin_unlock_bh(&xs->map_list_lock);
57d20a1676SBjörn Töpel }
58d20a1676SBjörn Töpel 
59d20a1676SBjörn Töpel static void xsk_map_sock_delete(struct xdp_sock *xs,
60d20a1676SBjörn Töpel 				struct xdp_sock **map_entry)
61d20a1676SBjörn Töpel {
62d20a1676SBjörn Töpel 	struct xsk_map_node *n, *tmp;
63d20a1676SBjörn Töpel 
64d20a1676SBjörn Töpel 	spin_lock_bh(&xs->map_list_lock);
65d20a1676SBjörn Töpel 	list_for_each_entry_safe(n, tmp, &xs->map_list, node) {
66d20a1676SBjörn Töpel 		if (map_entry == n->map_entry) {
67d20a1676SBjörn Töpel 			list_del(&n->node);
68d20a1676SBjörn Töpel 			xsk_map_node_free(n);
69d20a1676SBjörn Töpel 		}
70d20a1676SBjörn Töpel 	}
71d20a1676SBjörn Töpel 	spin_unlock_bh(&xs->map_list_lock);
72d20a1676SBjörn Töpel }
73d20a1676SBjörn Töpel 
74d20a1676SBjörn Töpel static struct bpf_map *xsk_map_alloc(union bpf_attr *attr)
75d20a1676SBjörn Töpel {
76d20a1676SBjörn Töpel 	struct bpf_map_memory mem;
77d20a1676SBjörn Töpel 	int err, numa_node;
78d20a1676SBjörn Töpel 	struct xsk_map *m;
79d20a1676SBjörn Töpel 	u64 size;
80d20a1676SBjörn Töpel 
81d20a1676SBjörn Töpel 	if (!capable(CAP_NET_ADMIN))
82d20a1676SBjörn Töpel 		return ERR_PTR(-EPERM);
83d20a1676SBjörn Töpel 
84d20a1676SBjörn Töpel 	if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
85d20a1676SBjörn Töpel 	    attr->value_size != 4 ||
86d20a1676SBjörn Töpel 	    attr->map_flags & ~(BPF_F_NUMA_NODE | BPF_F_RDONLY | BPF_F_WRONLY))
87d20a1676SBjörn Töpel 		return ERR_PTR(-EINVAL);
88d20a1676SBjörn Töpel 
89d20a1676SBjörn Töpel 	numa_node = bpf_map_attr_numa_node(attr);
90d20a1676SBjörn Töpel 	size = struct_size(m, xsk_map, attr->max_entries);
91d20a1676SBjörn Töpel 
92d20a1676SBjörn Töpel 	err = bpf_map_charge_init(&mem, size);
93d20a1676SBjörn Töpel 	if (err < 0)
94d20a1676SBjörn Töpel 		return ERR_PTR(err);
95d20a1676SBjörn Töpel 
96d20a1676SBjörn Töpel 	m = bpf_map_area_alloc(size, numa_node);
97d20a1676SBjörn Töpel 	if (!m) {
98d20a1676SBjörn Töpel 		bpf_map_charge_finish(&mem);
99d20a1676SBjörn Töpel 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
100d20a1676SBjörn Töpel 	}
101d20a1676SBjörn Töpel 
102d20a1676SBjörn Töpel 	bpf_map_init_from_attr(&m->map, attr);
103d20a1676SBjörn Töpel 	bpf_map_charge_move(&m->map.memory, &mem);
104d20a1676SBjörn Töpel 	spin_lock_init(&m->lock);
105d20a1676SBjörn Töpel 
106d20a1676SBjörn Töpel 	return &m->map;
107d20a1676SBjörn Töpel }
108d20a1676SBjörn Töpel 
109d20a1676SBjörn Töpel static void xsk_map_free(struct bpf_map *map)
110d20a1676SBjörn Töpel {
111d20a1676SBjörn Töpel 	struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
112d20a1676SBjörn Töpel 
113d20a1676SBjörn Töpel 	bpf_clear_redirect_map(map);
114d20a1676SBjörn Töpel 	synchronize_net();
115d20a1676SBjörn Töpel 	bpf_map_area_free(m);
116d20a1676SBjörn Töpel }
117d20a1676SBjörn Töpel 
118d20a1676SBjörn Töpel static int xsk_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
119d20a1676SBjörn Töpel {
120d20a1676SBjörn Töpel 	struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
121d20a1676SBjörn Töpel 	u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
122d20a1676SBjörn Töpel 	u32 *next = next_key;
123d20a1676SBjörn Töpel 
124d20a1676SBjörn Töpel 	if (index >= m->map.max_entries) {
125d20a1676SBjörn Töpel 		*next = 0;
126d20a1676SBjörn Töpel 		return 0;
127d20a1676SBjörn Töpel 	}
128d20a1676SBjörn Töpel 
129d20a1676SBjörn Töpel 	if (index == m->map.max_entries - 1)
130d20a1676SBjörn Töpel 		return -ENOENT;
131d20a1676SBjörn Töpel 	*next = index + 1;
132d20a1676SBjörn Töpel 	return 0;
133d20a1676SBjörn Töpel }
134d20a1676SBjörn Töpel 
1354a8f87e6SDaniel Borkmann static int xsk_map_gen_lookup(struct bpf_map *map, struct bpf_insn *insn_buf)
136d20a1676SBjörn Töpel {
137d20a1676SBjörn Töpel 	const int ret = BPF_REG_0, mp = BPF_REG_1, index = BPF_REG_2;
138d20a1676SBjörn Töpel 	struct bpf_insn *insn = insn_buf;
139d20a1676SBjörn Töpel 
140d20a1676SBjörn Töpel 	*insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, ret, index, 0);
141d20a1676SBjörn Töpel 	*insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JGE, ret, map->max_entries, 5);
142d20a1676SBjörn Töpel 	*insn++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, ret, ilog2(sizeof(struct xsk_sock *)));
143d20a1676SBjörn Töpel 	*insn++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, mp, offsetof(struct xsk_map, xsk_map));
144d20a1676SBjörn Töpel 	*insn++ = BPF_ALU64_REG(BPF_ADD, ret, mp);
145d20a1676SBjörn Töpel 	*insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_SIZEOF(struct xsk_sock *), ret, ret, 0);
146d20a1676SBjörn Töpel 	*insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JA, 0, 0, 1);
147d20a1676SBjörn Töpel 	*insn++ = BPF_MOV64_IMM(ret, 0);
148d20a1676SBjörn Töpel 	return insn - insn_buf;
149d20a1676SBjörn Töpel }
150d20a1676SBjörn Töpel 
151d20a1676SBjörn Töpel static void *xsk_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
152d20a1676SBjörn Töpel {
153d20a1676SBjörn Töpel 	WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
154d20a1676SBjörn Töpel 	return __xsk_map_lookup_elem(map, *(u32 *)key);
155d20a1676SBjörn Töpel }
156d20a1676SBjörn Töpel 
157d20a1676SBjörn Töpel static void *xsk_map_lookup_elem_sys_only(struct bpf_map *map, void *key)
158d20a1676SBjörn Töpel {
159d20a1676SBjörn Töpel 	return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
160d20a1676SBjörn Töpel }
161d20a1676SBjörn Töpel 
162d20a1676SBjörn Töpel static int xsk_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
163d20a1676SBjörn Töpel 			       u64 map_flags)
164d20a1676SBjörn Töpel {
165d20a1676SBjörn Töpel 	struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
166d20a1676SBjörn Töpel 	struct xdp_sock *xs, *old_xs, **map_entry;
167d20a1676SBjörn Töpel 	u32 i = *(u32 *)key, fd = *(u32 *)value;
168d20a1676SBjörn Töpel 	struct xsk_map_node *node;
169d20a1676SBjörn Töpel 	struct socket *sock;
170d20a1676SBjörn Töpel 	int err;
171d20a1676SBjörn Töpel 
172d20a1676SBjörn Töpel 	if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
173d20a1676SBjörn Töpel 		return -EINVAL;
174d20a1676SBjörn Töpel 	if (unlikely(i >= m->map.max_entries))
175d20a1676SBjörn Töpel 		return -E2BIG;
176d20a1676SBjörn Töpel 
177d20a1676SBjörn Töpel 	sock = sockfd_lookup(fd, &err);
178d20a1676SBjörn Töpel 	if (!sock)
179d20a1676SBjörn Töpel 		return err;
180d20a1676SBjörn Töpel 
181d20a1676SBjörn Töpel 	if (sock->sk->sk_family != PF_XDP) {
182d20a1676SBjörn Töpel 		sockfd_put(sock);
183d20a1676SBjörn Töpel 		return -EOPNOTSUPP;
184d20a1676SBjörn Töpel 	}
185d20a1676SBjörn Töpel 
186d20a1676SBjörn Töpel 	xs = (struct xdp_sock *)sock->sk;
187d20a1676SBjörn Töpel 
188d20a1676SBjörn Töpel 	map_entry = &m->xsk_map[i];
189d20a1676SBjörn Töpel 	node = xsk_map_node_alloc(m, map_entry);
190d20a1676SBjörn Töpel 	if (IS_ERR(node)) {
191d20a1676SBjörn Töpel 		sockfd_put(sock);
192d20a1676SBjörn Töpel 		return PTR_ERR(node);
193d20a1676SBjörn Töpel 	}
194d20a1676SBjörn Töpel 
195d20a1676SBjörn Töpel 	spin_lock_bh(&m->lock);
196d20a1676SBjörn Töpel 	old_xs = READ_ONCE(*map_entry);
197d20a1676SBjörn Töpel 	if (old_xs == xs) {
198d20a1676SBjörn Töpel 		err = 0;
199d20a1676SBjörn Töpel 		goto out;
200d20a1676SBjörn Töpel 	} else if (old_xs && map_flags == BPF_NOEXIST) {
201d20a1676SBjörn Töpel 		err = -EEXIST;
202d20a1676SBjörn Töpel 		goto out;
203d20a1676SBjörn Töpel 	} else if (!old_xs && map_flags == BPF_EXIST) {
204d20a1676SBjörn Töpel 		err = -ENOENT;
205d20a1676SBjörn Töpel 		goto out;
206d20a1676SBjörn Töpel 	}
207d20a1676SBjörn Töpel 	xsk_map_sock_add(xs, node);
208d20a1676SBjörn Töpel 	WRITE_ONCE(*map_entry, xs);
209d20a1676SBjörn Töpel 	if (old_xs)
210d20a1676SBjörn Töpel 		xsk_map_sock_delete(old_xs, map_entry);
211d20a1676SBjörn Töpel 	spin_unlock_bh(&m->lock);
212d20a1676SBjörn Töpel 	sockfd_put(sock);
213d20a1676SBjörn Töpel 	return 0;
214d20a1676SBjörn Töpel 
215d20a1676SBjörn Töpel out:
216d20a1676SBjörn Töpel 	spin_unlock_bh(&m->lock);
217d20a1676SBjörn Töpel 	sockfd_put(sock);
218d20a1676SBjörn Töpel 	xsk_map_node_free(node);
219d20a1676SBjörn Töpel 	return err;
220d20a1676SBjörn Töpel }
221d20a1676SBjörn Töpel 
222d20a1676SBjörn Töpel static int xsk_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
223d20a1676SBjörn Töpel {
224d20a1676SBjörn Töpel 	struct xsk_map *m = container_of(map, struct xsk_map, map);
225d20a1676SBjörn Töpel 	struct xdp_sock *old_xs, **map_entry;
226d20a1676SBjörn Töpel 	int k = *(u32 *)key;
227d20a1676SBjörn Töpel 
228d20a1676SBjörn Töpel 	if (k >= map->max_entries)
229d20a1676SBjörn Töpel 		return -EINVAL;
230d20a1676SBjörn Töpel 
231d20a1676SBjörn Töpel 	spin_lock_bh(&m->lock);
232d20a1676SBjörn Töpel 	map_entry = &m->xsk_map[k];
233d20a1676SBjörn Töpel 	old_xs = xchg(map_entry, NULL);
234d20a1676SBjörn Töpel 	if (old_xs)
235d20a1676SBjörn Töpel 		xsk_map_sock_delete(old_xs, map_entry);
236d20a1676SBjörn Töpel 	spin_unlock_bh(&m->lock);
237d20a1676SBjörn Töpel 
238d20a1676SBjörn Töpel 	return 0;
239d20a1676SBjörn Töpel }
240d20a1676SBjörn Töpel 
241d20a1676SBjörn Töpel void xsk_map_try_sock_delete(struct xsk_map *map, struct xdp_sock *xs,
242d20a1676SBjörn Töpel 			     struct xdp_sock **map_entry)
243d20a1676SBjörn Töpel {
244d20a1676SBjörn Töpel 	spin_lock_bh(&map->lock);
245d20a1676SBjörn Töpel 	if (READ_ONCE(*map_entry) == xs) {
246d20a1676SBjörn Töpel 		WRITE_ONCE(*map_entry, NULL);
247d20a1676SBjörn Töpel 		xsk_map_sock_delete(xs, map_entry);
248d20a1676SBjörn Töpel 	}
249d20a1676SBjörn Töpel 	spin_unlock_bh(&map->lock);
250d20a1676SBjörn Töpel }
251d20a1676SBjörn Töpel 
252134fede4SMartin KaFai Lau static bool xsk_map_meta_equal(const struct bpf_map *meta0,
253134fede4SMartin KaFai Lau 			       const struct bpf_map *meta1)
254134fede4SMartin KaFai Lau {
255134fede4SMartin KaFai Lau 	return meta0->max_entries == meta1->max_entries &&
256134fede4SMartin KaFai Lau 		bpf_map_meta_equal(meta0, meta1);
257134fede4SMartin KaFai Lau }
258134fede4SMartin KaFai Lau 
2592872e9acSAndrey Ignatov static int xsk_map_btf_id;
260d20a1676SBjörn Töpel const struct bpf_map_ops xsk_map_ops = {
261134fede4SMartin KaFai Lau 	.map_meta_equal = xsk_map_meta_equal,
262d20a1676SBjörn Töpel 	.map_alloc = xsk_map_alloc,
263d20a1676SBjörn Töpel 	.map_free = xsk_map_free,
264d20a1676SBjörn Töpel 	.map_get_next_key = xsk_map_get_next_key,
265d20a1676SBjörn Töpel 	.map_lookup_elem = xsk_map_lookup_elem,
266d20a1676SBjörn Töpel 	.map_gen_lookup = xsk_map_gen_lookup,
267d20a1676SBjörn Töpel 	.map_lookup_elem_sys_only = xsk_map_lookup_elem_sys_only,
268d20a1676SBjörn Töpel 	.map_update_elem = xsk_map_update_elem,
269d20a1676SBjörn Töpel 	.map_delete_elem = xsk_map_delete_elem,
270d20a1676SBjörn Töpel 	.map_check_btf = map_check_no_btf,
2712872e9acSAndrey Ignatov 	.map_btf_name = "xsk_map",
2722872e9acSAndrey Ignatov 	.map_btf_id = &xsk_map_btf_id,
273d20a1676SBjörn Töpel };
274