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 #define DEV_MAP_BULK_SIZE 16
  56 struct bpf_dtab_netdev;
  57
  58 struct xdp_bulk_queue {
  59         struct xdp_frame *q[DEV_MAP_BULK_SIZE];
  60         struct list_head flush_node;
  61         struct net_device *dev_rx;
  62         struct bpf_dtab_netdev *obj;
  63         unsigned int count;
  64 };
  65
  66 struct bpf_dtab_netdev {
  67         struct net_device *dev; /* must be first member, due to tracepoint */
  68         struct hlist_node index_hlist;
  69         struct bpf_dtab *dtab;
  70         struct xdp_bulk_queue __percpu *bulkq;
  71         struct rcu_head rcu;
  72         unsigned int idx; /* keep track of map index for tracepoint */
  73 };
  74
  75 struct bpf_dtab {
  76         struct bpf_map map;
  77         struct bpf_dtab_netdev **netdev_map; /* DEVMAP type only */
  78         struct list_head __percpu *flush_list;
  79         struct list_head list;
  80
  81         /* these are only used for DEVMAP_HASH type maps */
  82         struct hlist_head *dev_index_head;
  83         spinlock_t index_lock;
  84         unsigned int items;
  85         u32 n_buckets;
  86 };
  87
  88 static DEFINE_SPINLOCK(dev_map_lock);
  89 static LIST_HEAD(dev_map_list);
  90
  91 static struct hlist_head *dev_map_create_hash(unsigned int entries)
  92 {
  93         int i;
  94         struct hlist_head *hash;
  95
  96         hash = kmalloc_array(entries, sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
  97         if (hash != NULL)
  98                 for (i = 0; i < entries; i++)
  99                         INIT_HLIST_HEAD(&hash[i]);
 100
 101         return hash;
 102 }
 103
 104 static inline struct hlist_head *dev_map_index_hash(struct bpf_dtab *dtab,
 105                                                     int idx)
 106 {
 107         return &dtab->dev_index_head[idx & (dtab->n_buckets - 1)];
 108 }
 109
 110 static int dev_map_init_map(struct bpf_dtab *dtab, union bpf_attr *attr)
 111 {
 112         int err, cpu;
 113         u64 cost;
 114
 115         /* check sanity of attributes */
 116         if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
 117             attr->value_size != 4 || attr->map_flags & ~DEV_CREATE_FLAG_MASK)
 118                 return -EINVAL;
 119
 120         /* Lookup returns a pointer straight to dev->ifindex, so make sure the
 121          * verifier prevents writes from the BPF side
 122          */
 123         attr->map_flags |= BPF_F_RDONLY_PROG;
 124
 125
 126         bpf_map_init_from_attr(&dtab->map, attr);
 127
 128         /* make sure page count doesn't overflow */
 129         cost = (u64) sizeof(struct list_head) * num_possible_cpus();
 130
 131         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 132                 dtab->n_buckets = roundup_pow_of_two(dtab->map.max_entries);
 133
 134                 if (!dtab->n_buckets) /* Overflow check */
 135                         return -EINVAL;
 136                 cost += (u64) sizeof(struct hlist_head) * dtab->n_buckets;
 137         } else {
 138                 cost += (u64) dtab->map.max_entries * sizeof(struct bpf_dtab_netdev *);
 139         }
 140
 141         /* if map size is larger than memlock limit, reject it */
 142         err = bpf_map_charge_init(&dtab->map.memory, cost);
 143         if (err)
 144                 return -EINVAL;
 145
 146         dtab->flush_list = alloc_percpu(struct list_head);
 147         if (!dtab->flush_list)
 148                 goto free_charge;
 149
 150         for_each_possible_cpu(cpu)
 151                 INIT_LIST_HEAD(per_cpu_ptr(dtab->flush_list, cpu));
 152
 153         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 154                 dtab->dev_index_head = dev_map_create_hash(dtab->n_buckets);
 155                 if (!dtab->dev_index_head)
 156                         goto free_percpu;
 157
 158                 spin_lock_init(&dtab->index_lock);
 159         } else {
 160                 dtab->netdev_map = bpf_map_area_alloc(dtab->map.max_entries *
 161                                                       sizeof(struct bpf_dtab_netdev *),
 162                                                       dtab->map.numa_node);
 163                 if (!dtab->netdev_map)
 164                         goto free_percpu;
 165         }
 166
 167         return 0;
 168
 169 free_percpu:
 170         free_percpu(dtab->flush_list);
 171 free_charge:
 172         bpf_map_charge_finish(&dtab->map.memory);
 173         return -ENOMEM;
 174 }
 175
 176 static struct bpf_map *dev_map_alloc(union bpf_attr *attr)
 177 {
 178         struct bpf_dtab *dtab;
 179         int err;
 180
 181         if (!capable(CAP_NET_ADMIN))
 182                 return ERR_PTR(-EPERM);
 183
 184         dtab = kzalloc(sizeof(*dtab), GFP_USER);
 185         if (!dtab)
 186                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 187
 188         err = dev_map_init_map(dtab, attr);
 189         if (err) {
 190                 kfree(dtab);
 191                 return ERR_PTR(err);
 192         }
 193
 194         spin_lock(&dev_map_lock);
 195         list_add_tail_rcu(&dtab->list, &dev_map_list);
 196         spin_unlock(&dev_map_lock);
 197
 198         return &dtab->map;
 199 }
 200
 201 static void dev_map_free(struct bpf_map *map)
 202 {
 203         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 204         int i, cpu;
 205
 206         /* At this point bpf_prog->aux->refcnt == 0 and this map->refcnt == 0,
 207          * so the programs (can be more than one that used this map) were
 208          * disconnected from events. Wait for outstanding critical sections in
 209          * these programs to complete. The rcu critical section only guarantees
 210          * no further reads against netdev_map. It does __not__ ensure pending
 211          * flush operations (if any) are complete.
 212          */
 213
 214         spin_lock(&dev_map_lock);
 215         list_del_rcu(&dtab->list);
 216         spin_unlock(&dev_map_lock);
 217
 218         bpf_clear_redirect_map(map);
 219         synchronize_rcu();
 220
 221         /* Make sure prior __dev_map_entry_free() have completed. */
 222         rcu_barrier();
 223
 224         /* To ensure all pending flush operations have completed wait for flush
 225          * list to empty on _all_ cpus.
 226          * Because the above synchronize_rcu() ensures the map is disconnected
 227          * from the program we can assume no new items will be added.
 228          */
 229         for_each_online_cpu(cpu) {
 230                 struct list_head *flush_list = per_cpu_ptr(dtab->flush_list, cpu);
 231
 232                 while (!list_empty(flush_list))
 233                         cond_resched();
 234         }
 235
 236         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 237                 for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
 238                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 239                         struct hlist_head *head;
 240                         struct hlist_node *next;
 241
 242                         head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 243
 244                         hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
 245                                 hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
 246                                 free_percpu(dev->bulkq);
 247                                 dev_put(dev->dev);
 248                                 kfree(dev);
 249                         }
 250                 }
 251
 252                 kfree(dtab->dev_index_head);
 253         } else {
 254                 for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
 255                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 256
 257                         dev = dtab->netdev_map[i];
 258                         if (!dev)
 259                                 continue;
 260
 261                         free_percpu(dev->bulkq);
 262                         dev_put(dev->dev);
 263                         kfree(dev);
 264                 }
 265
 266                 bpf_map_area_free(dtab->netdev_map);
 267         }
 268
 269         free_percpu(dtab->flush_list);
 270         kfree(dtab);
 271 }
 272
 273 static int dev_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
 274 {
 275         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 276         u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
 277         u32 *next = next_key;
 278
 279         if (index >= dtab->map.max_entries) {
 280                 *next = 0;
 281                 return 0;
 282         }
 283
 284         if (index == dtab->map.max_entries - 1)
 285                 return -ENOENT;
 286         *next = index + 1;
 287         return 0;
 288 }
 289
 290 struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 291 {
 292         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 293         struct hlist_head *head = dev_map_index_hash(dtab, key);
 294         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 295
 296         hlist_for_each_entry_rcu(dev, head, index_hlist)
 297                 if (dev->idx == key)
 298                         return dev;
 299
 300         return NULL;
 301 }
 302
 303 static int dev_map_hash_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key,
 304                                     void *next_key)
 305 {
 306         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 307         u32 idx, *next = next_key;
 308         struct bpf_dtab_netdev *dev, *next_dev;
 309         struct hlist_head *head;
 310         int i = 0;
 311
 312         if (!key)
 313                 goto find_first;
 314
 315         idx = *(u32 *)key;
 316
 317         dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
 318         if (!dev)
 319                 goto find_first;
 320
 321         next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_next_rcu(&dev->index_hlist)),
 322                                     struct bpf_dtab_netdev, index_hlist);
 323
 324         if (next_dev) {
 325                 *next = next_dev->idx;
 326                 return 0;
 327         }
 328
 329         i = idx & (dtab->n_buckets - 1);
 330         i++;
 331
 332  find_first:
 333         for (; i < dtab->n_buckets; i++) {
 334                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 335
 336                 next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_first_rcu(head)),
 337                                             struct bpf_dtab_netdev,
 338                                             index_hlist);
 339                 if (next_dev) {
 340                         *next = next_dev->idx;
 341                         return 0;
 342                 }
 343         }
 344
 345         return -ENOENT;
 346 }
 347
 348 static int bq_xmit_all(struct xdp_bulk_queue *bq, u32 flags,
 349                        bool in_napi_ctx)
 350 {
 351         struct bpf_dtab_netdev *obj = bq->obj;
 352         struct net_device *dev = obj->dev;
 353         int sent = 0, drops = 0, err = 0;
 354         int i;
 355
 356         if (unlikely(!bq->count))
 357                 return 0;
 358
 359         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
 360                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
 361
 362                 prefetch(xdpf);
 363         }
 364
 365         sent = dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit(dev, bq->count, bq->q, flags);
 366         if (sent < 0) {
 367                 err = sent;
 368                 sent = 0;
 369                 goto error;
 370         }
 371         drops = bq->count - sent;
 372 out:
 373         bq->count = 0;
 374
 375         trace_xdp_devmap_xmit(&obj->dtab->map, obj->idx,
 376                               sent, drops, bq->dev_rx, dev, err);
 377         bq->dev_rx = NULL;
 378         __list_del_clearprev(&bq->flush_node);
 379         return 0;
 380 error:
 381         /* If ndo_xdp_xmit fails with an errno, no frames have been
 382          * xmit'ed and it's our responsibility to them free all.
 383          */
 384         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
 385                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
 386
 387                 /* RX path under NAPI protection, can return frames faster */
 388                 if (likely(in_napi_ctx))
 389                         xdp_return_frame_rx_napi(xdpf);
 390                 else
 391                         xdp_return_frame(xdpf);
 392                 drops++;
 393         }
 394         goto out;
 395 }
 396
 397 /* __dev_map_flush is called from xdp_do_flush_map() which _must_ be signaled
 398  * from the driver before returning from its napi->poll() routine. The poll()
 399  * routine is called either from busy_poll context or net_rx_action signaled
 400  * from NET_RX_SOFTIRQ. Either way the poll routine must complete before the
 401  * net device can be torn down. On devmap tear down we ensure the flush list
 402  * is empty before completing to ensure all flush operations have completed.
 403  */
 404 void __dev_map_flush(struct bpf_map *map)
 405 {
 406         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 407         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(dtab->flush_list);
 408         struct xdp_bulk_queue *bq, *tmp;
 409
 410         rcu_read_lock();
 411         list_for_each_entry_safe(bq, tmp, flush_list, flush_node)
 412                 bq_xmit_all(bq, XDP_XMIT_FLUSH, true);
 413         rcu_read_unlock();
 414 }
 415
 416 /* rcu_read_lock (from syscall and BPF contexts) ensures that if a delete and/or
 417  * update happens in parallel here a dev_put wont happen until after reading the
 418  * ifindex.
 419  */
 420 struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 421 {
 422         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 423         struct bpf_dtab_netdev *obj;
 424
 425         if (key >= map->max_entries)
 426                 return NULL;
 427
 428         obj = READ_ONCE(dtab->netdev_map[key]);
 429         return obj;
 430 }
 431
 432 /* Runs under RCU-read-side, plus in softirq under NAPI protection.
 433  * Thus, safe percpu variable access.
 434  */
 435 static int bq_enqueue(struct bpf_dtab_netdev *obj, struct xdp_frame *xdpf,
 436                       struct net_device *dev_rx)
 437
 438 {
 439         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(obj->dtab->flush_list);
 440         struct xdp_bulk_queue *bq = this_cpu_ptr(obj->bulkq);
 441
 442         if (unlikely(bq->count == DEV_MAP_BULK_SIZE))
 443                 bq_xmit_all(bq, 0, true);
 444
 445         /* Ingress dev_rx will be the same for all xdp_frame's in
 446          * bulk_queue, because bq stored per-CPU and must be flushed
 447          * from net_device drivers NAPI func end.
 448          */
 449         if (!bq->dev_rx)
 450                 bq->dev_rx = dev_rx;
 451
 452         bq->q[bq->count++] = xdpf;
 453
 454         if (!bq->flush_node.prev)
 455                 list_add(&bq->flush_node, flush_list);
 456
 457         return 0;
 458 }
 459
 460 int dev_map_enqueue(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct xdp_buff *xdp,
 461                     struct net_device *dev_rx)
 462 {
 463         struct net_device *dev = dst->dev;
 464         struct xdp_frame *xdpf;
 465         int err;
 466
 467         if (!dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit)
 468                 return -EOPNOTSUPP;
 469
 470         err = xdp_ok_fwd_dev(dev, xdp->data_end - xdp->data);
 471         if (unlikely(err))
 472                 return err;
 473
 474         xdpf = convert_to_xdp_frame(xdp);
 475         if (unlikely(!xdpf))
 476                 return -EOVERFLOW;
 477
 478         return bq_enqueue(dst, xdpf, dev_rx);
 479 }
 480
 481 int dev_map_generic_redirect(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct sk_buff *skb,
 482                              struct bpf_prog *xdp_prog)
 483 {
 484         int err;
 485
 486         err = xdp_ok_fwd_dev(dst->dev, skb->len);
 487         if (unlikely(err))
 488                 return err;
 489         skb->dev = dst->dev;
 490         generic_xdp_tx(skb, xdp_prog);
 491
 492         return 0;
 493 }
 494
 495 static void *dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 496 {
 497         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_lookup_elem(map, *(u32 *)key);
 498         struct net_device *dev = obj ? obj->dev : NULL;
 499
 500         return dev ? &dev->ifindex : NULL;
 501 }
 502
 503 static void *dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 504 {
 505         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_hash_lookup_elem(map,
 506                                                                 *(u32 *)key);
 507         struct net_device *dev = obj ? obj->dev : NULL;
 508
 509         return dev ? &dev->ifindex : NULL;
 510 }
 511
 512 static void dev_map_flush_old(struct bpf_dtab_netdev *dev)
 513 {
 514         if (dev->dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit) {
 515                 struct xdp_bulk_queue *bq;
 516                 int cpu;
 517
 518                 rcu_read_lock();
 519                 for_each_online_cpu(cpu) {
 520                         bq = per_cpu_ptr(dev->bulkq, cpu);
 521                         bq_xmit_all(bq, XDP_XMIT_FLUSH, false);
 522                 }
 523                 rcu_read_unlock();
 524         }
 525 }
 526
 527 static void __dev_map_entry_free(struct rcu_head *rcu)
 528 {
 529         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 530
 531         dev = container_of(rcu, struct bpf_dtab_netdev, rcu);
 532         dev_map_flush_old(dev);
 533         free_percpu(dev->bulkq);
 534         dev_put(dev->dev);
 535         kfree(dev);
 536 }
 537
 538 static int dev_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 539 {
 540         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 541         struct bpf_dtab_netdev *old_dev;
 542         int k = *(u32 *)key;
 543
 544         if (k >= map->max_entries)
 545                 return -EINVAL;
 546
 547         /* Use call_rcu() here to ensure any rcu critical sections have
 548          * completed, but this does not guarantee a flush has happened
 549          * yet. Because driver side rcu_read_lock/unlock only protects the
 550          * running XDP program. However, for pending flush operations the
 551          * dev and ctx are stored in another per cpu map. And additionally,
 552          * the driver tear down ensures all soft irqs are complete before
 553          * removing the net device in the case of dev_put equals zero.
 554          */
 555         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[k], NULL);
 556         if (old_dev)
 557                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 558         return 0;
 559 }
 560
 561 static int dev_map_hash_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 562 {
 563         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 564         struct bpf_dtab_netdev *old_dev;
 565         int k = *(u32 *)key;
 566         unsigned long flags;
 567         int ret = -ENOENT;
 568
 569         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 570
 571         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, k);
 572         if (old_dev) {
 573                 dtab->items--;
 574                 hlist_del_init_rcu(&old_dev->index_hlist);
 575                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 576                 ret = 0;
 577         }
 578         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 579
 580         return ret;
 581 }
 582
 583 static struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_alloc_node(struct net *net,
 584                                                     struct bpf_dtab *dtab,
 585                                                     u32 ifindex,
 586                                                     unsigned int idx)
 587 {
 588         gfp_t gfp = GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN;
 589         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 590         struct xdp_bulk_queue *bq;
 591         int cpu;
 592
 593         dev = kmalloc_node(sizeof(*dev), gfp, dtab->map.numa_node);
 594         if (!dev)
 595                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 596
 597         dev->bulkq = __alloc_percpu_gfp(sizeof(*dev->bulkq),
 598                                         sizeof(void *), gfp);
 599         if (!dev->bulkq) {
 600                 kfree(dev);
 601                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 602         }
 603
 604         for_each_possible_cpu(cpu) {
 605                 bq = per_cpu_ptr(dev->bulkq, cpu);
 606                 bq->obj = dev;
 607         }
 608
 609         dev->dev = dev_get_by_index(net, ifindex);
 610         if (!dev->dev) {
 611                 free_percpu(dev->bulkq);
 612                 kfree(dev);
 613                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 614         }
 615
 616         dev->idx = idx;
 617         dev->dtab = dtab;
 618
 619         return dev;
 620 }
 621
 622 static int __dev_map_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
 623                                  void *key, void *value, u64 map_flags)
 624 {
 625         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 626         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
 627         u32 ifindex = *(u32 *)value;
 628         u32 i = *(u32 *)key;
 629
 630         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 631                 return -EINVAL;
 632         if (unlikely(i >= dtab->map.max_entries))
 633                 return -E2BIG;
 634         if (unlikely(map_flags == BPF_NOEXIST))
 635                 return -EEXIST;
 636
 637         if (!ifindex) {
 638                 dev = NULL;
 639         } else {
 640                 dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, ifindex, i);
 641                 if (IS_ERR(dev))
 642                         return PTR_ERR(dev);
 643         }
 644
 645         /* Use call_rcu() here to ensure rcu critical sections have completed
 646          * Remembering the driver side flush operation will happen before the
 647          * net device is removed.
 648          */
 649         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[i], dev);
 650         if (old_dev)
 651                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 652
 653         return 0;
 654 }
 655
 656 static int dev_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 657                                u64 map_flags)
 658 {
 659         return __dev_map_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
 660                                      map, key, value, map_flags);
 661 }
 662
 663 static int __dev_map_hash_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
 664                                      void *key, void *value, u64 map_flags)
 665 {
 666         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 667         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
 668         u32 ifindex = *(u32 *)value;
 669         u32 idx = *(u32 *)key;
 670         unsigned long flags;
 671         int err = -EEXIST;
 672
 673         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST || !ifindex))
 674                 return -EINVAL;
 675
 676         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 677
 678         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
 679         if (old_dev && (map_flags & BPF_NOEXIST))
 680                 goto out_err;
 681
 682         dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, ifindex, idx);
 683         if (IS_ERR(dev)) {
 684                 err = PTR_ERR(dev);
 685                 goto out_err;
 686         }
 687
 688         if (old_dev) {
 689                 hlist_del_rcu(&old_dev->index_hlist);
 690         } else {
 691                 if (dtab->items >= dtab->map.max_entries) {
 692                         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 693                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 694                         return -E2BIG;
 695                 }
 696                 dtab->items++;
 697         }
 698
 699         hlist_add_head_rcu(&dev->index_hlist,
 700                            dev_map_index_hash(dtab, idx));
 701         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 702
 703         if (old_dev)
 704                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 705
 706         return 0;
 707
 708 out_err:
 709         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 710         return err;
 711 }
 712
 713 static int dev_map_hash_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 714                                    u64 map_flags)
 715 {
 716         return __dev_map_hash_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
 717                                          map, key, value, map_flags);
 718 }
 719
 720 const struct bpf_map_ops dev_map_ops = {
 721         .map_alloc = dev_map_alloc,
 722         .map_free = dev_map_free,
 723         .map_get_next_key = dev_map_get_next_key,
 724         .map_lookup_elem = dev_map_lookup_elem,
 725         .map_update_elem = dev_map_update_elem,
 726         .map_delete_elem = dev_map_delete_elem,
 727         .map_check_btf = map_check_no_btf,
 728 };
 729
 730 const struct bpf_map_ops dev_map_hash_ops = {
 731         .map_alloc = dev_map_alloc,
 732         .map_free = dev_map_free,
 733         .map_get_next_key = dev_map_hash_get_next_key,
 734         .map_lookup_elem = dev_map_hash_lookup_elem,
 735         .map_update_elem = dev_map_hash_update_elem,
 736         .map_delete_elem = dev_map_hash_delete_elem,
 737         .map_check_btf = map_check_no_btf,
 738 };
 739
 740 static void dev_map_hash_remove_netdev(struct bpf_dtab *dtab,
 741                                        struct net_device *netdev)
 742 {
 743         unsigned long flags;
 744         u32 i;
 745
 746         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 747         for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
 748                 struct bpf_dtab_netdev *dev;
 749                 struct hlist_head *head;
 750                 struct hlist_node *next;
 751
 752                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 753
 754                 hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
 755                         if (netdev != dev->dev)
 756                                 continue;
 757
 758                         dtab->items--;
 759                         hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
 760                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 761                 }
 762         }
 763         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 764 }
 765
 766 static int dev_map_notification(struct notifier_block *notifier,
 767                                 ulong event, void *ptr)
 768 {
 769         struct net_device *netdev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
 770         struct bpf_dtab *dtab;
 771         int i;
 772
 773         switch (event) {
 774         case NETDEV_UNREGISTER:
 775                 /* This rcu_read_lock/unlock pair is needed because
 776                  * dev_map_list is an RCU list AND to ensure a delete
 777                  * operation does not free a netdev_map entry while we
 778                  * are comparing it against the netdev being unregistered.
 779                  */
 780                 rcu_read_lock();
 781                 list_for_each_entry_rcu(dtab, &dev_map_list, list) {
 782                         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 783                                 dev_map_hash_remove_netdev(dtab, netdev);
 784                                 continue;
 785                         }
 786
 787                         for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
 788                                 struct bpf_dtab_netdev *dev, *odev;
 789
 790                                 dev = READ_ONCE(dtab->netdev_map[i]);
 791                                 if (!dev || netdev != dev->dev)
 792                                         continue;
 793                                 odev = cmpxchg(&dtab->netdev_map[i], dev, NULL);
 794                                 if (dev == odev)
 795                                         call_rcu(&dev->rcu,
 796                                                  __dev_map_entry_free);
 797                         }
 798                 }
 799                 rcu_read_unlock();
 800                 break;
 801         default:
 802                 break;
 803         }
 804         return NOTIFY_OK;
 805 }
 806
 807 static struct notifier_block dev_map_notifier = {
 808         .notifier_call = dev_map_notification,
 809 };
 810
 811 static int __init dev_map_init(void)
 812 {
 813         /* Assure tracepoint shadow struct _bpf_dtab_netdev is in sync */
 814         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct bpf_dtab_netdev, dev) !=
 815                      offsetof(struct _bpf_dtab_netdev, dev));
 816         register_netdevice_notifier(&dev_map_notifier);
 817         return 0;
 818 }
 819
 820 subsys_initcall(dev_map_init);