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