Merge tag 'hwmon-for-v5.19-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / net / ipv4 / tcp_bpf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2017 - 2018 Covalent IO, Inc. http://covalent.io */
3
4 #include <linux/skmsg.h>
5 #include <linux/filter.h>
6 #include <linux/bpf.h>
7 #include <linux/init.h>
8 #include <linux/wait.h>
9
10 #include <net/inet_common.h>
11 #include <net/tls.h>
12
13 static int bpf_tcp_ingress(struct sock *sk, struct sk_psock *psock,
14                            struct sk_msg *msg, u32 apply_bytes, int flags)
15 {
16         bool apply = apply_bytes;
17         struct scatterlist *sge;
18         u32 size, copied = 0;
19         struct sk_msg *tmp;
20         int i, ret = 0;
21
22         tmp = kzalloc(sizeof(*tmp), __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
23         if (unlikely(!tmp))
24                 return -ENOMEM;
25
26         lock_sock(sk);
27         tmp->sg.start = msg->sg.start;
28         i = msg->sg.start;
29         do {
30                 sge = sk_msg_elem(msg, i);
31                 size = (apply && apply_bytes < sge->length) ?
32                         apply_bytes : sge->length;
33                 if (!sk_wmem_schedule(sk, size)) {
34                         if (!copied)
35                                 ret = -ENOMEM;
36                         break;
37                 }
38
39                 sk_mem_charge(sk, size);
40                 sk_msg_xfer(tmp, msg, i, size);
41                 copied += size;
42                 if (sge->length)
43                         get_page(sk_msg_page(tmp, i));
44                 sk_msg_iter_var_next(i);
45                 tmp->sg.end = i;
46                 if (apply) {
47                         apply_bytes -= size;
48                         if (!apply_bytes)
49                                 break;
50                 }
51         } while (i != msg->sg.end);
52
53         if (!ret) {
54                 msg->sg.start = i;
55                 sk_psock_queue_msg(psock, tmp);
56                 sk_psock_data_ready(sk, psock);
57         } else {
58                 sk_msg_free(sk, tmp);
59                 kfree(tmp);
60         }
61
62         release_sock(sk);
63         return ret;
64 }
65
66 static int tcp_bpf_push(struct sock *sk, struct sk_msg *msg, u32 apply_bytes,
67                         int flags, bool uncharge)
68 {
69         bool apply = apply_bytes;
70         struct scatterlist *sge;
71         struct page *page;
72         int size, ret = 0;
73         u32 off;
74
75         while (1) {
76                 bool has_tx_ulp;
77
78                 sge = sk_msg_elem(msg, msg->sg.start);
79                 size = (apply && apply_bytes < sge->length) ?
80                         apply_bytes : sge->length;
81                 off  = sge->offset;
82                 page = sg_page(sge);
83
84                 tcp_rate_check_app_limited(sk);
85 retry:
86                 has_tx_ulp = tls_sw_has_ctx_tx(sk);
87                 if (has_tx_ulp) {
88                         flags |= MSG_SENDPAGE_NOPOLICY;
89                         ret = kernel_sendpage_locked(sk,
90                                                      page, off, size, flags);
91                 } else {
92                         ret = do_tcp_sendpages(sk, page, off, size, flags);
93                 }
94
95                 if (ret <= 0)
96                         return ret;
97                 if (apply)
98                         apply_bytes -= ret;
99                 msg->sg.size -= ret;
100                 sge->offset += ret;
101                 sge->length -= ret;
102                 if (uncharge)
103                         sk_mem_uncharge(sk, ret);
104                 if (ret != size) {
105                         size -= ret;
106                         off  += ret;
107                         goto retry;
108                 }
109                 if (!sge->length) {
110                         put_page(page);
111                         sk_msg_iter_next(msg, start);
112                         sg_init_table(sge, 1);
113                         if (msg->sg.start == msg->sg.end)
114                                 break;
115                 }
116                 if (apply && !apply_bytes)
117                         break;
118         }
119
120         return 0;
121 }
122
123 static int tcp_bpf_push_locked(struct sock *sk, struct sk_msg *msg,
124                                u32 apply_bytes, int flags, bool uncharge)
125 {
126         int ret;
127
128         lock_sock(sk);
129         ret = tcp_bpf_push(sk, msg, apply_bytes, flags, uncharge);
130         release_sock(sk);
131         return ret;
132 }
133
134 int tcp_bpf_sendmsg_redir(struct sock *sk, struct sk_msg *msg,
135                           u32 bytes, int flags)
136 {
137         bool ingress = sk_msg_to_ingress(msg);
138         struct sk_psock *psock = sk_psock_get(sk);
139         int ret;
140
141         if (unlikely(!psock))
142                 return -EPIPE;
143
144         ret = ingress ? bpf_tcp_ingress(sk, psock, msg, bytes, flags) :
145                         tcp_bpf_push_locked(sk, msg, bytes, flags, false);
146         sk_psock_put(sk, psock);
147         return ret;
148 }
149 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_bpf_sendmsg_redir);
150
151 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
152 static int tcp_msg_wait_data(struct sock *sk, struct sk_psock *psock,
153                              long timeo)
154 {
155         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
156         int ret = 0;
157
158         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
159                 return 1;
160
161         if (!timeo)
162                 return ret;
163
164         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
165         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
166         ret = sk_wait_event(sk, &timeo,
167                             !list_empty(&psock->ingress_msg) ||
168                             !skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue), &wait);
169         sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
170         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
171         return ret;
172 }
173
174 static int tcp_bpf_recvmsg_parser(struct sock *sk,
175                                   struct msghdr *msg,
176                                   size_t len,
177                                   int nonblock,
178                                   int flags,
179                                   int *addr_len)
180 {
181         struct sk_psock *psock;
182         int copied;
183
184         if (unlikely(flags & MSG_ERRQUEUE))
185                 return inet_recv_error(sk, msg, len, addr_len);
186
187         psock = sk_psock_get(sk);
188         if (unlikely(!psock))
189                 return tcp_recvmsg(sk, msg, len, nonblock, flags, addr_len);
190
191         lock_sock(sk);
192 msg_bytes_ready:
193         copied = sk_msg_recvmsg(sk, psock, msg, len, flags);
194         if (!copied) {
195                 long timeo;
196                 int data;
197
198                 if (sock_flag(sk, SOCK_DONE))
199                         goto out;
200
201                 if (sk->sk_err) {
202                         copied = sock_error(sk);
203                         goto out;
204                 }
205
206                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
207                         goto out;
208
209                 if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
210                         copied = -ENOTCONN;
211                         goto out;
212                 }
213
214                 timeo = sock_rcvtimeo(sk, nonblock);
215                 if (!timeo) {
216                         copied = -EAGAIN;
217                         goto out;
218                 }
219
220                 if (signal_pending(current)) {
221                         copied = sock_intr_errno(timeo);
222                         goto out;
223                 }
224
225                 data = tcp_msg_wait_data(sk, psock, timeo);
226                 if (data && !sk_psock_queue_empty(psock))
227                         goto msg_bytes_ready;
228                 copied = -EAGAIN;
229         }
230 out:
231         release_sock(sk);
232         sk_psock_put(sk, psock);
233         return copied;
234 }
235
236 static int tcp_bpf_recvmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len,
237                     int nonblock, int flags, int *addr_len)
238 {
239         struct sk_psock *psock;
240         int copied, ret;
241
242         if (unlikely(flags & MSG_ERRQUEUE))
243                 return inet_recv_error(sk, msg, len, addr_len);
244
245         psock = sk_psock_get(sk);
246         if (unlikely(!psock))
247                 return tcp_recvmsg(sk, msg, len, nonblock, flags, addr_len);
248         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue) &&
249             sk_psock_queue_empty(psock)) {
250                 sk_psock_put(sk, psock);
251                 return tcp_recvmsg(sk, msg, len, nonblock, flags, addr_len);
252         }
253         lock_sock(sk);
254 msg_bytes_ready:
255         copied = sk_msg_recvmsg(sk, psock, msg, len, flags);
256         if (!copied) {
257                 long timeo;
258                 int data;
259
260                 timeo = sock_rcvtimeo(sk, nonblock);
261                 data = tcp_msg_wait_data(sk, psock, timeo);
262                 if (data) {
263                         if (!sk_psock_queue_empty(psock))
264                                 goto msg_bytes_ready;
265                         release_sock(sk);
266                         sk_psock_put(sk, psock);
267                         return tcp_recvmsg(sk, msg, len, nonblock, flags, addr_len);
268                 }
269                 copied = -EAGAIN;
270         }
271         ret = copied;
272         release_sock(sk);
273         sk_psock_put(sk, psock);
274         return ret;
275 }
276
277 static int tcp_bpf_send_verdict(struct sock *sk, struct sk_psock *psock,
278                                 struct sk_msg *msg, int *copied, int flags)
279 {
280         bool cork = false, enospc = sk_msg_full(msg);
281         struct sock *sk_redir;
282         u32 tosend, delta = 0;
283         u32 eval = __SK_NONE;
284         int ret;
285
286 more_data:
287         if (psock->eval == __SK_NONE) {
288                 /* Track delta in msg size to add/subtract it on SK_DROP from
289                  * returned to user copied size. This ensures user doesn't
290                  * get a positive return code with msg_cut_data and SK_DROP
291                  * verdict.
292                  */
293                 delta = msg->sg.size;
294                 psock->eval = sk_psock_msg_verdict(sk, psock, msg);
295                 delta -= msg->sg.size;
296         }
297
298         if (msg->cork_bytes &&
299             msg->cork_bytes > msg->sg.size && !enospc) {
300                 psock->cork_bytes = msg->cork_bytes - msg->sg.size;
301                 if (!psock->cork) {
302                         psock->cork = kzalloc(sizeof(*psock->cork),
303                                               GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
304                         if (!psock->cork)
305                                 return -ENOMEM;
306                 }
307                 memcpy(psock->cork, msg, sizeof(*msg));
308                 return 0;
309         }
310
311         tosend = msg->sg.size;
312         if (psock->apply_bytes && psock->apply_bytes < tosend)
313                 tosend = psock->apply_bytes;
314
315         switch (psock->eval) {
316         case __SK_PASS:
317                 ret = tcp_bpf_push(sk, msg, tosend, flags, true);
318                 if (unlikely(ret)) {
319                         *copied -= sk_msg_free(sk, msg);
320                         break;
321                 }
322                 sk_msg_apply_bytes(psock, tosend);
323                 break;
324         case __SK_REDIRECT:
325                 sk_redir = psock->sk_redir;
326                 sk_msg_apply_bytes(psock, tosend);
327                 if (!psock->apply_bytes) {
328                         /* Clean up before releasing the sock lock. */
329                         eval = psock->eval;
330                         psock->eval = __SK_NONE;
331                         psock->sk_redir = NULL;
332                 }
333                 if (psock->cork) {
334                         cork = true;
335                         psock->cork = NULL;
336                 }
337                 sk_msg_return(sk, msg, msg->sg.size);
338                 release_sock(sk);
339
340                 ret = tcp_bpf_sendmsg_redir(sk_redir, msg, tosend, flags);
341
342                 if (eval == __SK_REDIRECT)
343                         sock_put(sk_redir);
344
345                 lock_sock(sk);
346                 if (unlikely(ret < 0)) {
347                         int free = sk_msg_free_nocharge(sk, msg);
348
349                         if (!cork)
350                                 *copied -= free;
351                 }
352                 if (cork) {
353                         sk_msg_free(sk, msg);
354                         kfree(msg);
355                         msg = NULL;
356                         ret = 0;
357                 }
358                 break;
359         case __SK_DROP:
360         default:
361                 sk_msg_free_partial(sk, msg, tosend);
362                 sk_msg_apply_bytes(psock, tosend);
363                 *copied -= (tosend + delta);
364                 return -EACCES;
365         }
366
367         if (likely(!ret)) {
368                 if (!psock->apply_bytes) {
369                         psock->eval =  __SK_NONE;
370                         if (psock->sk_redir) {
371                                 sock_put(psock->sk_redir);
372                                 psock->sk_redir = NULL;
373                         }
374                 }
375                 if (msg &&
376                     msg->sg.data[msg->sg.start].page_link &&
377                     msg->sg.data[msg->sg.start].length) {
378                         if (eval == __SK_REDIRECT)
379                                 sk_mem_charge(sk, msg->sg.size);
380                         goto more_data;
381                 }
382         }
383         return ret;
384 }
385
386 static int tcp_bpf_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
387 {
388         struct sk_msg tmp, *msg_tx = NULL;
389         int copied = 0, err = 0;
390         struct sk_psock *psock;
391         long timeo;
392         int flags;
393
394         /* Don't let internal do_tcp_sendpages() flags through */
395         flags = (msg->msg_flags & ~MSG_SENDPAGE_DECRYPTED);
396         flags |= MSG_NO_SHARED_FRAGS;
397
398         psock = sk_psock_get(sk);
399         if (unlikely(!psock))
400                 return tcp_sendmsg(sk, msg, size);
401
402         lock_sock(sk);
403         timeo = sock_sndtimeo(sk, msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT);
404         while (msg_data_left(msg)) {
405                 bool enospc = false;
406                 u32 copy, osize;
407
408                 if (sk->sk_err) {
409                         err = -sk->sk_err;
410                         goto out_err;
411                 }
412
413                 copy = msg_data_left(msg);
414                 if (!sk_stream_memory_free(sk))
415                         goto wait_for_sndbuf;
416                 if (psock->cork) {
417                         msg_tx = psock->cork;
418                 } else {
419                         msg_tx = &tmp;
420                         sk_msg_init(msg_tx);
421                 }
422
423                 osize = msg_tx->sg.size;
424                 err = sk_msg_alloc(sk, msg_tx, msg_tx->sg.size + copy, msg_tx->sg.end - 1);
425                 if (err) {
426                         if (err != -ENOSPC)
427                                 goto wait_for_memory;
428                         enospc = true;
429                         copy = msg_tx->sg.size - osize;
430                 }
431
432                 err = sk_msg_memcopy_from_iter(sk, &msg->msg_iter, msg_tx,
433                                                copy);
434                 if (err < 0) {
435                         sk_msg_trim(sk, msg_tx, osize);
436                         goto out_err;
437                 }
438
439                 copied += copy;
440                 if (psock->cork_bytes) {
441                         if (size > psock->cork_bytes)
442                                 psock->cork_bytes = 0;
443                         else
444                                 psock->cork_bytes -= size;
445                         if (psock->cork_bytes && !enospc)
446                                 goto out_err;
447                         /* All cork bytes are accounted, rerun the prog. */
448                         psock->eval = __SK_NONE;
449                         psock->cork_bytes = 0;
450                 }
451
452                 err = tcp_bpf_send_verdict(sk, psock, msg_tx, &copied, flags);
453                 if (unlikely(err < 0))
454                         goto out_err;
455                 continue;
456 wait_for_sndbuf:
457                 set_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags);
458 wait_for_memory:
459                 err = sk_stream_wait_memory(sk, &timeo);
460                 if (err) {
461                         if (msg_tx && msg_tx != psock->cork)
462                                 sk_msg_free(sk, msg_tx);
463                         goto out_err;
464                 }
465         }
466 out_err:
467         if (err < 0)
468                 err = sk_stream_error(sk, msg->msg_flags, err);
469         release_sock(sk);
470         sk_psock_put(sk, psock);
471         return copied ? copied : err;
472 }
473
474 static int tcp_bpf_sendpage(struct sock *sk, struct page *page, int offset,
475                             size_t size, int flags)
476 {
477         struct sk_msg tmp, *msg = NULL;
478         int err = 0, copied = 0;
479         struct sk_psock *psock;
480         bool enospc = false;
481
482         psock = sk_psock_get(sk);
483         if (unlikely(!psock))
484                 return tcp_sendpage(sk, page, offset, size, flags);
485
486         lock_sock(sk);
487         if (psock->cork) {
488                 msg = psock->cork;
489         } else {
490                 msg = &tmp;
491                 sk_msg_init(msg);
492         }
493
494         /* Catch case where ring is full and sendpage is stalled. */
495         if (unlikely(sk_msg_full(msg)))
496                 goto out_err;
497
498         sk_msg_page_add(msg, page, size, offset);
499         sk_mem_charge(sk, size);
500         copied = size;
501         if (sk_msg_full(msg))
502                 enospc = true;
503         if (psock->cork_bytes) {
504                 if (size > psock->cork_bytes)
505                         psock->cork_bytes = 0;
506                 else
507                         psock->cork_bytes -= size;
508                 if (psock->cork_bytes && !enospc)
509                         goto out_err;
510                 /* All cork bytes are accounted, rerun the prog. */
511                 psock->eval = __SK_NONE;
512                 psock->cork_bytes = 0;
513         }
514
515         err = tcp_bpf_send_verdict(sk, psock, msg, &copied, flags);
516 out_err:
517         release_sock(sk);
518         sk_psock_put(sk, psock);
519         return copied ? copied : err;
520 }
521
522 enum {
523         TCP_BPF_IPV4,
524         TCP_BPF_IPV6,
525         TCP_BPF_NUM_PROTS,
526 };
527
528 enum {
529         TCP_BPF_BASE,
530         TCP_BPF_TX,
531         TCP_BPF_RX,
532         TCP_BPF_TXRX,
533         TCP_BPF_NUM_CFGS,
534 };
535
536 static struct proto *tcpv6_prot_saved __read_mostly;
537 static DEFINE_SPINLOCK(tcpv6_prot_lock);
538 static struct proto tcp_bpf_prots[TCP_BPF_NUM_PROTS][TCP_BPF_NUM_CFGS];
539
540 static void tcp_bpf_rebuild_protos(struct proto prot[TCP_BPF_NUM_CFGS],
541                                    struct proto *base)
542 {
543         prot[TCP_BPF_BASE]                      = *base;
544         prot[TCP_BPF_BASE].close                = sock_map_close;
545         prot[TCP_BPF_BASE].recvmsg              = tcp_bpf_recvmsg;
546         prot[TCP_BPF_BASE].sock_is_readable     = sk_msg_is_readable;
547
548         prot[TCP_BPF_TX]                        = prot[TCP_BPF_BASE];
549         prot[TCP_BPF_TX].sendmsg                = tcp_bpf_sendmsg;
550         prot[TCP_BPF_TX].sendpage               = tcp_bpf_sendpage;
551
552         prot[TCP_BPF_RX]                        = prot[TCP_BPF_BASE];
553         prot[TCP_BPF_RX].recvmsg                = tcp_bpf_recvmsg_parser;
554
555         prot[TCP_BPF_TXRX]                      = prot[TCP_BPF_TX];
556         prot[TCP_BPF_TXRX].recvmsg              = tcp_bpf_recvmsg_parser;
557 }
558
559 static void tcp_bpf_check_v6_needs_rebuild(struct proto *ops)
560 {
561         if (unlikely(ops != smp_load_acquire(&tcpv6_prot_saved))) {
562                 spin_lock_bh(&tcpv6_prot_lock);
563                 if (likely(ops != tcpv6_prot_saved)) {
564                         tcp_bpf_rebuild_protos(tcp_bpf_prots[TCP_BPF_IPV6], ops);
565                         smp_store_release(&tcpv6_prot_saved, ops);
566                 }
567                 spin_unlock_bh(&tcpv6_prot_lock);
568         }
569 }
570
571 static int __init tcp_bpf_v4_build_proto(void)
572 {
573         tcp_bpf_rebuild_protos(tcp_bpf_prots[TCP_BPF_IPV4], &tcp_prot);
574         return 0;
575 }
576 late_initcall(tcp_bpf_v4_build_proto);
577
578 static int tcp_bpf_assert_proto_ops(struct proto *ops)
579 {
580         /* In order to avoid retpoline, we make assumptions when we call
581          * into ops if e.g. a psock is not present. Make sure they are
582          * indeed valid assumptions.
583          */
584         return ops->recvmsg  == tcp_recvmsg &&
585                ops->sendmsg  == tcp_sendmsg &&
586                ops->sendpage == tcp_sendpage ? 0 : -ENOTSUPP;
587 }
588
589 int tcp_bpf_update_proto(struct sock *sk, struct sk_psock *psock, bool restore)
590 {
591         int family = sk->sk_family == AF_INET6 ? TCP_BPF_IPV6 : TCP_BPF_IPV4;
592         int config = psock->progs.msg_parser   ? TCP_BPF_TX   : TCP_BPF_BASE;
593
594         if (psock->progs.stream_verdict || psock->progs.skb_verdict) {
595                 config = (config == TCP_BPF_TX) ? TCP_BPF_TXRX : TCP_BPF_RX;
596         }
597
598         if (restore) {
599                 if (inet_csk_has_ulp(sk)) {
600                         /* TLS does not have an unhash proto in SW cases,
601                          * but we need to ensure we stop using the sock_map
602                          * unhash routine because the associated psock is being
603                          * removed. So use the original unhash handler.
604                          */
605                         WRITE_ONCE(sk->sk_prot->unhash, psock->saved_unhash);
606                         tcp_update_ulp(sk, psock->sk_proto, psock->saved_write_space);
607                 } else {
608                         sk->sk_write_space = psock->saved_write_space;
609                         /* Pairs with lockless read in sk_clone_lock() */
610                         WRITE_ONCE(sk->sk_prot, psock->sk_proto);
611                 }
612                 return 0;
613         }
614
615         if (inet_csk_has_ulp(sk))
616                 return -EINVAL;
617
618         if (sk->sk_family == AF_INET6) {
619                 if (tcp_bpf_assert_proto_ops(psock->sk_proto))
620                         return -EINVAL;
621
622                 tcp_bpf_check_v6_needs_rebuild(psock->sk_proto);
623         }
624
625         /* Pairs with lockless read in sk_clone_lock() */
626         WRITE_ONCE(sk->sk_prot, &tcp_bpf_prots[family][config]);
627         return 0;
628 }
629 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_bpf_update_proto);
630
631 /* If a child got cloned from a listening socket that had tcp_bpf
632  * protocol callbacks installed, we need to restore the callbacks to
633  * the default ones because the child does not inherit the psock state
634  * that tcp_bpf callbacks expect.
635  */
636 void tcp_bpf_clone(const struct sock *sk, struct sock *newsk)
637 {
638         int family = sk->sk_family == AF_INET6 ? TCP_BPF_IPV6 : TCP_BPF_IPV4;
639         struct proto *prot = newsk->sk_prot;
640
641         if (prot == &tcp_bpf_prots[family][TCP_BPF_BASE])
642                 newsk->sk_prot = sk->sk_prot_creator;
643 }
644 #endif /* CONFIG_BPF_SYSCALL */