bpf: add iterator kfuncs registration and validation logic
authorAndrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Wed, 8 Mar 2023 18:41:15 +0000 (10:41 -0800)
committerAlexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Thu, 9 Mar 2023 00:19:50 +0000 (16:19 -0800)
commit215bf4962f6c9605710012fad222a5fec001b3ad
treeb367a3767a49b2e42052f01107632107b37d81e1
parent07236eab7a3139da97aef9f5f21f403be82a82ea
bpf: add iterator kfuncs registration and validation logic

Add ability to register kfuncs that implement BPF open-coded iterator
contract and enforce naming and function proto convention. Enforcement
happens at the time of kfunc registration and significantly simplifies
the rest of iterators logic in the verifier.

More details follow in subsequent patches, but we enforce the following
conditions.

All kfuncs (constructor, next, destructor) have to be named consistenly
as bpf_iter_<type>_{new,next,destroy}(), respectively. <type> represents
iterator type, and iterator state should be represented as a matching
`struct bpf_iter_<type>` state type. Also, all iter kfuncs should have
a pointer to this `struct bpf_iter_<type>` as the very first argument.

Additionally:
  - Constructor, i.e., bpf_iter_<type>_new(), can have arbitrary extra
  number of arguments. Return type is not enforced either.
  - Next method, i.e., bpf_iter_<type>_next(), has to return a pointer
  type and should have exactly one argument: `struct bpf_iter_<type> *`
  (const/volatile/restrict and typedefs are ignored).
  - Destructor, i.e., bpf_iter_<type>_destroy(), should return void and
  should have exactly one argument, similar to the next method.
  - struct bpf_iter_<type> size is enforced to be positive and
  a multiple of 8 bytes (to fit stack slots correctly).

Such strictness and consistency allows to build generic helpers
abstracting important, but boilerplate, details to be able to use
open-coded iterators effectively and ergonomically (see bpf_for_each()
in subsequent patches). It also simplifies the verifier logic in some
places. At the same time, this doesn't hurt generality of possible
iterator implementations. Win-win.

Constructor kfunc is marked with a new KF_ITER_NEW flags, next method is
marked with KF_ITER_NEXT (and should also have KF_RET_NULL, of course),
while destructor kfunc is marked as KF_ITER_DESTROY.

Additionally, we add a trivial kfunc name validation: it should be
a valid non-NULL and non-empty string.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230308184121.1165081-3-andrii@kernel.org
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
include/linux/bpf_verifier.h
include/linux/btf.h
kernel/bpf/btf.c