bpf: Allow locking bpf_spin_lock global variables
authorKumar Kartikeya Dwivedi <memxor@gmail.com>
Fri, 18 Nov 2022 01:55:59 +0000 (07:25 +0530)
committerAlexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Fri, 18 Nov 2022 03:11:32 +0000 (19:11 -0800)
commitd0d78c1df9b1dbfb5e172de473561ce09d5e9d39
treef0062f350bffc1861bf42f40e355c1511afeece9
parent4e814da0d59917c6d758a80e63e79b5ee212cf11
bpf: Allow locking bpf_spin_lock global variables

Global variables reside in maps accessible using direct_value_addr
callbacks, so giving each load instruction's rewrite a unique reg->id
disallows us from holding locks which are global.

The reason for preserving reg->id as a unique value for registers that
may point to spin lock is that two separate lookups are treated as two
separate memory regions, and any possible aliasing is ignored for the
purposes of spin lock correctness.

This is not great especially for the global variable case, which are
served from maps that have max_entries == 1, i.e. they always lead to
map values pointing into the same map value.

So refactor the active_spin_lock into a 'active_lock' structure which
represents the lock identity, and instead of the reg->id, remember two
fields, a pointer and the reg->id. The pointer will store reg->map_ptr
or reg->btf. It's only necessary to distinguish for the id == 0 case of
global variables, but always setting the pointer to a non-NULL value and
using the pointer to check whether the lock is held simplifies code in
the verifier.

This is generic enough to allow it for global variables, map lookups,
and allocated objects at the same time.

Note that while whether a lock is held can be answered by just comparing
active_lock.ptr to NULL, to determine whether the register is pointing
to the same held lock requires comparing _both_ ptr and id.

Finally, as a result of this refactoring, pseudo load instructions are
not given a unique reg->id, as they are doing lookup for the same map
value (max_entries is never greater than 1).

Essentially, we consider that the tuple of (ptr, id) will always be
unique for any kind of argument to bpf_spin_{lock,unlock}.

Note that this can be extended in the future to also remember offset
used for locking, so that we can introduce multiple bpf_spin_lock fields
in the same allocation.

Signed-off-by: Kumar Kartikeya Dwivedi <memxor@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20221118015614.2013203-10-memxor@gmail.com
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
include/linux/bpf_verifier.h
kernel/bpf/verifier.c