bpf: Tag argument to be released in bpf_func_proto
authorKumar Kartikeya Dwivedi <memxor@gmail.com>
Sun, 24 Apr 2022 21:48:50 +0000 (03:18 +0530)
committerAlexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Tue, 26 Apr 2022 00:31:35 +0000 (17:31 -0700)
Add a new type flag for bpf_arg_type that when set tells verifier that
for a release function, that argument's register will be the one for
which meta.ref_obj_id will be set, and which will then be released
using release_reference. To capture the regno, introduce a new field
release_regno in bpf_call_arg_meta.

This would be required in the next patch, where we may either pass NULL
or a refcounted pointer as an argument to the release function
bpf_kptr_xchg. Just releasing only when meta.ref_obj_id is set is not
enough, as there is a case where the type of argument needed matches,
but the ref_obj_id is set to 0. Hence, we must enforce that whenever
meta.ref_obj_id is zero, the register that is to be released can only
be NULL for a release function.

Since we now indicate whether an argument is to be released in
bpf_func_proto itself, is_release_function helper has lost its utitlity,
hence refactor code to work without it, and just rely on
meta.release_regno to know when to release state for a ref_obj_id.
Still, the restriction of one release argument and only one ref_obj_id
passed to BPF helper or kfunc remains. This may be lifted in the future.

Signed-off-by: Kumar Kartikeya Dwivedi <memxor@gmail.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20220424214901.2743946-3-memxor@gmail.com
include/linux/bpf.h
include/linux/bpf_verifier.h
kernel/bpf/btf.c
kernel/bpf/ringbuf.c
kernel/bpf/verifier.c
net/core/filter.c
tools/testing/selftests/bpf/verifier/ref_tracking.c
tools/testing/selftests/bpf/verifier/sock.c

index ce12124048c0e0a8e2c6440d375e5c8e7c0b07ec..492edd2c571392d94ca91588ea998dbd128fb545 100644 (file)
@@ -366,7 +366,10 @@ enum bpf_type_flag {
         */
        MEM_PERCPU              = BIT(4 + BPF_BASE_TYPE_BITS),
 
-       __BPF_TYPE_LAST_FLAG    = MEM_PERCPU,
+       /* Indicates that the argument will be released. */
+       OBJ_RELEASE             = BIT(5 + BPF_BASE_TYPE_BITS),
+
+       __BPF_TYPE_LAST_FLAG    = OBJ_RELEASE,
 };
 
 /* Max number of base types. */
index 3a9d2d7cc6b7253de5f49e158d93af31db2ea920..1f1e7f2ea967fa516e35b1fe2eafb408f213dde2 100644 (file)
@@ -523,8 +523,7 @@ int check_ptr_off_reg(struct bpf_verifier_env *env,
                      const struct bpf_reg_state *reg, int regno);
 int check_func_arg_reg_off(struct bpf_verifier_env *env,
                           const struct bpf_reg_state *reg, int regno,
-                          enum bpf_arg_type arg_type,
-                          bool is_release_func);
+                          enum bpf_arg_type arg_type);
 int check_kfunc_mem_size_reg(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
                             u32 regno);
 int check_mem_reg(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
index 563ac61e6d6b118d76e9044a1eec3a0973079abc..f0287342204febc1ff138cde2841c2784d8e298e 100644 (file)
@@ -6047,6 +6047,7 @@ static int btf_check_func_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
         * verifier sees.
         */
        for (i = 0; i < nargs; i++) {
+               enum bpf_arg_type arg_type = ARG_DONTCARE;
                u32 regno = i + 1;
                struct bpf_reg_state *reg = &regs[regno];
 
@@ -6067,7 +6068,9 @@ static int btf_check_func_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
                ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &ref_id);
                ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
 
-               ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, ARG_DONTCARE, rel);
+               if (rel && reg->ref_obj_id)
+                       arg_type |= OBJ_RELEASE;
+               ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type);
                if (ret < 0)
                        return ret;
 
@@ -6099,11 +6102,7 @@ static int btf_check_func_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
                        if (reg->type == PTR_TO_BTF_ID) {
                                reg_btf = reg->btf;
                                reg_ref_id = reg->btf_id;
-                               /* Ensure only one argument is referenced
-                                * PTR_TO_BTF_ID, check_func_arg_reg_off relies
-                                * on only one referenced register being allowed
-                                * for kfuncs.
-                                */
+                               /* Ensure only one argument is referenced PTR_TO_BTF_ID */
                                if (reg->ref_obj_id) {
                                        if (ref_obj_id) {
                                                bpf_log(log, "verifier internal error: more than one arg with ref_obj_id R%d %u %u\n",
index 710ba9de12ce41426f34d29656d746fd4df8de34..5173fd37590f1dbc36f9b0fd055012a288576b31 100644 (file)
@@ -404,7 +404,7 @@ BPF_CALL_2(bpf_ringbuf_submit, void *, sample, u64, flags)
 const struct bpf_func_proto bpf_ringbuf_submit_proto = {
        .func           = bpf_ringbuf_submit,
        .ret_type       = RET_VOID,
-       .arg1_type      = ARG_PTR_TO_ALLOC_MEM,
+       .arg1_type      = ARG_PTR_TO_ALLOC_MEM | OBJ_RELEASE,
        .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
 };
 
@@ -417,7 +417,7 @@ BPF_CALL_2(bpf_ringbuf_discard, void *, sample, u64, flags)
 const struct bpf_func_proto bpf_ringbuf_discard_proto = {
        .func           = bpf_ringbuf_discard,
        .ret_type       = RET_VOID,
-       .arg1_type      = ARG_PTR_TO_ALLOC_MEM,
+       .arg1_type      = ARG_PTR_TO_ALLOC_MEM | OBJ_RELEASE,
        .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
 };
 
index 17ca586e0585490e4f5e12db882c25ab66e1ea61..5426bab7f02c72ec66469d9dc984e17d76012613 100644 (file)
@@ -245,6 +245,7 @@ struct bpf_call_arg_meta {
        struct bpf_map *map_ptr;
        bool raw_mode;
        bool pkt_access;
+       u8 release_regno;
        int regno;
        int access_size;
        int mem_size;
@@ -471,17 +472,6 @@ static bool type_may_be_null(u32 type)
        return type & PTR_MAYBE_NULL;
 }
 
-/* Determine whether the function releases some resources allocated by another
- * function call. The first reference type argument will be assumed to be
- * released by release_reference().
- */
-static bool is_release_function(enum bpf_func_id func_id)
-{
-       return func_id == BPF_FUNC_sk_release ||
-              func_id == BPF_FUNC_ringbuf_submit ||
-              func_id == BPF_FUNC_ringbuf_discard;
-}
-
 static bool may_be_acquire_function(enum bpf_func_id func_id)
 {
        return func_id == BPF_FUNC_sk_lookup_tcp ||
@@ -5326,6 +5316,11 @@ static bool arg_type_is_int_ptr(enum bpf_arg_type type)
               type == ARG_PTR_TO_LONG;
 }
 
+static bool arg_type_is_release(enum bpf_arg_type type)
+{
+       return type & OBJ_RELEASE;
+}
+
 static int int_ptr_type_to_size(enum bpf_arg_type type)
 {
        if (type == ARG_PTR_TO_INT)
@@ -5536,11 +5531,10 @@ found:
 
 int check_func_arg_reg_off(struct bpf_verifier_env *env,
                           const struct bpf_reg_state *reg, int regno,
-                          enum bpf_arg_type arg_type,
-                          bool is_release_func)
+                          enum bpf_arg_type arg_type)
 {
-       bool fixed_off_ok = false, release_reg;
        enum bpf_reg_type type = reg->type;
+       bool fixed_off_ok = false;
 
        switch ((u32)type) {
        case SCALAR_VALUE:
@@ -5558,7 +5552,7 @@ int check_func_arg_reg_off(struct bpf_verifier_env *env,
                /* Some of the argument types nevertheless require a
                 * zero register offset.
                 */
-               if (arg_type != ARG_PTR_TO_ALLOC_MEM)
+               if (base_type(arg_type) != ARG_PTR_TO_ALLOC_MEM)
                        return 0;
                break;
        /* All the rest must be rejected, except PTR_TO_BTF_ID which allows
@@ -5566,19 +5560,17 @@ int check_func_arg_reg_off(struct bpf_verifier_env *env,
         */
        case PTR_TO_BTF_ID:
                /* When referenced PTR_TO_BTF_ID is passed to release function,
-                * it's fixed offset must be 0. We rely on the property that
-                * only one referenced register can be passed to BPF helpers and
-                * kfuncs. In the other cases, fixed offset can be non-zero.
+                * it's fixed offset must be 0. In the other cases, fixed offset
+                * can be non-zero.
                 */
-               release_reg = is_release_func && reg->ref_obj_id;
-               if (release_reg && reg->off) {
+               if (arg_type_is_release(arg_type) && reg->off) {
                        verbose(env, "R%d must have zero offset when passed to release func\n",
                                regno);
                        return -EINVAL;
                }
-               /* For release_reg == true, fixed_off_ok must be false, but we
-                * already checked and rejected reg->off != 0 above, so set to
-                * true to allow fixed offset for all other cases.
+               /* For arg is release pointer, fixed_off_ok must be false, but
+                * we already checked and rejected reg->off != 0 above, so set
+                * to true to allow fixed offset for all other cases.
                 */
                fixed_off_ok = true;
                break;
@@ -5637,14 +5629,24 @@ static int check_func_arg(struct bpf_verifier_env *env, u32 arg,
        if (err)
                return err;
 
-       err = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type, is_release_function(meta->func_id));
+       err = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type);
        if (err)
                return err;
 
 skip_type_check:
-       /* check_func_arg_reg_off relies on only one referenced register being
-        * allowed for BPF helpers.
-        */
+       if (arg_type_is_release(arg_type)) {
+               if (!reg->ref_obj_id && !register_is_null(reg)) {
+                       verbose(env, "R%d must be referenced when passed to release function\n",
+                               regno);
+                       return -EINVAL;
+               }
+               if (meta->release_regno) {
+                       verbose(env, "verifier internal error: more than one release argument\n");
+                       return -EFAULT;
+               }
+               meta->release_regno = regno;
+       }
+
        if (reg->ref_obj_id) {
                if (meta->ref_obj_id) {
                        verbose(env, "verifier internal error: more than one arg with ref_obj_id R%d %u %u\n",
@@ -6151,7 +6153,8 @@ static bool check_btf_id_ok(const struct bpf_func_proto *fn)
        return true;
 }
 
-static int check_func_proto(const struct bpf_func_proto *fn, int func_id)
+static int check_func_proto(const struct bpf_func_proto *fn, int func_id,
+                           struct bpf_call_arg_meta *meta)
 {
        return check_raw_mode_ok(fn) &&
               check_arg_pair_ok(fn) &&
@@ -6835,7 +6838,7 @@ static int check_helper_call(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn
        memset(&meta, 0, sizeof(meta));
        meta.pkt_access = fn->pkt_access;
 
-       err = check_func_proto(fn, func_id);
+       err = check_func_proto(fn, func_id, &meta);
        if (err) {
                verbose(env, "kernel subsystem misconfigured func %s#%d\n",
                        func_id_name(func_id), func_id);
@@ -6868,8 +6871,17 @@ static int check_helper_call(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn
                        return err;
        }
 
-       if (is_release_function(func_id)) {
-               err = release_reference(env, meta.ref_obj_id);
+       regs = cur_regs(env);
+
+       if (meta.release_regno) {
+               err = -EINVAL;
+               if (meta.ref_obj_id)
+                       err = release_reference(env, meta.ref_obj_id);
+               /* meta.ref_obj_id can only be 0 if register that is meant to be
+                * released is NULL, which must be > R0.
+                */
+               else if (register_is_null(&regs[meta.release_regno]))
+                       err = 0;
                if (err) {
                        verbose(env, "func %s#%d reference has not been acquired before\n",
                                func_id_name(func_id), func_id);
@@ -6877,8 +6889,6 @@ static int check_helper_call(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn
                }
        }
 
-       regs = cur_regs(env);
-
        switch (func_id) {
        case BPF_FUNC_tail_call:
                err = check_reference_leak(env);
index 8847316ee20e0c29be0cab2a5288fe0bc270e198..da04ad179fda71f1367dbdf26976880f0bf2a881 100644 (file)
@@ -6621,7 +6621,7 @@ static const struct bpf_func_proto bpf_sk_release_proto = {
        .func           = bpf_sk_release,
        .gpl_only       = false,
        .ret_type       = RET_INTEGER,
-       .arg1_type      = ARG_PTR_TO_BTF_ID_SOCK_COMMON,
+       .arg1_type      = ARG_PTR_TO_BTF_ID_SOCK_COMMON | OBJ_RELEASE,
 };
 
 BPF_CALL_5(bpf_xdp_sk_lookup_udp, struct xdp_buff *, ctx,
index fbd682520e4754deee9a41c2a568eef3d8a86254..57a83d763ec1780f6c7f63116fb801ea3ee5c3b4 100644 (file)
        },
        .prog_type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS,
        .result = REJECT,
-       .errstr = "reference has not been acquired before",
+       .errstr = "R1 must be referenced when passed to release function",
 },
 {
        /* !bpf_sk_fullsock(sk) is checked but !bpf_tcp_sock(sk) is not checked */
index 86b24cad27a7662a8736718be72c45b1134a62e0..d11d0b28be41672d35074d25c17a375b71be1061 100644 (file)
        },
        .prog_type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS,
        .result = REJECT,
-       .errstr = "reference has not been acquired before",
+       .errstr = "R1 must be referenced when passed to release function",
 },
 {
        "bpf_sk_release(bpf_sk_fullsock(skb->sk))",
        },
        .prog_type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS,
        .result = REJECT,
-       .errstr = "reference has not been acquired before",
+       .errstr = "R1 must be referenced when passed to release function",
 },
 {
        "bpf_sk_release(bpf_tcp_sock(skb->sk))",
        },
        .prog_type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS,
        .result = REJECT,
-       .errstr = "reference has not been acquired before",
+       .errstr = "R1 must be referenced when passed to release function",
 },
 {
        "sk_storage_get(map, skb->sk, NULL, 0): value == NULL",