bpf: Add per-program recursion prevention mechanism
authorAlexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Wed, 10 Feb 2021 03:36:29 +0000 (19:36 -0800)
committerDaniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Thu, 11 Feb 2021 15:19:13 +0000 (16:19 +0100)
Since both sleepable and non-sleepable programs execute under migrate_disable
add recursion prevention mechanism to both types of programs when they're
executed via bpf trampoline.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20210210033634.62081-5-alexei.starovoitov@gmail.com
arch/x86/net/bpf_jit_comp.c
include/linux/bpf.h
include/linux/filter.h
kernel/bpf/core.c
kernel/bpf/trampoline.c
tools/testing/selftests/bpf/prog_tests/fexit_stress.c
tools/testing/selftests/bpf/prog_tests/trampoline_count.c

index d11b9bc..79e7a0e 100644 (file)
@@ -1740,8 +1740,11 @@ static int invoke_bpf_prog(const struct btf_func_model *m, u8 **pprog,
                           struct bpf_prog *p, int stack_size, bool mod_ret)
 {
        u8 *prog = *pprog;
+       u8 *jmp_insn;
        int cnt = 0;
 
+       /* arg1: mov rdi, progs[i] */
+       emit_mov_imm64(&prog, BPF_REG_1, (long) p >> 32, (u32) (long) p);
        if (emit_call(&prog,
                      p->aux->sleepable ? __bpf_prog_enter_sleepable :
                      __bpf_prog_enter, prog))
@@ -1749,6 +1752,14 @@ static int invoke_bpf_prog(const struct btf_func_model *m, u8 **pprog,
        /* remember prog start time returned by __bpf_prog_enter */
        emit_mov_reg(&prog, true, BPF_REG_6, BPF_REG_0);
 
+       /* if (__bpf_prog_enter*(prog) == 0)
+        *      goto skip_exec_of_prog;
+        */
+       EMIT3(0x48, 0x85, 0xC0);  /* test rax,rax */
+       /* emit 2 nops that will be replaced with JE insn */
+       jmp_insn = prog;
+       emit_nops(&prog, 2);
+
        /* arg1: lea rdi, [rbp - stack_size] */
        EMIT4(0x48, 0x8D, 0x7D, -stack_size);
        /* arg2: progs[i]->insnsi for interpreter */
@@ -1767,6 +1778,10 @@ static int invoke_bpf_prog(const struct btf_func_model *m, u8 **pprog,
        if (mod_ret)
                emit_stx(&prog, BPF_DW, BPF_REG_FP, BPF_REG_0, -8);
 
+       /* replace 2 nops with JE insn, since jmp target is known */
+       jmp_insn[0] = X86_JE;
+       jmp_insn[1] = prog - jmp_insn - 2;
+
        /* arg1: mov rdi, progs[i] */
        emit_mov_imm64(&prog, BPF_REG_1, (long) p >> 32, (u32) (long) p);
        /* arg2: mov rsi, rbx <- start time in nsec */
index e1840ce..1c8ea68 100644 (file)
@@ -529,7 +529,7 @@ struct btf_func_model {
 /* Each call __bpf_prog_enter + call bpf_func + call __bpf_prog_exit is ~50
  * bytes on x86.  Pick a number to fit into BPF_IMAGE_SIZE / 2
  */
-#define BPF_MAX_TRAMP_PROGS 40
+#define BPF_MAX_TRAMP_PROGS 38
 
 struct bpf_tramp_progs {
        struct bpf_prog *progs[BPF_MAX_TRAMP_PROGS];
@@ -561,9 +561,9 @@ int arch_prepare_bpf_trampoline(void *image, void *image_end,
                                struct bpf_tramp_progs *tprogs,
                                void *orig_call);
 /* these two functions are called from generated trampoline */
-u64 notrace __bpf_prog_enter(void);
+u64 notrace __bpf_prog_enter(struct bpf_prog *prog);
 void notrace __bpf_prog_exit(struct bpf_prog *prog, u64 start);
-u64 notrace __bpf_prog_enter_sleepable(void);
+u64 notrace __bpf_prog_enter_sleepable(struct bpf_prog *prog);
 void notrace __bpf_prog_exit_sleepable(struct bpf_prog *prog, u64 start);
 
 struct bpf_ksym {
index cecb03c..6a06f3c 100644 (file)
@@ -565,6 +565,7 @@ struct bpf_prog {
        u32                     jited_len;      /* Size of jited insns in bytes */
        u8                      tag[BPF_TAG_SIZE];
        struct bpf_prog_stats __percpu *stats;
+       int __percpu            *active;
        unsigned int            (*bpf_func)(const void *ctx,
                                            const struct bpf_insn *insn);
        struct bpf_prog_aux     *aux;           /* Auxiliary fields */
index 2cf71fd..334070c 100644 (file)
@@ -91,6 +91,12 @@ struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flag
                vfree(fp);
                return NULL;
        }
+       fp->active = alloc_percpu_gfp(int, GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
+       if (!fp->active) {
+               vfree(fp);
+               kfree(aux);
+               return NULL;
+       }
 
        fp->pages = size / PAGE_SIZE;
        fp->aux = aux;
@@ -116,6 +122,7 @@ struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
 
        prog->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
        if (!prog->stats) {
+               free_percpu(prog->active);
                kfree(prog->aux);
                vfree(prog);
                return NULL;
@@ -253,6 +260,7 @@ void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
                kfree(fp->aux);
        }
        free_percpu(fp->stats);
+       free_percpu(fp->active);
        vfree(fp);
 }
 
index 48eb021..89ef632 100644 (file)
@@ -381,13 +381,16 @@ out:
        mutex_unlock(&trampoline_mutex);
 }
 
-#define NO_START_TIME 0
+#define NO_START_TIME 1
 static u64 notrace bpf_prog_start_time(void)
 {
        u64 start = NO_START_TIME;
 
-       if (static_branch_unlikely(&bpf_stats_enabled_key))
+       if (static_branch_unlikely(&bpf_stats_enabled_key)) {
                start = sched_clock();
+               if (unlikely(!start))
+                       start = NO_START_TIME;
+       }
        return start;
 }
 
@@ -397,12 +400,20 @@ static u64 notrace bpf_prog_start_time(void)
  * call __bpf_prog_enter
  * call prog->bpf_func
  * call __bpf_prog_exit
+ *
+ * __bpf_prog_enter returns:
+ * 0 - skip execution of the bpf prog
+ * 1 - execute bpf prog
+ * [2..MAX_U64] - excute bpf prog and record execution time.
+ *     This is start time.
  */
-u64 notrace __bpf_prog_enter(void)
+u64 notrace __bpf_prog_enter(struct bpf_prog *prog)
        __acquires(RCU)
 {
        rcu_read_lock();
        migrate_disable();
+       if (unlikely(__this_cpu_inc_return(*(prog->active)) != 1))
+               return 0;
        return bpf_prog_start_time();
 }
 
@@ -430,21 +441,25 @@ void notrace __bpf_prog_exit(struct bpf_prog *prog, u64 start)
        __releases(RCU)
 {
        update_prog_stats(prog, start);
+       __this_cpu_dec(*(prog->active));
        migrate_enable();
        rcu_read_unlock();
 }
 
-u64 notrace __bpf_prog_enter_sleepable(void)
+u64 notrace __bpf_prog_enter_sleepable(struct bpf_prog *prog)
 {
        rcu_read_lock_trace();
        migrate_disable();
        might_fault();
+       if (unlikely(__this_cpu_inc_return(*(prog->active)) != 1))
+               return 0;
        return bpf_prog_start_time();
 }
 
 void notrace __bpf_prog_exit_sleepable(struct bpf_prog *prog, u64 start)
 {
        update_prog_stats(prog, start);
+       __this_cpu_dec(*(prog->active));
        migrate_enable();
        rcu_read_unlock_trace();
 }
index 3b9dbf7..7c9b62e 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 /* Copyright (c) 2019 Facebook */
 #include <test_progs.h>
 
-/* x86-64 fits 55 JITed and 43 interpreted progs into half page */
-#define CNT 40
+/* that's kernel internal BPF_MAX_TRAMP_PROGS define */
+#define CNT 38
 
 void test_fexit_stress(void)
 {
index 781c8d1..f3022d9 100644 (file)
@@ -4,7 +4,7 @@
 #include <sys/prctl.h>
 #include <test_progs.h>
 
-#define MAX_TRAMP_PROGS 40
+#define MAX_TRAMP_PROGS 38
 
 struct inst {
        struct bpf_object *obj;
@@ -52,7 +52,7 @@ void test_trampoline_count(void)
        struct bpf_link *link;
        char comm[16] = {};
 
-       /* attach 'allowed' 40 trampoline programs */
+       /* attach 'allowed' trampoline programs */
        for (i = 0; i < MAX_TRAMP_PROGS; i++) {
                obj = bpf_object__open_file(object, NULL);
                if (CHECK(IS_ERR(obj), "obj_open_file", "err %ld\n", PTR_ERR(obj))) {