bpf: Remove redundant assignment to pointer t

The pointer t is being initialized with a value that is never read. The
pointer is re-assigned a value a littler later on, hence the initialization
is redundant and can be removed.

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.i.king@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211207224718.59593-1-colin.i.king@gmail.com

selftests/bpf: Fix a compilation warning

The following warning is triggered when I used clang compiler
to build the selftest.

  /.../prog_tests/btf_dedup_split.c:368:6: warning: variable 'btf2' is used uninitialized whenever 'if' condition is true [-Wsometimes-uninitialized]
        if (!ASSERT_OK(err, "btf_dedup"))
            ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  /.../prog_tests/btf_dedup_split.c:424:12: note: uninitialized use occurs here
        btf__free(btf2);
                  ^~~~
  /.../prog_tests/btf_dedup_split.c:368:2: note: remove the 'if' if its condition is always false
        if (!ASSERT_OK(err, "btf_dedup"))
        ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  /.../prog_tests/btf_dedup_split.c:343:25: note: initialize the variable 'btf2' to silence this warning
        struct btf *btf1, *btf2;
                               ^
                                = NULL

Initialize local variable btf2 = NULL and the warning is gone.

Fixes: 9a49afe6f5a5 ("selftests/bpf: Add btf_dedup case with duplicated structs within CU")
Signed-off-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211209050403.1770836-1-yhs@fb.com

perf/bpf_counter: Use bpf_map_create instead of bpf_create_map

bpf_create_map is deprecated. Replace it with bpf_map_create. Also add a
__weak bpf_map_create() so that when older version of libbpf is linked as
a shared library, it falls back to bpf_create_map().

Fixes: 992c4225419a ("libbpf: Unify low-level map creation APIs w/ new bpf_map_create()")
Signed-off-by: Song Liu <song@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211207232340.2561471-1-song@kernel.org

Merge branch 'samples: bpf: fix build issues with Clang/LLVM'

Alexander Lobakin says:

====================

Samples, at least XDP ones, can be built only with the compiler used
to build the kernel itself.
However, XDP sample infra introduced in Aug'21 was probably tested
with GCC/Binutils only as it's not really compilable for now with
Clang/LLVM.
These two are trivial fixes addressing this.
====================

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>

samples: bpf: Fix 'unknown warning group' build warning on Clang

Clang doesn't have 'stringop-truncation' group like GCC does, and
complains about it when building samples which use xdp_sample_user
infra:

 samples/bpf/xdp_sample_user.h:48:32: warning: unknown warning group '-Wstringop-truncation', ignored [-Wunknown-warning-option]
 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wstringop-truncation"
                                ^
[ repeat ]

Those are harmless, but avoidable when guarding it with ifdef.
I could guard push/pop as well, but this would require one more
ifdef cruft around a single line which I don't think is reasonable.

Fixes: 156f886cf697 ("samples: bpf: Add basic infrastructure for XDP samples")
Signed-off-by: Alexander Lobakin <alexandr.lobakin@intel.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Kumar Kartikeya Dwivedi <memxor@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211203195004.5803-3-alexandr.lobakin@intel.com

samples: bpf: Fix xdp_sample_user.o linking with Clang

Clang (13) doesn't get the jokes about specifying libraries to link in
cclags of individual .o objects:

clang-13: warning: -lm: 'linker' input unused [-Wunused-command-line-argument]
[ ... ]
  LD  samples/bpf/xdp_redirect_cpu
  LD  samples/bpf/xdp_redirect_map_multi
  LD  samples/bpf/xdp_redirect_map
  LD  samples/bpf/xdp_redirect
  LD  samples/bpf/xdp_monitor
/usr/bin/ld: samples/bpf/xdp_sample_user.o: in function `sample_summary_print':
xdp_sample_user.c:(.text+0x84c): undefined reference to `floor'
/usr/bin/ld: xdp_sample_user.c:(.text+0x870): undefined reference to `ceil'
/usr/bin/ld: xdp_sample_user.c:(.text+0x8cf): undefined reference to `floor'
/usr/bin/ld: xdp_sample_user.c:(.text+0x8f3): undefined reference to `ceil'
[ more ]

Specify '-lm' as ldflags for all xdp_sample_user.o users in the main
Makefile and remove it from ccflags of ^ in Makefile.target -- just
like it's done for all other samples. This works with all compilers.

Fixes: 6e1051a54e31 ("samples: bpf: Convert xdp_monitor to XDP samples helper")
Fixes: b926c55d856c ("samples: bpf: Convert xdp_redirect to XDP samples helper")
Fixes: e531a220cc59 ("samples: bpf: Convert xdp_redirect_cpu to XDP samples helper")
Fixes: bbe65865aa05 ("samples: bpf: Convert xdp_redirect_map to XDP samples helper")
Fixes: 594a116b2aa1 ("samples: bpf: Convert xdp_redirect_map_multi to XDP samples helper")
Signed-off-by: Alexander Lobakin <alexandr.lobakin@intel.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Kumar Kartikeya Dwivedi <memxor@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211203195004.5803-2-alexandr.lobakin@intel.com

bpf: Silence purge_cand_cache build warning.

When CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES is not set
the following warning can be seen:
kernel/bpf/btf.c:6588:13: warning: 'purge_cand_cache' defined but not used [-Wunused-function]
Fix it.

Fixes: 1e89106da253 ("bpf: Add bpf_core_add_cands() and wire it into bpf_core_apply_relo_insn().")
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211207014839.6976-1-alexei.starovoitov@gmail.com

libbpf: Add doc comments in libbpf.h

This adds comments above functions in libbpf.h which document
their uses. These comments are of a format that doxygen and sphinx
can pick up and render. These are rendered by libbpf.readthedocs.org

These doc comments are for:

- bpf_object__open_file()
- bpf_object__open_mem()
- bpf_program__attach_uprobe()
- bpf_program__attach_uprobe_opts()

Signed-off-by: Grant Seltzer <grantseltzer@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211206203709.332530-1-grantseltzer@gmail.com

libbpf: Fix trivial typo

Fix typo in comment from 'bpf_skeleton_map' to 'bpf_map_skeleton'
and from 'bpf_skeleton_prog' to 'bpf_prog_skeleton'.

Signed-off-by: huangxuesen <huangxuesen@kuaishou.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/1638755236-3851199-1-git-send-email-hxseverything@gmail.com

bpf: Remove config check to enable bpf support for branch records

Branch data available to BPF programs can be very useful to get stack traces
out of userspace application.

Commit fff7b64355ea ("bpf: Add bpf_read_branch_records() helper") added BPF
support to capture branch records in x86. Enable this feature also for other
architectures as well by removing checks specific to x86.

If an architecture doesn't support branch records, bpf_read_branch_records()
still has appropriate checks and it will return an -EINVAL in that scenario.
Based on UAPI helper doc in include/uapi/linux/bpf.h, unsupported architectures
should return -ENOENT in such case. Hence, update the appropriate check to
return -ENOENT instead.

Selftest 'perf_branches' result on power9 machine which has the branch stacks
support:

 - Before this patch:

  [command]# ./test_progs -t perf_branches
   #88/1 perf_branches/perf_branches_hw:FAIL
   #88/2 perf_branches/perf_branches_no_hw:OK
   #88 perf_branches:FAIL
  Summary: 0/1 PASSED, 0 SKIPPED, 1 FAILED

 - After this patch:

  [command]# ./test_progs -t perf_branches
   #88/1 perf_branches/perf_branches_hw:OK
   #88/2 perf_branches/perf_branches_no_hw:OK
   #88 perf_branches:OK
  Summary: 1/2 PASSED, 0 SKIPPED, 0 FAILED

Selftest 'perf_branches' result on power9 machine which doesn't have branch
stack report:

 - After this patch:

  [command]# ./test_progs -t perf_branches
   #88/1 perf_branches/perf_branches_hw:SKIP
   #88/2 perf_branches/perf_branches_no_hw:OK
   #88 perf_branches:OK
  Summary: 1/1 PASSED, 1 SKIPPED, 0 FAILED

Fixes: fff7b64355eac ("bpf: Add bpf_read_branch_records() helper")
Suggested-by: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Signed-off-by: Kajol Jain <kjain@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211206073315.77432-1-kjain@linux.ibm.com

bpftool: Add debug mode for gen_loader.

Make -d flag functional for gen_loader style program loading.

For example:
$ bpftool prog load -L -d test_d_path.o
... // will print:
libbpf: loading ./test_d_path.o
libbpf: elf: section(3) fentry/security_inode_getattr, size 280, link 0, flags 6, type=1
...
libbpf: prog 'prog_close': found data map 0 (test_d_p.bss, sec 7, off 0) for insn 30
libbpf: gen: load_btf: size 5376
libbpf: gen: map_create: test_d_p.bss idx 0 type 2 value_type_id 118
libbpf: map 'test_d_p.bss': created successfully, fd=0
libbpf: gen: map_update_elem: idx 0
libbpf: sec 'fentry/filp_close': found 1 CO-RE relocations
libbpf: record_relo_core: prog 1 insn[15] struct file 0:1 final insn_idx 15
libbpf: gen: prog_load: type 26 insns_cnt 35 progi_idx 0
libbpf: gen: find_attach_tgt security_inode_getattr 12
libbpf: gen: prog_load: type 26 insns_cnt 37 progi_idx 1
libbpf: gen: find_attach_tgt filp_close 12
libbpf: gen: finish 0
... // at this point libbpf finished generating loader program
   0: (bf) r6 = r1
   1: (bf) r1 = r10
   2: (07) r1 += -136
   3: (b7) r2 = 136
   4: (b7) r3 = 0
   5: (85) call bpf_probe_read_kernel#113
   6: (05) goto pc+104
... // this is the assembly dump of the loader program
 390: (63) *(u32 *)(r6 +44) = r0
 391: (18) r1 = map[idx:0]+5584
 393: (61) r0 = *(u32 *)(r1 +0)
 394: (63) *(u32 *)(r6 +24) = r0
 395: (b7) r0 = 0
 396: (95) exit
err 0  // the loader program was loaded and executed successfully
(null)
func#0 @0
...  // CO-RE in the kernel logs:
CO-RE relocating STRUCT file: found target candidate [500]
prog '': relo #0: kind <byte_off> (0), spec is [8] STRUCT file.f_path (0:1 @ offset 16)
prog '': relo #0: matching candidate #0 [500] STRUCT file.f_path (0:1 @ offset 16)
prog '': relo #0: patched insn #15 (ALU/ALU64) imm 16 -> 16
vmlinux_cand_cache:[11]file(500),
module_cand_cache:
... // verifier logs when it was checking test_d_path.o program:
R1 type=ctx expected=fp
0: R1=ctx(id=0,off=0,imm=0) R10=fp0
; int BPF_PROG(prog_close, struct file *file, void *id)
0: (79) r6 = *(u64 *)(r1 +0)
func 'filp_close' arg0 has btf_id 500 type STRUCT 'file'
1: R1=ctx(id=0,off=0,imm=0) R6_w=ptr_file(id=0,off=0,imm=0) R10=fp0
; pid_t pid = bpf_get_current_pid_tgid() >> 32;
1: (85) call bpf_get_current_pid_tgid#14

... // if there are multiple programs being loaded by the loader program
... // only the last program in the elf file will be printed, since
... // the same verifier log_buf is used for all PROG_LOAD commands.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211204194623.27779-1-alexei.starovoitov@gmail.com

bpf: Disallow BPF_LOG_KERNEL log level for bpf(BPF_BTF_LOAD)

BPF_LOG_KERNEL is only used internally, so disallow bpf_btf_load()
to set log level as BPF_LOG_KERNEL. The same checking has already
been done in bpf_check(), so factor out a helper to check the
validity of log attributes and use it in both places.

Fixes: 8580ac9404f6 ("bpf: Process in-kernel BTF")
Signed-off-by: Hou Tao <houtao1@huawei.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211203053001.740945-1-houtao1@huawei.com

bpf: Fix the test_task_vma selftest to support output shorter than 1 kB

The test for bpf_iter_task_vma assumes that the output will be longer
than 1 kB, as the comment above the loop says. Due to this assumption,
the loop becomes infinite if the output turns to be shorter than 1 kB.
The return value of read_fd_into_buffer is 0 when the end of file was
reached, and len isn't being increased any more.

This commit adds a break on EOF to handle short output correctly. For
the reference, this is the contents that I get when running test_progs
under vmtest.sh, and it's shorter than 1 kB:

00400000-00401000 r--p 00000000 fe:00 25867     /root/bpf/test_progs
00401000-00674000 r-xp 00001000 fe:00 25867     /root/bpf/test_progs
00674000-0095f000 r--p 00274000 fe:00 25867     /root/bpf/test_progs
0095f000-00983000 r--p 0055e000 fe:00 25867     /root/bpf/test_progs
00983000-00a8a000 rw-p 00582000 fe:00 25867     /root/bpf/test_progs
00a8a000-0484e000 rw-p 00000000 00:00 0
7f6c64000000-7f6c64021000 rw-p 00000000 00:00 0
7f6c64021000-7f6c68000000 ---p 00000000 00:00 0
7f6c6ac8f000-7f6c6ac90000 r--s 00000000 00:0d 8032
anon_inode:bpf-map
7f6c6ac90000-7f6c6ac91000 ---p 00000000 00:00 0
7f6c6ac91000-7f6c6b491000 rw-p 00000000 00:00 0
7f6c6b491000-7f6c6b492000 r--s 00000000 00:0d 8032
anon_inode:bpf-map
7f6c6b492000-7f6c6b493000 rw-s 00000000 00:0d 8032
anon_inode:bpf-map
7ffc1e23d000-7ffc1e25e000 rw-p 00000000 00:00 0
7ffc1e3b8000-7ffc1e3bc000 r--p 00000000 00:00 0
7ffc1e3bc000-7ffc1e3bd000 r-xp 00000000 00:00 0
7fffffffe000-7ffffffff000 --xp 00000000 00:00 0

Fixes: e8168840e16c ("selftests/bpf: Add test for bpf_iter_task_vma")
Signed-off-by: Maxim Mikityanskiy <maximmi@nvidia.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211130181811.594220-1-maximmi@nvidia.com

libbpf: Reduce bpf_core_apply_relo_insn() stack usage.

Reduce bpf_core_apply_relo_insn() stack usage and bump
BPF_CORE_SPEC_MAX_LEN limit back to 64.

Fixes: 29db4bea1d10 ("bpf: Prepare relo_core.c for kernel duty.")
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211203182836.16646-1-alexei.starovoitov@gmail.com

perf: Mute libbpf API deprecations temporarily

Libbpf development version was bumped to 0.7 in c93faaaf2f67
("libbpf: Deprecate bpf_prog_load_xattr() API"), activating a bunch of
previously scheduled deprecations. Most APIs are pretty straightforward
to replace with newer APIs, but perf has a complicated mixed setup with
libbpf used both as static and shared configurations, which makes it
non-trivial to migrate the APIs.

Further, bpf_program__set_prep() needs more involved refactoring, which
will require help from Arnaldo and/or Jiri.

So for now, mute deprecation warnings and work on migrating perf off of
deprecated APIs separately with the input from owners of the perf tool.

Fixes: c93faaaf2f67 ("libbpf: Deprecate bpf_prog_load_xattr() API")
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211203004640.2455717-1-andrii@kernel.org

Merge branch 'Deprecate bpf_prog_load_xattr() API'

Andrii Nakryiko says:

====================

Few lines in the last patch to mark bpf_prog_load_xattr() deprecated required
a decent amount of clean ups in all the other patches. samples/bpf is big part
of the clean up.

This patch set also bumps libbpf version to 0.7, as libbpf v0.6 release will
be cut shortly.
====================

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

libbpf: Deprecate bpf_prog_load_xattr() API

bpf_prog_load_xattr() is high-level API that's named as a low-level
BPF_PROG_LOAD wrapper APIs, but it actually operates on struct
bpf_object. It's badly and confusingly misnamed as it will load all the
progs insige bpf_object, returning prog_fd of the very first BPF
program. It also has a bunch of ad-hoc things like log_level override,
map_ifindex auto-setting, etc. All this can be expressed more explicitly
and cleanly through existing libbpf APIs. This patch marks
bpf_prog_load_xattr() for deprecation in libbpf v0.8 ([0]).

  [0] Closes: https://github.com/libbpf/libbpf/issues/308

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201232824.3166325-10-andrii@kernel.org

samples/bpf: Get rid of deprecated libbpf API uses

Replace deprecated APIs with new ones. Also mute source code using
deprecated AF_XDP (xsk.h). Figuring out what to do with all the AF_XDP
stuff is a separate problem that should be solved with its own set of
changes.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201232824.3166325-9-andrii@kernel.org

samples/bpf: Clean up samples/bpf build failes

Remove xdp_samples_user.o rule redefinition which generates Makefile
warning and instead override TPROGS_CFLAGS. This seems to work fine when
building inside selftests/bpf.

That was one big head-scratcher before I found that generic
Makefile.target hid this surprising specialization for for xdp_samples_user.o.

Main change is to use actual locally installed libbpf headers.

Also drop printk macro re-definition (not even used!).

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201232824.3166325-8-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Remove all the uses of deprecated bpf_prog_load_xattr()

Migrate all the selftests that were still using bpf_prog_load_xattr().
Few are converted to skeleton, others will use bpf_object__open_file()
API.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201232824.3166325-7-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Mute xdpxceiver.c's deprecation warnings

xdpxceiver.c is using AF_XDP APIs that are deprecated starting from
libbpf 0.7. Until we migrate the test to libxdp or solve this issue in
some other way, mute deprecation warnings within xdpxceiver.c.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201232824.3166325-6-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Remove recently reintroduced legacy btf__dedup() use

We've added one extra patch that added back the use of legacy
btf__dedup() variant. Clean that up.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201232824.3166325-5-andrii@kernel.org

bpftool: Migrate off of deprecated bpf_create_map_xattr() API

Switch to bpf_map_create() API instead.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201232824.3166325-4-andrii@kernel.org

libbpf: Add API to get/set log_level at per-program level

Add bpf_program__set_log_level() and bpf_program__log_level() to fetch
and adjust log_level sent during BPF_PROG_LOAD command. This allows to
selectively request more or less verbose output in BPF verifier log.

Also bump libbpf version to 0.7 and make these APIs the first in v0.7.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201232824.3166325-3-andrii@kernel.org

libbpf: Use __u32 fields in bpf_map_create_opts

Corresponding Linux UAPI struct uses __u32, not int, so keep it
consistent.

Fixes: 992c4225419a ("libbpf: Unify low-level map creation APIs w/ new bpf_map_create()")
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201232824.3166325-2-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Update test names for xchg and cmpxchg

The test_cmpxchg() and test_xchg() functions say "test_run add".
Therefore, make them say "test_run cmpxchg" and "test_run xchg",
respectively.

Signed-off-by: Paul E. McKenney <paulmck@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201005030.GA3071525@paulmck-ThinkPad-P17-Gen-1

selftests/bpf: Build testing_helpers.o out of tree

Add $(OUTPUT) prefix to testing_helpers.o, so it can be built out of
tree when necessary. At the moment, in addition to being built in-tree
even when out-of-tree is required, testing_helpers.o is not built with
the right recipe when cross-building.

For consistency the other helpers, cgroup_helpers and trace_helpers, can
also be passed as objects instead of source. Use *_HELPERS variable to
keep the Makefile readable.

Fixes: f87c1930ac29 ("selftests/bpf: Merge test_stub.c into testing_helpers.c")
Signed-off-by: Jean-Philippe Brucker <jean-philippe@linaro.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201145101.823159-1-jean-philippe@linaro.org

Merge branch 'bpf: CO-RE support in the kernel'

Alexei Starovoitov says:

====================

From: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

v4->v5:
. Reduce number of memory allocations in candidate cache logic
. Fix couple UAF issues
. Add Andrii's patch to cleanup struct bpf_core_cand
. More thorough tests
. Planned followups:
  - support -v in lskel
  - move struct bpf_core_spec out of bpf_core_apply_relo_insn to
    reduce stack usage
  - implement bpf_core_types_are_compat

v3->v4:
. complete refactor of find candidates logic.
  Now it has small permanent cache.
. Fix a bug in gen_loader related to attach_kind.
. Fix BTF log size limit.
. More tests.

v2->v3:
. addressed Andrii's feedback in every patch.
  New field in union bpf_attr changed from "core_relo" to "core_relos".
. added one more test and checkpatch.pl-ed the set.

v1->v2:
. Refactor uapi to pass 'struct bpf_core_relo' from LLVM into libbpf and further
into the kernel instead of bpf_core_apply_relo() bpf helper. Because of this
change the CO-RE algorithm has an ability to log error and debug events through
the standard bpf verifer log mechanism which was not possible with helper
approach.
. #define RELO_CORE macro was removed and replaced with btf_member_bit_offset() patch.

This set introduces CO-RE support in the kernel.
There are several reasons to add such support:
1. It's a step toward signed BPF programs.
2. It allows golang like languages that struggle to adopt libbpf
   to take advantage of CO-RE powers.
3. Currently the field accessed by 'ldx [R1 + 10]' insn is recognized
   by the verifier purely based on +10 offset. If R1 points to a union
   the verifier picks one of the fields at this offset.
   With CO-RE the kernel can disambiguate the field access.

Alexei Starovoitov (16):
  libbpf: Replace btf__type_by_id() with btf_type_by_id().
  bpf: Rename btf_member accessors.
  bpf: Prepare relo_core.c for kernel duty.
  bpf: Define enum bpf_core_relo_kind as uapi.
  bpf: Pass a set of bpf_core_relo-s to prog_load command.
  bpf: Adjust BTF log size limit.
  bpf: Add bpf_core_add_cands() and wire it into
    bpf_core_apply_relo_insn().
  libbpf: Use CO-RE in the kernel in light skeleton.
  libbpf: Support init of inner maps in light skeleton.
  libbpf: Clean gen_loader's attach kind.
  selftests/bpf: Add lskel version of kfunc test.
  selftests/bpf: Improve inner_map test coverage.
  selftests/bpf: Convert map_ptr_kern test to use light skeleton.
  selftests/bpf: Additional test for CO-RE in the kernel.
  selftests/bpf: Revert CO-RE removal in test_ksyms_weak.
  selftests/bpf: Add CO-RE relocations to verifier scale test.
====================

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>

selftests/bpf: Add CO-RE relocations to verifier scale test.

Add 182 CO-RE relocations to verifier scale test.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-18-alexei.starovoitov@gmail.com

selftests/bpf: Revert CO-RE removal in test_ksyms_weak.

The commit 087cba799ced ("selftests/bpf: Add weak/typeless ksym test for light skeleton")
added test_ksyms_weak to light skeleton testing, but remove CO-RE access.
Revert that part of commit, since light skeleton can use CO-RE in the kernel.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-17-alexei.starovoitov@gmail.com

selftests/bpf: Additional test for CO-RE in the kernel.

Add a test where randmap() function is appended to three different bpf
programs. That action checks struct bpf_core_relo replication logic
and offset adjustment in gen loader part of libbpf.

Fourth bpf program has 360 CO-RE relocations from vmlinux, bpf_testmod,
and non-existing type. It tests candidate cache logic.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-16-alexei.starovoitov@gmail.com

selftests/bpf: Convert map_ptr_kern test to use light skeleton.

To exercise CO-RE in the kernel further convert map_ptr_kern
test to light skeleton.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-15-alexei.starovoitov@gmail.com

selftests/bpf: Improve inner_map test coverage.

Check that hash and array inner maps are properly initialized.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-14-alexei.starovoitov@gmail.com

selftests/bpf: Add lskel version of kfunc test.

Add light skeleton version of kfunc_call_test_subprog test.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-13-alexei.starovoitov@gmail.com

libbpf: Clean gen_loader's attach kind.

The gen_loader has to clear attach_kind otherwise the programs
without attach_btf_id will fail load if they follow programs
with attach_btf_id.

Fixes: 67234743736a ("libbpf: Generate loader program out of BPF ELF file.")
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-12-alexei.starovoitov@gmail.com

libbpf: Support init of inner maps in light skeleton.

Add ability to initialize inner maps in light skeleton.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-11-alexei.starovoitov@gmail.com

libbpf: Use CO-RE in the kernel in light skeleton.

Without lskel the CO-RE relocations are processed by libbpf before any other
work is done. Instead, when lskel is needed, remember relocation as RELO_CORE
kind. Then when loader prog is generated for a given bpf program pass CO-RE
relos of that program to gen loader via bpf_gen__record_relo_core(). The gen
loader will remember them as-is and pass it later as-is into the kernel.

The normal libbpf flow is to process CO-RE early before call relos happen. In
case of gen_loader the core relos have to be added to other relos to be copied
together when bpf static function is appended in different places to other main
bpf progs. During the copy the append_subprog_relos() will adjust insn_idx for
normal relos and for RELO_CORE kind too. When that is done each struct
reloc_desc has good relos for specific main prog.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-10-alexei.starovoitov@gmail.com

bpf: Add bpf_core_add_cands() and wire it into bpf_core_apply_relo_insn().

Given BPF program's BTF root type name perform the following steps:
. search in vmlinux candidate cache.
. if (present in cache and candidate list >= 1) return candidate list.
. do a linear search through kernel BTFs for possible candidates.
. regardless of number of candidates found populate vmlinux cache.
. if (candidate list >= 1) return candidate list.
. search in module candidate cache.
. if (present in cache) return candidate list (even if list is empty).
. do a linear search through BTFs of all kernel modules
  collecting candidates from all of them.
. regardless of number of candidates found populate module cache.
. return candidate list.
Then wire the result into bpf_core_apply_relo_insn().

When BPF program is trying to CO-RE relocate a type
that doesn't exist in either vmlinux BTF or in modules BTFs
these steps will perform 2 cache lookups when cache is hit.

Note the cache doesn't prevent the abuse by the program that might
have lots of relocations that cannot be resolved. Hence cond_resched().

CO-RE in the kernel requires CAP_BPF, since BTF loading requires it.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-9-alexei.starovoitov@gmail.com

libbpf: Cleanup struct bpf_core_cand.

Remove two redundant fields from struct bpf_core_cand.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-8-alexei.starovoitov@gmail.com

bpf: Adjust BTF log size limit.

Make BTF log size limit to be the same as the verifier log size limit.
Otherwise tools that progressively increase log size and use the same log
for BTF loading and program loading will be hitting hard to debug EINVAL.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-7-alexei.starovoitov@gmail.com

bpf: Pass a set of bpf_core_relo-s to prog_load command.

struct bpf_core_relo is generated by llvm and processed by libbpf.
It's a de-facto uapi.
With CO-RE in the kernel the struct bpf_core_relo becomes uapi de-jure.
Add an ability to pass a set of 'struct bpf_core_relo' to prog_load command
and let the kernel perform CO-RE relocations.

Note the struct bpf_line_info and struct bpf_func_info have the same
layout when passed from LLVM to libbpf and from libbpf to the kernel
except "insn_off" fields means "byte offset" when LLVM generates it.
Then libbpf converts it to "insn index" to pass to the kernel.
The struct bpf_core_relo's "insn_off" field is always "byte offset".

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-6-alexei.starovoitov@gmail.com

bpf: Define enum bpf_core_relo_kind as uapi.

enum bpf_core_relo_kind is generated by llvm and processed by libbpf.
It's a de-facto uapi.
With CO-RE in the kernel the bpf_core_relo_kind values become uapi de-jure.
Also rename them with BPF_CORE_ prefix to distinguish from conflicting names in
bpf_core_read.h. The enums bpf_field_info_kind, bpf_type_id_kind,
bpf_type_info_kind, bpf_enum_value_kind are passing different values from bpf
program into llvm.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-5-alexei.starovoitov@gmail.com

bpf: Prepare relo_core.c for kernel duty.

Make relo_core.c to be compiled for the kernel and for user space libbpf.

Note the patch is reducing BPF_CORE_SPEC_MAX_LEN from 64 to 32.
This is the maximum number of nested structs and arrays.
For example:
 struct sample {
     int a;
     struct {
         int b[10];
     };
 };

 struct sample *s = ...;
 int *y = &s->b[5];
This field access is encoded as "0:1:0:5" and spec len is 4.

The follow up patch might bump it back to 64.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-4-alexei.starovoitov@gmail.com

bpf: Rename btf_member accessors.

Rename btf_member_bit_offset() and btf_member_bitfield_size() to
avoid conflicts with similarly named helpers in libbpf's btf.h.
Rename the kernel helpers, since libbpf helpers are part of uapi.

Suggested-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-3-alexei.starovoitov@gmail.com

libbpf: Replace btf__type_by_id() with btf_type_by_id().

To prepare relo_core.c to be compiled in the kernel and the user space
replace btf__type_by_id with btf_type_by_id.

In libbpf btf__type_by_id and btf_type_by_id have different behavior.

bpf_core_apply_relo_insn() needs behavior of uapi btf__type_by_id
vs internal btf_type_by_id, but type_id range check is already done
in bpf_core_apply_relo(), so it's safe to replace it everywhere.
The kernel btf_type_by_id() does the check anyway. It doesn't hurt.

Suggested-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201181040.23337-2-alexei.starovoitov@gmail.com

samples: bpf: Fix conflicting types in fds_example

Fix the following samples/bpf build error appeared after the
introduction of bpf_map_create() in libbpf:

  CC  samples/bpf/fds_example.o
samples/bpf/fds_example.c:49:12: error: static declaration of 'bpf_map_create' follows non-static declaration
static int bpf_map_create(void)
           ^
samples/bpf/libbpf/include/bpf/bpf.h:55:16: note: previous declaration is here
LIBBPF_API int bpf_map_create(enum bpf_map_type map_type,
               ^
samples/bpf/fds_example.c:82:23: error: too few arguments to function call, expected 6, have 0
                fd = bpf_map_create();
                     ~~~~~~~~~~~~~~ ^
samples/bpf/libbpf/include/bpf/bpf.h:55:16: note: 'bpf_map_create' declared here
LIBBPF_API int bpf_map_create(enum bpf_map_type map_type,
               ^
2 errors generated.

fds_example by accident has a static function with the same name.
It's not worth it to separate a single call into its own function,
so just embed it.

Fixes: 992c4225419a ("libbpf: Unify low-level map creation APIs w/ new bpf_map_create()")
Signed-off-by: Alexander Lobakin <alexandr.lobakin@intel.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Reviewed-by: Maciej Fijalkowski <maciej.fijalkowski@intel.com>
Acked-by: Toke Høiland-Jørgensen <toke@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201164931.47357-1-alexandr.lobakin@intel.com

bpf: Clean-up bpf_verifier_vlog() for BPF_LOG_KERNEL log level

An extra newline will output for bpf_log() with BPF_LOG_KERNEL level
as shown below:

[   52.095704] BPF:The function test_3 has 12 arguments. Too many.
[   52.095704]
[   52.096896] Error in parsing func ptr test_3 in struct bpf_dummy_ops

Now all bpf_log() are ended by newline, but not all btf_verifier_log()
are ended by newline, so checking whether or not the log message
has the trailing newline and adding a newline if not.

Also there is no need to calculate the left userspace buffer size
for kernel log output and to truncate the output by '\0' which
has already been done by vscnprintf(), so only do these for
userspace log output.

Signed-off-by: Hou Tao <houtao1@huawei.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211201073458.2731595-2-houtao1@huawei.com

Merge branch 'Apply suggestions for typeless/weak ksym series'

Kumar Kartikeya says:

====================

Three commits addressing comments for the typeless/weak ksym set. No functional
change intended. Hopefully this is simpler to read for kfunc as well.
====================

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>

libbpf: Avoid reload of imm for weak, unresolved, repeating ksym

Alexei pointed out that we can use BPF_REG_0 which already contains imm
from move_blob2blob computation. Note that we now compare the second
insn's imm, but this should not matter, since both will be zeroed out
for the error case for the insn populated earlier.

Suggested-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Kumar Kartikeya Dwivedi <memxor@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211122235733.634914-4-memxor@gmail.com

libbpf: Avoid double stores for success/failure case of ksym relocations

Instead, jump directly to success case stores in case ret >= 0, else do
the default 0 value store and jump over the success case. This is better
in terms of readability. Readjust the code for kfunc relocation as well
to follow a similar pattern, also leads to easier to follow code now.

Suggested-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Kumar Kartikeya Dwivedi <memxor@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211122235733.634914-3-memxor@gmail.com

bpf: Change bpf_kallsyms_lookup_name size type to ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO

Andrii mentioned in [0] that switching to ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO lets
user avoid having to prove that string size at runtime is not zero and
helps with not having to supress clang optimizations.

  [0]: https://lore.kernel.org/bpf/CAEf4BzZa_vhXB3c8atNcTS6=krQvC25H7K7c3WWZhM=27ro=Wg@mail.gmail.com

Suggested-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Kumar Kartikeya Dwivedi <memxor@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211122235733.634914-2-memxor@gmail.com

Merge branch 'Add bpf_loop helper'

Joanne Koong says:

====================

This patchset add a new helper, bpf_loop.

One of the complexities of using for loops in bpf programs is that the verifier
needs to ensure that in every possibility of the loop logic, the loop will always
terminate. As such, there is a limit on how many iterations the loop can do.

The bpf_loop helper moves the loop logic into the kernel and can thereby
guarantee that the loop will always terminate. The bpf_loop helper simplifies
a lot of the complexity the verifier needs to check, as well as removes the
constraint on the number of loops able to be run.

From the test results, we see that using bpf_loop in place
of the traditional for loop led to a decrease in verification time
and number of bpf instructions by ~99%. The benchmark results show
that as the number of iterations increases, the overhead per iteration
decreases.

The high-level overview of the patches -
Patch 1 - kernel-side + API changes for adding bpf_loop
Patch 2 - tests
Patch 3 - use bpf_loop in strobemeta + pyperf600 and measure verifier performance
Patch 4 - benchmark for throughput + latency of bpf_loop call

v3 -> v4:
~ Address nits: use usleep for triggering bpf programs, fix copyright style

v2 -> v3:
~ Rerun benchmarks on physical machine, update results
~ Propagate original error codes in the verifier

v1 -> v2:
~ Change helper name to bpf_loop (instead of bpf_for_each)
~ Set max nr_loops (~8 million loops) for bpf_loop call
~ Split tests + strobemeta/pyperf600 changes into two patches
~ Add new ops_report_final helper for outputting throughput and latency
====================

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftest/bpf/benchs: Add bpf_loop benchmark

Add benchmark to measure the throughput and latency of the bpf_loop
call.

Testing this on my dev machine on 1 thread, the data is as follows:

        nr_loops: 10
bpf_loop - throughput: 198.519 ± 0.155 M ops/s, latency: 5.037 ns/op

        nr_loops: 100
bpf_loop - throughput: 247.448 ± 0.305 M ops/s, latency: 4.041 ns/op

        nr_loops: 500
bpf_loop - throughput: 260.839 ± 0.380 M ops/s, latency: 3.834 ns/op

        nr_loops: 1000
bpf_loop - throughput: 262.806 ± 0.629 M ops/s, latency: 3.805 ns/op

        nr_loops: 5000
bpf_loop - throughput: 264.211 ± 1.508 M ops/s, latency: 3.785 ns/op

        nr_loops: 10000
bpf_loop - throughput: 265.366 ± 3.054 M ops/s, latency: 3.768 ns/op

        nr_loops: 50000
bpf_loop - throughput: 235.986 ± 20.205 M ops/s, latency: 4.238 ns/op

        nr_loops: 100000
bpf_loop - throughput: 264.482 ± 0.279 M ops/s, latency: 3.781 ns/op

        nr_loops: 500000
bpf_loop - throughput: 309.773 ± 87.713 M ops/s, latency: 3.228 ns/op

        nr_loops: 1000000
bpf_loop - throughput: 262.818 ± 4.143 M ops/s, latency: 3.805 ns/op

>From this data, we can see that the latency per loop decreases as the
number of loops increases. On this particular machine, each loop had an
overhead of about ~4 ns, and we were able to run ~250 million loops
per second.

Signed-off-by: Joanne Koong <joannekoong@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211130030622.4131246-5-joannekoong@fb.com

selftests/bpf: Measure bpf_loop verifier performance

This patch tests bpf_loop in pyperf and strobemeta, and measures the
verifier performance of replacing the traditional for loop
with bpf_loop.

The results are as follows:

~strobemeta~

Baseline
    verification time 6808200 usec
    stack depth 496
    processed 554252 insns (limit 1000000) max_states_per_insn 16
    total_states 15878 peak_states 13489  mark_read 3110
    #192 verif_scale_strobemeta:OK (unrolled loop)

Using bpf_loop
    verification time 31589 usec
    stack depth 96+400
    processed 1513 insns (limit 1000000) max_states_per_insn 2
    total_states 106 peak_states 106 mark_read 60
    #193 verif_scale_strobemeta_bpf_loop:OK

~pyperf600~

Baseline
    verification time 29702486 usec
    stack depth 368
    processed 626838 insns (limit 1000000) max_states_per_insn 7
    total_states 30368 peak_states 30279 mark_read 748
    #182 verif_scale_pyperf600:OK (unrolled loop)

Using bpf_loop
    verification time 148488 usec
    stack depth 320+40
    processed 10518 insns (limit 1000000) max_states_per_insn 10
    total_states 705 peak_states 517 mark_read 38
    #183 verif_scale_pyperf600_bpf_loop:OK

Using the bpf_loop helper led to approximately a 99% decrease
in the verification time and in the number of instructions.

Signed-off-by: Joanne Koong <joannekoong@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211130030622.4131246-4-joannekoong@fb.com

selftests/bpf: Add bpf_loop test

Add test for bpf_loop testing a variety of cases:
various nr_loops, null callback ctx, invalid flags, nested callbacks.

Signed-off-by: Joanne Koong <joannekoong@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211130030622.4131246-3-joannekoong@fb.com

bpf: Add bpf_loop helper

This patch adds the kernel-side and API changes for a new helper
function, bpf_loop:

long bpf_loop(u32 nr_loops, void *callback_fn, void *callback_ctx,
u64 flags);

where long (*callback_fn)(u32 index, void *ctx);

bpf_loop invokes the "callback_fn" **nr_loops** times or until the
callback_fn returns 1. The callback_fn can only return 0 or 1, and
this is enforced by the verifier. The callback_fn index is zero-indexed.

A few things to please note:
~ The "u64 flags" parameter is currently unused but is included in
case a future use case for it arises.
~ In the kernel-side implementation of bpf_loop (kernel/bpf/bpf_iter.c),
bpf_callback_t is used as the callback function cast.
~ A program can have nested bpf_loop calls but the program must
still adhere to the verifier constraint of its stack depth (the stack depth
cannot exceed MAX_BPF_STACK))
~ Recursive callback_fns do not pass the verifier, due to the call stack
for these being too deep.
~ The next patch will include the tests and benchmark

Signed-off-by: Joanne Koong <joannekoong@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211130030622.4131246-2-joannekoong@fb.com

bpf, docs: Split general purpose eBPF documentation out of filter.rst

filter.rst starts out documenting the classic BPF and then spills into
introducing and documentating eBPF.  Move the eBPF documentation into
rwo new files under Documentation/bpf/ for the instruction set and
the verifier and link to the BPF documentation from filter.rst.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211119163215.971383-6-hch@lst.de

bpf, docs: Move handling of maps to Documentation/bpf/maps.rst

Move the general maps documentation into the maps.rst file from the
overall networking filter documentation and add a link instead.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211119163215.971383-5-hch@lst.de

bpf, docs: Prune all references to "internal BPF"

The eBPF name has completely taken over from eBPF in general usage for
the actual eBPF representation, or BPF for any general in-kernel use.
Prune all remaining references to "internal BPF".

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211119163215.971383-4-hch@lst.de

bpf: Remove a redundant comment on bpf_prog_free

The comment telling that the prog_free helper is freeing the program is
not exactly useful, so just remove it.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211119163215.971383-3-hch@lst.de

x86, bpf: Cleanup the top of file header in bpf_jit_comp.c

Don't bother mentioning the file name as it is implied, and remove the
reference to internal BPF.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211119163215.971383-2-hch@lst.de

libbpf: Remove duplicate assignments

There is a same action when load_attr.attach_btf_id is initialized.

Signed-off-by: Mehrdad Arshad Rad <arshad.rad@gmail.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211128193337.10628-1-arshad.rad@gmail.com

libbpf: Silence uninitialized warning/error in btf_dump_dump_type_data

When compiling libbpf with gcc 4.8.5, we see:

  CC       staticobjs/btf_dump.o
btf_dump.c: In function ‘btf_dump_dump_type_data.isra.24’:
btf_dump.c:2296:5: error: ‘err’ may be used uninitialized in this function [-Werror=maybe-uninitialized]
  if (err < 0)
     ^
cc1: all warnings being treated as errors
make: *** [staticobjs/btf_dump.o] Error 1

While gcc 4.8.5 is too old to build the upstream kernel, it's possible it
could be used to build standalone libbpf which suffers from the same problem.
Silence the error by initializing 'err' to 0.  The warning/error seems to be
a false positive since err is set early in the function.  Regardless we
shouldn't prevent libbpf from building for this.

Fixes: 920d16af9b42 ("libbpf: BTF dumper support for typed data")
Signed-off-by: Alan Maguire <alan.maguire@oracle.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/1638180040-8037-1-git-send-email-alan.maguire@oracle.com

Merge branch 'Support static initialization of BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY'

Hengqi Chen says:

====================

Make libbpf support static initialization of BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY
with a syntax similar to map-in-map initialization:

    SEC("socket")
    int tailcall_1(void *ctx)
    {
        return 0;
    }

    struct {
        __uint(type, BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY);
        __uint(max_entries, 2);
        __uint(key_size, sizeof(__u32));
        __array(values, int (void *));
    } prog_array_init SEC(".maps") = {
        .values = {
            [1] = (void *)&tailcall_1,
        },
    };

v1->v2:
  - Add stricter checks on relos collect, some renamings (Andrii)
  - Update selftest to check tailcall result (Andrii)
====================

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>

selftests/bpf: Test BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY static initialization

Add testcase for BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY static initialization.

Signed-off-by: Hengqi Chen <hengqi.chen@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211128141633.502339-3-hengqi.chen@gmail.com

libbpf: Support static initialization of BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY

Support static initialization of BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY with a
syntax similar to map-in-map initialization ([0]):

    SEC("socket")
    int tailcall_1(void *ctx)
    {
        return 0;
    }

    struct {
        __uint(type, BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY);
        __uint(max_entries, 2);
        __uint(key_size, sizeof(__u32));
        __array(values, int (void *));
    } prog_array_init SEC(".maps") = {
        .values = {
            [1] = (void *)&tailcall_1,
        },
    };

Here's the relevant part of libbpf debug log showing what's
going on with prog-array initialization:

libbpf: sec '.relsocket': collecting relocation for section(3) 'socket'
libbpf: sec '.relsocket': relo #0: insn #2 against 'prog_array_init'
libbpf: prog 'entry': found map 0 (prog_array_init, sec 4, off 0) for insn #0
libbpf: .maps relo #0: for 3 value 0 rel->r_offset 32 name 53 ('tailcall_1')
libbpf: .maps relo #0: map 'prog_array_init' slot [1] points to prog 'tailcall_1'
libbpf: map 'prog_array_init': created successfully, fd=5
libbpf: map 'prog_array_init': slot [1] set to prog 'tailcall_1' fd=6

  [0] Closes: https://github.com/libbpf/libbpf/issues/354

Signed-off-by: Hengqi Chen <hengqi.chen@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211128141633.502339-2-hengqi.chen@gmail.com

bpf, mips: Fix build errors about __NR_bpf undeclared

Add the __NR_bpf definitions to fix the following build errors for mips:

  $ cd tools/bpf/bpftool
  $ make
  [...]
  bpf.c:54:4: error: #error __NR_bpf not defined. libbpf does not support your arch.
   #  error __NR_bpf not defined. libbpf does not support your arch.
      ^~~~~
  bpf.c: In function ‘sys_bpf’:
  bpf.c:66:17: error: ‘__NR_bpf’ undeclared (first use in this function); did you mean ‘__NR_brk’?
    return syscall(__NR_bpf, cmd, attr, size);
                   ^~~~~~~~
                   __NR_brk
  [...]
  In file included from gen_loader.c:15:0:
  skel_internal.h: In function ‘skel_sys_bpf’:
  skel_internal.h:53:17: error: ‘__NR_bpf’ undeclared (first use in this function); did you mean ‘__NR_brk’?
    return syscall(__NR_bpf, cmd, attr, size);
                   ^~~~~~~~
                   __NR_brk

We can see the following generated definitions:

  $ grep -r "#define __NR_bpf" arch/mips
  arch/mips/include/generated/uapi/asm/unistd_o32.h:#define __NR_bpf (__NR_Linux + 355)
  arch/mips/include/generated/uapi/asm/unistd_n64.h:#define __NR_bpf (__NR_Linux + 315)
  arch/mips/include/generated/uapi/asm/unistd_n32.h:#define __NR_bpf (__NR_Linux + 319)

The __NR_Linux is defined in arch/mips/include/uapi/asm/unistd.h:

  $ grep -r "#define __NR_Linux" arch/mips
  arch/mips/include/uapi/asm/unistd.h:#define __NR_Linux 4000
  arch/mips/include/uapi/asm/unistd.h:#define __NR_Linux 5000
  arch/mips/include/uapi/asm/unistd.h:#define __NR_Linux 6000

That is to say, __NR_bpf is:

  4000 + 355 = 4355 for mips o32,
  6000 + 319 = 6319 for mips n32,
  5000 + 315 = 5315 for mips n64.

So use the GCC pre-defined macro _ABIO32, _ABIN32 and _ABI64 [1] to define
the corresponding __NR_bpf.

This patch is similar with commit bad1926dd2f6 ("bpf, s390: fix build for
libbpf and selftest suite").

  [1] https://gcc.gnu.org/git/?p=gcc.git;a=blob;f=gcc/config/mips/mips.h#l549

Signed-off-by: Tiezhu Yang <yangtiezhu@loongson.cn>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/1637804167-8323-1-git-send-email-yangtiezhu@loongson.cn

selftests/bpf: Fix misaligned accesses in xdp and xdp_bpf2bpf tests

Similar to previous patch, just copy over necessary struct into local
stack variable before checking its fields.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-14-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Fix misaligned memory accesses in xdp_bonding test

Construct packet buffer explicitly for each packet to avoid unaligned
memory accesses.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-13-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Prevent out-of-bounds stack access in test_bpffs

Buf can be not zero-terminated leading to strstr() to access data beyond
the intended buf[] array. Fix by forcing zero termination.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-12-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Fix misaligned memory access in queue_stack_map test

Copy over iphdr into a local variable before accessing its fields.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-11-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Prevent misaligned memory access in get_stack_raw_tp test

Perfbuf doesn't guarantee 8-byte alignment of the data like BPF ringbuf
does, so struct get_stack_trace_t can arrive not properly aligned for
subsequent u64 accesses. Easiest fix is to just copy data locally.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-10-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Fix possible NULL passed to memcpy() with zero size

Prevent sanitizer from complaining about passing NULL into memcpy(),
even if it happens with zero size.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-9-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Fix UBSan complaint about signed __int128 overflow

Test is using __int128 variable as unsigned and highest order bit can be
set to 1 after bit shift. Use unsigned __int128 explicitly and prevent
UBSan from complaining.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-8-andrii@kernel.org

libbpf: Fix using invalidated memory in bpf_linker

add_dst_sec() can invalidate bpf_linker's section index making
dst_symtab pointer pointing into unallocated memory. Reinitialize
dst_symtab pointer on each iteration to make sure it's always valid.

Fixes: faf6ed321cf6 ("libbpf: Add BPF static linker APIs")
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-7-andrii@kernel.org

libbpf: Fix glob_syms memory leak in bpf_linker

glob_syms array wasn't freed on bpf_link__free(). Fix that.

Fixes: a46349227cd8 ("libbpf: Add linker extern resolution support for functions and global variables")
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-6-andrii@kernel.org

libbpf: Don't call libc APIs with NULL pointers

Sanitizer complains about qsort(), bsearch(), and memcpy() being called
with NULL pointer. This can only happen when the associated number of
elements is zero, so no harm should be done. But still prevent this from
happening to keep sanitizer runs clean from extra noise.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-5-andrii@kernel.org

libbpf: Fix potential misaligned memory access in btf_ext__new()

Perform a memory copy before we do the sanity checks of btf_ext_hdr.
This prevents misaligned memory access if raw btf_ext data is not 4-byte
aligned ([0]).

While at it, also add missing const qualifier.

  [0] Closes: https://github.com/libbpf/libbpf/issues/391

Fixes: 2993e0515bb4 ("tools/bpf: add support to read .BTF.ext sections")
Reported-by: Evgeny Vereshchagin <evvers@ya.ru>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-3-andrii@kernel.org

tools/resolve_btf_ids: Close ELF file on error

Fix one case where we don't do explicit clean up.

Fixes: fbbb68de80a4 ("bpf: Add resolve_btfids tool to resolve BTF IDs in ELF object")
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124002325.1737739-2-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Migrate selftests to bpf_map_create()

Conversion is straightforward for most cases. In few cases tests are
using mutable map_flags and attribute structs, but bpf_map_create_opts
can be used in the similar fashion, so there were no problems. Just lots
of repetitive conversions.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124193233.3115996-5-andrii@kernel.org

libbpf: Prevent deprecation warnings in xsk.c

xsk.c is using own APIs that are marked for deprecation internally.
Given xsk.c and xsk.h will be gone in libbpf 1.0, there is no reason to
do public vs internal function split just to avoid deprecation warnings.
So just add a pragma to silence deprecation warnings (until the code is
removed completely).

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124193233.3115996-4-andrii@kernel.org

libbpf: Use bpf_map_create() consistently internally

Remove all the remaining uses of to-be-deprecated bpf_create_map*() APIs.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124193233.3115996-3-andrii@kernel.org

libbpf: Unify low-level map creation APIs w/ new bpf_map_create()

Mark the entire zoo of low-level map creation APIs for deprecation in
libbpf 0.7 ([0]) and introduce a new bpf_map_create() API that is
OPTS-based (and thus future-proof) and matches the BPF_MAP_CREATE
command name.

While at it, ensure that gen_loader sends map_extra field. Also remove
now unneeded btf_key_type_id/btf_value_type_id logic that libbpf is
doing anyways.

  [0] Closes: https://github.com/libbpf/libbpf/issues/282

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211124193233.3115996-2-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Mix legacy (maps) and modern (vars) BPF in one test

Add selftest that combines two BPF programs within single BPF object
file such that one of the programs is using global variables, but can be
skipped at runtime on old kernels that don't support global data.
Another BPF program is written with the goal to be runnable on very old
kernels and only relies on explicitly accessed BPF maps.

Such test, run against old kernels (e.g., libbpf CI will run it against 4.9
kernel that doesn't support global data), allows to test the approach
and ensure that libbpf doesn't make unnecessary assumption about
necessary kernel features.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211123200105.387855-2-andrii@kernel.org

libbpf: Load global data maps lazily on legacy kernels

Load global data maps lazily, if kernel is too old to support global
data. Make sure that programs are still correct by detecting if any of
the to-be-loaded programs have relocation against any of such maps.

This allows to solve the issue ([0]) with bpf_printk() and Clang
generating unnecessary and unreferenced .rodata.strX.Y sections, but it
also goes further along the CO-RE lines, allowing to have a BPF object
in which some code can work on very old kernels and relies only on BPF
maps explicitly, while other BPF programs might enjoy global variable
support. If such programs are correctly set to not load at runtime on
old kernels, bpf_object will load and function correctly now.

  [0] https://lore.kernel.org/bpf/CAK-59YFPU3qO+_pXWOH+c1LSA=8WA1yabJZfREjOEXNHAqgXNg@mail.gmail.com/

Fixes: aed659170a31 ("libbpf: Support multiple .rodata.* and .data.* BPF maps")
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211123200105.387855-1-andrii@kernel.org

selftests/bpf: Fix trivial typo

Fix trivial typo in comment from 'oveflow' to 'overflow'.

Reported-by: Gustavo A. R. Silva <gustavoars@kernel.org>
Signed-off-by: Drew Fustini <dfustini@baylibre.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211122070528.837806-1-dfustini@baylibre.com

libbpf: Change bpf_program__set_extra_flags to bpf_program__set_flags

bpf_program__set_extra_flags has just been introduced so we can still
change it without breaking users.

This new interface is a bit more flexible (for example if someone wants
to clear a flag).

Signed-off-by: Florent Revest <revest@chromium.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211119180035.1396139-1-revest@chromium.org

selftests/bpf: Add btf_dedup case with duplicated structs within CU

Add an artificial minimal example simulating compilers producing two
different types within a single CU that correspond to identical struct
definitions.

Signed-off-by: Jiri Olsa <jolsa@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211117194114.347675-2-andrii@kernel.org

libbpf: Accommodate DWARF/compiler bug with duplicated structs

According to [0], compilers sometimes might produce duplicate DWARF
definitions for exactly the same struct/union within the same
compilation unit (CU). We've had similar issues with identical arrays
and handled them with a similar workaround in 6b6e6b1d09aa ("libbpf:
Accomodate DWARF/compiler bug with duplicated identical arrays"). Do the
same for struct/union by ensuring that two structs/unions are exactly
the same, down to the integer values of field referenced type IDs.

Solving this more generically (allowing referenced types to be
equivalent, but using different type IDs, all within a single CU)
requires a huge complexity increase to handle many-to-many mappings
between canonidal and candidate type graphs. Before we invest in that,
let's see if this approach handles all the instances of this issue in
practice. Thankfully it's pretty rare, it seems.

  [0] https://lore.kernel.org/bpf/YXr2NFlJTAhHdZqq@krava/

Reported-by: Jiri Olsa <jolsa@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211117194114.347675-1-andrii@kernel.org

libbpf: Add runtime APIs to query libbpf version

Libbpf provided LIBBPF_MAJOR_VERSION and LIBBPF_MINOR_VERSION macros to
check libbpf version at compilation time. This doesn't cover all the
needs, though, because version of libbpf that application is compiled
against doesn't necessarily match the version of libbpf at runtime,
especially if libbpf is used as a shared library.

Add libbpf_major_version() and libbpf_minor_version() returning major
and minor versions, respectively, as integers. Also add a convenience
libbpf_version_string() for various tooling using libbpf to print out
libbpf version in a human-readable form. Currently it will return
"v0.6", but in the future it can contains some extra information, so the
format itself is not part of a stable API and shouldn't be relied upon.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Acked-by: John Fastabend <john.fastabend@gmail.com>
Acked-by: Toke Høiland-Jørgensen <toke@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211118174054.2699477-1-andrii@kernel.org

selfetests/bpf: Adapt vmtest.sh to s390 libbpf CI changes

[1] added s390 support to libbpf CI and added an ${ARCH} prefix to a
number of paths and identifiers in libbpf GitHub repo, which vmtest.sh
relies upon. Update these and make use of the new s390 support.

[1] https://github.com/libbpf/libbpf/pull/204

Co-developed-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Ilya Leoshkevich <iii@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211118115225.1349726-1-iii@linux.ibm.com

selftests/bpf: Fix xdpxceiver failures for no hugepages

xsk_configure_umem() needs hugepages to work in unaligned mode. So when
hugepages are not configured, 'unaligned' tests should be skipped which
is determined by the helper function hugepages_present(). This function
erroneously returns true with MAP_NORESERVE flag even when no hugepages
are configured. The removal of this flag fixes the issue.

The test TEST_TYPE_UNALIGNED_INV_DESC also needs to be skipped when
there are no hugepages. However, this was not skipped as there was no
check for presence of hugepages and hence was failing. The check to skip
the test has now been added.

Fixes: a4ba98dd0c69 (selftests: xsk: Add test for unaligned mode)
Signed-off-by: Tirthendu Sarkar <tirthendu.sarkar@intel.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211117123613.22288-1-tirthendu.sarkar@intel.com

bpf, docs: Fix ordering of bpf documentation

This commit fixes the display of the BPF documentation in the sidebar
when rendered as HTML.

Before this patch, the sidebar would render as follows for some
sections:

| BPF Documentation
  |- BPF Type Format (BTF)
    |- BPF Type Format (BTF)

This was due to creating a heading in index.rst followed by
a sphinx toctree, where the file referenced carries the same
title as the section heading.

To fix this I applied a pattern that has been established in other
subfolders of Documentation:

1. Re-wrote index.rst to have a single toctree
2. Split the sections out in to their own files

Additionally maps.rst and programs.rst make use of a glob pattern to
include map_* or prog_* rst files in their toctree, meaning future map
or program type documentation will be automatically included.

Signed-off-by: Dave Tucker <dave@dtucker.co.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/1a1eed800e7b9dc13b458de113a489641519b0cc.1636749493.git.dave@dtucker.co.uk

bpf, docs: Rename bpf_lsm.rst to prog_lsm.rst

This allows for documentation relating to BPF Program Types to be
matched by the glob pattern prog_* for inclusion in a sphinx toctree

Signed-off-by: Dave Tucker <dave@dtucker.co.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Acked-by: KP Singh <kpsingh@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/49fe0f370a2b28500c1b60f1fdb6fb7ec90de28a.1636749493.git.dave@dtucker.co.uk

bpf, docs: Change underline in btf to match style guide

This changes the type of underline used to follow the guidelines in
Documentation/doc-guide/sphinx.rst which also ensures that the headings
are rendered at the correct level in the HTML sidebar

Signed-off-by: Dave Tucker <dave@dtucker.co.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/981b27485cc294206480df36fca46817e2553e39.1636749493.git.dave@dtucker.co.uk

selftests/bpf: Mark variable as static

Fix warnings from checkstyle.pl

Signed-off-by: Yucong Sun <sunyucong@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211112192535.898352-4-fallentree@fb.com

selftests/bpf: Variable naming fix

Change log_fd to log_fp to reflect its type correctly.

Signed-off-by: Yucong Sun <sunyucong@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211112192535.898352-3-fallentree@fb.com

selftests/bpf: Move summary line after the error logs

Makes it easier to find the summary line when there is a lot of logs to
scroll back.

Signed-off-by: Yucong Sun <sunyucong@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211112192535.898352-2-fallentree@fb.com

selftests/bpf: Add uprobe triggering overhead benchmarks

Add benchmark to measure overhead of uprobes and uretprobes. Also have
a baseline (no uprobe attached) benchmark.

On my dev machine, baseline benchmark can trigger 130M user_target()
invocations. When uprobe is attached, this falls to just 700K. With
uretprobe, we get down to 520K:

  $ sudo ./bench trig-uprobe-base -a
  Summary: hits  131.289 ± 2.872M/s

  # UPROBE
  $ sudo ./bench -a trig-uprobe-without-nop
  Summary: hits    0.729 ± 0.007M/s

  $ sudo ./bench -a trig-uprobe-with-nop
  Summary: hits    1.798 ± 0.017M/s

  # URETPROBE
  $ sudo ./bench -a trig-uretprobe-without-nop
  Summary: hits    0.508 ± 0.012M/s

  $ sudo ./bench -a trig-uretprobe-with-nop
  Summary: hits    0.883 ± 0.008M/s

So there is almost 2.5x performance difference between probing nop vs
non-nop instruction for entry uprobe. And 1.7x difference for uretprobe.

This means that non-nop uprobe overhead is around 1.4 microseconds for uprobe
and 2 microseconds for non-nop uretprobe.

For nop variants, uprobe and uretprobe overhead is down to 0.556 and
1.13 microseconds, respectively.

For comparison, just doing a very low-overhead syscall (with no BPF
programs attached anywhere) gives:

  $ sudo ./bench trig-base -a
  Summary: hits    4.830 ± 0.036M/s

So uprobes are about 2.67x slower than pure context switch.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211116013041.4072571-1-andrii@kernel.org

bpf: Change value of MAX_TAIL_CALL_CNT from 32 to 33

In the current code, the actual max tail call count is 33 which is greater
than MAX_TAIL_CALL_CNT (defined as 32). The actual limit is not consistent
with the meaning of MAX_TAIL_CALL_CNT and thus confusing at first glance.
We can see the historical evolution from commit 04fd61ab36ec ("bpf: allow
bpf programs to tail-call other bpf programs") and commit f9dabe016b63
("bpf: Undo off-by-one in interpreter tail call count limit"). In order
to avoid changing existing behavior, the actual limit is 33 now, this is
reasonable.

After commit 874be05f525e ("bpf, tests: Add tail call test suite"), we can
see there exists failed testcase.

On all archs when CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON is not set:
 # echo 0 > /proc/sys/net/core/bpf_jit_enable
 # modprobe test_bpf
 # dmesg | grep -w FAIL
 Tail call error path, max count reached jited:0 ret 34 != 33 FAIL

On some archs:
 # echo 1 > /proc/sys/net/core/bpf_jit_enable
 # modprobe test_bpf
 # dmesg | grep -w FAIL
 Tail call error path, max count reached jited:1 ret 34 != 33 FAIL

Although the above failed testcase has been fixed in commit 18935a72eb25
("bpf/tests: Fix error in tail call limit tests"), it would still be good
to change the value of MAX_TAIL_CALL_CNT from 32 to 33 to make the code
more readable.

The 32-bit x86 JIT was using a limit of 32, just fix the wrong comments and
limit to 33 tail calls as the constant MAX_TAIL_CALL_CNT updated. For the
mips64 JIT, use "ori" instead of "addiu" as suggested by Johan Almbladh.
For the riscv JIT, use RV_REG_TCC directly to save one register move as
suggested by Björn Töpel. For the other implementations, no function changes,
it does not change the current limit 33, the new value of MAX_TAIL_CALL_CNT
can reflect the actual max tail call count, the related tail call testcases
in test_bpf module and selftests can work well for the interpreter and the
JIT.

Here are the test results on x86_64:

 # uname -m
 x86_64
 # echo 0 > /proc/sys/net/core/bpf_jit_enable
 # modprobe test_bpf test_suite=test_tail_calls
 # dmesg | tail -1
 test_bpf: test_tail_calls: Summary: 8 PASSED, 0 FAILED, [0/8 JIT'ed]
 # rmmod test_bpf
 # echo 1 > /proc/sys/net/core/bpf_jit_enable
 # modprobe test_bpf test_suite=test_tail_calls
 # dmesg | tail -1
 test_bpf: test_tail_calls: Summary: 8 PASSED, 0 FAILED, [8/8 JIT'ed]
 # rmmod test_bpf
 # ./test_progs -t tailcalls
 #142 tailcalls:OK
 Summary: 1/11 PASSED, 0 SKIPPED, 0 FAILED

Signed-off-by: Tiezhu Yang <yangtiezhu@loongson.cn>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Tested-by: Johan Almbladh <johan.almbladh@anyfinetworks.com>
Tested-by: Ilya Leoshkevich <iii@linux.ibm.com>
Acked-by: Björn Töpel <bjorn@kernel.org>
Acked-by: Johan Almbladh <johan.almbladh@anyfinetworks.com>
Acked-by: Ilya Leoshkevich <iii@linux.ibm.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/1636075800-3264-1-git-send-email-yangtiezhu@loongson.cn