kernel/bpf/devmap.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /* Copyright (c) 2017 Covalent IO, Inc. http://covalent.io
   3  */
   4
   5 /* Devmaps primary use is as a backend map for XDP BPF helper call
   6  * bpf_redirect_map(). Because XDP is mostly concerned with performance we
   7  * spent some effort to ensure the datapath with redirect maps does not use
   8  * any locking. This is a quick note on the details.
   9  *
  10  * We have three possible paths to get into the devmap control plane bpf
  11  * syscalls, bpf programs, and driver side xmit/flush operations. A bpf syscall
  12  * will invoke an update, delete, or lookup operation. To ensure updates and
  13  * deletes appear atomic from the datapath side xchg() is used to modify the
  14  * netdev_map array. Then because the datapath does a lookup into the netdev_map
  15  * array (read-only) from an RCU critical section we use call_rcu() to wait for
  16  * an rcu grace period before free'ing the old data structures. This ensures the
  17  * datapath always has a valid copy. However, the datapath does a "flush"
  18  * operation that pushes any pending packets in the driver outside the RCU
  19  * critical section. Each bpf_dtab_netdev tracks these pending operations using
  20  * a per-cpu flush list. The bpf_dtab_netdev object will not be destroyed  until
  21  * this list is empty, indicating outstanding flush operations have completed.
  22  *
  23  * BPF syscalls may race with BPF program calls on any of the update, delete
  24  * or lookup operations. As noted above the xchg() operation also keep the
  25  * netdev_map consistent in this case. From the devmap side BPF programs
  26  * calling into these operations are the same as multiple user space threads
  27  * making system calls.
  28  *
  29  * Finally, any of the above may race with a netdev_unregister notifier. The
  30  * unregister notifier must search for net devices in the map structure that
  31  * contain a reference to the net device and remove them. This is a two step
  32  * process (a) dereference the bpf_dtab_netdev object in netdev_map and (b)
  33  * check to see if the ifindex is the same as the net_device being removed.
  34  * When removing the dev a cmpxchg() is used to ensure the correct dev is
  35  * removed, in the case of a concurrent update or delete operation it is
  36  * possible that the initially referenced dev is no longer in the map. As the
  37  * notifier hook walks the map we know that new dev references can not be
  38  * added by the user because core infrastructure ensures dev_get_by_index()
  39  * calls will fail at this point.
  40  *
  41  * The devmap_hash type is a map type which interprets keys as ifindexes and
  42  * indexes these using a hashmap. This allows maps that use ifindex as key to be
  43  * densely packed instead of having holes in the lookup array for unused
  44  * ifindexes. The setup and packet enqueue/send code is shared between the two
  45  * types of devmap; only the lookup and insertion is different.
  46  */
  47 #include <linux/bpf.h>
  48 #include <net/xdp.h>
  49 #include <linux/filter.h>
  50 #include <trace/events/xdp.h>
  51
  52 #define DEV_CREATE_FLAG_MASK \
  53         (BPF_F_NUMA_NODE | BPF_F_RDONLY | BPF_F_WRONLY)
  54
  55 #define DEV_MAP_BULK_SIZE 16
  56 struct xdp_dev_bulk_queue {
  57         struct xdp_frame *q[DEV_MAP_BULK_SIZE];
  58         struct list_head flush_node;
  59         struct net_device *dev;
  60         struct net_device *dev_rx;
  61         unsigned int count;
  62 };
  63
  64 struct bpf_dtab_netdev {
  65         struct net_device *dev; /* must be first member, due to tracepoint */
  66         struct hlist_node index_hlist;
  67         struct bpf_dtab *dtab;
  68         struct rcu_head rcu;
  69         unsigned int idx;
  70 };
  71
  72 struct bpf_dtab {
  73         struct bpf_map map;
  74         struct bpf_dtab_netdev **netdev_map; /* DEVMAP type only */
  75         struct list_head list;
  76
  77         /* these are only used for DEVMAP_HASH type maps */
  78         struct hlist_head *dev_index_head;
  79         spinlock_t index_lock;
  80         unsigned int items;
  81         u32 n_buckets;
  82 };
  83
  84 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, dev_flush_list);
  85 static DEFINE_SPINLOCK(dev_map_lock);
  86 static LIST_HEAD(dev_map_list);
  87
  88 static struct hlist_head *dev_map_create_hash(unsigned int entries)
  89 {
  90         int i;
  91         struct hlist_head *hash;
  92
  93         hash = kmalloc_array(entries, sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
  94         if (hash != NULL)
  95                 for (i = 0; i < entries; i++)
  96                         INIT_HLIST_HEAD(&hash[i]);
  97
  98         return hash;
  99 }
 100
 101 static inline struct hlist_head *dev_map_index_hash(struct bpf_dtab *dtab,
 102                                                     int idx)
 103 {
 104         return &dtab->dev_index_head[idx & (dtab->n_buckets - 1)];
 105 }
 106
 107 static int dev_map_init_map(struct bpf_dtab *dtab, union bpf_attr *attr)
 108 {
 109         u64 cost = 0;
 110         int err;
 111
 112         /* check sanity of attributes */
 113         if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
 114             attr->value_size != 4 || attr->map_flags & ~DEV_CREATE_FLAG_MASK)
 115                 return -EINVAL;
 116
 117         /* Lookup returns a pointer straight to dev->ifindex, so make sure the
 118          * verifier prevents writes from the BPF side
 119          */
 120         attr->map_flags |= BPF_F_RDONLY_PROG;
 121
 122
 123         bpf_map_init_from_attr(&dtab->map, attr);
 124
 125         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 126                 dtab->n_buckets = roundup_pow_of_two(dtab->map.max_entries);
 127
 128                 if (!dtab->n_buckets) /* Overflow check */
 129                         return -EINVAL;
 130                 cost += (u64) sizeof(struct hlist_head) * dtab->n_buckets;
 131         } else {
 132                 cost += (u64) dtab->map.max_entries * sizeof(struct bpf_dtab_netdev *);
 133         }
 134
 135         /* if map size is larger than memlock limit, reject it */
 136         err = bpf_map_charge_init(&dtab->map.memory, cost);
 137         if (err)
 138                 return -EINVAL;
 139
 140         if (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 141                 dtab->dev_index_head = dev_map_create_hash(dtab->n_buckets);
 142                 if (!dtab->dev_index_head)
 143                         goto free_charge;
 144
 145                 spin_lock_init(&dtab->index_lock);
 146         } else {
 147                 dtab->netdev_map = bpf_map_area_alloc(dtab->map.max_entries *
 148                                                       sizeof(struct bpf_dtab_netdev *),
 149                                                       dtab->map.numa_node);
 150                 if (!dtab->netdev_map)
 151                         goto free_charge;
 152         }
 153
 154         return 0;
 155
 156 free_charge:
 157         bpf_map_charge_finish(&dtab->map.memory);
 158         return -ENOMEM;
 159 }
 160
 161 static struct bpf_map *dev_map_alloc(union bpf_attr *attr)
 162 {
 163         struct bpf_dtab *dtab;
 164         int err;
 165
 166         if (!capable(CAP_NET_ADMIN))
 167                 return ERR_PTR(-EPERM);
 168
 169         dtab = kzalloc(sizeof(*dtab), GFP_USER);
 170         if (!dtab)
 171                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 172
 173         err = dev_map_init_map(dtab, attr);
 174         if (err) {
 175                 kfree(dtab);
 176                 return ERR_PTR(err);
 177         }
 178
 179         spin_lock(&dev_map_lock);
 180         list_add_tail_rcu(&dtab->list, &dev_map_list);
 181         spin_unlock(&dev_map_lock);
 182
 183         return &dtab->map;
 184 }
 185
 186 static void dev_map_free(struct bpf_map *map)
 187 {
 188         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 189         int i;
 190
 191         /* At this point bpf_prog->aux->refcnt == 0 and this map->refcnt == 0,
 192          * so the programs (can be more than one that used this map) were
 193          * disconnected from events. The following synchronize_rcu() guarantees
 194          * both rcu read critical sections complete and waits for
 195          * preempt-disable regions (NAPI being the relevant context here) so we
 196          * are certain there will be no further reads against the netdev_map and
 197          * all flush operations are complete. Flush operations can only be done
 198          * from NAPI context for this reason.
 199          */
 200
 201         spin_lock(&dev_map_lock);
 202         list_del_rcu(&dtab->list);
 203         spin_unlock(&dev_map_lock);
 204
 205         bpf_clear_redirect_map(map);
 206         synchronize_rcu();
 207
 208         /* Make sure prior __dev_map_entry_free() have completed. */
 209         rcu_barrier();
 210
 211         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 212                 for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
 213                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 214                         struct hlist_head *head;
 215                         struct hlist_node *next;
 216
 217                         head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 218
 219                         hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
 220                                 hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
 221                                 dev_put(dev->dev);
 222                                 kfree(dev);
 223                         }
 224                 }
 225
 226                 kfree(dtab->dev_index_head);
 227         } else {
 228                 for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
 229                         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 230
 231                         dev = dtab->netdev_map[i];
 232                         if (!dev)
 233                                 continue;
 234
 235                         dev_put(dev->dev);
 236                         kfree(dev);
 237                 }
 238
 239                 bpf_map_area_free(dtab->netdev_map);
 240         }
 241
 242         kfree(dtab);
 243 }
 244
 245 static int dev_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
 246 {
 247         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 248         u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
 249         u32 *next = next_key;
 250
 251         if (index >= dtab->map.max_entries) {
 252                 *next = 0;
 253                 return 0;
 254         }
 255
 256         if (index == dtab->map.max_entries - 1)
 257                 return -ENOENT;
 258         *next = index + 1;
 259         return 0;
 260 }
 261
 262 struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 263 {
 264         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 265         struct hlist_head *head = dev_map_index_hash(dtab, key);
 266         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 267
 268         hlist_for_each_entry_rcu(dev, head, index_hlist,
 269                                  lockdep_is_held(&dtab->index_lock))
 270                 if (dev->idx == key)
 271                         return dev;
 272
 273         return NULL;
 274 }
 275
 276 static int dev_map_hash_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key,
 277                                     void *next_key)
 278 {
 279         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 280         u32 idx, *next = next_key;
 281         struct bpf_dtab_netdev *dev, *next_dev;
 282         struct hlist_head *head;
 283         int i = 0;
 284
 285         if (!key)
 286                 goto find_first;
 287
 288         idx = *(u32 *)key;
 289
 290         dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
 291         if (!dev)
 292                 goto find_first;
 293
 294         next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_next_rcu(&dev->index_hlist)),
 295                                     struct bpf_dtab_netdev, index_hlist);
 296
 297         if (next_dev) {
 298                 *next = next_dev->idx;
 299                 return 0;
 300         }
 301
 302         i = idx & (dtab->n_buckets - 1);
 303         i++;
 304
 305  find_first:
 306         for (; i < dtab->n_buckets; i++) {
 307                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 308
 309                 next_dev = hlist_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_first_rcu(head)),
 310                                             struct bpf_dtab_netdev,
 311                                             index_hlist);
 312                 if (next_dev) {
 313                         *next = next_dev->idx;
 314                         return 0;
 315                 }
 316         }
 317
 318         return -ENOENT;
 319 }
 320
 321 static int bq_xmit_all(struct xdp_dev_bulk_queue *bq, u32 flags)
 322 {
 323         struct net_device *dev = bq->dev;
 324         int sent = 0, drops = 0, err = 0;
 325         int i;
 326
 327         if (unlikely(!bq->count))
 328                 return 0;
 329
 330         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
 331                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
 332
 333                 prefetch(xdpf);
 334         }
 335
 336         sent = dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit(dev, bq->count, bq->q, flags);
 337         if (sent < 0) {
 338                 err = sent;
 339                 sent = 0;
 340                 goto error;
 341         }
 342         drops = bq->count - sent;
 343 out:
 344         bq->count = 0;
 345
 346         trace_xdp_devmap_xmit(bq->dev_rx, dev, sent, drops, err);
 347         bq->dev_rx = NULL;
 348         __list_del_clearprev(&bq->flush_node);
 349         return 0;
 350 error:
 351         /* If ndo_xdp_xmit fails with an errno, no frames have been
 352          * xmit'ed and it's our responsibility to them free all.
 353          */
 354         for (i = 0; i < bq->count; i++) {
 355                 struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
 356
 357                 xdp_return_frame_rx_napi(xdpf);
 358                 drops++;
 359         }
 360         goto out;
 361 }
 362
 363 /* __dev_flush is called from xdp_do_flush() which _must_ be signaled
 364  * from the driver before returning from its napi->poll() routine. The poll()
 365  * routine is called either from busy_poll context or net_rx_action signaled
 366  * from NET_RX_SOFTIRQ. Either way the poll routine must complete before the
 367  * net device can be torn down. On devmap tear down we ensure the flush list
 368  * is empty before completing to ensure all flush operations have completed.
 369  */
 370 void __dev_flush(void)
 371 {
 372         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(&dev_flush_list);
 373         struct xdp_dev_bulk_queue *bq, *tmp;
 374
 375         rcu_read_lock();
 376         list_for_each_entry_safe(bq, tmp, flush_list, flush_node)
 377                 bq_xmit_all(bq, XDP_XMIT_FLUSH);
 378         rcu_read_unlock();
 379 }
 380
 381 /* rcu_read_lock (from syscall and BPF contexts) ensures that if a delete and/or
 382  * update happens in parallel here a dev_put wont happen until after reading the
 383  * ifindex.
 384  */
 385 struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
 386 {
 387         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 388         struct bpf_dtab_netdev *obj;
 389
 390         if (key >= map->max_entries)
 391                 return NULL;
 392
 393         obj = READ_ONCE(dtab->netdev_map[key]);
 394         return obj;
 395 }
 396
 397 /* Runs under RCU-read-side, plus in softirq under NAPI protection.
 398  * Thus, safe percpu variable access.
 399  */
 400 static int bq_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_frame *xdpf,
 401                       struct net_device *dev_rx)
 402 {
 403         struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(&dev_flush_list);
 404         struct xdp_dev_bulk_queue *bq = this_cpu_ptr(dev->xdp_bulkq);
 405
 406         if (unlikely(bq->count == DEV_MAP_BULK_SIZE))
 407                 bq_xmit_all(bq, 0);
 408
 409         /* Ingress dev_rx will be the same for all xdp_frame's in
 410          * bulk_queue, because bq stored per-CPU and must be flushed
 411          * from net_device drivers NAPI func end.
 412          */
 413         if (!bq->dev_rx)
 414                 bq->dev_rx = dev_rx;
 415
 416         bq->q[bq->count++] = xdpf;
 417
 418         if (!bq->flush_node.prev)
 419                 list_add(&bq->flush_node, flush_list);
 420
 421         return 0;
 422 }
 423
 424 static inline int __xdp_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_buff *xdp,
 425                                struct net_device *dev_rx)
 426 {
 427         struct xdp_frame *xdpf;
 428         int err;
 429
 430         if (!dev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit)
 431                 return -EOPNOTSUPP;
 432
 433         err = xdp_ok_fwd_dev(dev, xdp->data_end - xdp->data);
 434         if (unlikely(err))
 435                 return err;
 436
 437         xdpf = convert_to_xdp_frame(xdp);
 438         if (unlikely(!xdpf))
 439                 return -EOVERFLOW;
 440
 441         return bq_enqueue(dev, xdpf, dev_rx);
 442 }
 443
 444 int dev_xdp_enqueue(struct net_device *dev, struct xdp_buff *xdp,
 445                     struct net_device *dev_rx)
 446 {
 447         return __xdp_enqueue(dev, xdp, dev_rx);
 448 }
 449
 450 int dev_map_enqueue(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct xdp_buff *xdp,
 451                     struct net_device *dev_rx)
 452 {
 453         struct net_device *dev = dst->dev;
 454
 455         return __xdp_enqueue(dev, xdp, dev_rx);
 456 }
 457
 458 int dev_map_generic_redirect(struct bpf_dtab_netdev *dst, struct sk_buff *skb,
 459                              struct bpf_prog *xdp_prog)
 460 {
 461         int err;
 462
 463         err = xdp_ok_fwd_dev(dst->dev, skb->len);
 464         if (unlikely(err))
 465                 return err;
 466         skb->dev = dst->dev;
 467         generic_xdp_tx(skb, xdp_prog);
 468
 469         return 0;
 470 }
 471
 472 static void *dev_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 473 {
 474         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_lookup_elem(map, *(u32 *)key);
 475         struct net_device *dev = obj ? obj->dev : NULL;
 476
 477         return dev ? &dev->ifindex : NULL;
 478 }
 479
 480 static void *dev_map_hash_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 481 {
 482         struct bpf_dtab_netdev *obj = __dev_map_hash_lookup_elem(map,
 483                                                                 *(u32 *)key);
 484         struct net_device *dev = obj ? obj->dev : NULL;
 485
 486         return dev ? &dev->ifindex : NULL;
 487 }
 488
 489 static void __dev_map_entry_free(struct rcu_head *rcu)
 490 {
 491         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 492
 493         dev = container_of(rcu, struct bpf_dtab_netdev, rcu);
 494         dev_put(dev->dev);
 495         kfree(dev);
 496 }
 497
 498 static int dev_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 499 {
 500         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 501         struct bpf_dtab_netdev *old_dev;
 502         int k = *(u32 *)key;
 503
 504         if (k >= map->max_entries)
 505                 return -EINVAL;
 506
 507         /* Use call_rcu() here to ensure any rcu critical sections have
 508          * completed as well as any flush operations because call_rcu
 509          * will wait for preempt-disable region to complete, NAPI in this
 510          * context.  And additionally, the driver tear down ensures all
 511          * soft irqs are complete before removing the net device in the
 512          * case of dev_put equals zero.
 513          */
 514         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[k], NULL);
 515         if (old_dev)
 516                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 517         return 0;
 518 }
 519
 520 static int dev_map_hash_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 521 {
 522         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 523         struct bpf_dtab_netdev *old_dev;
 524         int k = *(u32 *)key;
 525         unsigned long flags;
 526         int ret = -ENOENT;
 527
 528         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 529
 530         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, k);
 531         if (old_dev) {
 532                 dtab->items--;
 533                 hlist_del_init_rcu(&old_dev->index_hlist);
 534                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 535                 ret = 0;
 536         }
 537         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 538
 539         return ret;
 540 }
 541
 542 static struct bpf_dtab_netdev *__dev_map_alloc_node(struct net *net,
 543                                                     struct bpf_dtab *dtab,
 544                                                     u32 ifindex,
 545                                                     unsigned int idx)
 546 {
 547         struct bpf_dtab_netdev *dev;
 548
 549         dev = kmalloc_node(sizeof(*dev), GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN,
 550                            dtab->map.numa_node);
 551         if (!dev)
 552                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 553
 554         dev->dev = dev_get_by_index(net, ifindex);
 555         if (!dev->dev) {
 556                 kfree(dev);
 557                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 558         }
 559
 560         dev->idx = idx;
 561         dev->dtab = dtab;
 562
 563         return dev;
 564 }
 565
 566 static int __dev_map_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
 567                                  void *key, void *value, u64 map_flags)
 568 {
 569         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 570         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
 571         u32 ifindex = *(u32 *)value;
 572         u32 i = *(u32 *)key;
 573
 574         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 575                 return -EINVAL;
 576         if (unlikely(i >= dtab->map.max_entries))
 577                 return -E2BIG;
 578         if (unlikely(map_flags == BPF_NOEXIST))
 579                 return -EEXIST;
 580
 581         if (!ifindex) {
 582                 dev = NULL;
 583         } else {
 584                 dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, ifindex, i);
 585                 if (IS_ERR(dev))
 586                         return PTR_ERR(dev);
 587         }
 588
 589         /* Use call_rcu() here to ensure rcu critical sections have completed
 590          * Remembering the driver side flush operation will happen before the
 591          * net device is removed.
 592          */
 593         old_dev = xchg(&dtab->netdev_map[i], dev);
 594         if (old_dev)
 595                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 596
 597         return 0;
 598 }
 599
 600 static int dev_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 601                                u64 map_flags)
 602 {
 603         return __dev_map_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
 604                                      map, key, value, map_flags);
 605 }
 606
 607 static int __dev_map_hash_update_elem(struct net *net, struct bpf_map *map,
 608                                      void *key, void *value, u64 map_flags)
 609 {
 610         struct bpf_dtab *dtab = container_of(map, struct bpf_dtab, map);
 611         struct bpf_dtab_netdev *dev, *old_dev;
 612         u32 ifindex = *(u32 *)value;
 613         u32 idx = *(u32 *)key;
 614         unsigned long flags;
 615         int err = -EEXIST;
 616
 617         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST || !ifindex))
 618                 return -EINVAL;
 619
 620         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 621
 622         old_dev = __dev_map_hash_lookup_elem(map, idx);
 623         if (old_dev && (map_flags & BPF_NOEXIST))
 624                 goto out_err;
 625
 626         dev = __dev_map_alloc_node(net, dtab, ifindex, idx);
 627         if (IS_ERR(dev)) {
 628                 err = PTR_ERR(dev);
 629                 goto out_err;
 630         }
 631
 632         if (old_dev) {
 633                 hlist_del_rcu(&old_dev->index_hlist);
 634         } else {
 635                 if (dtab->items >= dtab->map.max_entries) {
 636                         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 637                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 638                         return -E2BIG;
 639                 }
 640                 dtab->items++;
 641         }
 642
 643         hlist_add_head_rcu(&dev->index_hlist,
 644                            dev_map_index_hash(dtab, idx));
 645         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 646
 647         if (old_dev)
 648                 call_rcu(&old_dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 649
 650         return 0;
 651
 652 out_err:
 653         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 654         return err;
 655 }
 656
 657 static int dev_map_hash_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 658                                    u64 map_flags)
 659 {
 660         return __dev_map_hash_update_elem(current->nsproxy->net_ns,
 661                                          map, key, value, map_flags);
 662 }
 663
 664 const struct bpf_map_ops dev_map_ops = {
 665         .map_alloc = dev_map_alloc,
 666         .map_free = dev_map_free,
 667         .map_get_next_key = dev_map_get_next_key,
 668         .map_lookup_elem = dev_map_lookup_elem,
 669         .map_update_elem = dev_map_update_elem,
 670         .map_delete_elem = dev_map_delete_elem,
 671         .map_check_btf = map_check_no_btf,
 672 };
 673
 674 const struct bpf_map_ops dev_map_hash_ops = {
 675         .map_alloc = dev_map_alloc,
 676         .map_free = dev_map_free,
 677         .map_get_next_key = dev_map_hash_get_next_key,
 678         .map_lookup_elem = dev_map_hash_lookup_elem,
 679         .map_update_elem = dev_map_hash_update_elem,
 680         .map_delete_elem = dev_map_hash_delete_elem,
 681         .map_check_btf = map_check_no_btf,
 682 };
 683
 684 static void dev_map_hash_remove_netdev(struct bpf_dtab *dtab,
 685                                        struct net_device *netdev)
 686 {
 687         unsigned long flags;
 688         u32 i;
 689
 690         spin_lock_irqsave(&dtab->index_lock, flags);
 691         for (i = 0; i < dtab->n_buckets; i++) {
 692                 struct bpf_dtab_netdev *dev;
 693                 struct hlist_head *head;
 694                 struct hlist_node *next;
 695
 696                 head = dev_map_index_hash(dtab, i);
 697
 698                 hlist_for_each_entry_safe(dev, next, head, index_hlist) {
 699                         if (netdev != dev->dev)
 700                                 continue;
 701
 702                         dtab->items--;
 703                         hlist_del_rcu(&dev->index_hlist);
 704                         call_rcu(&dev->rcu, __dev_map_entry_free);
 705                 }
 706         }
 707         spin_unlock_irqrestore(&dtab->index_lock, flags);
 708 }
 709
 710 static int dev_map_notification(struct notifier_block *notifier,
 711                                 ulong event, void *ptr)
 712 {
 713         struct net_device *netdev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
 714         struct bpf_dtab *dtab;
 715         int i, cpu;
 716
 717         switch (event) {
 718         case NETDEV_REGISTER:
 719                 if (!netdev->netdev_ops->ndo_xdp_xmit || netdev->xdp_bulkq)
 720                         break;
 721
 722                 /* will be freed in free_netdev() */
 723                 netdev->xdp_bulkq =
 724                         __alloc_percpu_gfp(sizeof(struct xdp_dev_bulk_queue),
 725                                            sizeof(void *), GFP_ATOMIC);
 726                 if (!netdev->xdp_bulkq)
 727                         return NOTIFY_BAD;
 728
 729                 for_each_possible_cpu(cpu)
 730                         per_cpu_ptr(netdev->xdp_bulkq, cpu)->dev = netdev;
 731                 break;
 732         case NETDEV_UNREGISTER:
 733                 /* This rcu_read_lock/unlock pair is needed because
 734                  * dev_map_list is an RCU list AND to ensure a delete
 735                  * operation does not free a netdev_map entry while we
 736                  * are comparing it against the netdev being unregistered.
 737                  */
 738                 rcu_read_lock();
 739                 list_for_each_entry_rcu(dtab, &dev_map_list, list) {
 740                         if (dtab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH) {
 741                                 dev_map_hash_remove_netdev(dtab, netdev);
 742                                 continue;
 743                         }
 744
 745                         for (i = 0; i < dtab->map.max_entries; i++) {
 746                                 struct bpf_dtab_netdev *dev, *odev;
 747
 748                                 dev = READ_ONCE(dtab->netdev_map[i]);
 749                                 if (!dev || netdev != dev->dev)
 750                                         continue;
 751                                 odev = cmpxchg(&dtab->netdev_map[i], dev, NULL);
 752                                 if (dev == odev)
 753                                         call_rcu(&dev->rcu,
 754                                                  __dev_map_entry_free);
 755                         }
 756                 }
 757                 rcu_read_unlock();
 758                 break;
 759         default:
 760                 break;
 761         }
 762         return NOTIFY_OK;
 763 }
 764
 765 static struct notifier_block dev_map_notifier = {
 766         .notifier_call = dev_map_notification,
 767 };
 768
 769 static int __init dev_map_init(void)
 770 {
 771         int cpu;
 772
 773         /* Assure tracepoint shadow struct _bpf_dtab_netdev is in sync */
 774         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct bpf_dtab_netdev, dev) !=
 775                      offsetof(struct _bpf_dtab_netdev, dev));
 776         register_netdevice_notifier(&dev_map_notifier);
 777
 778         for_each_possible_cpu(cpu)
 779                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(dev_flush_list, cpu));
 780         return 0;
 781 }
 782
 783 subsys_initcall(dev_map_init);