Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /* bpf/cpumap.c
3 : : *
4 : : * Copyright (c) 2017 Jesper Dangaard Brouer, Red Hat Inc.
5 : : */
6 : :
7 : : /* The 'cpumap' is primarily used as a backend map for XDP BPF helper
8 : : * call bpf_redirect_map() and XDP_REDIRECT action, like 'devmap'.
9 : : *
10 : : * Unlike devmap which redirects XDP frames out another NIC device,
11 : : * this map type redirects raw XDP frames to another CPU. The remote
12 : : * CPU will do SKB-allocation and call the normal network stack.
13 : : *
14 : : * This is a scalability and isolation mechanism, that allow
15 : : * separating the early driver network XDP layer, from the rest of the
16 : : * netstack, and assigning dedicated CPUs for this stage. This
17 : : * basically allows for 10G wirespeed pre-filtering via bpf.
18 : : */
19 : : #include <linux/bpf.h>
20 : : #include <linux/filter.h>
21 : : #include <linux/ptr_ring.h>
22 : : #include <net/xdp.h>
23 : :
24 : : #include <linux/sched.h>
25 : : #include <linux/workqueue.h>
26 : : #include <linux/kthread.h>
27 : : #include <linux/capability.h>
28 : : #include <trace/events/xdp.h>
29 : :
30 : : #include <linux/netdevice.h> /* netif_receive_skb_core */
31 : : #include <linux/etherdevice.h> /* eth_type_trans */
32 : :
33 : : /* General idea: XDP packets getting XDP redirected to another CPU,
34 : : * will maximum be stored/queued for one driver ->poll() call. It is
35 : : * guaranteed that queueing the frame and the flush operation happen on
36 : : * same CPU. Thus, cpu_map_flush operation can deduct via this_cpu_ptr()
37 : : * which queue in bpf_cpu_map_entry contains packets.
38 : : */
39 : :
40 : : #define CPU_MAP_BULK_SIZE 8 /* 8 == one cacheline on 64-bit archs */
41 : : struct bpf_cpu_map_entry;
42 : : struct bpf_cpu_map;
43 : :
44 : : struct xdp_bulk_queue {
45 : : void *q[CPU_MAP_BULK_SIZE];
46 : : struct list_head flush_node;
47 : : struct bpf_cpu_map_entry *obj;
48 : : unsigned int count;
49 : : };
50 : :
51 : : /* Struct for every remote "destination" CPU in map */
52 : : struct bpf_cpu_map_entry {
53 : : u32 cpu; /* kthread CPU and map index */
54 : : int map_id; /* Back reference to map */
55 : : u32 qsize; /* Queue size placeholder for map lookup */
56 : :
57 : : /* XDP can run multiple RX-ring queues, need __percpu enqueue store */
58 : : struct xdp_bulk_queue __percpu *bulkq;
59 : :
60 : : struct bpf_cpu_map *cmap;
61 : :
62 : : /* Queue with potential multi-producers, and single-consumer kthread */
63 : : struct ptr_ring *queue;
64 : : struct task_struct *kthread;
65 : : struct work_struct kthread_stop_wq;
66 : :
67 : : atomic_t refcnt; /* Control when this struct can be free'ed */
68 : : struct rcu_head rcu;
69 : : };
70 : :
71 : : struct bpf_cpu_map {
72 : : struct bpf_map map;
73 : : /* Below members specific for map type */
74 : : struct bpf_cpu_map_entry **cpu_map;
75 : : struct list_head __percpu *flush_list;
76 : : };
77 : :
78 : : static int bq_flush_to_queue(struct xdp_bulk_queue *bq, bool in_napi_ctx);
79 : :
80 : 0 : static struct bpf_map *cpu_map_alloc(union bpf_attr *attr)
81 : : {
82 : : struct bpf_cpu_map *cmap;
83 : : int err = -ENOMEM;
84 : : int ret, cpu;
85 : : u64 cost;
86 : :
87 : 0 : if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
88 : : return ERR_PTR(-EPERM);
89 : :
90 : : /* check sanity of attributes */
91 : 0 : if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 ||
92 : 0 : attr->value_size != 4 || attr->map_flags & ~BPF_F_NUMA_NODE)
93 : : return ERR_PTR(-EINVAL);
94 : :
95 : 0 : cmap = kzalloc(sizeof(*cmap), GFP_USER);
96 : 0 : if (!cmap)
97 : : return ERR_PTR(-ENOMEM);
98 : :
99 : 0 : bpf_map_init_from_attr(&cmap->map, attr);
100 : :
101 : : /* Pre-limit array size based on NR_CPUS, not final CPU check */
102 : 0 : if (cmap->map.max_entries > NR_CPUS) {
103 : : err = -E2BIG;
104 : : goto free_cmap;
105 : : }
106 : :
107 : : /* make sure page count doesn't overflow */
108 : 0 : cost = (u64) cmap->map.max_entries * sizeof(struct bpf_cpu_map_entry *);
109 : 0 : cost += sizeof(struct list_head) * num_possible_cpus();
110 : :
111 : : /* Notice returns -EPERM on if map size is larger than memlock limit */
112 : 0 : ret = bpf_map_charge_init(&cmap->map.memory, cost);
113 : 0 : if (ret) {
114 : : err = ret;
115 : : goto free_cmap;
116 : : }
117 : :
118 : 0 : cmap->flush_list = alloc_percpu(struct list_head);
119 : 0 : if (!cmap->flush_list)
120 : : goto free_charge;
121 : :
122 : 0 : for_each_possible_cpu(cpu)
123 : 0 : INIT_LIST_HEAD(per_cpu_ptr(cmap->flush_list, cpu));
124 : :
125 : : /* Alloc array for possible remote "destination" CPUs */
126 : 0 : cmap->cpu_map = bpf_map_area_alloc(cmap->map.max_entries *
127 : : sizeof(struct bpf_cpu_map_entry *),
128 : : cmap->map.numa_node);
129 : 0 : if (!cmap->cpu_map)
130 : : goto free_percpu;
131 : :
132 : : return &cmap->map;
133 : : free_percpu:
134 : 0 : free_percpu(cmap->flush_list);
135 : : free_charge:
136 : 0 : bpf_map_charge_finish(&cmap->map.memory);
137 : : free_cmap:
138 : 0 : kfree(cmap);
139 : 0 : return ERR_PTR(err);
140 : : }
141 : :
142 : : static void get_cpu_map_entry(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu)
143 : : {
144 : 0 : atomic_inc(&rcpu->refcnt);
145 : : }
146 : :
147 : : /* called from workqueue, to workaround syscall using preempt_disable */
148 : 0 : static void cpu_map_kthread_stop(struct work_struct *work)
149 : : {
150 : : struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
151 : :
152 : : rcpu = container_of(work, struct bpf_cpu_map_entry, kthread_stop_wq);
153 : :
154 : : /* Wait for flush in __cpu_map_entry_free(), via full RCU barrier,
155 : : * as it waits until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
156 : : */
157 : 0 : rcu_barrier();
158 : :
159 : : /* kthread_stop will wake_up_process and wait for it to complete */
160 : 0 : kthread_stop(rcpu->kthread);
161 : 0 : }
162 : :
163 : 0 : static struct sk_buff *cpu_map_build_skb(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu,
164 : : struct xdp_frame *xdpf,
165 : : struct sk_buff *skb)
166 : : {
167 : : unsigned int hard_start_headroom;
168 : : unsigned int frame_size;
169 : : void *pkt_data_start;
170 : :
171 : : /* Part of headroom was reserved to xdpf */
172 : 0 : hard_start_headroom = sizeof(struct xdp_frame) + xdpf->headroom;
173 : :
174 : : /* build_skb need to place skb_shared_info after SKB end, and
175 : : * also want to know the memory "truesize". Thus, need to
176 : : * know the memory frame size backing xdp_buff.
177 : : *
178 : : * XDP was designed to have PAGE_SIZE frames, but this
179 : : * assumption is not longer true with ixgbe and i40e. It
180 : : * would be preferred to set frame_size to 2048 or 4096
181 : : * depending on the driver.
182 : : * frame_size = 2048;
183 : : * frame_len = frame_size - sizeof(*xdp_frame);
184 : : *
185 : : * Instead, with info avail, skb_shared_info in placed after
186 : : * packet len. This, unfortunately fakes the truesize.
187 : : * Another disadvantage of this approach, the skb_shared_info
188 : : * is not at a fixed memory location, with mixed length
189 : : * packets, which is bad for cache-line hotness.
190 : : */
191 : 0 : frame_size = SKB_DATA_ALIGN(xdpf->len + hard_start_headroom) +
192 : : SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
193 : :
194 : 0 : pkt_data_start = xdpf->data - hard_start_headroom;
195 : 0 : skb = build_skb_around(skb, pkt_data_start, frame_size);
196 : 0 : if (unlikely(!skb))
197 : : return NULL;
198 : :
199 : : skb_reserve(skb, hard_start_headroom);
200 : 0 : __skb_put(skb, xdpf->len);
201 : 0 : if (xdpf->metasize)
202 : 0 : skb_metadata_set(skb, xdpf->metasize);
203 : :
204 : : /* Essential SKB info: protocol and skb->dev */
205 : 0 : skb->protocol = eth_type_trans(skb, xdpf->dev_rx);
206 : :
207 : : /* Optional SKB info, currently missing:
208 : : * - HW checksum info (skb->ip_summed)
209 : : * - HW RX hash (skb_set_hash)
210 : : * - RX ring dev queue index (skb_record_rx_queue)
211 : : */
212 : :
213 : : /* Until page_pool get SKB return path, release DMA here */
214 : : xdp_release_frame(xdpf);
215 : :
216 : : /* Allow SKB to reuse area used by xdp_frame */
217 : : xdp_scrub_frame(xdpf);
218 : :
219 : 0 : return skb;
220 : : }
221 : :
222 : 0 : static void __cpu_map_ring_cleanup(struct ptr_ring *ring)
223 : : {
224 : : /* The tear-down procedure should have made sure that queue is
225 : : * empty. See __cpu_map_entry_replace() and work-queue
226 : : * invoked cpu_map_kthread_stop(). Catch any broken behaviour
227 : : * gracefully and warn once.
228 : : */
229 : : struct xdp_frame *xdpf;
230 : :
231 : 0 : while ((xdpf = ptr_ring_consume(ring)))
232 : 0 : if (WARN_ON_ONCE(xdpf))
233 : 0 : xdp_return_frame(xdpf);
234 : 0 : }
235 : :
236 : 0 : static void put_cpu_map_entry(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu)
237 : : {
238 : 0 : if (atomic_dec_and_test(&rcpu->refcnt)) {
239 : : /* The queue should be empty at this point */
240 : 0 : __cpu_map_ring_cleanup(rcpu->queue);
241 : 0 : ptr_ring_cleanup(rcpu->queue, NULL);
242 : 0 : kfree(rcpu->queue);
243 : 0 : kfree(rcpu);
244 : : }
245 : 0 : }
246 : :
247 : : #define CPUMAP_BATCH 8
248 : :
249 : 0 : static int cpu_map_kthread_run(void *data)
250 : : {
251 : : struct bpf_cpu_map_entry *rcpu = data;
252 : :
253 : 0 : set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
254 : :
255 : : /* When kthread gives stop order, then rcpu have been disconnected
256 : : * from map, thus no new packets can enter. Remaining in-flight
257 : : * per CPU stored packets are flushed to this queue. Wait honoring
258 : : * kthread_stop signal until queue is empty.
259 : : */
260 : 0 : while (!kthread_should_stop() || !__ptr_ring_empty(rcpu->queue)) {
261 : : unsigned int drops = 0, sched = 0;
262 : : void *frames[CPUMAP_BATCH];
263 : : void *skbs[CPUMAP_BATCH];
264 : : gfp_t gfp = __GFP_ZERO | GFP_ATOMIC;
265 : : int i, n, m;
266 : :
267 : : /* Release CPU reschedule checks */
268 : 0 : if (__ptr_ring_empty(rcpu->queue)) {
269 : 0 : set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
270 : : /* Recheck to avoid lost wake-up */
271 : 0 : if (__ptr_ring_empty(rcpu->queue)) {
272 : 0 : schedule();
273 : : sched = 1;
274 : : } else {
275 : 0 : __set_current_state(TASK_RUNNING);
276 : : }
277 : : } else {
278 : 0 : sched = cond_resched();
279 : : }
280 : :
281 : : /*
282 : : * The bpf_cpu_map_entry is single consumer, with this
283 : : * kthread CPU pinned. Lockless access to ptr_ring
284 : : * consume side valid as no-resize allowed of queue.
285 : : */
286 : 0 : n = ptr_ring_consume_batched(rcpu->queue, frames, CPUMAP_BATCH);
287 : :
288 : 0 : for (i = 0; i < n; i++) {
289 : 0 : void *f = frames[i];
290 : 0 : struct page *page = virt_to_page(f);
291 : :
292 : : /* Bring struct page memory area to curr CPU. Read by
293 : : * build_skb_around via page_is_pfmemalloc(), and when
294 : : * freed written by page_frag_free call.
295 : : */
296 : : prefetchw(page);
297 : : }
298 : :
299 : 0 : m = kmem_cache_alloc_bulk(skbuff_head_cache, gfp, n, skbs);
300 : 0 : if (unlikely(m == 0)) {
301 : 0 : for (i = 0; i < n; i++)
302 : 0 : skbs[i] = NULL; /* effect: xdp_return_frame */
303 : : drops = n;
304 : : }
305 : :
306 : : local_bh_disable();
307 : 0 : for (i = 0; i < n; i++) {
308 : 0 : struct xdp_frame *xdpf = frames[i];
309 : 0 : struct sk_buff *skb = skbs[i];
310 : : int ret;
311 : :
312 : 0 : skb = cpu_map_build_skb(rcpu, xdpf, skb);
313 : 0 : if (!skb) {
314 : 0 : xdp_return_frame(xdpf);
315 : 0 : continue;
316 : : }
317 : :
318 : : /* Inject into network stack */
319 : 0 : ret = netif_receive_skb_core(skb);
320 : 0 : if (ret == NET_RX_DROP)
321 : 0 : drops++;
322 : : }
323 : : /* Feedback loop via tracepoint */
324 : 0 : trace_xdp_cpumap_kthread(rcpu->map_id, n, drops, sched);
325 : :
326 : : local_bh_enable(); /* resched point, may call do_softirq() */
327 : : }
328 : 0 : __set_current_state(TASK_RUNNING);
329 : :
330 : 0 : put_cpu_map_entry(rcpu);
331 : 0 : return 0;
332 : : }
333 : :
334 : 0 : static struct bpf_cpu_map_entry *__cpu_map_entry_alloc(u32 qsize, u32 cpu,
335 : : int map_id)
336 : : {
337 : : gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
338 : : struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
339 : : struct xdp_bulk_queue *bq;
340 : : int numa, err, i;
341 : :
342 : : /* Have map->numa_node, but choose node of redirect target CPU */
343 : : numa = cpu_to_node(cpu);
344 : :
345 : 0 : rcpu = kzalloc_node(sizeof(*rcpu), gfp, numa);
346 : 0 : if (!rcpu)
347 : : return NULL;
348 : :
349 : : /* Alloc percpu bulkq */
350 : 0 : rcpu->bulkq = __alloc_percpu_gfp(sizeof(*rcpu->bulkq),
351 : : sizeof(void *), gfp);
352 : 0 : if (!rcpu->bulkq)
353 : : goto free_rcu;
354 : :
355 : 0 : for_each_possible_cpu(i) {
356 : 0 : bq = per_cpu_ptr(rcpu->bulkq, i);
357 : 0 : bq->obj = rcpu;
358 : : }
359 : :
360 : : /* Alloc queue */
361 : 0 : rcpu->queue = kzalloc_node(sizeof(*rcpu->queue), gfp, numa);
362 : 0 : if (!rcpu->queue)
363 : : goto free_bulkq;
364 : :
365 : 0 : err = ptr_ring_init(rcpu->queue, qsize, gfp);
366 : 0 : if (err)
367 : : goto free_queue;
368 : :
369 : 0 : rcpu->cpu = cpu;
370 : 0 : rcpu->map_id = map_id;
371 : 0 : rcpu->qsize = qsize;
372 : :
373 : : /* Setup kthread */
374 : 0 : rcpu->kthread = kthread_create_on_node(cpu_map_kthread_run, rcpu, numa,
375 : : "cpumap/%d/map:%d", cpu, map_id);
376 : 0 : if (IS_ERR(rcpu->kthread))
377 : : goto free_ptr_ring;
378 : :
379 : : get_cpu_map_entry(rcpu); /* 1-refcnt for being in cmap->cpu_map[] */
380 : : get_cpu_map_entry(rcpu); /* 1-refcnt for kthread */
381 : :
382 : : /* Make sure kthread runs on a single CPU */
383 : 0 : kthread_bind(rcpu->kthread, cpu);
384 : 0 : wake_up_process(rcpu->kthread);
385 : :
386 : 0 : return rcpu;
387 : :
388 : : free_ptr_ring:
389 : 0 : ptr_ring_cleanup(rcpu->queue, NULL);
390 : : free_queue:
391 : 0 : kfree(rcpu->queue);
392 : : free_bulkq:
393 : 0 : free_percpu(rcpu->bulkq);
394 : : free_rcu:
395 : 0 : kfree(rcpu);
396 : 0 : return NULL;
397 : : }
398 : :
399 : 0 : static void __cpu_map_entry_free(struct rcu_head *rcu)
400 : : {
401 : : struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
402 : : int cpu;
403 : :
404 : : /* This cpu_map_entry have been disconnected from map and one
405 : : * RCU graze-period have elapsed. Thus, XDP cannot queue any
406 : : * new packets and cannot change/set flush_needed that can
407 : : * find this entry.
408 : : */
409 : 0 : rcpu = container_of(rcu, struct bpf_cpu_map_entry, rcu);
410 : :
411 : : /* Flush remaining packets in percpu bulkq */
412 : 0 : for_each_online_cpu(cpu) {
413 : 0 : struct xdp_bulk_queue *bq = per_cpu_ptr(rcpu->bulkq, cpu);
414 : :
415 : : /* No concurrent bq_enqueue can run at this point */
416 : 0 : bq_flush_to_queue(bq, false);
417 : : }
418 : 0 : free_percpu(rcpu->bulkq);
419 : : /* Cannot kthread_stop() here, last put free rcpu resources */
420 : 0 : put_cpu_map_entry(rcpu);
421 : 0 : }
422 : :
423 : : /* After xchg pointer to bpf_cpu_map_entry, use the call_rcu() to
424 : : * ensure any driver rcu critical sections have completed, but this
425 : : * does not guarantee a flush has happened yet. Because driver side
426 : : * rcu_read_lock/unlock only protects the running XDP program. The
427 : : * atomic xchg and NULL-ptr check in __cpu_map_flush() makes sure a
428 : : * pending flush op doesn't fail.
429 : : *
430 : : * The bpf_cpu_map_entry is still used by the kthread, and there can
431 : : * still be pending packets (in queue and percpu bulkq). A refcnt
432 : : * makes sure to last user (kthread_stop vs. call_rcu) free memory
433 : : * resources.
434 : : *
435 : : * The rcu callback __cpu_map_entry_free flush remaining packets in
436 : : * percpu bulkq to queue. Due to caller map_delete_elem() disable
437 : : * preemption, cannot call kthread_stop() to make sure queue is empty.
438 : : * Instead a work_queue is started for stopping kthread,
439 : : * cpu_map_kthread_stop, which waits for an RCU graze period before
440 : : * stopping kthread, emptying the queue.
441 : : */
442 : 0 : static void __cpu_map_entry_replace(struct bpf_cpu_map *cmap,
443 : : u32 key_cpu, struct bpf_cpu_map_entry *rcpu)
444 : : {
445 : : struct bpf_cpu_map_entry *old_rcpu;
446 : :
447 : 0 : old_rcpu = xchg(&cmap->cpu_map[key_cpu], rcpu);
448 : 0 : if (old_rcpu) {
449 : 0 : call_rcu(&old_rcpu->rcu, __cpu_map_entry_free);
450 : 0 : INIT_WORK(&old_rcpu->kthread_stop_wq, cpu_map_kthread_stop);
451 : 0 : schedule_work(&old_rcpu->kthread_stop_wq);
452 : : }
453 : 0 : }
454 : :
455 : 0 : static int cpu_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
456 : : {
457 : : struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
458 : 0 : u32 key_cpu = *(u32 *)key;
459 : :
460 : 0 : if (key_cpu >= map->max_entries)
461 : : return -EINVAL;
462 : :
463 : : /* notice caller map_delete_elem() use preempt_disable() */
464 : 0 : __cpu_map_entry_replace(cmap, key_cpu, NULL);
465 : 0 : return 0;
466 : : }
467 : :
468 : 0 : static int cpu_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
469 : : u64 map_flags)
470 : : {
471 : : struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
472 : : struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
473 : :
474 : : /* Array index key correspond to CPU number */
475 : 0 : u32 key_cpu = *(u32 *)key;
476 : : /* Value is the queue size */
477 : 0 : u32 qsize = *(u32 *)value;
478 : :
479 : 0 : if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
480 : : return -EINVAL;
481 : 0 : if (unlikely(key_cpu >= cmap->map.max_entries))
482 : : return -E2BIG;
483 : 0 : if (unlikely(map_flags == BPF_NOEXIST))
484 : : return -EEXIST;
485 : 0 : if (unlikely(qsize > 16384)) /* sanity limit on qsize */
486 : : return -EOVERFLOW;
487 : :
488 : : /* Make sure CPU is a valid possible cpu */
489 : 0 : if (key_cpu >= nr_cpumask_bits || !cpu_possible(key_cpu))
490 : : return -ENODEV;
491 : :
492 : 0 : if (qsize == 0) {
493 : : rcpu = NULL; /* Same as deleting */
494 : : } else {
495 : : /* Updating qsize cause re-allocation of bpf_cpu_map_entry */
496 : 0 : rcpu = __cpu_map_entry_alloc(qsize, key_cpu, map->id);
497 : 0 : if (!rcpu)
498 : : return -ENOMEM;
499 : 0 : rcpu->cmap = cmap;
500 : : }
501 : : rcu_read_lock();
502 : 0 : __cpu_map_entry_replace(cmap, key_cpu, rcpu);
503 : : rcu_read_unlock();
504 : 0 : return 0;
505 : : }
506 : :
507 : 0 : static void cpu_map_free(struct bpf_map *map)
508 : : {
509 : : struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
510 : : int cpu;
511 : : u32 i;
512 : :
513 : : /* At this point bpf_prog->aux->refcnt == 0 and this map->refcnt == 0,
514 : : * so the bpf programs (can be more than one that used this map) were
515 : : * disconnected from events. Wait for outstanding critical sections in
516 : : * these programs to complete. The rcu critical section only guarantees
517 : : * no further "XDP/bpf-side" reads against bpf_cpu_map->cpu_map.
518 : : * It does __not__ ensure pending flush operations (if any) are
519 : : * complete.
520 : : */
521 : :
522 : 0 : bpf_clear_redirect_map(map);
523 : 0 : synchronize_rcu();
524 : :
525 : : /* To ensure all pending flush operations have completed wait for flush
526 : : * list be empty on _all_ cpus. Because the above synchronize_rcu()
527 : : * ensures the map is disconnected from the program we can assume no new
528 : : * items will be added to the list.
529 : : */
530 : 0 : for_each_online_cpu(cpu) {
531 : 0 : struct list_head *flush_list = per_cpu_ptr(cmap->flush_list, cpu);
532 : :
533 : 0 : while (!list_empty(flush_list))
534 : 0 : cond_resched();
535 : : }
536 : :
537 : : /* For cpu_map the remote CPUs can still be using the entries
538 : : * (struct bpf_cpu_map_entry).
539 : : */
540 : 0 : for (i = 0; i < cmap->map.max_entries; i++) {
541 : : struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
542 : :
543 : 0 : rcpu = READ_ONCE(cmap->cpu_map[i]);
544 : 0 : if (!rcpu)
545 : 0 : continue;
546 : :
547 : : /* bq flush and cleanup happens after RCU graze-period */
548 : 0 : __cpu_map_entry_replace(cmap, i, NULL); /* call_rcu */
549 : : }
550 : 0 : free_percpu(cmap->flush_list);
551 : 0 : bpf_map_area_free(cmap->cpu_map);
552 : 0 : kfree(cmap);
553 : 0 : }
554 : :
555 : 0 : struct bpf_cpu_map_entry *__cpu_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, u32 key)
556 : : {
557 : : struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
558 : : struct bpf_cpu_map_entry *rcpu;
559 : :
560 : 0 : if (key >= map->max_entries)
561 : : return NULL;
562 : :
563 : 0 : rcpu = READ_ONCE(cmap->cpu_map[key]);
564 : 0 : return rcpu;
565 : : }
566 : :
567 : 0 : static void *cpu_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
568 : : {
569 : : struct bpf_cpu_map_entry *rcpu =
570 : 0 : __cpu_map_lookup_elem(map, *(u32 *)key);
571 : :
572 : 0 : return rcpu ? &rcpu->qsize : NULL;
573 : : }
574 : :
575 : 0 : static int cpu_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
576 : : {
577 : : struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
578 : 0 : u32 index = key ? *(u32 *)key : U32_MAX;
579 : : u32 *next = next_key;
580 : :
581 : 0 : if (index >= cmap->map.max_entries) {
582 : 0 : *next = 0;
583 : 0 : return 0;
584 : : }
585 : :
586 : 0 : if (index == cmap->map.max_entries - 1)
587 : : return -ENOENT;
588 : 0 : *next = index + 1;
589 : 0 : return 0;
590 : : }
591 : :
592 : : const struct bpf_map_ops cpu_map_ops = {
593 : : .map_alloc = cpu_map_alloc,
594 : : .map_free = cpu_map_free,
595 : : .map_delete_elem = cpu_map_delete_elem,
596 : : .map_update_elem = cpu_map_update_elem,
597 : : .map_lookup_elem = cpu_map_lookup_elem,
598 : : .map_get_next_key = cpu_map_get_next_key,
599 : : .map_check_btf = map_check_no_btf,
600 : : };
601 : :
602 : 0 : static int bq_flush_to_queue(struct xdp_bulk_queue *bq, bool in_napi_ctx)
603 : : {
604 : 0 : struct bpf_cpu_map_entry *rcpu = bq->obj;
605 : : unsigned int processed = 0, drops = 0;
606 : 0 : const int to_cpu = rcpu->cpu;
607 : : struct ptr_ring *q;
608 : : int i;
609 : :
610 : 0 : if (unlikely(!bq->count))
611 : : return 0;
612 : :
613 : 0 : q = rcpu->queue;
614 : : spin_lock(&q->producer_lock);
615 : :
616 : 0 : for (i = 0; i < bq->count; i++) {
617 : 0 : struct xdp_frame *xdpf = bq->q[i];
618 : : int err;
619 : :
620 : 0 : err = __ptr_ring_produce(q, xdpf);
621 : 0 : if (err) {
622 : 0 : drops++;
623 : 0 : if (likely(in_napi_ctx))
624 : 0 : xdp_return_frame_rx_napi(xdpf);
625 : : else
626 : 0 : xdp_return_frame(xdpf);
627 : : }
628 : 0 : processed++;
629 : : }
630 : 0 : bq->count = 0;
631 : : spin_unlock(&q->producer_lock);
632 : :
633 : : __list_del_clearprev(&bq->flush_node);
634 : :
635 : : /* Feedback loop via tracepoints */
636 : 0 : trace_xdp_cpumap_enqueue(rcpu->map_id, processed, drops, to_cpu);
637 : 0 : return 0;
638 : : }
639 : :
640 : : /* Runs under RCU-read-side, plus in softirq under NAPI protection.
641 : : * Thus, safe percpu variable access.
642 : : */
643 : 0 : static int bq_enqueue(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu, struct xdp_frame *xdpf)
644 : : {
645 : 0 : struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(rcpu->cmap->flush_list);
646 : 0 : struct xdp_bulk_queue *bq = this_cpu_ptr(rcpu->bulkq);
647 : :
648 : 0 : if (unlikely(bq->count == CPU_MAP_BULK_SIZE))
649 : 0 : bq_flush_to_queue(bq, true);
650 : :
651 : : /* Notice, xdp_buff/page MUST be queued here, long enough for
652 : : * driver to code invoking us to finished, due to driver
653 : : * (e.g. ixgbe) recycle tricks based on page-refcnt.
654 : : *
655 : : * Thus, incoming xdp_frame is always queued here (else we race
656 : : * with another CPU on page-refcnt and remaining driver code).
657 : : * Queue time is very short, as driver will invoke flush
658 : : * operation, when completing napi->poll call.
659 : : */
660 : 0 : bq->q[bq->count++] = xdpf;
661 : :
662 : 0 : if (!bq->flush_node.prev)
663 : 0 : list_add(&bq->flush_node, flush_list);
664 : :
665 : 0 : return 0;
666 : : }
667 : :
668 : 0 : int cpu_map_enqueue(struct bpf_cpu_map_entry *rcpu, struct xdp_buff *xdp,
669 : : struct net_device *dev_rx)
670 : : {
671 : : struct xdp_frame *xdpf;
672 : :
673 : 0 : xdpf = convert_to_xdp_frame(xdp);
674 : 0 : if (unlikely(!xdpf))
675 : : return -EOVERFLOW;
676 : :
677 : : /* Info needed when constructing SKB on remote CPU */
678 : 0 : xdpf->dev_rx = dev_rx;
679 : :
680 : 0 : bq_enqueue(rcpu, xdpf);
681 : 0 : return 0;
682 : : }
683 : :
684 : 0 : void __cpu_map_flush(struct bpf_map *map)
685 : : {
686 : : struct bpf_cpu_map *cmap = container_of(map, struct bpf_cpu_map, map);
687 : 0 : struct list_head *flush_list = this_cpu_ptr(cmap->flush_list);
688 : : struct xdp_bulk_queue *bq, *tmp;
689 : :
690 : 0 : list_for_each_entry_safe(bq, tmp, flush_list, flush_node) {
691 : 0 : bq_flush_to_queue(bq, true);
692 : :
693 : : /* If already running, costs spin_lock_irqsave + smb_mb */
694 : 0 : wake_up_process(bq->obj->kthread);
695 : : }
696 : 0 : }
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