1d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* Copyright (c) 2016 Facebook 2d5a3b1f6SAlexei Starovoitov * 3d5a3b1f6SAlexei Starovoitov * This program is free software; you can redistribute it and/or 4d5a3b1f6SAlexei Starovoitov * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public 5d5a3b1f6SAlexei Starovoitov * License as published by the Free Software Foundation. 6d5a3b1f6SAlexei Starovoitov */ 7d5a3b1f6SAlexei Starovoitov #include <linux/bpf.h> 8d5a3b1f6SAlexei Starovoitov #include <linux/jhash.h> 9d5a3b1f6SAlexei Starovoitov #include <linux/filter.h> 10d5a3b1f6SAlexei Starovoitov #include <linux/stacktrace.h> 11d5a3b1f6SAlexei Starovoitov #include <linux/perf_event.h> 12557c0c6eSAlexei Starovoitov #include "percpu_freelist.h" 13d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 14d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct stack_map_bucket { 15557c0c6eSAlexei Starovoitov struct pcpu_freelist_node fnode; 16d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 hash; 17d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 nr; 18d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u64 ip[]; 19d5a3b1f6SAlexei Starovoitov }; 20d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 21d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map { 22d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_map map; 23557c0c6eSAlexei Starovoitov void *elems; 24557c0c6eSAlexei Starovoitov struct pcpu_freelist freelist; 25d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 n_buckets; 26557c0c6eSAlexei Starovoitov struct stack_map_bucket *buckets[]; 27d5a3b1f6SAlexei Starovoitov }; 28d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 29557c0c6eSAlexei Starovoitov static int prealloc_elems_and_freelist(struct bpf_stack_map *smap) 30557c0c6eSAlexei Starovoitov { 31557c0c6eSAlexei Starovoitov u32 elem_size = sizeof(struct stack_map_bucket) + smap->map.value_size; 32557c0c6eSAlexei Starovoitov int err; 33557c0c6eSAlexei Starovoitov 34*96eabe7aSMartin KaFai Lau smap->elems = bpf_map_area_alloc(elem_size * smap->map.max_entries, 35*96eabe7aSMartin KaFai Lau smap->map.numa_node); 36557c0c6eSAlexei Starovoitov if (!smap->elems) 37557c0c6eSAlexei Starovoitov return -ENOMEM; 38557c0c6eSAlexei Starovoitov 39557c0c6eSAlexei Starovoitov err = pcpu_freelist_init(&smap->freelist); 40557c0c6eSAlexei Starovoitov if (err) 41557c0c6eSAlexei Starovoitov goto free_elems; 42557c0c6eSAlexei Starovoitov 43557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_populate(&smap->freelist, smap->elems, elem_size, 44557c0c6eSAlexei Starovoitov smap->map.max_entries); 45557c0c6eSAlexei Starovoitov return 0; 46557c0c6eSAlexei Starovoitov 47557c0c6eSAlexei Starovoitov free_elems: 48d407bd25SDaniel Borkmann bpf_map_area_free(smap->elems); 49557c0c6eSAlexei Starovoitov return err; 50557c0c6eSAlexei Starovoitov } 51557c0c6eSAlexei Starovoitov 52d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* Called from syscall */ 53d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static struct bpf_map *stack_map_alloc(union bpf_attr *attr) 54d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 55d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 value_size = attr->value_size; 56d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap; 57d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u64 cost, n_buckets; 58d5a3b1f6SAlexei Starovoitov int err; 59d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 60d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) 61d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-EPERM); 62d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 63*96eabe7aSMartin KaFai Lau if (attr->map_flags & ~BPF_F_NUMA_NODE) 64823707b6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-EINVAL); 65823707b6SAlexei Starovoitov 66d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* check sanity of attributes */ 67d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 || 68d5a3b1f6SAlexei Starovoitov value_size < 8 || value_size % 8 || 69c5dfd78eSArnaldo Carvalho de Melo value_size / 8 > sysctl_perf_event_max_stack) 70d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-EINVAL); 71d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 72d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* hash table size must be power of 2 */ 73d5a3b1f6SAlexei Starovoitov n_buckets = roundup_pow_of_two(attr->max_entries); 74d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 75d5a3b1f6SAlexei Starovoitov cost = n_buckets * sizeof(struct stack_map_bucket *) + sizeof(*smap); 76d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (cost >= U32_MAX - PAGE_SIZE) 77d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-E2BIG); 78d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 79*96eabe7aSMartin KaFai Lau smap = bpf_map_area_alloc(cost, bpf_map_attr_numa_node(attr)); 80d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (!smap) 81d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-ENOMEM); 82d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 83d5a3b1f6SAlexei Starovoitov err = -E2BIG; 84d5a3b1f6SAlexei Starovoitov cost += n_buckets * (value_size + sizeof(struct stack_map_bucket)); 85d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (cost >= U32_MAX - PAGE_SIZE) 86d5a3b1f6SAlexei Starovoitov goto free_smap; 87d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 88d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.map_type = attr->map_type; 89d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.key_size = attr->key_size; 90d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.value_size = value_size; 91d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.max_entries = attr->max_entries; 92a316338cSDaniel Borkmann smap->map.map_flags = attr->map_flags; 93d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->n_buckets = n_buckets; 94d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.pages = round_up(cost, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT; 95*96eabe7aSMartin KaFai Lau smap->map.numa_node = bpf_map_attr_numa_node(attr); 96d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 97557c0c6eSAlexei Starovoitov err = bpf_map_precharge_memlock(smap->map.pages); 98557c0c6eSAlexei Starovoitov if (err) 99557c0c6eSAlexei Starovoitov goto free_smap; 100557c0c6eSAlexei Starovoitov 10197c79a38SArnaldo Carvalho de Melo err = get_callchain_buffers(sysctl_perf_event_max_stack); 102d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (err) 103d5a3b1f6SAlexei Starovoitov goto free_smap; 104d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 105557c0c6eSAlexei Starovoitov err = prealloc_elems_and_freelist(smap); 106557c0c6eSAlexei Starovoitov if (err) 107557c0c6eSAlexei Starovoitov goto put_buffers; 108557c0c6eSAlexei Starovoitov 109d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return &smap->map; 110d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 111557c0c6eSAlexei Starovoitov put_buffers: 112557c0c6eSAlexei Starovoitov put_callchain_buffers(); 113d5a3b1f6SAlexei Starovoitov free_smap: 114d407bd25SDaniel Borkmann bpf_map_area_free(smap); 115d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(err); 116d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 117d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 118f3694e00SDaniel Borkmann BPF_CALL_3(bpf_get_stackid, struct pt_regs *, regs, struct bpf_map *, map, 119f3694e00SDaniel Borkmann u64, flags) 120d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 121d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap = container_of(map, struct bpf_stack_map, map); 122d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct perf_callchain_entry *trace; 123d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct stack_map_bucket *bucket, *new_bucket, *old_bucket; 124d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 max_depth = map->value_size / 8; 125c5dfd78eSArnaldo Carvalho de Melo /* stack_map_alloc() checks that max_depth <= sysctl_perf_event_max_stack */ 126c5dfd78eSArnaldo Carvalho de Melo u32 init_nr = sysctl_perf_event_max_stack - max_depth; 127d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 skip = flags & BPF_F_SKIP_FIELD_MASK; 128d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 hash, id, trace_nr, trace_len; 129d5a3b1f6SAlexei Starovoitov bool user = flags & BPF_F_USER_STACK; 130d5a3b1f6SAlexei Starovoitov bool kernel = !user; 131d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u64 *ips; 132d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 133d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(flags & ~(BPF_F_SKIP_FIELD_MASK | BPF_F_USER_STACK | 134d5a3b1f6SAlexei Starovoitov BPF_F_FAST_STACK_CMP | BPF_F_REUSE_STACKID))) 135d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EINVAL; 136d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 137cfbcf468SArnaldo Carvalho de Melo trace = get_perf_callchain(regs, init_nr, kernel, user, 138cfbcf468SArnaldo Carvalho de Melo sysctl_perf_event_max_stack, false, false); 139d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 140d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(!trace)) 141d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* couldn't fetch the stack trace */ 142d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EFAULT; 143d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 144d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* get_perf_callchain() guarantees that trace->nr >= init_nr 145c5dfd78eSArnaldo Carvalho de Melo * and trace-nr <= sysctl_perf_event_max_stack, so trace_nr <= max_depth 146d5a3b1f6SAlexei Starovoitov */ 147d5a3b1f6SAlexei Starovoitov trace_nr = trace->nr - init_nr; 148d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 149d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (trace_nr <= skip) 150d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* skipping more than usable stack trace */ 151d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EFAULT; 152d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 153d5a3b1f6SAlexei Starovoitov trace_nr -= skip; 154d5a3b1f6SAlexei Starovoitov trace_len = trace_nr * sizeof(u64); 155d5a3b1f6SAlexei Starovoitov ips = trace->ip + skip + init_nr; 156d5a3b1f6SAlexei Starovoitov hash = jhash2((u32 *)ips, trace_len / sizeof(u32), 0); 157d5a3b1f6SAlexei Starovoitov id = hash & (smap->n_buckets - 1); 158557c0c6eSAlexei Starovoitov bucket = READ_ONCE(smap->buckets[id]); 159d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 160d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (bucket && bucket->hash == hash) { 161d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (flags & BPF_F_FAST_STACK_CMP) 162d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return id; 163d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (bucket->nr == trace_nr && 164d5a3b1f6SAlexei Starovoitov memcmp(bucket->ip, ips, trace_len) == 0) 165d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return id; 166d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 167d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 168d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* this call stack is not in the map, try to add it */ 169d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (bucket && !(flags & BPF_F_REUSE_STACKID)) 170d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EEXIST; 171d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 172557c0c6eSAlexei Starovoitov new_bucket = (struct stack_map_bucket *) 173557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_pop(&smap->freelist); 174d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(!new_bucket)) 175d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -ENOMEM; 176d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 177d5a3b1f6SAlexei Starovoitov memcpy(new_bucket->ip, ips, trace_len); 178d5a3b1f6SAlexei Starovoitov new_bucket->hash = hash; 179d5a3b1f6SAlexei Starovoitov new_bucket->nr = trace_nr; 180d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 181d5a3b1f6SAlexei Starovoitov old_bucket = xchg(&smap->buckets[id], new_bucket); 182d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (old_bucket) 183557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_push(&smap->freelist, &old_bucket->fnode); 184d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return id; 185d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 186d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 187d5a3b1f6SAlexei Starovoitov const struct bpf_func_proto bpf_get_stackid_proto = { 188d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .func = bpf_get_stackid, 189d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .gpl_only = true, 190d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .ret_type = RET_INTEGER, 191d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .arg1_type = ARG_PTR_TO_CTX, 192d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .arg2_type = ARG_CONST_MAP_PTR, 193d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .arg3_type = ARG_ANYTHING, 194d5a3b1f6SAlexei Starovoitov }; 195d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 196557c0c6eSAlexei Starovoitov /* Called from eBPF program */ 197d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static void *stack_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key) 198d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 199557c0c6eSAlexei Starovoitov return NULL; 200557c0c6eSAlexei Starovoitov } 201557c0c6eSAlexei Starovoitov 202557c0c6eSAlexei Starovoitov /* Called from syscall */ 203557c0c6eSAlexei Starovoitov int bpf_stackmap_copy(struct bpf_map *map, void *key, void *value) 204557c0c6eSAlexei Starovoitov { 205d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap = container_of(map, struct bpf_stack_map, map); 206557c0c6eSAlexei Starovoitov struct stack_map_bucket *bucket, *old_bucket; 207557c0c6eSAlexei Starovoitov u32 id = *(u32 *)key, trace_len; 208d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 209d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(id >= smap->n_buckets)) 210557c0c6eSAlexei Starovoitov return -ENOENT; 211557c0c6eSAlexei Starovoitov 212557c0c6eSAlexei Starovoitov bucket = xchg(&smap->buckets[id], NULL); 213557c0c6eSAlexei Starovoitov if (!bucket) 214557c0c6eSAlexei Starovoitov return -ENOENT; 215557c0c6eSAlexei Starovoitov 216557c0c6eSAlexei Starovoitov trace_len = bucket->nr * sizeof(u64); 217557c0c6eSAlexei Starovoitov memcpy(value, bucket->ip, trace_len); 218557c0c6eSAlexei Starovoitov memset(value + trace_len, 0, map->value_size - trace_len); 219557c0c6eSAlexei Starovoitov 220557c0c6eSAlexei Starovoitov old_bucket = xchg(&smap->buckets[id], bucket); 221557c0c6eSAlexei Starovoitov if (old_bucket) 222557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_push(&smap->freelist, &old_bucket->fnode); 223557c0c6eSAlexei Starovoitov return 0; 224d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 225d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 226d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static int stack_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key) 227d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 228d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EINVAL; 229d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 230d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 231d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static int stack_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value, 232d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u64 map_flags) 233d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 234d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EINVAL; 235d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 236d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 237d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* Called from syscall or from eBPF program */ 238d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static int stack_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key) 239d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 240d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap = container_of(map, struct bpf_stack_map, map); 241d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct stack_map_bucket *old_bucket; 242d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 id = *(u32 *)key; 243d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 244d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(id >= smap->n_buckets)) 245d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -E2BIG; 246d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 247d5a3b1f6SAlexei Starovoitov old_bucket = xchg(&smap->buckets[id], NULL); 248d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (old_bucket) { 249557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_push(&smap->freelist, &old_bucket->fnode); 250d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return 0; 251d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } else { 252d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -ENOENT; 253d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 254d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 255d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 256d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* Called when map->refcnt goes to zero, either from workqueue or from syscall */ 257d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static void stack_map_free(struct bpf_map *map) 258d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 259d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap = container_of(map, struct bpf_stack_map, map); 260d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 261557c0c6eSAlexei Starovoitov /* wait for bpf programs to complete before freeing stack map */ 262d5a3b1f6SAlexei Starovoitov synchronize_rcu(); 263d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 264d407bd25SDaniel Borkmann bpf_map_area_free(smap->elems); 265557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_destroy(&smap->freelist); 266d407bd25SDaniel Borkmann bpf_map_area_free(smap); 267d5a3b1f6SAlexei Starovoitov put_callchain_buffers(); 268d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 269d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 27040077e0cSJohannes Berg const struct bpf_map_ops stack_map_ops = { 271d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_alloc = stack_map_alloc, 272d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_free = stack_map_free, 273d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_get_next_key = stack_map_get_next_key, 274d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_lookup_elem = stack_map_lookup_elem, 275d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_update_elem = stack_map_update_elem, 276d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_delete_elem = stack_map_delete_elem, 277d5a3b1f6SAlexei Starovoitov }; 278