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 34d407bd25SDaniel Borkmann smap->elems = bpf_map_area_alloc(elem_size * smap->map.max_entries); 35557c0c6eSAlexei Starovoitov if (!smap->elems) 36557c0c6eSAlexei Starovoitov return -ENOMEM; 37557c0c6eSAlexei Starovoitov 38557c0c6eSAlexei Starovoitov err = pcpu_freelist_init(&smap->freelist); 39557c0c6eSAlexei Starovoitov if (err) 40557c0c6eSAlexei Starovoitov goto free_elems; 41557c0c6eSAlexei Starovoitov 42557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_populate(&smap->freelist, smap->elems, elem_size, 43557c0c6eSAlexei Starovoitov smap->map.max_entries); 44557c0c6eSAlexei Starovoitov return 0; 45557c0c6eSAlexei Starovoitov 46557c0c6eSAlexei Starovoitov free_elems: 47d407bd25SDaniel Borkmann bpf_map_area_free(smap->elems); 48557c0c6eSAlexei Starovoitov return err; 49557c0c6eSAlexei Starovoitov } 50557c0c6eSAlexei Starovoitov 51d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* Called from syscall */ 52d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static struct bpf_map *stack_map_alloc(union bpf_attr *attr) 53d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 54d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 value_size = attr->value_size; 55d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap; 56d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u64 cost, n_buckets; 57d5a3b1f6SAlexei Starovoitov int err; 58d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 59d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) 60d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-EPERM); 61d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 62823707b6SAlexei Starovoitov if (attr->map_flags) 63823707b6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-EINVAL); 64823707b6SAlexei Starovoitov 65d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* check sanity of attributes */ 66d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size != 4 || 67d5a3b1f6SAlexei Starovoitov value_size < 8 || value_size % 8 || 68c5dfd78eSArnaldo Carvalho de Melo value_size / 8 > sysctl_perf_event_max_stack) 69d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-EINVAL); 70d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 71d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* hash table size must be power of 2 */ 72d5a3b1f6SAlexei Starovoitov n_buckets = roundup_pow_of_two(attr->max_entries); 73d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 74d5a3b1f6SAlexei Starovoitov cost = n_buckets * sizeof(struct stack_map_bucket *) + sizeof(*smap); 75d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (cost >= U32_MAX - PAGE_SIZE) 76d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-E2BIG); 77d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 78d407bd25SDaniel Borkmann smap = bpf_map_area_alloc(cost); 79d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (!smap) 80d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(-ENOMEM); 81d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 82d5a3b1f6SAlexei Starovoitov err = -E2BIG; 83d5a3b1f6SAlexei Starovoitov cost += n_buckets * (value_size + sizeof(struct stack_map_bucket)); 84d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (cost >= U32_MAX - PAGE_SIZE) 85d5a3b1f6SAlexei Starovoitov goto free_smap; 86d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 87d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.map_type = attr->map_type; 88d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.key_size = attr->key_size; 89d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.value_size = value_size; 90d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.max_entries = attr->max_entries; 91*a316338cSDaniel Borkmann smap->map.map_flags = attr->map_flags; 92d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->n_buckets = n_buckets; 93d5a3b1f6SAlexei Starovoitov smap->map.pages = round_up(cost, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT; 94d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 95557c0c6eSAlexei Starovoitov err = bpf_map_precharge_memlock(smap->map.pages); 96557c0c6eSAlexei Starovoitov if (err) 97557c0c6eSAlexei Starovoitov goto free_smap; 98557c0c6eSAlexei Starovoitov 9997c79a38SArnaldo Carvalho de Melo err = get_callchain_buffers(sysctl_perf_event_max_stack); 100d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (err) 101d5a3b1f6SAlexei Starovoitov goto free_smap; 102d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 103557c0c6eSAlexei Starovoitov err = prealloc_elems_and_freelist(smap); 104557c0c6eSAlexei Starovoitov if (err) 105557c0c6eSAlexei Starovoitov goto put_buffers; 106557c0c6eSAlexei Starovoitov 107d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return &smap->map; 108d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 109557c0c6eSAlexei Starovoitov put_buffers: 110557c0c6eSAlexei Starovoitov put_callchain_buffers(); 111d5a3b1f6SAlexei Starovoitov free_smap: 112d407bd25SDaniel Borkmann bpf_map_area_free(smap); 113d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return ERR_PTR(err); 114d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 115d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 116f3694e00SDaniel Borkmann BPF_CALL_3(bpf_get_stackid, struct pt_regs *, regs, struct bpf_map *, map, 117f3694e00SDaniel Borkmann u64, flags) 118d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 119d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap = container_of(map, struct bpf_stack_map, map); 120d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct perf_callchain_entry *trace; 121d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct stack_map_bucket *bucket, *new_bucket, *old_bucket; 122d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 max_depth = map->value_size / 8; 123c5dfd78eSArnaldo Carvalho de Melo /* stack_map_alloc() checks that max_depth <= sysctl_perf_event_max_stack */ 124c5dfd78eSArnaldo Carvalho de Melo u32 init_nr = sysctl_perf_event_max_stack - max_depth; 125d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 skip = flags & BPF_F_SKIP_FIELD_MASK; 126d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 hash, id, trace_nr, trace_len; 127d5a3b1f6SAlexei Starovoitov bool user = flags & BPF_F_USER_STACK; 128d5a3b1f6SAlexei Starovoitov bool kernel = !user; 129d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u64 *ips; 130d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 131d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(flags & ~(BPF_F_SKIP_FIELD_MASK | BPF_F_USER_STACK | 132d5a3b1f6SAlexei Starovoitov BPF_F_FAST_STACK_CMP | BPF_F_REUSE_STACKID))) 133d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EINVAL; 134d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 135cfbcf468SArnaldo Carvalho de Melo trace = get_perf_callchain(regs, init_nr, kernel, user, 136cfbcf468SArnaldo Carvalho de Melo sysctl_perf_event_max_stack, false, false); 137d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 138d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(!trace)) 139d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* couldn't fetch the stack trace */ 140d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EFAULT; 141d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 142d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* get_perf_callchain() guarantees that trace->nr >= init_nr 143c5dfd78eSArnaldo Carvalho de Melo * and trace-nr <= sysctl_perf_event_max_stack, so trace_nr <= max_depth 144d5a3b1f6SAlexei Starovoitov */ 145d5a3b1f6SAlexei Starovoitov trace_nr = trace->nr - init_nr; 146d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 147d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (trace_nr <= skip) 148d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* skipping more than usable stack trace */ 149d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EFAULT; 150d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 151d5a3b1f6SAlexei Starovoitov trace_nr -= skip; 152d5a3b1f6SAlexei Starovoitov trace_len = trace_nr * sizeof(u64); 153d5a3b1f6SAlexei Starovoitov ips = trace->ip + skip + init_nr; 154d5a3b1f6SAlexei Starovoitov hash = jhash2((u32 *)ips, trace_len / sizeof(u32), 0); 155d5a3b1f6SAlexei Starovoitov id = hash & (smap->n_buckets - 1); 156557c0c6eSAlexei Starovoitov bucket = READ_ONCE(smap->buckets[id]); 157d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 158d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (bucket && bucket->hash == hash) { 159d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (flags & BPF_F_FAST_STACK_CMP) 160d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return id; 161d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (bucket->nr == trace_nr && 162d5a3b1f6SAlexei Starovoitov memcmp(bucket->ip, ips, trace_len) == 0) 163d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return id; 164d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 165d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 166d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* this call stack is not in the map, try to add it */ 167d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (bucket && !(flags & BPF_F_REUSE_STACKID)) 168d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EEXIST; 169d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 170557c0c6eSAlexei Starovoitov new_bucket = (struct stack_map_bucket *) 171557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_pop(&smap->freelist); 172d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(!new_bucket)) 173d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -ENOMEM; 174d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 175d5a3b1f6SAlexei Starovoitov memcpy(new_bucket->ip, ips, trace_len); 176d5a3b1f6SAlexei Starovoitov new_bucket->hash = hash; 177d5a3b1f6SAlexei Starovoitov new_bucket->nr = trace_nr; 178d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 179d5a3b1f6SAlexei Starovoitov old_bucket = xchg(&smap->buckets[id], new_bucket); 180d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (old_bucket) 181557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_push(&smap->freelist, &old_bucket->fnode); 182d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return id; 183d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 184d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 185d5a3b1f6SAlexei Starovoitov const struct bpf_func_proto bpf_get_stackid_proto = { 186d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .func = bpf_get_stackid, 187d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .gpl_only = true, 188d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .ret_type = RET_INTEGER, 189d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .arg1_type = ARG_PTR_TO_CTX, 190d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .arg2_type = ARG_CONST_MAP_PTR, 191d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .arg3_type = ARG_ANYTHING, 192d5a3b1f6SAlexei Starovoitov }; 193d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 194557c0c6eSAlexei Starovoitov /* Called from eBPF program */ 195d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static void *stack_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key) 196d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 197557c0c6eSAlexei Starovoitov return NULL; 198557c0c6eSAlexei Starovoitov } 199557c0c6eSAlexei Starovoitov 200557c0c6eSAlexei Starovoitov /* Called from syscall */ 201557c0c6eSAlexei Starovoitov int bpf_stackmap_copy(struct bpf_map *map, void *key, void *value) 202557c0c6eSAlexei Starovoitov { 203d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap = container_of(map, struct bpf_stack_map, map); 204557c0c6eSAlexei Starovoitov struct stack_map_bucket *bucket, *old_bucket; 205557c0c6eSAlexei Starovoitov u32 id = *(u32 *)key, trace_len; 206d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 207d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(id >= smap->n_buckets)) 208557c0c6eSAlexei Starovoitov return -ENOENT; 209557c0c6eSAlexei Starovoitov 210557c0c6eSAlexei Starovoitov bucket = xchg(&smap->buckets[id], NULL); 211557c0c6eSAlexei Starovoitov if (!bucket) 212557c0c6eSAlexei Starovoitov return -ENOENT; 213557c0c6eSAlexei Starovoitov 214557c0c6eSAlexei Starovoitov trace_len = bucket->nr * sizeof(u64); 215557c0c6eSAlexei Starovoitov memcpy(value, bucket->ip, trace_len); 216557c0c6eSAlexei Starovoitov memset(value + trace_len, 0, map->value_size - trace_len); 217557c0c6eSAlexei Starovoitov 218557c0c6eSAlexei Starovoitov old_bucket = xchg(&smap->buckets[id], bucket); 219557c0c6eSAlexei Starovoitov if (old_bucket) 220557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_push(&smap->freelist, &old_bucket->fnode); 221557c0c6eSAlexei Starovoitov return 0; 222d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 223d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 224d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static int stack_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key) 225d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 226d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EINVAL; 227d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 228d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 229d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static int stack_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value, 230d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u64 map_flags) 231d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 232d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -EINVAL; 233d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 234d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 235d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* Called from syscall or from eBPF program */ 236d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static int stack_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key) 237d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 238d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap = container_of(map, struct bpf_stack_map, map); 239d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct stack_map_bucket *old_bucket; 240d5a3b1f6SAlexei Starovoitov u32 id = *(u32 *)key; 241d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 242d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (unlikely(id >= smap->n_buckets)) 243d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -E2BIG; 244d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 245d5a3b1f6SAlexei Starovoitov old_bucket = xchg(&smap->buckets[id], NULL); 246d5a3b1f6SAlexei Starovoitov if (old_bucket) { 247557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_push(&smap->freelist, &old_bucket->fnode); 248d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return 0; 249d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } else { 250d5a3b1f6SAlexei Starovoitov return -ENOENT; 251d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 252d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 253d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 254d5a3b1f6SAlexei Starovoitov /* Called when map->refcnt goes to zero, either from workqueue or from syscall */ 255d5a3b1f6SAlexei Starovoitov static void stack_map_free(struct bpf_map *map) 256d5a3b1f6SAlexei Starovoitov { 257d5a3b1f6SAlexei Starovoitov struct bpf_stack_map *smap = container_of(map, struct bpf_stack_map, map); 258d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 259557c0c6eSAlexei Starovoitov /* wait for bpf programs to complete before freeing stack map */ 260d5a3b1f6SAlexei Starovoitov synchronize_rcu(); 261d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 262d407bd25SDaniel Borkmann bpf_map_area_free(smap->elems); 263557c0c6eSAlexei Starovoitov pcpu_freelist_destroy(&smap->freelist); 264d407bd25SDaniel Borkmann bpf_map_area_free(smap); 265d5a3b1f6SAlexei Starovoitov put_callchain_buffers(); 266d5a3b1f6SAlexei Starovoitov } 267d5a3b1f6SAlexei Starovoitov 26840077e0cSJohannes Berg const struct bpf_map_ops stack_map_ops = { 269d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_alloc = stack_map_alloc, 270d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_free = stack_map_free, 271d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_get_next_key = stack_map_get_next_key, 272d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_lookup_elem = stack_map_lookup_elem, 273d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_update_elem = stack_map_update_elem, 274d5a3b1f6SAlexei Starovoitov .map_delete_elem = stack_map_delete_elem, 275d5a3b1f6SAlexei Starovoitov }; 276