kernel/bpf/hashtab.c

   1 /* Copyright (c) 2011-2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
   2  * Copyright (c) 2016 Facebook
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  */
  13 #include <linux/bpf.h>
  14 #include <linux/btf.h>
  15 #include <linux/jhash.h>
  16 #include <linux/filter.h>
  17 #include <linux/rculist_nulls.h>
  18 #include <linux/random.h>
  19 #include <uapi/linux/btf.h>
  20 #include "percpu_freelist.h"
  21 #include "bpf_lru_list.h"
  22 #include "map_in_map.h"
  23
  24 #define HTAB_CREATE_FLAG_MASK                                           \
  25         (BPF_F_NO_PREALLOC | BPF_F_NO_COMMON_LRU | BPF_F_NUMA_NODE |    \
  26          BPF_F_RDONLY | BPF_F_WRONLY)
  27
  28 struct bucket {
  29         struct hlist_nulls_head head;
  30         raw_spinlock_t lock;
  31 };
  32
  33 struct bpf_htab {
  34         struct bpf_map map;
  35         struct bucket *buckets;
  36         void *elems;
  37         union {
  38                 struct pcpu_freelist freelist;
  39                 struct bpf_lru lru;
  40         };
  41         struct htab_elem *__percpu *extra_elems;
  42         atomic_t count; /* number of elements in this hashtable */
  43         u32 n_buckets;  /* number of hash buckets */
  44         u32 elem_size;  /* size of each element in bytes */
  45         u32 hashrnd;
  46 };
  47
  48 /* each htab element is struct htab_elem + key + value */
  49 struct htab_elem {
  50         union {
  51                 struct hlist_nulls_node hash_node;
  52                 struct {
  53                         void *padding;
  54                         union {
  55                                 struct bpf_htab *htab;
  56                                 struct pcpu_freelist_node fnode;
  57                         };
  58                 };
  59         };
  60         union {
  61                 struct rcu_head rcu;
  62                 struct bpf_lru_node lru_node;
  63         };
  64         u32 hash;
  65         char key[0] __aligned(8);
  66 };
  67
  68 static bool htab_lru_map_delete_node(void *arg, struct bpf_lru_node *node);
  69
  70 static bool htab_is_lru(const struct bpf_htab *htab)
  71 {
  72         return htab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_LRU_HASH ||
  73                 htab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_LRU_PERCPU_HASH;
  74 }
  75
  76 static bool htab_is_percpu(const struct bpf_htab *htab)
  77 {
  78         return htab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_PERCPU_HASH ||
  79                 htab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_LRU_PERCPU_HASH;
  80 }
  81
  82 static bool htab_is_prealloc(const struct bpf_htab *htab)
  83 {
  84         return !(htab->map.map_flags & BPF_F_NO_PREALLOC);
  85 }
  86
  87 static inline void htab_elem_set_ptr(struct htab_elem *l, u32 key_size,
  88                                      void __percpu *pptr)
  89 {
  90         *(void __percpu **)(l->key + key_size) = pptr;
  91 }
  92
  93 static inline void __percpu *htab_elem_get_ptr(struct htab_elem *l, u32 key_size)
  94 {
  95         return *(void __percpu **)(l->key + key_size);
  96 }
  97
  98 static void *fd_htab_map_get_ptr(const struct bpf_map *map, struct htab_elem *l)
  99 {
 100         return *(void **)(l->key + roundup(map->key_size, 8));
 101 }
 102
 103 static struct htab_elem *get_htab_elem(struct bpf_htab *htab, int i)
 104 {
 105         return (struct htab_elem *) (htab->elems + i * htab->elem_size);
 106 }
 107
 108 static void htab_free_elems(struct bpf_htab *htab)
 109 {
 110         int i;
 111
 112         if (!htab_is_percpu(htab))
 113                 goto free_elems;
 114
 115         for (i = 0; i < htab->map.max_entries; i++) {
 116                 void __percpu *pptr;
 117
 118                 pptr = htab_elem_get_ptr(get_htab_elem(htab, i),
 119                                          htab->map.key_size);
 120                 free_percpu(pptr);
 121                 cond_resched();
 122         }
 123 free_elems:
 124         bpf_map_area_free(htab->elems);
 125 }
 126
 127 static struct htab_elem *prealloc_lru_pop(struct bpf_htab *htab, void *key,
 128                                           u32 hash)
 129 {
 130         struct bpf_lru_node *node = bpf_lru_pop_free(&htab->lru, hash);
 131         struct htab_elem *l;
 132
 133         if (node) {
 134                 l = container_of(node, struct htab_elem, lru_node);
 135                 memcpy(l->key, key, htab->map.key_size);
 136                 return l;
 137         }
 138
 139         return NULL;
 140 }
 141
 142 static int prealloc_init(struct bpf_htab *htab)
 143 {
 144         u32 num_entries = htab->map.max_entries;
 145         int err = -ENOMEM, i;
 146
 147         if (!htab_is_percpu(htab) && !htab_is_lru(htab))
 148                 num_entries += num_possible_cpus();
 149
 150         htab->elems = bpf_map_area_alloc(htab->elem_size * num_entries,
 151                                          htab->map.numa_node);
 152         if (!htab->elems)
 153                 return -ENOMEM;
 154
 155         if (!htab_is_percpu(htab))
 156                 goto skip_percpu_elems;
 157
 158         for (i = 0; i < num_entries; i++) {
 159                 u32 size = round_up(htab->map.value_size, 8);
 160                 void __percpu *pptr;
 161
 162                 pptr = __alloc_percpu_gfp(size, 8, GFP_USER | __GFP_NOWARN);
 163                 if (!pptr)
 164                         goto free_elems;
 165                 htab_elem_set_ptr(get_htab_elem(htab, i), htab->map.key_size,
 166                                   pptr);
 167                 cond_resched();
 168         }
 169
 170 skip_percpu_elems:
 171         if (htab_is_lru(htab))
 172                 err = bpf_lru_init(&htab->lru,
 173                                    htab->map.map_flags & BPF_F_NO_COMMON_LRU,
 174                                    offsetof(struct htab_elem, hash) -
 175                                    offsetof(struct htab_elem, lru_node),
 176                                    htab_lru_map_delete_node,
 177                                    htab);
 178         else
 179                 err = pcpu_freelist_init(&htab->freelist);
 180
 181         if (err)
 182                 goto free_elems;
 183
 184         if (htab_is_lru(htab))
 185                 bpf_lru_populate(&htab->lru, htab->elems,
 186                                  offsetof(struct htab_elem, lru_node),
 187                                  htab->elem_size, num_entries);
 188         else
 189                 pcpu_freelist_populate(&htab->freelist,
 190                                        htab->elems + offsetof(struct htab_elem, fnode),
 191                                        htab->elem_size, num_entries);
 192
 193         return 0;
 194
 195 free_elems:
 196         htab_free_elems(htab);
 197         return err;
 198 }
 199
 200 static void prealloc_destroy(struct bpf_htab *htab)
 201 {
 202         htab_free_elems(htab);
 203
 204         if (htab_is_lru(htab))
 205                 bpf_lru_destroy(&htab->lru);
 206         else
 207                 pcpu_freelist_destroy(&htab->freelist);
 208 }
 209
 210 static int alloc_extra_elems(struct bpf_htab *htab)
 211 {
 212         struct htab_elem *__percpu *pptr, *l_new;
 213         struct pcpu_freelist_node *l;
 214         int cpu;
 215
 216         pptr = __alloc_percpu_gfp(sizeof(struct htab_elem *), 8,
 217                                   GFP_USER | __GFP_NOWARN);
 218         if (!pptr)
 219                 return -ENOMEM;
 220
 221         for_each_possible_cpu(cpu) {
 222                 l = pcpu_freelist_pop(&htab->freelist);
 223                 /* pop will succeed, since prealloc_init()
 224                  * preallocated extra num_possible_cpus elements
 225                  */
 226                 l_new = container_of(l, struct htab_elem, fnode);
 227                 *per_cpu_ptr(pptr, cpu) = l_new;
 228         }
 229         htab->extra_elems = pptr;
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 /* Called from syscall */
 234 static int htab_map_alloc_check(union bpf_attr *attr)
 235 {
 236         bool percpu = (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_PERCPU_HASH ||
 237                        attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_LRU_PERCPU_HASH);
 238         bool lru = (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_LRU_HASH ||
 239                     attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_LRU_PERCPU_HASH);
 240         /* percpu_lru means each cpu has its own LRU list.
 241          * it is different from BPF_MAP_TYPE_PERCPU_HASH where
 242          * the map's value itself is percpu.  percpu_lru has
 243          * nothing to do with the map's value.
 244          */
 245         bool percpu_lru = (attr->map_flags & BPF_F_NO_COMMON_LRU);
 246         bool prealloc = !(attr->map_flags & BPF_F_NO_PREALLOC);
 247         int numa_node = bpf_map_attr_numa_node(attr);
 248
 249         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct htab_elem, htab) !=
 250                      offsetof(struct htab_elem, hash_node.pprev));
 251         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct htab_elem, fnode.next) !=
 252                      offsetof(struct htab_elem, hash_node.pprev));
 253
 254         if (lru && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
 255                 /* LRU implementation is much complicated than other
 256                  * maps.  Hence, limit to CAP_SYS_ADMIN for now.
 257                  */
 258                 return -EPERM;
 259
 260         if (attr->map_flags & ~HTAB_CREATE_FLAG_MASK)
 261                 /* reserved bits should not be used */
 262                 return -EINVAL;
 263
 264         if (!lru && percpu_lru)
 265                 return -EINVAL;
 266
 267         if (lru && !prealloc)
 268                 return -ENOTSUPP;
 269
 270         if (numa_node != NUMA_NO_NODE && (percpu || percpu_lru))
 271                 return -EINVAL;
 272
 273         /* check sanity of attributes.
 274          * value_size == 0 may be allowed in the future to use map as a set
 275          */
 276         if (attr->max_entries == 0 || attr->key_size == 0 ||
 277             attr->value_size == 0)
 278                 return -EINVAL;
 279
 280         if (attr->key_size > MAX_BPF_STACK)
 281                 /* eBPF programs initialize keys on stack, so they cannot be
 282                  * larger than max stack size
 283                  */
 284                 return -E2BIG;
 285
 286         if (attr->value_size >= KMALLOC_MAX_SIZE -
 287             MAX_BPF_STACK - sizeof(struct htab_elem))
 288                 /* if value_size is bigger, the user space won't be able to
 289                  * access the elements via bpf syscall. This check also makes
 290                  * sure that the elem_size doesn't overflow and it's
 291                  * kmalloc-able later in htab_map_update_elem()
 292                  */
 293                 return -E2BIG;
 294
 295         return 0;
 296 }
 297
 298 static struct bpf_map *htab_map_alloc(union bpf_attr *attr)
 299 {
 300         bool percpu = (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_PERCPU_HASH ||
 301                        attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_LRU_PERCPU_HASH);
 302         bool lru = (attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_LRU_HASH ||
 303                     attr->map_type == BPF_MAP_TYPE_LRU_PERCPU_HASH);
 304         /* percpu_lru means each cpu has its own LRU list.
 305          * it is different from BPF_MAP_TYPE_PERCPU_HASH where
 306          * the map's value itself is percpu.  percpu_lru has
 307          * nothing to do with the map's value.
 308          */
 309         bool percpu_lru = (attr->map_flags & BPF_F_NO_COMMON_LRU);
 310         bool prealloc = !(attr->map_flags & BPF_F_NO_PREALLOC);
 311         struct bpf_htab *htab;
 312         int err, i;
 313         u64 cost;
 314
 315         htab = kzalloc(sizeof(*htab), GFP_USER);
 316         if (!htab)
 317                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 318
 319         bpf_map_init_from_attr(&htab->map, attr);
 320
 321         if (percpu_lru) {
 322                 /* ensure each CPU's lru list has >=1 elements.
 323                  * since we are at it, make each lru list has the same
 324                  * number of elements.
 325                  */
 326                 htab->map.max_entries = roundup(attr->max_entries,
 327                                                 num_possible_cpus());
 328                 if (htab->map.max_entries < attr->max_entries)
 329                         htab->map.max_entries = rounddown(attr->max_entries,
 330                                                           num_possible_cpus());
 331         }
 332
 333         /* hash table size must be power of 2 */
 334         htab->n_buckets = roundup_pow_of_two(htab->map.max_entries);
 335
 336         htab->elem_size = sizeof(struct htab_elem) +
 337                           round_up(htab->map.key_size, 8);
 338         if (percpu)
 339                 htab->elem_size += sizeof(void *);
 340         else
 341                 htab->elem_size += round_up(htab->map.value_size, 8);
 342
 343         err = -E2BIG;
 344         /* prevent zero size kmalloc and check for u32 overflow */
 345         if (htab->n_buckets == 0 ||
 346             htab->n_buckets > U32_MAX / sizeof(struct bucket))
 347                 goto free_htab;
 348
 349         cost = (u64) htab->n_buckets * sizeof(struct bucket) +
 350                (u64) htab->elem_size * htab->map.max_entries;
 351
 352         if (percpu)
 353                 cost += (u64) round_up(htab->map.value_size, 8) *
 354                         num_possible_cpus() * htab->map.max_entries;
 355         else
 356                cost += (u64) htab->elem_size * num_possible_cpus();
 357
 358         if (cost >= U32_MAX - PAGE_SIZE)
 359                 /* make sure page count doesn't overflow */
 360                 goto free_htab;
 361
 362         htab->map.pages = round_up(cost, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
 363
 364         /* if map size is larger than memlock limit, reject it early */
 365         err = bpf_map_precharge_memlock(htab->map.pages);
 366         if (err)
 367                 goto free_htab;
 368
 369         err = -ENOMEM;
 370         htab->buckets = bpf_map_area_alloc(htab->n_buckets *
 371                                            sizeof(struct bucket),
 372                                            htab->map.numa_node);
 373         if (!htab->buckets)
 374                 goto free_htab;
 375
 376         htab->hashrnd = get_random_int();
 377         for (i = 0; i < htab->n_buckets; i++) {
 378                 INIT_HLIST_NULLS_HEAD(&htab->buckets[i].head, i);
 379                 raw_spin_lock_init(&htab->buckets[i].lock);
 380         }
 381
 382         if (prealloc) {
 383                 err = prealloc_init(htab);
 384                 if (err)
 385                         goto free_buckets;
 386
 387                 if (!percpu && !lru) {
 388                         /* lru itself can remove the least used element, so
 389                          * there is no need for an extra elem during map_update.
 390                          */
 391                         err = alloc_extra_elems(htab);
 392                         if (err)
 393                                 goto free_prealloc;
 394                 }
 395         }
 396
 397         return &htab->map;
 398
 399 free_prealloc:
 400         prealloc_destroy(htab);
 401 free_buckets:
 402         bpf_map_area_free(htab->buckets);
 403 free_htab:
 404         kfree(htab);
 405         return ERR_PTR(err);
 406 }
 407
 408 static inline u32 htab_map_hash(const void *key, u32 key_len, u32 hashrnd)
 409 {
 410         return jhash(key, key_len, hashrnd);
 411 }
 412
 413 static inline struct bucket *__select_bucket(struct bpf_htab *htab, u32 hash)
 414 {
 415         return &htab->buckets[hash & (htab->n_buckets - 1)];
 416 }
 417
 418 static inline struct hlist_nulls_head *select_bucket(struct bpf_htab *htab, u32 hash)
 419 {
 420         return &__select_bucket(htab, hash)->head;
 421 }
 422
 423 /* this lookup function can only be called with bucket lock taken */
 424 static struct htab_elem *lookup_elem_raw(struct hlist_nulls_head *head, u32 hash,
 425                                          void *key, u32 key_size)
 426 {
 427         struct hlist_nulls_node *n;
 428         struct htab_elem *l;
 429
 430         hlist_nulls_for_each_entry_rcu(l, n, head, hash_node)
 431                 if (l->hash == hash && !memcmp(&l->key, key, key_size))
 432                         return l;
 433
 434         return NULL;
 435 }
 436
 437 /* can be called without bucket lock. it will repeat the loop in
 438  * the unlikely event when elements moved from one bucket into another
 439  * while link list is being walked
 440  */
 441 static struct htab_elem *lookup_nulls_elem_raw(struct hlist_nulls_head *head,
 442                                                u32 hash, void *key,
 443                                                u32 key_size, u32 n_buckets)
 444 {
 445         struct hlist_nulls_node *n;
 446         struct htab_elem *l;
 447
 448 again:
 449         hlist_nulls_for_each_entry_rcu(l, n, head, hash_node)
 450                 if (l->hash == hash && !memcmp(&l->key, key, key_size))
 451                         return l;
 452
 453         if (unlikely(get_nulls_value(n) != (hash & (n_buckets - 1))))
 454                 goto again;
 455
 456         return NULL;
 457 }
 458
 459 /* Called from syscall or from eBPF program directly, so
 460  * arguments have to match bpf_map_lookup_elem() exactly.
 461  * The return value is adjusted by BPF instructions
 462  * in htab_map_gen_lookup().
 463  */
 464 static void *__htab_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 465 {
 466         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
 467         struct hlist_nulls_head *head;
 468         struct htab_elem *l;
 469         u32 hash, key_size;
 470
 471         /* Must be called with rcu_read_lock. */
 472         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 473
 474         key_size = map->key_size;
 475
 476         hash = htab_map_hash(key, key_size, htab->hashrnd);
 477
 478         head = select_bucket(htab, hash);
 479
 480         l = lookup_nulls_elem_raw(head, hash, key, key_size, htab->n_buckets);
 481
 482         return l;
 483 }
 484
 485 static void *htab_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 486 {
 487         struct htab_elem *l = __htab_map_lookup_elem(map, key);
 488
 489         if (l)
 490                 return l->key + round_up(map->key_size, 8);
 491
 492         return NULL;
 493 }
 494
 495 /* inline bpf_map_lookup_elem() call.
 496  * Instead of:
 497  * bpf_prog
 498  *   bpf_map_lookup_elem
 499  *     map->ops->map_lookup_elem
 500  *       htab_map_lookup_elem
 501  *         __htab_map_lookup_elem
 502  * do:
 503  * bpf_prog
 504  *   __htab_map_lookup_elem
 505  */
 506 static u32 htab_map_gen_lookup(struct bpf_map *map, struct bpf_insn *insn_buf)
 507 {
 508         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
 509         const int ret = BPF_REG_0;
 510
 511         BUILD_BUG_ON(!__same_type(&__htab_map_lookup_elem,
 512                      (void *(*)(struct bpf_map *map, void *key))NULL));
 513         *insn++ = BPF_EMIT_CALL(BPF_CAST_CALL(__htab_map_lookup_elem));
 514         *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, ret, 0, 1);
 515         *insn++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, ret,
 516                                 offsetof(struct htab_elem, key) +
 517                                 round_up(map->key_size, 8));
 518         return insn - insn_buf;
 519 }
 520
 521 static __always_inline void *__htab_lru_map_lookup_elem(struct bpf_map *map,
 522                                                         void *key, const bool mark)
 523 {
 524         struct htab_elem *l = __htab_map_lookup_elem(map, key);
 525
 526         if (l) {
 527                 if (mark)
 528                         bpf_lru_node_set_ref(&l->lru_node);
 529                 return l->key + round_up(map->key_size, 8);
 530         }
 531
 532         return NULL;
 533 }
 534
 535 static void *htab_lru_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
 536 {
 537         return __htab_lru_map_lookup_elem(map, key, true);
 538 }
 539
 540 static void *htab_lru_map_lookup_elem_sys(struct bpf_map *map, void *key)
 541 {
 542         return __htab_lru_map_lookup_elem(map, key, false);
 543 }
 544
 545 static u32 htab_lru_map_gen_lookup(struct bpf_map *map,
 546                                    struct bpf_insn *insn_buf)
 547 {
 548         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
 549         const int ret = BPF_REG_0;
 550         const int ref_reg = BPF_REG_1;
 551
 552         BUILD_BUG_ON(!__same_type(&__htab_map_lookup_elem,
 553                      (void *(*)(struct bpf_map *map, void *key))NULL));
 554         *insn++ = BPF_EMIT_CALL(BPF_CAST_CALL(__htab_map_lookup_elem));
 555         *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, ret, 0, 4);
 556         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_B, ref_reg, ret,
 557                               offsetof(struct htab_elem, lru_node) +
 558                               offsetof(struct bpf_lru_node, ref));
 559         *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JNE, ref_reg, 0, 1);
 560         *insn++ = BPF_ST_MEM(BPF_B, ret,
 561                              offsetof(struct htab_elem, lru_node) +
 562                              offsetof(struct bpf_lru_node, ref),
 563                              1);
 564         *insn++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, ret,
 565                                 offsetof(struct htab_elem, key) +
 566                                 round_up(map->key_size, 8));
 567         return insn - insn_buf;
 568 }
 569
 570 /* It is called from the bpf_lru_list when the LRU needs to delete
 571  * older elements from the htab.
 572  */
 573 static bool htab_lru_map_delete_node(void *arg, struct bpf_lru_node *node)
 574 {
 575         struct bpf_htab *htab = (struct bpf_htab *)arg;
 576         struct htab_elem *l = NULL, *tgt_l;
 577         struct hlist_nulls_head *head;
 578         struct hlist_nulls_node *n;
 579         unsigned long flags;
 580         struct bucket *b;
 581
 582         tgt_l = container_of(node, struct htab_elem, lru_node);
 583         b = __select_bucket(htab, tgt_l->hash);
 584         head = &b->head;
 585
 586         raw_spin_lock_irqsave(&b->lock, flags);
 587
 588         hlist_nulls_for_each_entry_rcu(l, n, head, hash_node)
 589                 if (l == tgt_l) {
 590                         hlist_nulls_del_rcu(&l->hash_node);
 591                         break;
 592                 }
 593
 594         raw_spin_unlock_irqrestore(&b->lock, flags);
 595
 596         return l == tgt_l;
 597 }
 598
 599 /* Called from syscall */
 600 static int htab_map_get_next_key(struct bpf_map *map, void *key, void *next_key)
 601 {
 602         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
 603         struct hlist_nulls_head *head;
 604         struct htab_elem *l, *next_l;
 605         u32 hash, key_size;
 606         int i = 0;
 607
 608         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 609
 610         key_size = map->key_size;
 611
 612         if (!key)
 613                 goto find_first_elem;
 614
 615         hash = htab_map_hash(key, key_size, htab->hashrnd);
 616
 617         head = select_bucket(htab, hash);
 618
 619         /* lookup the key */
 620         l = lookup_nulls_elem_raw(head, hash, key, key_size, htab->n_buckets);
 621
 622         if (!l)
 623                 goto find_first_elem;
 624
 625         /* key was found, get next key in the same bucket */
 626         next_l = hlist_nulls_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_nulls_next_rcu(&l->hash_node)),
 627                                   struct htab_elem, hash_node);
 628
 629         if (next_l) {
 630                 /* if next elem in this hash list is non-zero, just return it */
 631                 memcpy(next_key, next_l->key, key_size);
 632                 return 0;
 633         }
 634
 635         /* no more elements in this hash list, go to the next bucket */
 636         i = hash & (htab->n_buckets - 1);
 637         i++;
 638
 639 find_first_elem:
 640         /* iterate over buckets */
 641         for (; i < htab->n_buckets; i++) {
 642                 head = select_bucket(htab, i);
 643
 644                 /* pick first element in the bucket */
 645                 next_l = hlist_nulls_entry_safe(rcu_dereference_raw(hlist_nulls_first_rcu(head)),
 646                                           struct htab_elem, hash_node);
 647                 if (next_l) {
 648                         /* if it's not empty, just return it */
 649                         memcpy(next_key, next_l->key, key_size);
 650                         return 0;
 651                 }
 652         }
 653
 654         /* iterated over all buckets and all elements */
 655         return -ENOENT;
 656 }
 657
 658 static void htab_elem_free(struct bpf_htab *htab, struct htab_elem *l)
 659 {
 660         if (htab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_PERCPU_HASH)
 661                 free_percpu(htab_elem_get_ptr(l, htab->map.key_size));
 662         kfree(l);
 663 }
 664
 665 static void htab_elem_free_rcu(struct rcu_head *head)
 666 {
 667         struct htab_elem *l = container_of(head, struct htab_elem, rcu);
 668         struct bpf_htab *htab = l->htab;
 669
 670         htab_elem_free(htab, l);
 671 }
 672
 673 static void htab_put_fd_value(struct bpf_htab *htab, struct htab_elem *l)
 674 {
 675         struct bpf_map *map = &htab->map;
 676         void *ptr;
 677
 678         if (map->ops->map_fd_put_ptr) {
 679                 ptr = fd_htab_map_get_ptr(map, l);
 680                 map->ops->map_fd_put_ptr(ptr);
 681         }
 682 }
 683
 684 static void free_htab_elem(struct bpf_htab *htab, struct htab_elem *l)
 685 {
 686         htab_put_fd_value(htab, l);
 687
 688         if (htab_is_prealloc(htab)) {
 689                 __pcpu_freelist_push(&htab->freelist, &l->fnode);
 690         } else {
 691                 atomic_dec(&htab->count);
 692                 l->htab = htab;
 693                 call_rcu(&l->rcu, htab_elem_free_rcu);
 694         }
 695 }
 696
 697 static void pcpu_copy_value(struct bpf_htab *htab, void __percpu *pptr,
 698                             void *value, bool onallcpus)
 699 {
 700         if (!onallcpus) {
 701                 /* copy true value_size bytes */
 702                 memcpy(this_cpu_ptr(pptr), value, htab->map.value_size);
 703         } else {
 704                 u32 size = round_up(htab->map.value_size, 8);
 705                 int off = 0, cpu;
 706
 707                 for_each_possible_cpu(cpu) {
 708                         bpf_long_memcpy(per_cpu_ptr(pptr, cpu),
 709                                         value + off, size);
 710                         off += size;
 711                 }
 712         }
 713 }
 714
 715 static bool fd_htab_map_needs_adjust(const struct bpf_htab *htab)
 716 {
 717         return htab->map.map_type == BPF_MAP_TYPE_HASH_OF_MAPS &&
 718                BITS_PER_LONG == 64;
 719 }
 720
 721 static u32 htab_size_value(const struct bpf_htab *htab, bool percpu)
 722 {
 723         u32 size = htab->map.value_size;
 724
 725         if (percpu || fd_htab_map_needs_adjust(htab))
 726                 size = round_up(size, 8);
 727         return size;
 728 }
 729
 730 static struct htab_elem *alloc_htab_elem(struct bpf_htab *htab, void *key,
 731                                          void *value, u32 key_size, u32 hash,
 732                                          bool percpu, bool onallcpus,
 733                                          struct htab_elem *old_elem)
 734 {
 735         u32 size = htab_size_value(htab, percpu);
 736         bool prealloc = htab_is_prealloc(htab);
 737         struct htab_elem *l_new, **pl_new;
 738         void __percpu *pptr;
 739
 740         if (prealloc) {
 741                 if (old_elem) {
 742                         /* if we're updating the existing element,
 743                          * use per-cpu extra elems to avoid freelist_pop/push
 744                          */
 745                         pl_new = this_cpu_ptr(htab->extra_elems);
 746                         l_new = *pl_new;
 747                         htab_put_fd_value(htab, old_elem);
 748                         *pl_new = old_elem;
 749                 } else {
 750                         struct pcpu_freelist_node *l;
 751
 752                         l = __pcpu_freelist_pop(&htab->freelist);
 753                         if (!l)
 754                                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 755                         l_new = container_of(l, struct htab_elem, fnode);
 756                 }
 757         } else {
 758                 if (atomic_inc_return(&htab->count) > htab->map.max_entries)
 759                         if (!old_elem) {
 760                                 /* when map is full and update() is replacing
 761                                  * old element, it's ok to allocate, since
 762                                  * old element will be freed immediately.
 763                                  * Otherwise return an error
 764                                  */
 765                                 l_new = ERR_PTR(-E2BIG);
 766                                 goto dec_count;
 767                         }
 768                 l_new = kmalloc_node(htab->elem_size, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN,
 769                                      htab->map.numa_node);
 770                 if (!l_new) {
 771                         l_new = ERR_PTR(-ENOMEM);
 772                         goto dec_count;
 773                 }
 774         }
 775
 776         memcpy(l_new->key, key, key_size);
 777         if (percpu) {
 778                 if (prealloc) {
 779                         pptr = htab_elem_get_ptr(l_new, key_size);
 780                 } else {
 781                         /* alloc_percpu zero-fills */
 782                         pptr = __alloc_percpu_gfp(size, 8,
 783                                                   GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
 784                         if (!pptr) {
 785                                 kfree(l_new);
 786                                 l_new = ERR_PTR(-ENOMEM);
 787                                 goto dec_count;
 788                         }
 789                 }
 790
 791                 pcpu_copy_value(htab, pptr, value, onallcpus);
 792
 793                 if (!prealloc)
 794                         htab_elem_set_ptr(l_new, key_size, pptr);
 795         } else {
 796                 memcpy(l_new->key + round_up(key_size, 8), value, size);
 797         }
 798
 799         l_new->hash = hash;
 800         return l_new;
 801 dec_count:
 802         atomic_dec(&htab->count);
 803         return l_new;
 804 }
 805
 806 static int check_flags(struct bpf_htab *htab, struct htab_elem *l_old,
 807                        u64 map_flags)
 808 {
 809         if (l_old && map_flags == BPF_NOEXIST)
 810                 /* elem already exists */
 811                 return -EEXIST;
 812
 813         if (!l_old && map_flags == BPF_EXIST)
 814                 /* elem doesn't exist, cannot update it */
 815                 return -ENOENT;
 816
 817         return 0;
 818 }
 819
 820 /* Called from syscall or from eBPF program */
 821 static int htab_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 822                                 u64 map_flags)
 823 {
 824         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
 825         struct htab_elem *l_new = NULL, *l_old;
 826         struct hlist_nulls_head *head;
 827         unsigned long flags;
 828         struct bucket *b;
 829         u32 key_size, hash;
 830         int ret;
 831
 832         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 833                 /* unknown flags */
 834                 return -EINVAL;
 835
 836         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 837
 838         key_size = map->key_size;
 839
 840         hash = htab_map_hash(key, key_size, htab->hashrnd);
 841
 842         b = __select_bucket(htab, hash);
 843         head = &b->head;
 844
 845         /* bpf_map_update_elem() can be called in_irq() */
 846         raw_spin_lock_irqsave(&b->lock, flags);
 847
 848         l_old = lookup_elem_raw(head, hash, key, key_size);
 849
 850         ret = check_flags(htab, l_old, map_flags);
 851         if (ret)
 852                 goto err;
 853
 854         l_new = alloc_htab_elem(htab, key, value, key_size, hash, false, false,
 855                                 l_old);
 856         if (IS_ERR(l_new)) {
 857                 /* all pre-allocated elements are in use or memory exhausted */
 858                 ret = PTR_ERR(l_new);
 859                 goto err;
 860         }
 861
 862         /* add new element to the head of the list, so that
 863          * concurrent search will find it before old elem
 864          */
 865         hlist_nulls_add_head_rcu(&l_new->hash_node, head);
 866         if (l_old) {
 867                 hlist_nulls_del_rcu(&l_old->hash_node);
 868                 if (!htab_is_prealloc(htab))
 869                         free_htab_elem(htab, l_old);
 870         }
 871         ret = 0;
 872 err:
 873         raw_spin_unlock_irqrestore(&b->lock, flags);
 874         return ret;
 875 }
 876
 877 static int htab_lru_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
 878                                     u64 map_flags)
 879 {
 880         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
 881         struct htab_elem *l_new, *l_old = NULL;
 882         struct hlist_nulls_head *head;
 883         unsigned long flags;
 884         struct bucket *b;
 885         u32 key_size, hash;
 886         int ret;
 887
 888         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 889                 /* unknown flags */
 890                 return -EINVAL;
 891
 892         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 893
 894         key_size = map->key_size;
 895
 896         hash = htab_map_hash(key, key_size, htab->hashrnd);
 897
 898         b = __select_bucket(htab, hash);
 899         head = &b->head;
 900
 901         /* For LRU, we need to alloc before taking bucket's
 902          * spinlock because getting free nodes from LRU may need
 903          * to remove older elements from htab and this removal
 904          * operation will need a bucket lock.
 905          */
 906         l_new = prealloc_lru_pop(htab, key, hash);
 907         if (!l_new)
 908                 return -ENOMEM;
 909         memcpy(l_new->key + round_up(map->key_size, 8), value, map->value_size);
 910
 911         /* bpf_map_update_elem() can be called in_irq() */
 912         raw_spin_lock_irqsave(&b->lock, flags);
 913
 914         l_old = lookup_elem_raw(head, hash, key, key_size);
 915
 916         ret = check_flags(htab, l_old, map_flags);
 917         if (ret)
 918                 goto err;
 919
 920         /* add new element to the head of the list, so that
 921          * concurrent search will find it before old elem
 922          */
 923         hlist_nulls_add_head_rcu(&l_new->hash_node, head);
 924         if (l_old) {
 925                 bpf_lru_node_set_ref(&l_new->lru_node);
 926                 hlist_nulls_del_rcu(&l_old->hash_node);
 927         }
 928         ret = 0;
 929
 930 err:
 931         raw_spin_unlock_irqrestore(&b->lock, flags);
 932
 933         if (ret)
 934                 bpf_lru_push_free(&htab->lru, &l_new->lru_node);
 935         else if (l_old)
 936                 bpf_lru_push_free(&htab->lru, &l_old->lru_node);
 937
 938         return ret;
 939 }
 940
 941 static int __htab_percpu_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key,
 942                                          void *value, u64 map_flags,
 943                                          bool onallcpus)
 944 {
 945         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
 946         struct htab_elem *l_new = NULL, *l_old;
 947         struct hlist_nulls_head *head;
 948         unsigned long flags;
 949         struct bucket *b;
 950         u32 key_size, hash;
 951         int ret;
 952
 953         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
 954                 /* unknown flags */
 955                 return -EINVAL;
 956
 957         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 958
 959         key_size = map->key_size;
 960
 961         hash = htab_map_hash(key, key_size, htab->hashrnd);
 962
 963         b = __select_bucket(htab, hash);
 964         head = &b->head;
 965
 966         /* bpf_map_update_elem() can be called in_irq() */
 967         raw_spin_lock_irqsave(&b->lock, flags);
 968
 969         l_old = lookup_elem_raw(head, hash, key, key_size);
 970
 971         ret = check_flags(htab, l_old, map_flags);
 972         if (ret)
 973                 goto err;
 974
 975         if (l_old) {
 976                 /* per-cpu hash map can update value in-place */
 977                 pcpu_copy_value(htab, htab_elem_get_ptr(l_old, key_size),
 978                                 value, onallcpus);
 979         } else {
 980                 l_new = alloc_htab_elem(htab, key, value, key_size,
 981                                         hash, true, onallcpus, NULL);
 982                 if (IS_ERR(l_new)) {
 983                         ret = PTR_ERR(l_new);
 984                         goto err;
 985                 }
 986                 hlist_nulls_add_head_rcu(&l_new->hash_node, head);
 987         }
 988         ret = 0;
 989 err:
 990         raw_spin_unlock_irqrestore(&b->lock, flags);
 991         return ret;
 992 }
 993
 994 static int __htab_lru_percpu_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key,
 995                                              void *value, u64 map_flags,
 996                                              bool onallcpus)
 997 {
 998         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
 999         struct htab_elem *l_new = NULL, *l_old;
1000         struct hlist_nulls_head *head;
1001         unsigned long flags;
1002         struct bucket *b;
1003         u32 key_size, hash;
1004         int ret;
1005
1006         if (unlikely(map_flags > BPF_EXIST))
1007                 /* unknown flags */
1008                 return -EINVAL;
1009
1010         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
1011
1012         key_size = map->key_size;
1013
1014         hash = htab_map_hash(key, key_size, htab->hashrnd);
1015
1016         b = __select_bucket(htab, hash);
1017         head = &b->head;
1018
1019         /* For LRU, we need to alloc before taking bucket's
1020          * spinlock because LRU's elem alloc may need
1021          * to remove older elem from htab and this removal
1022          * operation will need a bucket lock.
1023          */
1024         if (map_flags != BPF_EXIST) {
1025                 l_new = prealloc_lru_pop(htab, key, hash);
1026                 if (!l_new)
1027                         return -ENOMEM;
1028         }
1029
1030         /* bpf_map_update_elem() can be called in_irq() */
1031         raw_spin_lock_irqsave(&b->lock, flags);
1032
1033         l_old = lookup_elem_raw(head, hash, key, key_size);
1034
1035         ret = check_flags(htab, l_old, map_flags);
1036         if (ret)
1037                 goto err;
1038
1039         if (l_old) {
1040                 bpf_lru_node_set_ref(&l_old->lru_node);
1041
1042                 /* per-cpu hash map can update value in-place */
1043                 pcpu_copy_value(htab, htab_elem_get_ptr(l_old, key_size),
1044                                 value, onallcpus);
1045         } else {
1046                 pcpu_copy_value(htab, htab_elem_get_ptr(l_new, key_size),
1047                                 value, onallcpus);
1048                 hlist_nulls_add_head_rcu(&l_new->hash_node, head);
1049                 l_new = NULL;
1050         }
1051         ret = 0;
1052 err:
1053         raw_spin_unlock_irqrestore(&b->lock, flags);
1054         if (l_new)
1055                 bpf_lru_push_free(&htab->lru, &l_new->lru_node);
1056         return ret;
1057 }
1058
1059 static int htab_percpu_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key,
1060                                        void *value, u64 map_flags)
1061 {
1062         return __htab_percpu_map_update_elem(map, key, value, map_flags, false);
1063 }
1064
1065 static int htab_lru_percpu_map_update_elem(struct bpf_map *map, void *key,
1066                                            void *value, u64 map_flags)
1067 {
1068         return __htab_lru_percpu_map_update_elem(map, key, value, map_flags,
1069                                                  false);
1070 }
1071
1072 /* Called from syscall or from eBPF program */
1073 static int htab_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
1074 {
1075         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
1076         struct hlist_nulls_head *head;
1077         struct bucket *b;
1078         struct htab_elem *l;
1079         unsigned long flags;
1080         u32 hash, key_size;
1081         int ret = -ENOENT;
1082
1083         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
1084
1085         key_size = map->key_size;
1086
1087         hash = htab_map_hash(key, key_size, htab->hashrnd);
1088         b = __select_bucket(htab, hash);
1089         head = &b->head;
1090
1091         raw_spin_lock_irqsave(&b->lock, flags);
1092
1093         l = lookup_elem_raw(head, hash, key, key_size);
1094
1095         if (l) {
1096                 hlist_nulls_del_rcu(&l->hash_node);
1097                 free_htab_elem(htab, l);
1098                 ret = 0;
1099         }
1100
1101         raw_spin_unlock_irqrestore(&b->lock, flags);
1102         return ret;
1103 }
1104
1105 static int htab_lru_map_delete_elem(struct bpf_map *map, void *key)
1106 {
1107         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
1108         struct hlist_nulls_head *head;
1109         struct bucket *b;
1110         struct htab_elem *l;
1111         unsigned long flags;
1112         u32 hash, key_size;
1113         int ret = -ENOENT;
1114
1115         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
1116
1117         key_size = map->key_size;
1118
1119         hash = htab_map_hash(key, key_size, htab->hashrnd);
1120         b = __select_bucket(htab, hash);
1121         head = &b->head;
1122
1123         raw_spin_lock_irqsave(&b->lock, flags);
1124
1125         l = lookup_elem_raw(head, hash, key, key_size);
1126
1127         if (l) {
1128                 hlist_nulls_del_rcu(&l->hash_node);
1129                 ret = 0;
1130         }
1131
1132         raw_spin_unlock_irqrestore(&b->lock, flags);
1133         if (l)
1134                 bpf_lru_push_free(&htab->lru, &l->lru_node);
1135         return ret;
1136 }
1137
1138 static void delete_all_elements(struct bpf_htab *htab)
1139 {
1140         int i;
1141
1142         for (i = 0; i < htab->n_buckets; i++) {
1143                 struct hlist_nulls_head *head = select_bucket(htab, i);
1144                 struct hlist_nulls_node *n;
1145                 struct htab_elem *l;
1146
1147                 hlist_nulls_for_each_entry_safe(l, n, head, hash_node) {
1148                         hlist_nulls_del_rcu(&l->hash_node);
1149                         htab_elem_free(htab, l);
1150                 }
1151         }
1152 }
1153
1154 /* Called when map->refcnt goes to zero, either from workqueue or from syscall */
1155 static void htab_map_free(struct bpf_map *map)
1156 {
1157         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
1158
1159         /* at this point bpf_prog->aux->refcnt == 0 and this map->refcnt == 0,
1160          * so the programs (can be more than one that used this map) were
1161          * disconnected from events. Wait for outstanding critical sections in
1162          * these programs to complete
1163          */
1164         synchronize_rcu();
1165
1166         /* some of free_htab_elem() callbacks for elements of this map may
1167          * not have executed. Wait for them.
1168          */
1169         rcu_barrier();
1170         if (!htab_is_prealloc(htab))
1171                 delete_all_elements(htab);
1172         else
1173                 prealloc_destroy(htab);
1174
1175         free_percpu(htab->extra_elems);
1176         bpf_map_area_free(htab->buckets);
1177         kfree(htab);
1178 }
1179
1180 static void htab_map_seq_show_elem(struct bpf_map *map, void *key,
1181                                    struct seq_file *m)
1182 {
1183         void *value;
1184
1185         rcu_read_lock();
1186
1187         value = htab_map_lookup_elem(map, key);
1188         if (!value) {
1189                 rcu_read_unlock();
1190                 return;
1191         }
1192
1193         btf_type_seq_show(map->btf, map->btf_key_type_id, key, m);
1194         seq_puts(m, ": ");
1195         btf_type_seq_show(map->btf, map->btf_value_type_id, value, m);
1196         seq_puts(m, "\n");
1197
1198         rcu_read_unlock();
1199 }
1200
1201 const struct bpf_map_ops htab_map_ops = {
1202         .map_alloc_check = htab_map_alloc_check,
1203         .map_alloc = htab_map_alloc,
1204         .map_free = htab_map_free,
1205         .map_get_next_key = htab_map_get_next_key,
1206         .map_lookup_elem = htab_map_lookup_elem,
1207         .map_update_elem = htab_map_update_elem,
1208         .map_delete_elem = htab_map_delete_elem,
1209         .map_gen_lookup = htab_map_gen_lookup,
1210         .map_seq_show_elem = htab_map_seq_show_elem,
1211 };
1212
1213 const struct bpf_map_ops htab_lru_map_ops = {
1214         .map_alloc_check = htab_map_alloc_check,
1215         .map_alloc = htab_map_alloc,
1216         .map_free = htab_map_free,
1217         .map_get_next_key = htab_map_get_next_key,
1218         .map_lookup_elem = htab_lru_map_lookup_elem,
1219         .map_lookup_elem_sys_only = htab_lru_map_lookup_elem_sys,
1220         .map_update_elem = htab_lru_map_update_elem,
1221         .map_delete_elem = htab_lru_map_delete_elem,
1222         .map_gen_lookup = htab_lru_map_gen_lookup,
1223         .map_seq_show_elem = htab_map_seq_show_elem,
1224 };
1225
1226 /* Called from eBPF program */
1227 static void *htab_percpu_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
1228 {
1229         struct htab_elem *l = __htab_map_lookup_elem(map, key);
1230
1231         if (l)
1232                 return this_cpu_ptr(htab_elem_get_ptr(l, map->key_size));
1233         else
1234                 return NULL;
1235 }
1236
1237 static void *htab_lru_percpu_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
1238 {
1239         struct htab_elem *l = __htab_map_lookup_elem(map, key);
1240
1241         if (l) {
1242                 bpf_lru_node_set_ref(&l->lru_node);
1243                 return this_cpu_ptr(htab_elem_get_ptr(l, map->key_size));
1244         }
1245
1246         return NULL;
1247 }
1248
1249 int bpf_percpu_hash_copy(struct bpf_map *map, void *key, void *value)
1250 {
1251         struct htab_elem *l;
1252         void __percpu *pptr;
1253         int ret = -ENOENT;
1254         int cpu, off = 0;
1255         u32 size;
1256
1257         /* per_cpu areas are zero-filled and bpf programs can only
1258          * access 'value_size' of them, so copying rounded areas
1259          * will not leak any kernel data
1260          */
1261         size = round_up(map->value_size, 8);
1262         rcu_read_lock();
1263         l = __htab_map_lookup_elem(map, key);
1264         if (!l)
1265                 goto out;
1266         /* We do not mark LRU map element here in order to not mess up
1267          * eviction heuristics when user space does a map walk.
1268          */
1269         pptr = htab_elem_get_ptr(l, map->key_size);
1270         for_each_possible_cpu(cpu) {
1271                 bpf_long_memcpy(value + off,
1272                                 per_cpu_ptr(pptr, cpu), size);
1273                 off += size;
1274         }
1275         ret = 0;
1276 out:
1277         rcu_read_unlock();
1278         return ret;
1279 }
1280
1281 int bpf_percpu_hash_update(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
1282                            u64 map_flags)
1283 {
1284         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
1285         int ret;
1286
1287         rcu_read_lock();
1288         if (htab_is_lru(htab))
1289                 ret = __htab_lru_percpu_map_update_elem(map, key, value,
1290                                                         map_flags, true);
1291         else
1292                 ret = __htab_percpu_map_update_elem(map, key, value, map_flags,
1293                                                     true);
1294         rcu_read_unlock();
1295
1296         return ret;
1297 }
1298
1299 const struct bpf_map_ops htab_percpu_map_ops = {
1300         .map_alloc_check = htab_map_alloc_check,
1301         .map_alloc = htab_map_alloc,
1302         .map_free = htab_map_free,
1303         .map_get_next_key = htab_map_get_next_key,
1304         .map_lookup_elem = htab_percpu_map_lookup_elem,
1305         .map_update_elem = htab_percpu_map_update_elem,
1306         .map_delete_elem = htab_map_delete_elem,
1307 };
1308
1309 const struct bpf_map_ops htab_lru_percpu_map_ops = {
1310         .map_alloc_check = htab_map_alloc_check,
1311         .map_alloc = htab_map_alloc,
1312         .map_free = htab_map_free,
1313         .map_get_next_key = htab_map_get_next_key,
1314         .map_lookup_elem = htab_lru_percpu_map_lookup_elem,
1315         .map_update_elem = htab_lru_percpu_map_update_elem,
1316         .map_delete_elem = htab_lru_map_delete_elem,
1317 };
1318
1319 static int fd_htab_map_alloc_check(union bpf_attr *attr)
1320 {
1321         if (attr->value_size != sizeof(u32))
1322                 return -EINVAL;
1323         return htab_map_alloc_check(attr);
1324 }
1325
1326 static void fd_htab_map_free(struct bpf_map *map)
1327 {
1328         struct bpf_htab *htab = container_of(map, struct bpf_htab, map);
1329         struct hlist_nulls_node *n;
1330         struct hlist_nulls_head *head;
1331         struct htab_elem *l;
1332         int i;
1333
1334         for (i = 0; i < htab->n_buckets; i++) {
1335                 head = select_bucket(htab, i);
1336
1337                 hlist_nulls_for_each_entry_safe(l, n, head, hash_node) {
1338                         void *ptr = fd_htab_map_get_ptr(map, l);
1339
1340                         map->ops->map_fd_put_ptr(ptr);
1341                 }
1342         }
1343
1344         htab_map_free(map);
1345 }
1346
1347 /* only called from syscall */
1348 int bpf_fd_htab_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key, u32 *value)
1349 {
1350         void **ptr;
1351         int ret = 0;
1352
1353         if (!map->ops->map_fd_sys_lookup_elem)
1354                 return -ENOTSUPP;
1355
1356         rcu_read_lock();
1357         ptr = htab_map_lookup_elem(map, key);
1358         if (ptr)
1359                 *value = map->ops->map_fd_sys_lookup_elem(READ_ONCE(*ptr));
1360         else
1361                 ret = -ENOENT;
1362         rcu_read_unlock();
1363
1364         return ret;
1365 }
1366
1367 /* only called from syscall */
1368 int bpf_fd_htab_map_update_elem(struct bpf_map *map, struct file *map_file,
1369                                 void *key, void *value, u64 map_flags)
1370 {
1371         void *ptr;
1372         int ret;
1373         u32 ufd = *(u32 *)value;
1374
1375         ptr = map->ops->map_fd_get_ptr(map, map_file, ufd);
1376         if (IS_ERR(ptr))
1377                 return PTR_ERR(ptr);
1378
1379         ret = htab_map_update_elem(map, key, &ptr, map_flags);
1380         if (ret)
1381                 map->ops->map_fd_put_ptr(ptr);
1382
1383         return ret;
1384 }
1385
1386 static struct bpf_map *htab_of_map_alloc(union bpf_attr *attr)
1387 {
1388         struct bpf_map *map, *inner_map_meta;
1389
1390         inner_map_meta = bpf_map_meta_alloc(attr->inner_map_fd);
1391         if (IS_ERR(inner_map_meta))
1392                 return inner_map_meta;
1393
1394         map = htab_map_alloc(attr);
1395         if (IS_ERR(map)) {
1396                 bpf_map_meta_free(inner_map_meta);
1397                 return map;
1398         }
1399
1400         map->inner_map_meta = inner_map_meta;
1401
1402         return map;
1403 }
1404
1405 static void *htab_of_map_lookup_elem(struct bpf_map *map, void *key)
1406 {
1407         struct bpf_map **inner_map  = htab_map_lookup_elem(map, key);
1408
1409         if (!inner_map)
1410                 return NULL;
1411
1412         return READ_ONCE(*inner_map);
1413 }
1414
1415 static u32 htab_of_map_gen_lookup(struct bpf_map *map,
1416                                   struct bpf_insn *insn_buf)
1417 {
1418         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
1419         const int ret = BPF_REG_0;
1420
1421         BUILD_BUG_ON(!__same_type(&__htab_map_lookup_elem,
1422                      (void *(*)(struct bpf_map *map, void *key))NULL));
1423         *insn++ = BPF_EMIT_CALL(BPF_CAST_CALL(__htab_map_lookup_elem));
1424         *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, ret, 0, 2);
1425         *insn++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, ret,
1426                                 offsetof(struct htab_elem, key) +
1427                                 round_up(map->key_size, 8));
1428         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_DW, ret, ret, 0);
1429
1430         return insn - insn_buf;
1431 }
1432
1433 static void htab_of_map_free(struct bpf_map *map)
1434 {
1435         bpf_map_meta_free(map->inner_map_meta);
1436         fd_htab_map_free(map);
1437 }
1438
1439 const struct bpf_map_ops htab_of_maps_map_ops = {
1440         .map_alloc_check = fd_htab_map_alloc_check,
1441         .map_alloc = htab_of_map_alloc,
1442         .map_free = htab_of_map_free,
1443         .map_get_next_key = htab_map_get_next_key,
1444         .map_lookup_elem = htab_of_map_lookup_elem,
1445         .map_delete_elem = htab_map_delete_elem,
1446         .map_fd_get_ptr = bpf_map_fd_get_ptr,
1447         .map_fd_put_ptr = bpf_map_fd_put_ptr,
1448         .map_fd_sys_lookup_elem = bpf_map_fd_sys_lookup_elem,
1449         .map_gen_lookup = htab_of_map_gen_lookup,
1450         .map_check_btf = map_check_no_btf,
1451 };