tools/lib/bpf/bpf.c

   1 // SPDX-License-Identifier: (LGPL-2.1 OR BSD-2-Clause)
   2
   3 /*
   4  * common eBPF ELF operations.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2013-2015 Alexei Starovoitov <[email protected]>
   7  * Copyright (C) 2015 Wang Nan <[email protected]>
   8  * Copyright (C) 2015 Huawei Inc.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation;
  13  * version 2.1 of the License (not later!)
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with this program; if not,  see <http://www.gnu.org/licenses>
  22  */
  23
  24 #include <stdlib.h>
  25 #include <string.h>
  26 #include <memory.h>
  27 #include <unistd.h>
  28 #include <asm/unistd.h>
  29 #include <errno.h>
  30 #include <linux/bpf.h>
  31 #include <linux/filter.h>
  32 #include <linux/kernel.h>
  33 #include <limits.h>
  34 #include <sys/resource.h>
  35 #include "bpf.h"
  36 #include "libbpf.h"
  37 #include "libbpf_internal.h"
  38
  39 /*
  40  * When building perf, unistd.h is overridden. __NR_bpf is
  41  * required to be defined explicitly.
  42  */
  43 #ifndef __NR_bpf
  44 # if defined(__i386__)
  45 #  define __NR_bpf 357
  46 # elif defined(__x86_64__)
  47 #  define __NR_bpf 321
  48 # elif defined(__aarch64__)
  49 #  define __NR_bpf 280
  50 # elif defined(__sparc__)
  51 #  define __NR_bpf 349
  52 # elif defined(__s390__)
  53 #  define __NR_bpf 351
  54 # elif defined(__arc__)
  55 #  define __NR_bpf 280
  56 # elif defined(__mips__) && defined(_ABIO32)
  57 #  define __NR_bpf 4355
  58 # elif defined(__mips__) && defined(_ABIN32)
  59 #  define __NR_bpf 6319
  60 # elif defined(__mips__) && defined(_ABI64)
  61 #  define __NR_bpf 5315
  62 # else
  63 #  error __NR_bpf not defined. libbpf does not support your arch.
  64 # endif
  65 #endif
  66
  67 static inline __u64 ptr_to_u64(const void *ptr)
  68 {
  69         return (__u64) (unsigned long) ptr;
  70 }
  71
  72 static inline int sys_bpf(enum bpf_cmd cmd, union bpf_attr *attr,
  73                           unsigned int size)
  74 {
  75         return syscall(__NR_bpf, cmd, attr, size);
  76 }
  77
  78 static inline int sys_bpf_fd(enum bpf_cmd cmd, union bpf_attr *attr,
  79                              unsigned int size)
  80 {
  81         int fd;
  82
  83         fd = sys_bpf(cmd, attr, size);
  84         return ensure_good_fd(fd);
  85 }
  86
  87 #define PROG_LOAD_ATTEMPTS 5
  88
  89 static inline int sys_bpf_prog_load(union bpf_attr *attr, unsigned int size, int attempts)
  90 {
  91         int fd;
  92
  93         do {
  94                 fd = sys_bpf_fd(BPF_PROG_LOAD, attr, size);
  95         } while (fd < 0 && errno == EAGAIN && --attempts > 0);
  96
  97         return fd;
  98 }
  99
 100 /* Probe whether kernel switched from memlock-based (RLIMIT_MEMLOCK) to
 101  * memcg-based memory accounting for BPF maps and progs. This was done in [0].
 102  * We use the support for bpf_ktime_get_coarse_ns() helper, which was added in
 103  * the same 5.11 Linux release ([1]), to detect memcg-based accounting for BPF.
 104  *
 105  *   [0] https://lore.kernel.org/bpf/[email protected]/
 106  *   [1] d05512618056 ("bpf: Add bpf_ktime_get_coarse_ns helper")
 107  */
 108 int probe_memcg_account(void)
 109 {
 110         const size_t prog_load_attr_sz = offsetofend(union bpf_attr, attach_btf_obj_fd);
 111         struct bpf_insn insns[] = {
 112                 BPF_EMIT_CALL(BPF_FUNC_ktime_get_coarse_ns),
 113                 BPF_EXIT_INSN(),
 114         };
 115         size_t insn_cnt = ARRAY_SIZE(insns);
 116         union bpf_attr attr;
 117         int prog_fd;
 118
 119         /* attempt loading freplace trying to use custom BTF */
 120         memset(&attr, 0, prog_load_attr_sz);
 121         attr.prog_type = BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER;
 122         attr.insns = ptr_to_u64(insns);
 123         attr.insn_cnt = insn_cnt;
 124         attr.license = ptr_to_u64("GPL");
 125
 126         prog_fd = sys_bpf_fd(BPF_PROG_LOAD, &attr, prog_load_attr_sz);
 127         if (prog_fd >= 0) {
 128                 close(prog_fd);
 129                 return 1;
 130         }
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static bool memlock_bumped;
 135 static rlim_t memlock_rlim = RLIM_INFINITY;
 136
 137 int libbpf_set_memlock_rlim(size_t memlock_bytes)
 138 {
 139         if (memlock_bumped)
 140                 return libbpf_err(-EBUSY);
 141
 142         memlock_rlim = memlock_bytes;
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 int bump_rlimit_memlock(void)
 147 {
 148         struct rlimit rlim;
 149
 150         /* if kernel supports memcg-based accounting, skip bumping RLIMIT_MEMLOCK */
 151         if (memlock_bumped || kernel_supports(NULL, FEAT_MEMCG_ACCOUNT))
 152                 return 0;
 153
 154         memlock_bumped = true;
 155
 156         /* zero memlock_rlim_max disables auto-bumping RLIMIT_MEMLOCK */
 157         if (memlock_rlim == 0)
 158                 return 0;
 159
 160         rlim.rlim_cur = rlim.rlim_max = memlock_rlim;
 161         if (setrlimit(RLIMIT_MEMLOCK, &rlim))
 162                 return -errno;
 163
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 int bpf_map_create(enum bpf_map_type map_type,
 168                    const char *map_name,
 169                    __u32 key_size,
 170                    __u32 value_size,
 171                    __u32 max_entries,
 172                    const struct bpf_map_create_opts *opts)
 173 {
 174         const size_t attr_sz = offsetofend(union bpf_attr, map_extra);
 175         union bpf_attr attr;
 176         int fd;
 177
 178         bump_rlimit_memlock();
 179
 180         memset(&attr, 0, attr_sz);
 181
 182         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_map_create_opts))
 183                 return libbpf_err(-EINVAL);
 184
 185         attr.map_type = map_type;
 186         if (map_name)
 187                 libbpf_strlcpy(attr.map_name, map_name, sizeof(attr.map_name));
 188         attr.key_size = key_size;
 189         attr.value_size = value_size;
 190         attr.max_entries = max_entries;
 191
 192         attr.btf_fd = OPTS_GET(opts, btf_fd, 0);
 193         attr.btf_key_type_id = OPTS_GET(opts, btf_key_type_id, 0);
 194         attr.btf_value_type_id = OPTS_GET(opts, btf_value_type_id, 0);
 195         attr.btf_vmlinux_value_type_id = OPTS_GET(opts, btf_vmlinux_value_type_id, 0);
 196
 197         attr.inner_map_fd = OPTS_GET(opts, inner_map_fd, 0);
 198         attr.map_flags = OPTS_GET(opts, map_flags, 0);
 199         attr.map_extra = OPTS_GET(opts, map_extra, 0);
 200         attr.numa_node = OPTS_GET(opts, numa_node, 0);
 201         attr.map_ifindex = OPTS_GET(opts, map_ifindex, 0);
 202
 203         fd = sys_bpf_fd(BPF_MAP_CREATE, &attr, attr_sz);
 204         return libbpf_err_errno(fd);
 205 }
 206
 207 static void *
 208 alloc_zero_tailing_info(const void *orecord, __u32 cnt,
 209                         __u32 actual_rec_size, __u32 expected_rec_size)
 210 {
 211         __u64 info_len = (__u64)actual_rec_size * cnt;
 212         void *info, *nrecord;
 213         int i;
 214
 215         info = malloc(info_len);
 216         if (!info)
 217                 return NULL;
 218
 219         /* zero out bytes kernel does not understand */
 220         nrecord = info;
 221         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 222                 memcpy(nrecord, orecord, expected_rec_size);
 223                 memset(nrecord + expected_rec_size, 0,
 224                        actual_rec_size - expected_rec_size);
 225                 orecord += actual_rec_size;
 226                 nrecord += actual_rec_size;
 227         }
 228
 229         return info;
 230 }
 231
 232 int bpf_prog_load(enum bpf_prog_type prog_type,
 233                   const char *prog_name, const char *license,
 234                   const struct bpf_insn *insns, size_t insn_cnt,
 235                   const struct bpf_prog_load_opts *opts)
 236 {
 237         void *finfo = NULL, *linfo = NULL;
 238         const char *func_info, *line_info;
 239         __u32 log_size, log_level, attach_prog_fd, attach_btf_obj_fd;
 240         __u32 func_info_rec_size, line_info_rec_size;
 241         int fd, attempts;
 242         union bpf_attr attr;
 243         char *log_buf;
 244
 245         bump_rlimit_memlock();
 246
 247         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_prog_load_opts))
 248                 return libbpf_err(-EINVAL);
 249
 250         attempts = OPTS_GET(opts, attempts, 0);
 251         if (attempts < 0)
 252                 return libbpf_err(-EINVAL);
 253         if (attempts == 0)
 254                 attempts = PROG_LOAD_ATTEMPTS;
 255
 256         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 257
 258         attr.prog_type = prog_type;
 259         attr.expected_attach_type = OPTS_GET(opts, expected_attach_type, 0);
 260
 261         attr.prog_btf_fd = OPTS_GET(opts, prog_btf_fd, 0);
 262         attr.prog_flags = OPTS_GET(opts, prog_flags, 0);
 263         attr.prog_ifindex = OPTS_GET(opts, prog_ifindex, 0);
 264         attr.kern_version = OPTS_GET(opts, kern_version, 0);
 265
 266         if (prog_name)
 267                 libbpf_strlcpy(attr.prog_name, prog_name, sizeof(attr.prog_name));
 268         attr.license = ptr_to_u64(license);
 269
 270         if (insn_cnt > UINT_MAX)
 271                 return libbpf_err(-E2BIG);
 272
 273         attr.insns = ptr_to_u64(insns);
 274         attr.insn_cnt = (__u32)insn_cnt;
 275
 276         attach_prog_fd = OPTS_GET(opts, attach_prog_fd, 0);
 277         attach_btf_obj_fd = OPTS_GET(opts, attach_btf_obj_fd, 0);
 278
 279         if (attach_prog_fd && attach_btf_obj_fd)
 280                 return libbpf_err(-EINVAL);
 281
 282         attr.attach_btf_id = OPTS_GET(opts, attach_btf_id, 0);
 283         if (attach_prog_fd)
 284                 attr.attach_prog_fd = attach_prog_fd;
 285         else
 286                 attr.attach_btf_obj_fd = attach_btf_obj_fd;
 287
 288         log_buf = OPTS_GET(opts, log_buf, NULL);
 289         log_size = OPTS_GET(opts, log_size, 0);
 290         log_level = OPTS_GET(opts, log_level, 0);
 291
 292         if (!!log_buf != !!log_size)
 293                 return libbpf_err(-EINVAL);
 294         if (log_level > (4 | 2 | 1))
 295                 return libbpf_err(-EINVAL);
 296         if (log_level && !log_buf)
 297                 return libbpf_err(-EINVAL);
 298
 299         func_info_rec_size = OPTS_GET(opts, func_info_rec_size, 0);
 300         func_info = OPTS_GET(opts, func_info, NULL);
 301         attr.func_info_rec_size = func_info_rec_size;
 302         attr.func_info = ptr_to_u64(func_info);
 303         attr.func_info_cnt = OPTS_GET(opts, func_info_cnt, 0);
 304
 305         line_info_rec_size = OPTS_GET(opts, line_info_rec_size, 0);
 306         line_info = OPTS_GET(opts, line_info, NULL);
 307         attr.line_info_rec_size = line_info_rec_size;
 308         attr.line_info = ptr_to_u64(line_info);
 309         attr.line_info_cnt = OPTS_GET(opts, line_info_cnt, 0);
 310
 311         attr.fd_array = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, fd_array, NULL));
 312
 313         if (log_level) {
 314                 attr.log_buf = ptr_to_u64(log_buf);
 315                 attr.log_size = log_size;
 316                 attr.log_level = log_level;
 317         }
 318
 319         fd = sys_bpf_prog_load(&attr, sizeof(attr), attempts);
 320         if (fd >= 0)
 321                 return fd;
 322
 323         /* After bpf_prog_load, the kernel may modify certain attributes
 324          * to give user space a hint how to deal with loading failure.
 325          * Check to see whether we can make some changes and load again.
 326          */
 327         while (errno == E2BIG && (!finfo || !linfo)) {
 328                 if (!finfo && attr.func_info_cnt &&
 329                     attr.func_info_rec_size < func_info_rec_size) {
 330                         /* try with corrected func info records */
 331                         finfo = alloc_zero_tailing_info(func_info,
 332                                                         attr.func_info_cnt,
 333                                                         func_info_rec_size,
 334                                                         attr.func_info_rec_size);
 335                         if (!finfo) {
 336                                 errno = E2BIG;
 337                                 goto done;
 338                         }
 339
 340                         attr.func_info = ptr_to_u64(finfo);
 341                         attr.func_info_rec_size = func_info_rec_size;
 342                 } else if (!linfo && attr.line_info_cnt &&
 343                            attr.line_info_rec_size < line_info_rec_size) {
 344                         linfo = alloc_zero_tailing_info(line_info,
 345                                                         attr.line_info_cnt,
 346                                                         line_info_rec_size,
 347                                                         attr.line_info_rec_size);
 348                         if (!linfo) {
 349                                 errno = E2BIG;
 350                                 goto done;
 351                         }
 352
 353                         attr.line_info = ptr_to_u64(linfo);
 354                         attr.line_info_rec_size = line_info_rec_size;
 355                 } else {
 356                         break;
 357                 }
 358
 359                 fd = sys_bpf_prog_load(&attr, sizeof(attr), attempts);
 360                 if (fd >= 0)
 361                         goto done;
 362         }
 363
 364         if (log_level == 0 && log_buf) {
 365                 /* log_level == 0 with non-NULL log_buf requires retrying on error
 366                  * with log_level == 1 and log_buf/log_buf_size set, to get details of
 367                  * failure
 368                  */
 369                 attr.log_buf = ptr_to_u64(log_buf);
 370                 attr.log_size = log_size;
 371                 attr.log_level = 1;
 372
 373                 fd = sys_bpf_prog_load(&attr, sizeof(attr), attempts);
 374         }
 375 done:
 376         /* free() doesn't affect errno, so we don't need to restore it */
 377         free(finfo);
 378         free(linfo);
 379         return libbpf_err_errno(fd);
 380 }
 381
 382 int bpf_map_update_elem(int fd, const void *key, const void *value,
 383                         __u64 flags)
 384 {
 385         union bpf_attr attr;
 386         int ret;
 387
 388         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 389         attr.map_fd = fd;
 390         attr.key = ptr_to_u64(key);
 391         attr.value = ptr_to_u64(value);
 392         attr.flags = flags;
 393
 394         ret = sys_bpf(BPF_MAP_UPDATE_ELEM, &attr, sizeof(attr));
 395         return libbpf_err_errno(ret);
 396 }
 397
 398 int bpf_map_lookup_elem(int fd, const void *key, void *value)
 399 {
 400         union bpf_attr attr;
 401         int ret;
 402
 403         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 404         attr.map_fd = fd;
 405         attr.key = ptr_to_u64(key);
 406         attr.value = ptr_to_u64(value);
 407
 408         ret = sys_bpf(BPF_MAP_LOOKUP_ELEM, &attr, sizeof(attr));
 409         return libbpf_err_errno(ret);
 410 }
 411
 412 int bpf_map_lookup_elem_flags(int fd, const void *key, void *value, __u64 flags)
 413 {
 414         union bpf_attr attr;
 415         int ret;
 416
 417         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 418         attr.map_fd = fd;
 419         attr.key = ptr_to_u64(key);
 420         attr.value = ptr_to_u64(value);
 421         attr.flags = flags;
 422
 423         ret = sys_bpf(BPF_MAP_LOOKUP_ELEM, &attr, sizeof(attr));
 424         return libbpf_err_errno(ret);
 425 }
 426
 427 int bpf_map_lookup_and_delete_elem(int fd, const void *key, void *value)
 428 {
 429         union bpf_attr attr;
 430         int ret;
 431
 432         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 433         attr.map_fd = fd;
 434         attr.key = ptr_to_u64(key);
 435         attr.value = ptr_to_u64(value);
 436
 437         ret = sys_bpf(BPF_MAP_LOOKUP_AND_DELETE_ELEM, &attr, sizeof(attr));
 438         return libbpf_err_errno(ret);
 439 }
 440
 441 int bpf_map_lookup_and_delete_elem_flags(int fd, const void *key, void *value, __u64 flags)
 442 {
 443         union bpf_attr attr;
 444         int ret;
 445
 446         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 447         attr.map_fd = fd;
 448         attr.key = ptr_to_u64(key);
 449         attr.value = ptr_to_u64(value);
 450         attr.flags = flags;
 451
 452         ret = sys_bpf(BPF_MAP_LOOKUP_AND_DELETE_ELEM, &attr, sizeof(attr));
 453         return libbpf_err_errno(ret);
 454 }
 455
 456 int bpf_map_delete_elem(int fd, const void *key)
 457 {
 458         union bpf_attr attr;
 459         int ret;
 460
 461         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 462         attr.map_fd = fd;
 463         attr.key = ptr_to_u64(key);
 464
 465         ret = sys_bpf(BPF_MAP_DELETE_ELEM, &attr, sizeof(attr));
 466         return libbpf_err_errno(ret);
 467 }
 468
 469 int bpf_map_delete_elem_flags(int fd, const void *key, __u64 flags)
 470 {
 471         union bpf_attr attr;
 472         int ret;
 473
 474         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 475         attr.map_fd = fd;
 476         attr.key = ptr_to_u64(key);
 477         attr.flags = flags;
 478
 479         ret = sys_bpf(BPF_MAP_DELETE_ELEM, &attr, sizeof(attr));
 480         return libbpf_err_errno(ret);
 481 }
 482
 483 int bpf_map_get_next_key(int fd, const void *key, void *next_key)
 484 {
 485         union bpf_attr attr;
 486         int ret;
 487
 488         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 489         attr.map_fd = fd;
 490         attr.key = ptr_to_u64(key);
 491         attr.next_key = ptr_to_u64(next_key);
 492
 493         ret = sys_bpf(BPF_MAP_GET_NEXT_KEY, &attr, sizeof(attr));
 494         return libbpf_err_errno(ret);
 495 }
 496
 497 int bpf_map_freeze(int fd)
 498 {
 499         union bpf_attr attr;
 500         int ret;
 501
 502         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 503         attr.map_fd = fd;
 504
 505         ret = sys_bpf(BPF_MAP_FREEZE, &attr, sizeof(attr));
 506         return libbpf_err_errno(ret);
 507 }
 508
 509 static int bpf_map_batch_common(int cmd, int fd, void  *in_batch,
 510                                 void *out_batch, void *keys, void *values,
 511                                 __u32 *count,
 512                                 const struct bpf_map_batch_opts *opts)
 513 {
 514         union bpf_attr attr;
 515         int ret;
 516
 517         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_map_batch_opts))
 518                 return libbpf_err(-EINVAL);
 519
 520         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 521         attr.batch.map_fd = fd;
 522         attr.batch.in_batch = ptr_to_u64(in_batch);
 523         attr.batch.out_batch = ptr_to_u64(out_batch);
 524         attr.batch.keys = ptr_to_u64(keys);
 525         attr.batch.values = ptr_to_u64(values);
 526         attr.batch.count = *count;
 527         attr.batch.elem_flags  = OPTS_GET(opts, elem_flags, 0);
 528         attr.batch.flags = OPTS_GET(opts, flags, 0);
 529
 530         ret = sys_bpf(cmd, &attr, sizeof(attr));
 531         *count = attr.batch.count;
 532
 533         return libbpf_err_errno(ret);
 534 }
 535
 536 int bpf_map_delete_batch(int fd, const void *keys, __u32 *count,
 537                          const struct bpf_map_batch_opts *opts)
 538 {
 539         return bpf_map_batch_common(BPF_MAP_DELETE_BATCH, fd, NULL,
 540                                     NULL, (void *)keys, NULL, count, opts);
 541 }
 542
 543 int bpf_map_lookup_batch(int fd, void *in_batch, void *out_batch, void *keys,
 544                          void *values, __u32 *count,
 545                          const struct bpf_map_batch_opts *opts)
 546 {
 547         return bpf_map_batch_common(BPF_MAP_LOOKUP_BATCH, fd, in_batch,
 548                                     out_batch, keys, values, count, opts);
 549 }
 550
 551 int bpf_map_lookup_and_delete_batch(int fd, void *in_batch, void *out_batch,
 552                                     void *keys, void *values, __u32 *count,
 553                                     const struct bpf_map_batch_opts *opts)
 554 {
 555         return bpf_map_batch_common(BPF_MAP_LOOKUP_AND_DELETE_BATCH,
 556                                     fd, in_batch, out_batch, keys, values,
 557                                     count, opts);
 558 }
 559
 560 int bpf_map_update_batch(int fd, const void *keys, const void *values, __u32 *count,
 561                          const struct bpf_map_batch_opts *opts)
 562 {
 563         return bpf_map_batch_common(BPF_MAP_UPDATE_BATCH, fd, NULL, NULL,
 564                                     (void *)keys, (void *)values, count, opts);
 565 }
 566
 567 int bpf_obj_pin(int fd, const char *pathname)
 568 {
 569         union bpf_attr attr;
 570         int ret;
 571
 572         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 573         attr.pathname = ptr_to_u64((void *)pathname);
 574         attr.bpf_fd = fd;
 575
 576         ret = sys_bpf(BPF_OBJ_PIN, &attr, sizeof(attr));
 577         return libbpf_err_errno(ret);
 578 }
 579
 580 int bpf_obj_get(const char *pathname)
 581 {
 582         union bpf_attr attr;
 583         int fd;
 584
 585         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 586         attr.pathname = ptr_to_u64((void *)pathname);
 587
 588         fd = sys_bpf_fd(BPF_OBJ_GET, &attr, sizeof(attr));
 589         return libbpf_err_errno(fd);
 590 }
 591
 592 int bpf_prog_attach(int prog_fd, int target_fd, enum bpf_attach_type type,
 593                     unsigned int flags)
 594 {
 595         DECLARE_LIBBPF_OPTS(bpf_prog_attach_opts, opts,
 596                 .flags = flags,
 597         );
 598
 599         return bpf_prog_attach_opts(prog_fd, target_fd, type, &opts);
 600 }
 601
 602 int bpf_prog_attach_opts(int prog_fd, int target_fd,
 603                           enum bpf_attach_type type,
 604                           const struct bpf_prog_attach_opts *opts)
 605 {
 606         union bpf_attr attr;
 607         int ret;
 608
 609         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_prog_attach_opts))
 610                 return libbpf_err(-EINVAL);
 611
 612         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 613         attr.target_fd     = target_fd;
 614         attr.attach_bpf_fd = prog_fd;
 615         attr.attach_type   = type;
 616         attr.attach_flags  = OPTS_GET(opts, flags, 0);
 617         attr.replace_bpf_fd = OPTS_GET(opts, replace_prog_fd, 0);
 618
 619         ret = sys_bpf(BPF_PROG_ATTACH, &attr, sizeof(attr));
 620         return libbpf_err_errno(ret);
 621 }
 622
 623 __attribute__((alias("bpf_prog_attach_opts")))
 624 int bpf_prog_attach_xattr(int prog_fd, int target_fd,
 625                           enum bpf_attach_type type,
 626                           const struct bpf_prog_attach_opts *opts);
 627
 628 int bpf_prog_detach(int target_fd, enum bpf_attach_type type)
 629 {
 630         union bpf_attr attr;
 631         int ret;
 632
 633         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 634         attr.target_fd   = target_fd;
 635         attr.attach_type = type;
 636
 637         ret = sys_bpf(BPF_PROG_DETACH, &attr, sizeof(attr));
 638         return libbpf_err_errno(ret);
 639 }
 640
 641 int bpf_prog_detach2(int prog_fd, int target_fd, enum bpf_attach_type type)
 642 {
 643         union bpf_attr attr;
 644         int ret;
 645
 646         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 647         attr.target_fd   = target_fd;
 648         attr.attach_bpf_fd = prog_fd;
 649         attr.attach_type = type;
 650
 651         ret = sys_bpf(BPF_PROG_DETACH, &attr, sizeof(attr));
 652         return libbpf_err_errno(ret);
 653 }
 654
 655 int bpf_link_create(int prog_fd, int target_fd,
 656                     enum bpf_attach_type attach_type,
 657                     const struct bpf_link_create_opts *opts)
 658 {
 659         __u32 target_btf_id, iter_info_len;
 660         union bpf_attr attr;
 661         int fd, err;
 662
 663         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_link_create_opts))
 664                 return libbpf_err(-EINVAL);
 665
 666         iter_info_len = OPTS_GET(opts, iter_info_len, 0);
 667         target_btf_id = OPTS_GET(opts, target_btf_id, 0);
 668
 669         /* validate we don't have unexpected combinations of non-zero fields */
 670         if (iter_info_len || target_btf_id) {
 671                 if (iter_info_len && target_btf_id)
 672                         return libbpf_err(-EINVAL);
 673                 if (!OPTS_ZEROED(opts, target_btf_id))
 674                         return libbpf_err(-EINVAL);
 675         }
 676
 677         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 678         attr.link_create.prog_fd = prog_fd;
 679         attr.link_create.target_fd = target_fd;
 680         attr.link_create.attach_type = attach_type;
 681         attr.link_create.flags = OPTS_GET(opts, flags, 0);
 682
 683         if (target_btf_id) {
 684                 attr.link_create.target_btf_id = target_btf_id;
 685                 goto proceed;
 686         }
 687
 688         switch (attach_type) {
 689         case BPF_TRACE_ITER:
 690                 attr.link_create.iter_info = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, iter_info, (void *)0));
 691                 attr.link_create.iter_info_len = iter_info_len;
 692                 break;
 693         case BPF_PERF_EVENT:
 694                 attr.link_create.perf_event.bpf_cookie = OPTS_GET(opts, perf_event.bpf_cookie, 0);
 695                 if (!OPTS_ZEROED(opts, perf_event))
 696                         return libbpf_err(-EINVAL);
 697                 break;
 698         case BPF_TRACE_KPROBE_MULTI:
 699                 attr.link_create.kprobe_multi.flags = OPTS_GET(opts, kprobe_multi.flags, 0);
 700                 attr.link_create.kprobe_multi.cnt = OPTS_GET(opts, kprobe_multi.cnt, 0);
 701                 attr.link_create.kprobe_multi.syms = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, kprobe_multi.syms, 0));
 702                 attr.link_create.kprobe_multi.addrs = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, kprobe_multi.addrs, 0));
 703                 attr.link_create.kprobe_multi.cookies = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, kprobe_multi.cookies, 0));
 704                 if (!OPTS_ZEROED(opts, kprobe_multi))
 705                         return libbpf_err(-EINVAL);
 706                 break;
 707         case BPF_TRACE_FENTRY:
 708         case BPF_TRACE_FEXIT:
 709         case BPF_MODIFY_RETURN:
 710         case BPF_LSM_MAC:
 711                 attr.link_create.tracing.cookie = OPTS_GET(opts, tracing.cookie, 0);
 712                 if (!OPTS_ZEROED(opts, tracing))
 713                         return libbpf_err(-EINVAL);
 714                 break;
 715         default:
 716                 if (!OPTS_ZEROED(opts, flags))
 717                         return libbpf_err(-EINVAL);
 718                 break;
 719         }
 720 proceed:
 721         fd = sys_bpf_fd(BPF_LINK_CREATE, &attr, sizeof(attr));
 722         if (fd >= 0)
 723                 return fd;
 724         /* we'll get EINVAL if LINK_CREATE doesn't support attaching fentry
 725          * and other similar programs
 726          */
 727         err = -errno;
 728         if (err != -EINVAL)
 729                 return libbpf_err(err);
 730
 731         /* if user used features not supported by
 732          * BPF_RAW_TRACEPOINT_OPEN command, then just give up immediately
 733          */
 734         if (attr.link_create.target_fd || attr.link_create.target_btf_id)
 735                 return libbpf_err(err);
 736         if (!OPTS_ZEROED(opts, sz))
 737                 return libbpf_err(err);
 738
 739         /* otherwise, for few select kinds of programs that can be
 740          * attached using BPF_RAW_TRACEPOINT_OPEN command, try that as
 741          * a fallback for older kernels
 742          */
 743         switch (attach_type) {
 744         case BPF_TRACE_RAW_TP:
 745         case BPF_LSM_MAC:
 746         case BPF_TRACE_FENTRY:
 747         case BPF_TRACE_FEXIT:
 748         case BPF_MODIFY_RETURN:
 749                 return bpf_raw_tracepoint_open(NULL, prog_fd);
 750         default:
 751                 return libbpf_err(err);
 752         }
 753 }
 754
 755 int bpf_link_detach(int link_fd)
 756 {
 757         union bpf_attr attr;
 758         int ret;
 759
 760         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 761         attr.link_detach.link_fd = link_fd;
 762
 763         ret = sys_bpf(BPF_LINK_DETACH, &attr, sizeof(attr));
 764         return libbpf_err_errno(ret);
 765 }
 766
 767 int bpf_link_update(int link_fd, int new_prog_fd,
 768                     const struct bpf_link_update_opts *opts)
 769 {
 770         union bpf_attr attr;
 771         int ret;
 772
 773         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_link_update_opts))
 774                 return libbpf_err(-EINVAL);
 775
 776         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 777         attr.link_update.link_fd = link_fd;
 778         attr.link_update.new_prog_fd = new_prog_fd;
 779         attr.link_update.flags = OPTS_GET(opts, flags, 0);
 780         attr.link_update.old_prog_fd = OPTS_GET(opts, old_prog_fd, 0);
 781
 782         ret = sys_bpf(BPF_LINK_UPDATE, &attr, sizeof(attr));
 783         return libbpf_err_errno(ret);
 784 }
 785
 786 int bpf_iter_create(int link_fd)
 787 {
 788         union bpf_attr attr;
 789         int fd;
 790
 791         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 792         attr.iter_create.link_fd = link_fd;
 793
 794         fd = sys_bpf_fd(BPF_ITER_CREATE, &attr, sizeof(attr));
 795         return libbpf_err_errno(fd);
 796 }
 797
 798 int bpf_prog_query_opts(int target_fd,
 799                         enum bpf_attach_type type,
 800                         struct bpf_prog_query_opts *opts)
 801 {
 802         union bpf_attr attr;
 803         int ret;
 804
 805         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_prog_query_opts))
 806                 return libbpf_err(-EINVAL);
 807
 808         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 809
 810         attr.query.target_fd    = target_fd;
 811         attr.query.attach_type  = type;
 812         attr.query.query_flags  = OPTS_GET(opts, query_flags, 0);
 813         attr.query.prog_cnt     = OPTS_GET(opts, prog_cnt, 0);
 814         attr.query.prog_ids     = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, prog_ids, NULL));
 815         attr.query.prog_attach_flags = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, prog_attach_flags, NULL));
 816
 817         ret = sys_bpf(BPF_PROG_QUERY, &attr, sizeof(attr));
 818
 819         OPTS_SET(opts, attach_flags, attr.query.attach_flags);
 820         OPTS_SET(opts, prog_cnt, attr.query.prog_cnt);
 821
 822         return libbpf_err_errno(ret);
 823 }
 824
 825 int bpf_prog_query(int target_fd, enum bpf_attach_type type, __u32 query_flags,
 826                    __u32 *attach_flags, __u32 *prog_ids, __u32 *prog_cnt)
 827 {
 828         LIBBPF_OPTS(bpf_prog_query_opts, opts);
 829         int ret;
 830
 831         opts.query_flags = query_flags;
 832         opts.prog_ids = prog_ids;
 833         opts.prog_cnt = *prog_cnt;
 834
 835         ret = bpf_prog_query_opts(target_fd, type, &opts);
 836
 837         if (attach_flags)
 838                 *attach_flags = opts.attach_flags;
 839         *prog_cnt = opts.prog_cnt;
 840
 841         return libbpf_err_errno(ret);
 842 }
 843
 844 int bpf_prog_test_run_opts(int prog_fd, struct bpf_test_run_opts *opts)
 845 {
 846         union bpf_attr attr;
 847         int ret;
 848
 849         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_test_run_opts))
 850                 return libbpf_err(-EINVAL);
 851
 852         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 853         attr.test.prog_fd = prog_fd;
 854         attr.test.batch_size = OPTS_GET(opts, batch_size, 0);
 855         attr.test.cpu = OPTS_GET(opts, cpu, 0);
 856         attr.test.flags = OPTS_GET(opts, flags, 0);
 857         attr.test.repeat = OPTS_GET(opts, repeat, 0);
 858         attr.test.duration = OPTS_GET(opts, duration, 0);
 859         attr.test.ctx_size_in = OPTS_GET(opts, ctx_size_in, 0);
 860         attr.test.ctx_size_out = OPTS_GET(opts, ctx_size_out, 0);
 861         attr.test.data_size_in = OPTS_GET(opts, data_size_in, 0);
 862         attr.test.data_size_out = OPTS_GET(opts, data_size_out, 0);
 863         attr.test.ctx_in = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, ctx_in, NULL));
 864         attr.test.ctx_out = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, ctx_out, NULL));
 865         attr.test.data_in = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, data_in, NULL));
 866         attr.test.data_out = ptr_to_u64(OPTS_GET(opts, data_out, NULL));
 867
 868         ret = sys_bpf(BPF_PROG_TEST_RUN, &attr, sizeof(attr));
 869
 870         OPTS_SET(opts, data_size_out, attr.test.data_size_out);
 871         OPTS_SET(opts, ctx_size_out, attr.test.ctx_size_out);
 872         OPTS_SET(opts, duration, attr.test.duration);
 873         OPTS_SET(opts, retval, attr.test.retval);
 874
 875         return libbpf_err_errno(ret);
 876 }
 877
 878 static int bpf_obj_get_next_id(__u32 start_id, __u32 *next_id, int cmd)
 879 {
 880         union bpf_attr attr;
 881         int err;
 882
 883         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 884         attr.start_id = start_id;
 885
 886         err = sys_bpf(cmd, &attr, sizeof(attr));
 887         if (!err)
 888                 *next_id = attr.next_id;
 889
 890         return libbpf_err_errno(err);
 891 }
 892
 893 int bpf_prog_get_next_id(__u32 start_id, __u32 *next_id)
 894 {
 895         return bpf_obj_get_next_id(start_id, next_id, BPF_PROG_GET_NEXT_ID);
 896 }
 897
 898 int bpf_map_get_next_id(__u32 start_id, __u32 *next_id)
 899 {
 900         return bpf_obj_get_next_id(start_id, next_id, BPF_MAP_GET_NEXT_ID);
 901 }
 902
 903 int bpf_btf_get_next_id(__u32 start_id, __u32 *next_id)
 904 {
 905         return bpf_obj_get_next_id(start_id, next_id, BPF_BTF_GET_NEXT_ID);
 906 }
 907
 908 int bpf_link_get_next_id(__u32 start_id, __u32 *next_id)
 909 {
 910         return bpf_obj_get_next_id(start_id, next_id, BPF_LINK_GET_NEXT_ID);
 911 }
 912
 913 int bpf_prog_get_fd_by_id(__u32 id)
 914 {
 915         union bpf_attr attr;
 916         int fd;
 917
 918         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 919         attr.prog_id = id;
 920
 921         fd = sys_bpf_fd(BPF_PROG_GET_FD_BY_ID, &attr, sizeof(attr));
 922         return libbpf_err_errno(fd);
 923 }
 924
 925 int bpf_map_get_fd_by_id(__u32 id)
 926 {
 927         union bpf_attr attr;
 928         int fd;
 929
 930         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 931         attr.map_id = id;
 932
 933         fd = sys_bpf_fd(BPF_MAP_GET_FD_BY_ID, &attr, sizeof(attr));
 934         return libbpf_err_errno(fd);
 935 }
 936
 937 int bpf_btf_get_fd_by_id(__u32 id)
 938 {
 939         union bpf_attr attr;
 940         int fd;
 941
 942         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 943         attr.btf_id = id;
 944
 945         fd = sys_bpf_fd(BPF_BTF_GET_FD_BY_ID, &attr, sizeof(attr));
 946         return libbpf_err_errno(fd);
 947 }
 948
 949 int bpf_link_get_fd_by_id(__u32 id)
 950 {
 951         union bpf_attr attr;
 952         int fd;
 953
 954         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 955         attr.link_id = id;
 956
 957         fd = sys_bpf_fd(BPF_LINK_GET_FD_BY_ID, &attr, sizeof(attr));
 958         return libbpf_err_errno(fd);
 959 }
 960
 961 int bpf_obj_get_info_by_fd(int bpf_fd, void *info, __u32 *info_len)
 962 {
 963         union bpf_attr attr;
 964         int err;
 965
 966         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 967         attr.info.bpf_fd = bpf_fd;
 968         attr.info.info_len = *info_len;
 969         attr.info.info = ptr_to_u64(info);
 970
 971         err = sys_bpf(BPF_OBJ_GET_INFO_BY_FD, &attr, sizeof(attr));
 972
 973         if (!err)
 974                 *info_len = attr.info.info_len;
 975
 976         return libbpf_err_errno(err);
 977 }
 978
 979 int bpf_raw_tracepoint_open(const char *name, int prog_fd)
 980 {
 981         union bpf_attr attr;
 982         int fd;
 983
 984         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
 985         attr.raw_tracepoint.name = ptr_to_u64(name);
 986         attr.raw_tracepoint.prog_fd = prog_fd;
 987
 988         fd = sys_bpf_fd(BPF_RAW_TRACEPOINT_OPEN, &attr, sizeof(attr));
 989         return libbpf_err_errno(fd);
 990 }
 991
 992 int bpf_btf_load(const void *btf_data, size_t btf_size, const struct bpf_btf_load_opts *opts)
 993 {
 994         const size_t attr_sz = offsetofend(union bpf_attr, btf_log_level);
 995         union bpf_attr attr;
 996         char *log_buf;
 997         size_t log_size;
 998         __u32 log_level;
 999         int fd;
1000
1001         bump_rlimit_memlock();
1002
1003         memset(&attr, 0, attr_sz);
1004
1005         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_btf_load_opts))
1006                 return libbpf_err(-EINVAL);
1007
1008         log_buf = OPTS_GET(opts, log_buf, NULL);
1009         log_size = OPTS_GET(opts, log_size, 0);
1010         log_level = OPTS_GET(opts, log_level, 0);
1011
1012         if (log_size > UINT_MAX)
1013                 return libbpf_err(-EINVAL);
1014         if (log_size && !log_buf)
1015                 return libbpf_err(-EINVAL);
1016
1017         attr.btf = ptr_to_u64(btf_data);
1018         attr.btf_size = btf_size;
1019         /* log_level == 0 and log_buf != NULL means "try loading without
1020          * log_buf, but retry with log_buf and log_level=1 on error", which is
1021          * consistent across low-level and high-level BTF and program loading
1022          * APIs within libbpf and provides a sensible behavior in practice
1023          */
1024         if (log_level) {
1025                 attr.btf_log_buf = ptr_to_u64(log_buf);
1026                 attr.btf_log_size = (__u32)log_size;
1027                 attr.btf_log_level = log_level;
1028         }
1029
1030         fd = sys_bpf_fd(BPF_BTF_LOAD, &attr, attr_sz);
1031         if (fd < 0 && log_buf && log_level == 0) {
1032                 attr.btf_log_buf = ptr_to_u64(log_buf);
1033                 attr.btf_log_size = (__u32)log_size;
1034                 attr.btf_log_level = 1;
1035                 fd = sys_bpf_fd(BPF_BTF_LOAD, &attr, attr_sz);
1036         }
1037         return libbpf_err_errno(fd);
1038 }
1039
1040 int bpf_task_fd_query(int pid, int fd, __u32 flags, char *buf, __u32 *buf_len,
1041                       __u32 *prog_id, __u32 *fd_type, __u64 *probe_offset,
1042                       __u64 *probe_addr)
1043 {
1044         union bpf_attr attr = {};
1045         int err;
1046
1047         attr.task_fd_query.pid = pid;
1048         attr.task_fd_query.fd = fd;
1049         attr.task_fd_query.flags = flags;
1050         attr.task_fd_query.buf = ptr_to_u64(buf);
1051         attr.task_fd_query.buf_len = *buf_len;
1052
1053         err = sys_bpf(BPF_TASK_FD_QUERY, &attr, sizeof(attr));
1054
1055         *buf_len = attr.task_fd_query.buf_len;
1056         *prog_id = attr.task_fd_query.prog_id;
1057         *fd_type = attr.task_fd_query.fd_type;
1058         *probe_offset = attr.task_fd_query.probe_offset;
1059         *probe_addr = attr.task_fd_query.probe_addr;
1060
1061         return libbpf_err_errno(err);
1062 }
1063
1064 int bpf_enable_stats(enum bpf_stats_type type)
1065 {
1066         union bpf_attr attr;
1067         int fd;
1068
1069         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
1070         attr.enable_stats.type = type;
1071
1072         fd = sys_bpf_fd(BPF_ENABLE_STATS, &attr, sizeof(attr));
1073         return libbpf_err_errno(fd);
1074 }
1075
1076 int bpf_prog_bind_map(int prog_fd, int map_fd,
1077                       const struct bpf_prog_bind_opts *opts)
1078 {
1079         union bpf_attr attr;
1080         int ret;
1081
1082         if (!OPTS_VALID(opts, bpf_prog_bind_opts))
1083                 return libbpf_err(-EINVAL);
1084
1085         memset(&attr, 0, sizeof(attr));
1086         attr.prog_bind_map.prog_fd = prog_fd;
1087         attr.prog_bind_map.map_fd = map_fd;
1088         attr.prog_bind_map.flags = OPTS_GET(opts, flags, 0);
1089
1090         ret = sys_bpf(BPF_PROG_BIND_MAP, &attr, sizeof(attr));
1091         return libbpf_err_errno(ret);
1092 }