net/xdp/xsk.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /* XDP sockets
   3  *
   4  * AF_XDP sockets allows a channel between XDP programs and userspace
   5  * applications.
   6  * Copyright(c) 2018 Intel Corporation.
   7  *
   8  * Author(s): Björn Töpel <[email protected]>
   9  *            Magnus Karlsson <[email protected]>
  10  */
  11
  12 #define pr_fmt(fmt) "AF_XDP: %s: " fmt, __func__
  13
  14 #include <linux/if_xdp.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/sched/mm.h>
  17 #include <linux/sched/signal.h>
  18 #include <linux/sched/task.h>
  19 #include <linux/socket.h>
  20 #include <linux/file.h>
  21 #include <linux/uaccess.h>
  22 #include <linux/net.h>
  23 #include <linux/netdevice.h>
  24 #include <linux/rculist.h>
  25 #include <net/xdp_sock.h>
  26 #include <net/xdp.h>
  27
  28 #include "xsk_queue.h"
  29 #include "xdp_umem.h"
  30 #include "xsk.h"
  31
  32 #define TX_BATCH_SIZE 16
  33
  34 bool xsk_is_setup_for_bpf_map(struct xdp_sock *xs)
  35 {
  36         return READ_ONCE(xs->rx) &&  READ_ONCE(xs->umem) &&
  37                 READ_ONCE(xs->umem->fq);
  38 }
  39
  40 bool xsk_umem_has_addrs(struct xdp_umem *umem, u32 cnt)
  41 {
  42         return xskq_has_addrs(umem->fq, cnt);
  43 }
  44 EXPORT_SYMBOL(xsk_umem_has_addrs);
  45
  46 u64 *xsk_umem_peek_addr(struct xdp_umem *umem, u64 *addr)
  47 {
  48         return xskq_peek_addr(umem->fq, addr);
  49 }
  50 EXPORT_SYMBOL(xsk_umem_peek_addr);
  51
  52 void xsk_umem_discard_addr(struct xdp_umem *umem)
  53 {
  54         xskq_discard_addr(umem->fq);
  55 }
  56 EXPORT_SYMBOL(xsk_umem_discard_addr);
  57
  58 static int __xsk_rcv(struct xdp_sock *xs, struct xdp_buff *xdp, u32 len)
  59 {
  60         void *to_buf, *from_buf;
  61         u32 metalen;
  62         u64 addr;
  63         int err;
  64
  65         if (!xskq_peek_addr(xs->umem->fq, &addr) ||
  66             len > xs->umem->chunk_size_nohr - XDP_PACKET_HEADROOM) {
  67                 xs->rx_dropped++;
  68                 return -ENOSPC;
  69         }
  70
  71         addr += xs->umem->headroom;
  72
  73         if (unlikely(xdp_data_meta_unsupported(xdp))) {
  74                 from_buf = xdp->data;
  75                 metalen = 0;
  76         } else {
  77                 from_buf = xdp->data_meta;
  78                 metalen = xdp->data - xdp->data_meta;
  79         }
  80
  81         to_buf = xdp_umem_get_data(xs->umem, addr);
  82         memcpy(to_buf, from_buf, len + metalen);
  83         addr += metalen;
  84         err = xskq_produce_batch_desc(xs->rx, addr, len);
  85         if (!err) {
  86                 xskq_discard_addr(xs->umem->fq);
  87                 xdp_return_buff(xdp);
  88                 return 0;
  89         }
  90
  91         xs->rx_dropped++;
  92         return err;
  93 }
  94
  95 static int __xsk_rcv_zc(struct xdp_sock *xs, struct xdp_buff *xdp, u32 len)
  96 {
  97         int err = xskq_produce_batch_desc(xs->rx, (u64)xdp->handle, len);
  98
  99         if (err)
 100                 xs->rx_dropped++;
 101
 102         return err;
 103 }
 104
 105 int xsk_rcv(struct xdp_sock *xs, struct xdp_buff *xdp)
 106 {
 107         u32 len;
 108
 109         if (xs->dev != xdp->rxq->dev || xs->queue_id != xdp->rxq->queue_index)
 110                 return -EINVAL;
 111
 112         len = xdp->data_end - xdp->data;
 113
 114         return (xdp->rxq->mem.type == MEM_TYPE_ZERO_COPY) ?
 115                 __xsk_rcv_zc(xs, xdp, len) : __xsk_rcv(xs, xdp, len);
 116 }
 117
 118 void xsk_flush(struct xdp_sock *xs)
 119 {
 120         xskq_produce_flush_desc(xs->rx);
 121         xs->sk.sk_data_ready(&xs->sk);
 122 }
 123
 124 int xsk_generic_rcv(struct xdp_sock *xs, struct xdp_buff *xdp)
 125 {
 126         u32 metalen = xdp->data - xdp->data_meta;
 127         u32 len = xdp->data_end - xdp->data;
 128         void *buffer;
 129         u64 addr;
 130         int err;
 131
 132         spin_lock_bh(&xs->rx_lock);
 133
 134         if (xs->dev != xdp->rxq->dev || xs->queue_id != xdp->rxq->queue_index) {
 135                 err = -EINVAL;
 136                 goto out_unlock;
 137         }
 138
 139         if (!xskq_peek_addr(xs->umem->fq, &addr) ||
 140             len > xs->umem->chunk_size_nohr - XDP_PACKET_HEADROOM) {
 141                 err = -ENOSPC;
 142                 goto out_drop;
 143         }
 144
 145         addr += xs->umem->headroom;
 146
 147         buffer = xdp_umem_get_data(xs->umem, addr);
 148         memcpy(buffer, xdp->data_meta, len + metalen);
 149         addr += metalen;
 150         err = xskq_produce_batch_desc(xs->rx, addr, len);
 151         if (err)
 152                 goto out_drop;
 153
 154         xskq_discard_addr(xs->umem->fq);
 155         xskq_produce_flush_desc(xs->rx);
 156
 157         spin_unlock_bh(&xs->rx_lock);
 158
 159         xs->sk.sk_data_ready(&xs->sk);
 160         return 0;
 161
 162 out_drop:
 163         xs->rx_dropped++;
 164 out_unlock:
 165         spin_unlock_bh(&xs->rx_lock);
 166         return err;
 167 }
 168
 169 void xsk_umem_complete_tx(struct xdp_umem *umem, u32 nb_entries)
 170 {
 171         xskq_produce_flush_addr_n(umem->cq, nb_entries);
 172 }
 173 EXPORT_SYMBOL(xsk_umem_complete_tx);
 174
 175 void xsk_umem_consume_tx_done(struct xdp_umem *umem)
 176 {
 177         struct xdp_sock *xs;
 178
 179         rcu_read_lock();
 180         list_for_each_entry_rcu(xs, &umem->xsk_list, list) {
 181                 xs->sk.sk_write_space(&xs->sk);
 182         }
 183         rcu_read_unlock();
 184 }
 185 EXPORT_SYMBOL(xsk_umem_consume_tx_done);
 186
 187 bool xsk_umem_consume_tx(struct xdp_umem *umem, struct xdp_desc *desc)
 188 {
 189         struct xdp_sock *xs;
 190
 191         rcu_read_lock();
 192         list_for_each_entry_rcu(xs, &umem->xsk_list, list) {
 193                 if (!xskq_peek_desc(xs->tx, desc))
 194                         continue;
 195
 196                 if (xskq_produce_addr_lazy(umem->cq, desc->addr))
 197                         goto out;
 198
 199                 xskq_discard_desc(xs->tx);
 200                 rcu_read_unlock();
 201                 return true;
 202         }
 203
 204 out:
 205         rcu_read_unlock();
 206         return false;
 207 }
 208 EXPORT_SYMBOL(xsk_umem_consume_tx);
 209
 210 static int xsk_zc_xmit(struct sock *sk)
 211 {
 212         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 213         struct net_device *dev = xs->dev;
 214
 215         return dev->netdev_ops->ndo_xsk_async_xmit(dev, xs->queue_id);
 216 }
 217
 218 static void xsk_destruct_skb(struct sk_buff *skb)
 219 {
 220         u64 addr = (u64)(long)skb_shinfo(skb)->destructor_arg;
 221         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(skb->sk);
 222         unsigned long flags;
 223
 224         spin_lock_irqsave(&xs->tx_completion_lock, flags);
 225         WARN_ON_ONCE(xskq_produce_addr(xs->umem->cq, addr));
 226         spin_unlock_irqrestore(&xs->tx_completion_lock, flags);
 227
 228         sock_wfree(skb);
 229 }
 230
 231 static int xsk_generic_xmit(struct sock *sk, struct msghdr *m,
 232                             size_t total_len)
 233 {
 234         u32 max_batch = TX_BATCH_SIZE;
 235         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 236         bool sent_frame = false;
 237         struct xdp_desc desc;
 238         struct sk_buff *skb;
 239         int err = 0;
 240
 241         mutex_lock(&xs->mutex);
 242
 243         if (xs->queue_id >= xs->dev->real_num_tx_queues)
 244                 goto out;
 245
 246         while (xskq_peek_desc(xs->tx, &desc)) {
 247                 char *buffer;
 248                 u64 addr;
 249                 u32 len;
 250
 251                 if (max_batch-- == 0) {
 252                         err = -EAGAIN;
 253                         goto out;
 254                 }
 255
 256                 len = desc.len;
 257                 skb = sock_alloc_send_skb(sk, len, 1, &err);
 258                 if (unlikely(!skb)) {
 259                         err = -EAGAIN;
 260                         goto out;
 261                 }
 262
 263                 skb_put(skb, len);
 264                 addr = desc.addr;
 265                 buffer = xdp_umem_get_data(xs->umem, addr);
 266                 err = skb_store_bits(skb, 0, buffer, len);
 267                 if (unlikely(err) || xskq_reserve_addr(xs->umem->cq)) {
 268                         kfree_skb(skb);
 269                         goto out;
 270                 }
 271
 272                 skb->dev = xs->dev;
 273                 skb->priority = sk->sk_priority;
 274                 skb->mark = sk->sk_mark;
 275                 skb_shinfo(skb)->destructor_arg = (void *)(long)addr;
 276                 skb->destructor = xsk_destruct_skb;
 277
 278                 err = dev_direct_xmit(skb, xs->queue_id);
 279                 xskq_discard_desc(xs->tx);
 280                 /* Ignore NET_XMIT_CN as packet might have been sent */
 281                 if (err == NET_XMIT_DROP || err == NETDEV_TX_BUSY) {
 282                         /* SKB completed but not sent */
 283                         err = -EBUSY;
 284                         goto out;
 285                 }
 286
 287                 sent_frame = true;
 288         }
 289
 290 out:
 291         if (sent_frame)
 292                 sk->sk_write_space(sk);
 293
 294         mutex_unlock(&xs->mutex);
 295         return err;
 296 }
 297
 298 static int xsk_sendmsg(struct socket *sock, struct msghdr *m, size_t total_len)
 299 {
 300         bool need_wait = !(m->msg_flags & MSG_DONTWAIT);
 301         struct sock *sk = sock->sk;
 302         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 303
 304         if (unlikely(!xs->dev))
 305                 return -ENXIO;
 306         if (unlikely(!(xs->dev->flags & IFF_UP)))
 307                 return -ENETDOWN;
 308         if (unlikely(!xs->tx))
 309                 return -ENOBUFS;
 310         if (need_wait)
 311                 return -EOPNOTSUPP;
 312
 313         return (xs->zc) ? xsk_zc_xmit(sk) : xsk_generic_xmit(sk, m, total_len);
 314 }
 315
 316 static unsigned int xsk_poll(struct file *file, struct socket *sock,
 317                              struct poll_table_struct *wait)
 318 {
 319         unsigned int mask = datagram_poll(file, sock, wait);
 320         struct sock *sk = sock->sk;
 321         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 322
 323         if (xs->rx && !xskq_empty_desc(xs->rx))
 324                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
 325         if (xs->tx && !xskq_full_desc(xs->tx))
 326                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
 327
 328         return mask;
 329 }
 330
 331 static int xsk_init_queue(u32 entries, struct xsk_queue **queue,
 332                           bool umem_queue)
 333 {
 334         struct xsk_queue *q;
 335
 336         if (entries == 0 || *queue || !is_power_of_2(entries))
 337                 return -EINVAL;
 338
 339         q = xskq_create(entries, umem_queue);
 340         if (!q)
 341                 return -ENOMEM;
 342
 343         /* Make sure queue is ready before it can be seen by others */
 344         smp_wmb();
 345         *queue = q;
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 static void xsk_unbind_dev(struct xdp_sock *xs)
 350 {
 351         struct net_device *dev = xs->dev;
 352
 353         if (!dev || xs->state != XSK_BOUND)
 354                 return;
 355
 356         xs->state = XSK_UNBOUND;
 357
 358         /* Wait for driver to stop using the xdp socket. */
 359         xdp_del_sk_umem(xs->umem, xs);
 360         xs->dev = NULL;
 361         synchronize_net();
 362         dev_put(dev);
 363 }
 364
 365 static int xsk_release(struct socket *sock)
 366 {
 367         struct sock *sk = sock->sk;
 368         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 369         struct net *net;
 370
 371         if (!sk)
 372                 return 0;
 373
 374         net = sock_net(sk);
 375
 376         mutex_lock(&net->xdp.lock);
 377         sk_del_node_init_rcu(sk);
 378         mutex_unlock(&net->xdp.lock);
 379
 380         local_bh_disable();
 381         sock_prot_inuse_add(net, sk->sk_prot, -1);
 382         local_bh_enable();
 383
 384         xsk_unbind_dev(xs);
 385
 386         xskq_destroy(xs->rx);
 387         xskq_destroy(xs->tx);
 388
 389         sock_orphan(sk);
 390         sock->sk = NULL;
 391
 392         sk_refcnt_debug_release(sk);
 393         sock_put(sk);
 394
 395         return 0;
 396 }
 397
 398 static struct socket *xsk_lookup_xsk_from_fd(int fd)
 399 {
 400         struct socket *sock;
 401         int err;
 402
 403         sock = sockfd_lookup(fd, &err);
 404         if (!sock)
 405                 return ERR_PTR(-ENOTSOCK);
 406
 407         if (sock->sk->sk_family != PF_XDP) {
 408                 sockfd_put(sock);
 409                 return ERR_PTR(-ENOPROTOOPT);
 410         }
 411
 412         return sock;
 413 }
 414
 415 static int xsk_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *addr, int addr_len)
 416 {
 417         struct sockaddr_xdp *sxdp = (struct sockaddr_xdp *)addr;
 418         struct sock *sk = sock->sk;
 419         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 420         struct net_device *dev;
 421         u32 flags, qid;
 422         int err = 0;
 423
 424         if (addr_len < sizeof(struct sockaddr_xdp))
 425                 return -EINVAL;
 426         if (sxdp->sxdp_family != AF_XDP)
 427                 return -EINVAL;
 428
 429         flags = sxdp->sxdp_flags;
 430         if (flags & ~(XDP_SHARED_UMEM | XDP_COPY | XDP_ZEROCOPY))
 431                 return -EINVAL;
 432
 433         rtnl_lock();
 434         mutex_lock(&xs->mutex);
 435         if (xs->state != XSK_READY) {
 436                 err = -EBUSY;
 437                 goto out_release;
 438         }
 439
 440         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), sxdp->sxdp_ifindex);
 441         if (!dev) {
 442                 err = -ENODEV;
 443                 goto out_release;
 444         }
 445
 446         if (!xs->rx && !xs->tx) {
 447                 err = -EINVAL;
 448                 goto out_unlock;
 449         }
 450
 451         qid = sxdp->sxdp_queue_id;
 452
 453         if (flags & XDP_SHARED_UMEM) {
 454                 struct xdp_sock *umem_xs;
 455                 struct socket *sock;
 456
 457                 if ((flags & XDP_COPY) || (flags & XDP_ZEROCOPY)) {
 458                         /* Cannot specify flags for shared sockets. */
 459                         err = -EINVAL;
 460                         goto out_unlock;
 461                 }
 462
 463                 if (xs->umem) {
 464                         /* We have already our own. */
 465                         err = -EINVAL;
 466                         goto out_unlock;
 467                 }
 468
 469                 sock = xsk_lookup_xsk_from_fd(sxdp->sxdp_shared_umem_fd);
 470                 if (IS_ERR(sock)) {
 471                         err = PTR_ERR(sock);
 472                         goto out_unlock;
 473                 }
 474
 475                 umem_xs = xdp_sk(sock->sk);
 476                 if (!umem_xs->umem) {
 477                         /* No umem to inherit. */
 478                         err = -EBADF;
 479                         sockfd_put(sock);
 480                         goto out_unlock;
 481                 } else if (umem_xs->dev != dev || umem_xs->queue_id != qid) {
 482                         err = -EINVAL;
 483                         sockfd_put(sock);
 484                         goto out_unlock;
 485                 }
 486
 487                 xdp_get_umem(umem_xs->umem);
 488                 xs->umem = umem_xs->umem;
 489                 sockfd_put(sock);
 490         } else if (!xs->umem || !xdp_umem_validate_queues(xs->umem)) {
 491                 err = -EINVAL;
 492                 goto out_unlock;
 493         } else {
 494                 /* This xsk has its own umem. */
 495                 xskq_set_umem(xs->umem->fq, xs->umem->size,
 496                               xs->umem->chunk_mask);
 497                 xskq_set_umem(xs->umem->cq, xs->umem->size,
 498                               xs->umem->chunk_mask);
 499
 500                 err = xdp_umem_assign_dev(xs->umem, dev, qid, flags);
 501                 if (err)
 502                         goto out_unlock;
 503         }
 504
 505         xs->dev = dev;
 506         xs->zc = xs->umem->zc;
 507         xs->queue_id = qid;
 508         xskq_set_umem(xs->rx, xs->umem->size, xs->umem->chunk_mask);
 509         xskq_set_umem(xs->tx, xs->umem->size, xs->umem->chunk_mask);
 510         xdp_add_sk_umem(xs->umem, xs);
 511
 512 out_unlock:
 513         if (err)
 514                 dev_put(dev);
 515         else
 516                 xs->state = XSK_BOUND;
 517 out_release:
 518         mutex_unlock(&xs->mutex);
 519         rtnl_unlock();
 520         return err;
 521 }
 522
 523 static int xsk_setsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
 524                           char __user *optval, unsigned int optlen)
 525 {
 526         struct sock *sk = sock->sk;
 527         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 528         int err;
 529
 530         if (level != SOL_XDP)
 531                 return -ENOPROTOOPT;
 532
 533         switch (optname) {
 534         case XDP_RX_RING:
 535         case XDP_TX_RING:
 536         {
 537                 struct xsk_queue **q;
 538                 int entries;
 539
 540                 if (optlen < sizeof(entries))
 541                         return -EINVAL;
 542                 if (copy_from_user(&entries, optval, sizeof(entries)))
 543                         return -EFAULT;
 544
 545                 mutex_lock(&xs->mutex);
 546                 if (xs->state != XSK_READY) {
 547                         mutex_unlock(&xs->mutex);
 548                         return -EBUSY;
 549                 }
 550                 q = (optname == XDP_TX_RING) ? &xs->tx : &xs->rx;
 551                 err = xsk_init_queue(entries, q, false);
 552                 mutex_unlock(&xs->mutex);
 553                 return err;
 554         }
 555         case XDP_UMEM_REG:
 556         {
 557                 struct xdp_umem_reg mr;
 558                 struct xdp_umem *umem;
 559
 560                 if (copy_from_user(&mr, optval, sizeof(mr)))
 561                         return -EFAULT;
 562
 563                 mutex_lock(&xs->mutex);
 564                 if (xs->state != XSK_READY || xs->umem) {
 565                         mutex_unlock(&xs->mutex);
 566                         return -EBUSY;
 567                 }
 568
 569                 umem = xdp_umem_create(&mr);
 570                 if (IS_ERR(umem)) {
 571                         mutex_unlock(&xs->mutex);
 572                         return PTR_ERR(umem);
 573                 }
 574
 575                 /* Make sure umem is ready before it can be seen by others */
 576                 smp_wmb();
 577                 xs->umem = umem;
 578                 mutex_unlock(&xs->mutex);
 579                 return 0;
 580         }
 581         case XDP_UMEM_FILL_RING:
 582         case XDP_UMEM_COMPLETION_RING:
 583         {
 584                 struct xsk_queue **q;
 585                 int entries;
 586
 587                 if (copy_from_user(&entries, optval, sizeof(entries)))
 588                         return -EFAULT;
 589
 590                 mutex_lock(&xs->mutex);
 591                 if (xs->state != XSK_READY) {
 592                         mutex_unlock(&xs->mutex);
 593                         return -EBUSY;
 594                 }
 595                 if (!xs->umem) {
 596                         mutex_unlock(&xs->mutex);
 597                         return -EINVAL;
 598                 }
 599
 600                 q = (optname == XDP_UMEM_FILL_RING) ? &xs->umem->fq :
 601                         &xs->umem->cq;
 602                 err = xsk_init_queue(entries, q, true);
 603                 mutex_unlock(&xs->mutex);
 604                 return err;
 605         }
 606         default:
 607                 break;
 608         }
 609
 610         return -ENOPROTOOPT;
 611 }
 612
 613 static int xsk_getsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
 614                           char __user *optval, int __user *optlen)
 615 {
 616         struct sock *sk = sock->sk;
 617         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 618         int len;
 619
 620         if (level != SOL_XDP)
 621                 return -ENOPROTOOPT;
 622
 623         if (get_user(len, optlen))
 624                 return -EFAULT;
 625         if (len < 0)
 626                 return -EINVAL;
 627
 628         switch (optname) {
 629         case XDP_STATISTICS:
 630         {
 631                 struct xdp_statistics stats;
 632
 633                 if (len < sizeof(stats))
 634                         return -EINVAL;
 635
 636                 mutex_lock(&xs->mutex);
 637                 stats.rx_dropped = xs->rx_dropped;
 638                 stats.rx_invalid_descs = xskq_nb_invalid_descs(xs->rx);
 639                 stats.tx_invalid_descs = xskq_nb_invalid_descs(xs->tx);
 640                 mutex_unlock(&xs->mutex);
 641
 642                 if (copy_to_user(optval, &stats, sizeof(stats)))
 643                         return -EFAULT;
 644                 if (put_user(sizeof(stats), optlen))
 645                         return -EFAULT;
 646
 647                 return 0;
 648         }
 649         case XDP_MMAP_OFFSETS:
 650         {
 651                 struct xdp_mmap_offsets off;
 652
 653                 if (len < sizeof(off))
 654                         return -EINVAL;
 655
 656                 off.rx.producer = offsetof(struct xdp_rxtx_ring, ptrs.producer);
 657                 off.rx.consumer = offsetof(struct xdp_rxtx_ring, ptrs.consumer);
 658                 off.rx.desc     = offsetof(struct xdp_rxtx_ring, desc);
 659                 off.tx.producer = offsetof(struct xdp_rxtx_ring, ptrs.producer);
 660                 off.tx.consumer = offsetof(struct xdp_rxtx_ring, ptrs.consumer);
 661                 off.tx.desc     = offsetof(struct xdp_rxtx_ring, desc);
 662
 663                 off.fr.producer = offsetof(struct xdp_umem_ring, ptrs.producer);
 664                 off.fr.consumer = offsetof(struct xdp_umem_ring, ptrs.consumer);
 665                 off.fr.desc     = offsetof(struct xdp_umem_ring, desc);
 666                 off.cr.producer = offsetof(struct xdp_umem_ring, ptrs.producer);
 667                 off.cr.consumer = offsetof(struct xdp_umem_ring, ptrs.consumer);
 668                 off.cr.desc     = offsetof(struct xdp_umem_ring, desc);
 669
 670                 len = sizeof(off);
 671                 if (copy_to_user(optval, &off, len))
 672                         return -EFAULT;
 673                 if (put_user(len, optlen))
 674                         return -EFAULT;
 675
 676                 return 0;
 677         }
 678         case XDP_OPTIONS:
 679         {
 680                 struct xdp_options opts = {};
 681
 682                 if (len < sizeof(opts))
 683                         return -EINVAL;
 684
 685                 mutex_lock(&xs->mutex);
 686                 if (xs->zc)
 687                         opts.flags |= XDP_OPTIONS_ZEROCOPY;
 688                 mutex_unlock(&xs->mutex);
 689
 690                 len = sizeof(opts);
 691                 if (copy_to_user(optval, &opts, len))
 692                         return -EFAULT;
 693                 if (put_user(len, optlen))
 694                         return -EFAULT;
 695
 696                 return 0;
 697         }
 698         default:
 699                 break;
 700         }
 701
 702         return -EOPNOTSUPP;
 703 }
 704
 705 static int xsk_mmap(struct file *file, struct socket *sock,
 706                     struct vm_area_struct *vma)
 707 {
 708         loff_t offset = (loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
 709         unsigned long size = vma->vm_end - vma->vm_start;
 710         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sock->sk);
 711         struct xsk_queue *q = NULL;
 712         struct xdp_umem *umem;
 713         unsigned long pfn;
 714         struct page *qpg;
 715
 716         if (xs->state != XSK_READY)
 717                 return -EBUSY;
 718
 719         if (offset == XDP_PGOFF_RX_RING) {
 720                 q = READ_ONCE(xs->rx);
 721         } else if (offset == XDP_PGOFF_TX_RING) {
 722                 q = READ_ONCE(xs->tx);
 723         } else {
 724                 umem = READ_ONCE(xs->umem);
 725                 if (!umem)
 726                         return -EINVAL;
 727
 728                 /* Matches the smp_wmb() in XDP_UMEM_REG */
 729                 smp_rmb();
 730                 if (offset == XDP_UMEM_PGOFF_FILL_RING)
 731                         q = READ_ONCE(umem->fq);
 732                 else if (offset == XDP_UMEM_PGOFF_COMPLETION_RING)
 733                         q = READ_ONCE(umem->cq);
 734         }
 735
 736         if (!q)
 737                 return -EINVAL;
 738
 739         /* Matches the smp_wmb() in xsk_init_queue */
 740         smp_rmb();
 741         qpg = virt_to_head_page(q->ring);
 742         if (size > (PAGE_SIZE << compound_order(qpg)))
 743                 return -EINVAL;
 744
 745         pfn = virt_to_phys(q->ring) >> PAGE_SHIFT;
 746         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn,
 747                                size, vma->vm_page_prot);
 748 }
 749
 750 static int xsk_notifier(struct notifier_block *this,
 751                         unsigned long msg, void *ptr)
 752 {
 753         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
 754         struct net *net = dev_net(dev);
 755         struct sock *sk;
 756
 757         switch (msg) {
 758         case NETDEV_UNREGISTER:
 759                 mutex_lock(&net->xdp.lock);
 760                 sk_for_each(sk, &net->xdp.list) {
 761                         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 762
 763                         mutex_lock(&xs->mutex);
 764                         if (xs->dev == dev) {
 765                                 sk->sk_err = ENETDOWN;
 766                                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 767                                         sk->sk_error_report(sk);
 768
 769                                 xsk_unbind_dev(xs);
 770
 771                                 /* Clear device references in umem. */
 772                                 xdp_umem_clear_dev(xs->umem);
 773                         }
 774                         mutex_unlock(&xs->mutex);
 775                 }
 776                 mutex_unlock(&net->xdp.lock);
 777                 break;
 778         }
 779         return NOTIFY_DONE;
 780 }
 781
 782 static struct proto xsk_proto = {
 783         .name =         "XDP",
 784         .owner =        THIS_MODULE,
 785         .obj_size =     sizeof(struct xdp_sock),
 786 };
 787
 788 static const struct proto_ops xsk_proto_ops = {
 789         .family         = PF_XDP,
 790         .owner          = THIS_MODULE,
 791         .release        = xsk_release,
 792         .bind           = xsk_bind,
 793         .connect        = sock_no_connect,
 794         .socketpair     = sock_no_socketpair,
 795         .accept         = sock_no_accept,
 796         .getname        = sock_no_getname,
 797         .poll           = xsk_poll,
 798         .ioctl          = sock_no_ioctl,
 799         .listen         = sock_no_listen,
 800         .shutdown       = sock_no_shutdown,
 801         .setsockopt     = xsk_setsockopt,
 802         .getsockopt     = xsk_getsockopt,
 803         .sendmsg        = xsk_sendmsg,
 804         .recvmsg        = sock_no_recvmsg,
 805         .mmap           = xsk_mmap,
 806         .sendpage       = sock_no_sendpage,
 807 };
 808
 809 static void xsk_destruct(struct sock *sk)
 810 {
 811         struct xdp_sock *xs = xdp_sk(sk);
 812
 813         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 814                 return;
 815
 816         xdp_put_umem(xs->umem);
 817
 818         sk_refcnt_debug_dec(sk);
 819 }
 820
 821 static int xsk_create(struct net *net, struct socket *sock, int protocol,
 822                       int kern)
 823 {
 824         struct sock *sk;
 825         struct xdp_sock *xs;
 826
 827         if (!ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW))
 828                 return -EPERM;
 829         if (sock->type != SOCK_RAW)
 830                 return -ESOCKTNOSUPPORT;
 831
 832         if (protocol)
 833                 return -EPROTONOSUPPORT;
 834
 835         sock->state = SS_UNCONNECTED;
 836
 837         sk = sk_alloc(net, PF_XDP, GFP_KERNEL, &xsk_proto, kern);
 838         if (!sk)
 839                 return -ENOBUFS;
 840
 841         sock->ops = &xsk_proto_ops;
 842
 843         sock_init_data(sock, sk);
 844
 845         sk->sk_family = PF_XDP;
 846
 847         sk->sk_destruct = xsk_destruct;
 848         sk_refcnt_debug_inc(sk);
 849
 850         sock_set_flag(sk, SOCK_RCU_FREE);
 851
 852         xs = xdp_sk(sk);
 853         xs->state = XSK_READY;
 854         mutex_init(&xs->mutex);
 855         spin_lock_init(&xs->rx_lock);
 856         spin_lock_init(&xs->tx_completion_lock);
 857
 858         mutex_lock(&net->xdp.lock);
 859         sk_add_node_rcu(sk, &net->xdp.list);
 860         mutex_unlock(&net->xdp.lock);
 861
 862         local_bh_disable();
 863         sock_prot_inuse_add(net, &xsk_proto, 1);
 864         local_bh_enable();
 865
 866         return 0;
 867 }
 868
 869 static const struct net_proto_family xsk_family_ops = {
 870         .family = PF_XDP,
 871         .create = xsk_create,
 872         .owner  = THIS_MODULE,
 873 };
 874
 875 static struct notifier_block xsk_netdev_notifier = {
 876         .notifier_call  = xsk_notifier,
 877 };
 878
 879 static int __net_init xsk_net_init(struct net *net)
 880 {
 881         mutex_init(&net->xdp.lock);
 882         INIT_HLIST_HEAD(&net->xdp.list);
 883         return 0;
 884 }
 885
 886 static void __net_exit xsk_net_exit(struct net *net)
 887 {
 888         WARN_ON_ONCE(!hlist_empty(&net->xdp.list));
 889 }
 890
 891 static struct pernet_operations xsk_net_ops = {
 892         .init = xsk_net_init,
 893         .exit = xsk_net_exit,
 894 };
 895
 896 static int __init xsk_init(void)
 897 {
 898         int err;
 899
 900         err = proto_register(&xsk_proto, 0 /* no slab */);
 901         if (err)
 902                 goto out;
 903
 904         err = sock_register(&xsk_family_ops);
 905         if (err)
 906                 goto out_proto;
 907
 908         err = register_pernet_subsys(&xsk_net_ops);
 909         if (err)
 910                 goto out_sk;
 911
 912         err = register_netdevice_notifier(&xsk_netdev_notifier);
 913         if (err)
 914                 goto out_pernet;
 915
 916         return 0;
 917
 918 out_pernet:
 919         unregister_pernet_subsys(&xsk_net_ops);
 920 out_sk:
 921         sock_unregister(PF_XDP);
 922 out_proto:
 923         proto_unregister(&xsk_proto);
 924 out:
 925         return err;
 926 }
 927
 928 fs_initcall(xsk_init);