libbpf: Support libbpf-provided extern variables

Add support for extern variables, provided to BPF program by libbpf. Currently
the following extern variables are supported:
  - LINUX_KERNEL_VERSION; version of a kernel in which BPF program is
    executing, follows KERNEL_VERSION() macro convention, can be 4- and 8-byte
    long;
  - CONFIG_xxx values; a set of values of actual kernel config. Tristate,
    boolean, strings, and integer values are supported.

Set of possible values is determined by declared type of extern variable.
Supported types of variables are:
- Tristate values. Are represented as `enum libbpf_tristate`. Accepted values
  are **strictly** 'y', 'n', or 'm', which are represented as TRI_YES, TRI_NO,
  or TRI_MODULE, respectively.
- Boolean values. Are represented as bool (_Bool) types. Accepted values are
  'y' and 'n' only, turning into true/false values, respectively.
- Single-character values. Can be used both as a substritute for
  bool/tristate, or as a small-range integer:
  - 'y'/'n'/'m' are represented as is, as characters 'y', 'n', or 'm';
  - integers in a range [-128, 127] or [0, 255] (depending on signedness of
    char in target architecture) are recognized and represented with
    respective values of char type.
- Strings. String values are declared as fixed-length char arrays. String of
  up to that length will be accepted and put in first N bytes of char array,
  with the rest of bytes zeroed out. If config string value is longer than
  space alloted, it will be truncated and warning message emitted. Char array
  is always zero terminated. String literals in config have to be enclosed in
  double quotes, just like C-style string literals.
- Integers. 8-, 16-, 32-, and 64-bit integers are supported, both signed and
  unsigned variants. Libbpf enforces parsed config value to be in the
  supported range of corresponding integer type. Integers values in config can
  be:
  - decimal integers, with optional + and - signs;
  - hexadecimal integers, prefixed with 0x or 0X;
  - octal integers, starting with 0.

Config file itself is searched in /boot/config-$(uname -r) location with
fallback to /proc/config.gz, unless config path is specified explicitly
through bpf_object_open_opts' kernel_config_path option. Both gzipped and
plain text formats are supported. Libbpf adds explicit dependency on zlib
because of this, but this shouldn't be a problem, given libelf already depends
on zlib.

All detected extern variables, are put into a separate .extern internal map.
It, similarly to .rodata map, is marked as read-only from BPF program side, as
well as is frozen on load. This allows BPF verifier to track extern values as
constants and perform enhanced branch prediction and dead code elimination.
This can be relied upon for doing kernel version/feature detection and using
potentially unsupported field relocations or BPF helpers in a CO-RE-based BPF
program, while still having a single version of BPF program running on old and
new kernels. Selftests are validating this explicitly for unexisting BPF
helper.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014710.3449601-3-andriin@fb.com

libbpf: Extract internal map names into constants

Instead of duplicating string literals, keep them in one place and consistent.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014710.3449601-2-andriin@fb.com

Merge branch 'bpf-obj-skel'

Andrii Nakryiko says:

====================
This patch set introduces an alternative and complimentary to existing libbpf
API interface for working with BPF objects, maps, programs, and global data
from userspace side. This approach is relying on code generation. bpftool
produces a struct (a.k.a. skeleton) tailored and specific to provided BPF
object file. It includes hard-coded fields and data structures for every map,
program, link, and global data present.

Altogether this approach significantly reduces amount of userspace boilerplate
code required to open, load, attach, and work with BPF objects. It improves
attach/detach story, by providing pre-allocated space for bpf_links, and
ensuring they are properly detached on shutdown. It allows to do away with by
name/title lookups of maps and programs, because libbpf's skeleton API, in
conjunction with generated code from bpftool, is filling in hard-coded fields
with actual pointers to corresponding struct bpf_map/bpf_program/bpf_link.

Also, thanks to BPF array mmap() support, working with global data (variables)
from userspace is now as natural as it is from BPF side: each variable is just
a struct field inside skeleton struct. Furthermore, this allows to have
a natural way for userspace to pre-initialize global data (including
previously impossible to initialize .rodata) by just assigning values to the
same per-variable fields. Libbpf will carefully take into account this
initialization image, will use it to pre-populate BPF maps at creation time,
and will re-mmap() BPF map's contents at exactly the same userspace memory
address such that it can continue working with all the same pointers without
any interruptions. If kernel doesn't support mmap(), global data will still be
successfully initialized, but after map creation global data structures inside
skeleton will be NULL-ed out. This allows userspace application to gracefully
handle lack of mmap() support, if necessary.

A bunch of selftests are also converted to using skeletons, demonstrating
significant simplification of userspace part of test and reduction in amount
of code necessary.

v3->v4:
- add OPTS_VALID check to btf_dump__emit_type_decl (Alexei);
- expose skeleton as LIBBPF_API functions (Alexei);
- copyright clean up, update internal map init refactor (Alexei);

v2->v3:
- make skeleton part of public API;
- expose btf_dump__emit_type_decl and btf__align_of APIs;
- move LIBBPF_API and DECLARE_LIBBPF_OPTS into libbpf_common.h for reuse;

v1->v2:
- checkpatch.pl and reverse Christmas tree styling (Jakub);
- sanitize variable names to accomodate in-function static vars;

rfc->v1:
- runqslower moved out into separate patch set waiting for vmlinux.h
  improvements;
- skeleton generation code deals with unknown internal maps more gracefully.
====================

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpftool: Add `gen skeleton` BASH completions

Add BASH completions for gen sub-command.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Cc: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-18-andriin@fb.com

selftests/bpf: Add test validating data section to struct convertion layout

Add a simple selftests validating datasection-to-struct layour dumping. Global
variables are constructed in such a way as to cause both natural and
artificial padding (through custom alignment requirement).

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-17-andriin@fb.com

selftests/bpf: Convert few more selftest to skeletons

Convert few more selftests to use generated BPF skeletons as a demonstration
on how to use it.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-16-andriin@fb.com

selftests/bpf: Add BPF skeletons selftests and convert attach_probe.c

Add BPF skeleton generation to selftest/bpf's Makefile. Convert attach_probe.c
to use skeleton.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-15-andriin@fb.com

bpftool: Add skeleton codegen command

Add `bpftool gen skeleton` command, which takes in compiled BPF .o object file
and dumps a BPF skeleton struct and related code to work with that skeleton.
Skeleton itself is tailored to a specific structure of provided BPF object
file, containing accessors (just plain struct fields) for every map and
program, as well as dedicated space for bpf_links. If BPF program is using
global variables, corresponding structure definitions of compatible memory
layout are emitted as well, making it possible to initialize and subsequently
read/update global variables values using simple and clear C syntax for
accessing fields. This skeleton majorly improves usability of
opening/loading/attaching of BPF object, as well as interacting with it
throughout the lifetime of loaded BPF object.

Generated skeleton struct has the following structure:

struct <object-name> {
/* used by libbpf's skeleton API */
struct bpf_object_skeleton *skeleton;
/* bpf_object for libbpf APIs */
struct bpf_object *obj;
struct {
/* for every defined map in BPF object: */
struct bpf_map *<map-name>;
} maps;
struct {
/* for every program in BPF object: */
struct bpf_program *<program-name>;
} progs;
struct {
/* for every program in BPF object: */
struct bpf_link *<program-name>;
} links;
/* for every present global data section: */
struct <object-name>__<one of bss, data, or rodata> {
/* memory layout of corresponding data section,
 * with every defined variable represented as a struct field
 * with exactly the same type, but without const/volatile
 * modifiers, e.g.:
 */
 int *my_var_1;
 ...
} *<one of bss, data, or rodata>;
};

This provides great usability improvements:
- no need to look up maps and programs by name, instead just
  my_obj->maps.my_map or my_obj->progs.my_prog would give necessary
  bpf_map/bpf_program pointers, which user can pass to existing libbpf APIs;
- pre-defined places for bpf_links, which will be automatically populated for
  program types that libbpf knows how to attach automatically (currently
  tracepoints, kprobe/kretprobe, raw tracepoint and tracing programs). On
  tearing down skeleton, all active bpf_links will be destroyed (meaning BPF
  programs will be detached, if they are attached). For cases in which libbpf
  doesn't know how to auto-attach BPF program, user can manually create link
  after loading skeleton and they will be auto-detached on skeleton
  destruction:

my_obj->links.my_fancy_prog = bpf_program__attach_cgroup_whatever(
my_obj->progs.my_fancy_prog, <whatever extra param);

- it's extremely easy and convenient to work with global data from userspace
  now. Both for read-only and read/write variables, it's possible to
  pre-initialize them before skeleton is loaded:

skel = my_obj__open(raw_embed_data);
my_obj->rodata->my_var = 123;
my_obj__load(skel); /* 123 will be initialization value for my_var */

  After load, if kernel supports mmap() for BPF arrays, user can still read
  (and write for .bss and .data) variables values, but at that point it will
  be directly mmap()-ed to BPF array, backing global variables. This allows to
  seamlessly exchange data with BPF side. From userspace program's POV, all
  the pointers and memory contents stay the same, but mapped kernel memory
  changes to point to created map.
  If kernel doesn't yet support mmap() for BPF arrays, it's still possible to
  use those data section structs to pre-initialize .bss, .data, and .rodata,
  but after load their pointers will be reset to NULL, allowing user code to
  gracefully handle this condition, if necessary.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-14-andriin@fb.com

libbpf: Add BPF object skeleton support

Add new set of APIs, allowing to open/load/attach BPF object through BPF
object skeleton, generated by bpftool for a specific BPF object file. All the
xxx_skeleton() APIs wrap up corresponding bpf_object_xxx() APIs, but
additionally also automate map/program lookups by name, global data
initialization and mmap()-ing, etc.  All this greatly improves and simplifies
userspace usability of working with BPF programs. See follow up patches for
examples.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-13-andriin@fb.com

libbpf: Reduce log level of supported section names dump

It's quite spammy. And now that bpf_object__open() is trying to determine
program type from its section name, we are getting these verbose messages all
the time. Reduce their log level to DEBUG.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-12-andriin@fb.com

libbpf: Postpone BTF ID finding for TRACING programs to load phase

Move BTF ID determination for BPF_PROG_TYPE_TRACING programs to a load phase.
Performing it at open step is inconvenient, because it prevents BPF skeleton
generation on older host kernel, which doesn't contain BTF_KIND_FUNCs
information in vmlinux BTF. This is a common set up, though, when, e.g.,
selftests are compiled on older host kernel, but the test program itself is
executed in qemu VM with bleeding edge kernel. Having this BTF searching
performed at load time allows to successfully use bpf_object__open() for
codegen and inspection of BPF object file.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-11-andriin@fb.com

libbpf: Refactor global data map initialization

Refactor global data map initialization to use anonymous mmap()-ed memory
instead of malloc()-ed one. This allows to do a transparent re-mmap()-ing of
already existing memory address to point to BPF map's memory after
bpf_object__load() step (done in follow up patch). This choreographed setup
allows to have a nice and unsurprising way to pre-initialize read-only (and
r/w as well) maps by user and after BPF map creation keep working with
mmap()-ed contents of this map. All in a way that doesn't require user code to
update any pointers: the illusion of working with memory contents is preserved
before and after actual BPF map instantiation.

Selftests and runqslower example demonstrate this feature in follow up patches.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-10-andriin@fb.com

libbpf: Expose BPF program's function name

Add APIs to get BPF program function name, as opposed to bpf_program__title(),
which returns BPF program function's section name. Function name has a benefit
of being a valid C identifier and uniquely identifies a specific BPF program,
while section name can be duplicated across multiple independent BPF programs.

Add also bpf_object__find_program_by_name(), similar to
bpf_object__find_program_by_title(), to facilitate looking up BPF programs by
their C function names.

Convert one of selftests to new API for look up.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-9-andriin@fb.com

libbpf: Expose BTF-to-C type declaration emitting API

Expose API that allows to emit type declaration and field/variable definition
(if optional field name is specified) in valid C syntax for any provided BTF
type. This is going to be used by bpftool when emitting data section layout as
a struct. As part of making this API useful in a stand-alone fashion, move
initialization of some of the internal btf_dump state to earlier phase.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-8-andriin@fb.com

libbpf: Expose btf__align_of() API

Expose BTF API that calculates type alignment requirements.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-7-andriin@fb.com

libbpf: Extract common user-facing helpers

LIBBPF_API and DECLARE_LIBBPF_OPTS are needed in many public libbpf API
headers. Extract them into libbpf_common.h to avoid unnecessary
interdependency between btf.h, libbpf.h, and bpf.h or code duplication.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-6-andriin@fb.com

libbpf: Add BPF_EMBED_OBJ macro for embedding BPF .o files

Add a convenience macro BPF_EMBED_OBJ, which allows to embed other files
(typically used to embed BPF .o files) into a hosting userspace programs. To
C program it is exposed as struct bpf_embed_data, containing a pointer to
raw data and its size in bytes.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-5-andriin@fb.com

libbpf: Move non-public APIs from libbpf.h to libbpf_internal.h

Few libbpf APIs are not public but currently exposed through libbpf.h to be
used by bpftool. Move them to libbpf_internal.h, where intent of being
non-stable and non-public is much more obvious.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-4-andriin@fb.com

libbpf: Add generic bpf_program__attach()

Generalize BPF program attaching and allow libbpf to auto-detect type (and
extra parameters, where applicable) and attach supported BPF program types
based on program sections. Currently this is supported for:
- kprobe/kretprobe;
- tracepoint;
- raw tracepoint;
- tracing programs (typed raw TP/fentry/fexit).

More types support can be trivially added within this framework.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-3-andriin@fb.com

libbpf: Don't require root for bpf_object__open()

Reorganize bpf_object__open and bpf_object__load steps such that
bpf_object__open doesn't need root access. This was previously done for
feature probing and BTF sanitization. This doesn't have to happen on open,
though, so move all those steps into the load phase.

This is important, because it makes it possible for tools like bpftool, to
just open BPF object file and inspect their contents: programs, maps, BTF,
etc. For such operations it is prohibitive to require root access. On the
other hand, there is a lot of custom libbpf logic in those steps, so its best
avoided for tools to reimplement all that on their own.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191214014341.3442258-2-andriin@fb.com

libbpf: Fix readelf output parsing for Fedora

Fedora binutils has been patched to show "other info" for a symbol at the
end of the line. This was done in order to support unmaintained scripts
that would break with the extra info. [1]

[1] https://src.fedoraproject.org/rpms/binutils/c/b8265c46f7ddae23a792ee8306fbaaeacba83bf8

This in turn has been done to fix the build of ruby, because of checksec.
[2] Thanks Michael Ellerman for the pointer.

[2] https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1479302

As libbpf Makefile is not unmaintained, we can simply deal with either
output format, by just removing the "other info" field, as it always comes
inside brackets.

Fixes: 3464afdf11f9 (libbpf: Fix readelf output parsing on powerpc with recent binutils)
Reported-by: Justin Forbes <jmforbes@linuxtx.org>
Signed-off-by: Thadeu Lima de Souza Cascardo <cascardo@canonical.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Cc: Aurelien Jarno <aurelien@aurel32.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191213101114.GA3986@calabresa

Merge branch 'bpftool-match-by-name'

Paul Chaignon says:

====================
When working with frequently modified BPF programs, both the ID and the
tag may change.  bpftool currently doesn't provide a "stable" way to match
such programs.  This patchset allows bpftool to match programs and maps by
name.

When given a tag that matches several programs, bpftool currently only
considers the first match.  The first patch changes that behavior to
either process all matching programs (for the show and dump commands) or
error out.  The second patch implements program lookup by name, with the
same behavior as for tags in case of ambiguity.  The last patch implements
map lookup by name.

Changelogs:
  Changes in v2:
    - Fix buffer overflow after realloc.
    - Add example output to commit message.
    - Properly close JSON arrays on errors.
    - Fix style errors (line breaks, for loops, exit labels, type for
      tagname).
    - Move do_show code for argc == 2 to do_show_subset functions.
    - Rebase.
====================

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpftool: Match maps by name

This patch implements lookup by name for maps and changes the behavior of
lookups by tag to be consistent with prog subcommands.  Similarly to
program subcommands, the show and dump commands will return all maps with
the given name (or tag), whereas other commands will error out if several
maps have the same name (resp. tag).

When a map has BTF info, it is dumped in JSON with available BTF info.
This patch requires that all matched maps have BTF info before switching
the output format to JSON.

Signed-off-by: Paul Chaignon <paul.chaignon@orange.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/8de1c9f273860b3ea1680502928f4da2336b853e.1576263640.git.paul.chaignon@gmail.com

bpftool: Match programs by name

When working with frequently modified BPF programs, both the ID and the
tag may change.  bpftool currently doesn't provide a "stable" way to match
such programs.

This patch implements lookup by name for programs.  The show and dump
commands will return all programs with the given name, whereas other
commands will error out if several programs have the same name.

Signed-off-by: Paul Chaignon <paul.chaignon@orange.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/b5fc1a5dcfaeb5f16fc80295cdaa606dd2d91534.1576263640.git.paul.chaignon@gmail.com

bpftool: Match several programs with same tag

When several BPF programs have the same tag, bpftool matches only the
first (in ID order).  This patch changes that behavior such that dump and
show commands return all matched programs.  Commands that require a single
program (e.g., pin and attach) will error out if given a tag that matches
several.  bpftool prog dump will also error out if file or visual are
given and several programs have the given tag.

In the case of the dump command, a program header is added before each
dump only if the tag matches several programs; this patch doesn't change
the output if a single program matches.  The output when several
programs match thus looks as follows.

$ ./bpftool prog dump xlated tag 6deef7357e7b4530
3: cgroup_skb  tag 6deef7357e7b4530  gpl
   0: (bf) r6 = r1
   [...]
   7: (95) exit

4: cgroup_skb  tag 6deef7357e7b4530  gpl
   0: (bf) r6 = r1
   [...]
   7: (95) exit

Signed-off-by: Paul Chaignon <paul.chaignon@orange.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/fb1fe943202659a69cd21dd5b907c205af1e1e22.1576263640.git.paul.chaignon@gmail.com

selftests/bpf: Test wire_len/gso_segs in BPF_PROG_TEST_RUN

Make sure we can pass arbitrary data in wire_len/gso_segs.

Signed-off-by: Stanislav Fomichev <sdf@google.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191213223028.161282-2-sdf@google.com

bpf: Expose __sk_buff wire_len/gso_segs to BPF_PROG_TEST_RUN

wire_len should not be less than real len and is capped by GSO_MAX_SIZE.
gso_segs is capped by GSO_MAX_SEGS.

v2:
* set wire_len to skb->len when passed wire_len is 0 (Alexei Starovoitov)

Signed-off-by: Stanislav Fomichev <sdf@google.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Cc: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191213223028.161282-1-sdf@google.com

Merge branch 'bpf-dispatcher'

Björn Töpel says:

====================
Overview
========

This is the 6th iteration of the series that introduces the BPF
dispatcher, which is a mechanism to avoid indirect calls.

The BPF dispatcher is a multi-way branch code generator, targeted for
BPF programs. E.g. when an XDP program is executed via the
bpf_prog_run_xdp(), it is invoked via an indirect call. With
retpolines enabled, the indirect call has a substantial performance
impact. The dispatcher is a mechanism that transform indirect calls to
direct calls, and therefore avoids the retpoline. The dispatcher is
generated using the BPF JIT, and relies on text poking provided by
bpf_arch_text_poke().

The dispatcher hijacks a trampoline function it via the __fentry__ nop
of the trampoline. One dispatcher instance currently supports up to 48
dispatch points. This can be extended in the future.

In this series, only one dispatcher instance is supported, and the
only user is XDP. The dispatcher is updated when an XDP program is
attached/detached to/from a netdev. An alternative to this could have
been to update the dispatcher at program load point, but as there are
usually more XDP programs loaded than attached, so the latter was
picked.

The XDP dispatcher is always enabled, if available, because it helps
even when retpolines are disabled. Please refer to the "Performance"
section below.

The first patch refactors the image allocation from the BPF trampoline
code. Patch two introduces the dispatcher, and patch three adds a
dispatcher for XDP, and wires up the XDP control-/ fast-path. Patch
four adds the dispatcher to BPF_TEST_RUN. Patch five adds a simple
selftest, and the last adds alignment to jump targets.

I have rebased the series on commit 679152d3a32e ("libbpf: Fix printf
compilation warnings on ppc64le arch").

Generated code, x86-64
======================

The dispatcher currently has a maximum of 48 entries, where one entry
is a unique BPF program. Multiple users of a dispatcher instance using
the same BPF program will share that entry.

The program/slot lookup is performed by a binary search, O(log
n). Let's have a look at the generated code.

The trampoline function has the following signature:

  unsigned int tramp(const void *ctx,
                     const struct bpf_insn *insnsi,
                     unsigned int (*bpf_func)(const void *,
                                              const struct bpf_insn *))

On Intel x86-64 this means that rdx will contain the bpf_func. To,
make it easier to read, I've let the BPF programs have the following
range: 0xffffffffffffffff (-1) to 0xfffffffffffffff0
(-16). 0xffffffff81c00f10 is the retpoline thunk, in this case
__x86_indirect_thunk_rdx. If retpolines are disabled the thunk will be
a regular indirect call.

The minimal dispatcher will then look like this:

ffffffffc0002000: cmp    rdx,0xffffffffffffffff
ffffffffc0002007: je     0xffffffffffffffff ; -1
ffffffffc000200d: jmp    0xffffffff81c00f10

A 16 entry dispatcher looks like this:

ffffffffc0020000: cmp    rdx,0xfffffffffffffff7 ; -9
ffffffffc0020007: jg     0xffffffffc0020130
ffffffffc002000d: cmp    rdx,0xfffffffffffffff3 ; -13
ffffffffc0020014: jg     0xffffffffc00200a0
ffffffffc002001a: cmp    rdx,0xfffffffffffffff1 ; -15
ffffffffc0020021: jg     0xffffffffc0020060
ffffffffc0020023: cmp    rdx,0xfffffffffffffff0 ; -16
ffffffffc002002a: jg     0xffffffffc0020040
ffffffffc002002c: cmp    rdx,0xfffffffffffffff0 ; -16
ffffffffc0020033: je     0xfffffffffffffff0 ; -16
ffffffffc0020039: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc002003e: xchg   ax,ax
ffffffffc0020040: cmp    rdx,0xfffffffffffffff1 ; -15
ffffffffc0020047: je     0xfffffffffffffff1 ; -15
ffffffffc002004d: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc0020052: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc002005a: nop    WORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc0020060: cmp    rdx,0xfffffffffffffff2 ; -14
ffffffffc0020067: jg     0xffffffffc0020080
ffffffffc0020069: cmp    rdx,0xfffffffffffffff2 ; -14
ffffffffc0020070: je     0xfffffffffffffff2 ; -14
ffffffffc0020076: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc002007b: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc0020080: cmp    rdx,0xfffffffffffffff3 ; -13
ffffffffc0020087: je     0xfffffffffffffff3 ; -13
ffffffffc002008d: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc0020092: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc002009a: nop    WORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc00200a0: cmp    rdx,0xfffffffffffffff5 ; -11
ffffffffc00200a7: jg     0xffffffffc00200f0
ffffffffc00200a9: cmp    rdx,0xfffffffffffffff4 ; -12
ffffffffc00200b0: jg     0xffffffffc00200d0
ffffffffc00200b2: cmp    rdx,0xfffffffffffffff4 ; -12
ffffffffc00200b9: je     0xfffffffffffffff4 ; -12
ffffffffc00200bf: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc00200c4: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc00200cc: nop    DWORD PTR [rax+0x0]
ffffffffc00200d0: cmp    rdx,0xfffffffffffffff5 ; -11
ffffffffc00200d7: je     0xfffffffffffffff5 ; -11
ffffffffc00200dd: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc00200e2: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc00200ea: nop    WORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc00200f0: cmp    rdx,0xfffffffffffffff6 ; -10
ffffffffc00200f7: jg     0xffffffffc0020110
ffffffffc00200f9: cmp    rdx,0xfffffffffffffff6 ; -10
ffffffffc0020100: je     0xfffffffffffffff6 ; -10
ffffffffc0020106: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc002010b: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc0020110: cmp    rdx,0xfffffffffffffff7 ; -9
ffffffffc0020117: je     0xfffffffffffffff7 ; -9
ffffffffc002011d: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc0020122: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc002012a: nop    WORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc0020130: cmp    rdx,0xfffffffffffffffb ; -5
ffffffffc0020137: jg     0xffffffffc00201d0
ffffffffc002013d: cmp    rdx,0xfffffffffffffff9 ; -7
ffffffffc0020144: jg     0xffffffffc0020190
ffffffffc0020146: cmp    rdx,0xfffffffffffffff8 ; -8
ffffffffc002014d: jg     0xffffffffc0020170
ffffffffc002014f: cmp    rdx,0xfffffffffffffff8 ; -8
ffffffffc0020156: je     0xfffffffffffffff8 ; -8
ffffffffc002015c: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc0020161: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc0020169: nop    DWORD PTR [rax+0x0]
ffffffffc0020170: cmp    rdx,0xfffffffffffffff9 ; -7
ffffffffc0020177: je     0xfffffffffffffff9 ; -7
ffffffffc002017d: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc0020182: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc002018a: nop    WORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc0020190: cmp    rdx,0xfffffffffffffffa ; -6
ffffffffc0020197: jg     0xffffffffc00201b0
ffffffffc0020199: cmp    rdx,0xfffffffffffffffa ; -6
ffffffffc00201a0: je     0xfffffffffffffffa ; -6
ffffffffc00201a6: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc00201ab: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc00201b0: cmp    rdx,0xfffffffffffffffb ; -5
ffffffffc00201b7: je     0xfffffffffffffffb ; -5
ffffffffc00201bd: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc00201c2: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc00201ca: nop    WORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc00201d0: cmp    rdx,0xfffffffffffffffd ; -3
ffffffffc00201d7: jg     0xffffffffc0020220
ffffffffc00201d9: cmp    rdx,0xfffffffffffffffc ; -4
ffffffffc00201e0: jg     0xffffffffc0020200
ffffffffc00201e2: cmp    rdx,0xfffffffffffffffc ; -4
ffffffffc00201e9: je     0xfffffffffffffffc ; -4
ffffffffc00201ef: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc00201f4: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc00201fc: nop    DWORD PTR [rax+0x0]
ffffffffc0020200: cmp    rdx,0xfffffffffffffffd ; -3
ffffffffc0020207: je     0xfffffffffffffffd ; -3
ffffffffc002020d: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc0020212: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc002021a: nop    WORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc0020220: cmp    rdx,0xfffffffffffffffe ; -2
ffffffffc0020227: jg     0xffffffffc0020240
ffffffffc0020229: cmp    rdx,0xfffffffffffffffe ; -2
ffffffffc0020230: je     0xfffffffffffffffe ; -2
ffffffffc0020236: jmp    0xffffffff81c00f10
ffffffffc002023b: nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]
ffffffffc0020240: cmp    rdx,0xffffffffffffffff ; -1
ffffffffc0020247: je     0xffffffffffffffff ; -1
ffffffffc002024d: jmp    0xffffffff81c00f10

The nops are there to align jump targets to 16 B.

Performance
===========

The tests were performed using the xdp_rxq_info sample program with
the following command-line:

1. XDP_DRV:
  # xdp_rxq_info --dev eth0 --action XDP_DROP
2. XDP_SKB:
  # xdp_rxq_info --dev eth0 -S --action XDP_DROP
3. xdp-perf, from selftests/bpf:
  # test_progs -v -t xdp_perf

Run with mitigations=auto
-------------------------

Baseline:
1. 21.7 Mpps (21736190)
2. 3.8 Mpps   (3837582)
3. 15 ns

Dispatcher:
1. 30.2 Mpps (30176320)
2. 4.0 Mpps   (4015579)
3. 5 ns

Dispatcher (full; walk all entries, and fallback):
1. 22.0 Mpps (21986704)
2. 3.8 Mpps   (3831298)
3. 17 ns

Run with mitigations=off
------------------------

Baseline:
1. 29.9 Mpps (29875135)
2. 4.1 Mpps   (4100179)
3. 4 ns

Dispatcher:
1. 30.4 Mpps (30439241)
2. 4.1 Mpps   (4109350)
1. 4 ns

Dispatcher (full; walk all entries, and fallback):
1. 28.9 Mpps (28903269)
2. 4.1 Mpps   (4080078)
3. 5 ns

xdp-perf runs, aliged vs non-aligned jump targets
-------------------------------------------------

In this test dispatchers of different sizes, with and without jump
target alignment, were exercised. As outlined above the function
lookup is performed via binary search. This means that depending on
the pointer value of the function, it can reside in the upper or lower
part of the search table. The performed tests were:

1. aligned, mititations=auto, function entry < other entries
2. aligned, mititations=auto, function entry > other entries
3. non-aligned, mititations=auto, function entry < other entries
4. non-aligned, mititations=auto, function entry > other entries
5. aligned, mititations=off, function entry < other entries
6. aligned, mititations=off, function entry > other entries
7. non-aligned, mititations=off, function entry < other entries
8. non-aligned, mititations=off, function entry > other entries

The micro benchmarks showed that alignment of jump target has some
positive impact.

A reply to this cover letter will contain complete data for all runs.

Multiple xdp-perf baseline with mitigations=auto
------------------------------------------------

 Performance counter stats for './test_progs -v -t xdp_perf' (1024 runs):

             16.69 msec task-clock                #    0.984 CPUs utilized            ( +-  0.08% )
                 2      context-switches          #    0.123 K/sec                    ( +-  1.11% )
                 0      cpu-migrations            #    0.000 K/sec                    ( +- 70.68% )
                97      page-faults               #    0.006 M/sec                    ( +-  0.05% )
        49,254,635      cycles                    #    2.951 GHz                      ( +-  0.09% )  (12.28%)
        42,138,558      instructions              #    0.86  insn per cycle           ( +-  0.02% )  (36.15%)
         7,315,291      branches                  #  438.300 M/sec                    ( +-  0.01% )  (59.43%)
         1,011,201      branch-misses             #   13.82% of all branches          ( +-  0.01% )  (83.31%)
        15,440,788      L1-dcache-loads           #  925.143 M/sec                    ( +-  0.00% )  (99.40%)
            39,067      L1-dcache-load-misses     #    0.25% of all L1-dcache hits    ( +-  0.04% )
             6,531      LLC-loads                 #    0.391 M/sec                    ( +-  0.05% )
               442      LLC-load-misses           #    6.76% of all LL-cache hits     ( +-  0.77% )
   <not supported>      L1-icache-loads
            57,964      L1-icache-load-misses                                         ( +-  0.06% )
        15,442,496      dTLB-loads                #  925.246 M/sec                    ( +-  0.00% )
               514      dTLB-load-misses          #    0.00% of all dTLB cache hits   ( +-  0.73% )  (40.57%)
               130      iTLB-loads                #    0.008 M/sec                    ( +-  2.75% )  (16.69%)
     <not counted>      iTLB-load-misses                                              ( +-  8.71% )  (0.60%)
   <not supported>      L1-dcache-prefetches
   <not supported>      L1-dcache-prefetch-misses

         0.0169558 +- 0.0000127 seconds time elapsed  ( +-  0.07% )

Multiple xdp-perf dispatcher with mitigations=auto
--------------------------------------------------

Note that this includes generating the dispatcher.

 Performance counter stats for './test_progs -v -t xdp_perf' (1024 runs):

              4.80 msec task-clock                #    0.953 CPUs utilized            ( +-  0.06% )
                 1      context-switches          #    0.258 K/sec                    ( +-  1.57% )
                 0      cpu-migrations            #    0.000 K/sec
                97      page-faults               #    0.020 M/sec                    ( +-  0.05% )
        14,185,861      cycles                    #    2.955 GHz                      ( +-  0.17% )  (50.49%)
        45,691,935      instructions              #    3.22  insn per cycle           ( +-  0.01% )  (99.19%)
         8,346,008      branches                  # 1738.709 M/sec                    ( +-  0.00% )
            13,046      branch-misses             #    0.16% of all branches          ( +-  0.10% )
        15,443,735      L1-dcache-loads           # 3217.365 M/sec                    ( +-  0.00% )
            39,585      L1-dcache-load-misses     #    0.26% of all L1-dcache hits    ( +-  0.05% )
             7,138      LLC-loads                 #    1.487 M/sec                    ( +-  0.06% )
               671      LLC-load-misses           #    9.40% of all LL-cache hits     ( +-  0.73% )
   <not supported>      L1-icache-loads
            56,213      L1-icache-load-misses                                         ( +-  0.08% )
        15,443,735      dTLB-loads                # 3217.365 M/sec                    ( +-  0.00% )
     <not counted>      dTLB-load-misses                                              (0.00%)
     <not counted>      iTLB-loads                                                    (0.00%)
     <not counted>      iTLB-load-misses                                              (0.00%)
   <not supported>      L1-dcache-prefetches
   <not supported>      L1-dcache-prefetch-misses

        0.00503705 +- 0.00000546 seconds time elapsed  ( +-  0.11% )

Revisions
=========

v4->v5: [1]
  * Fixed s/xdp_ctx/ctx/ type-o (Toke)
  * Marked dispatcher trampoline with noinline attribute (Alexei)

v3->v4: [2]
  * Moved away from doing dispatcher lookup based on the trampoline
    function, to a model where the dispatcher instance is explicitly
    passed to the bpf_dispatcher_change_prog() (Alexei)

v2->v3: [3]
  * Removed xdp_call, and instead make the dispatcher available to all
    XDP users via bpf_prog_run_xdp() and dev_xdp_install(). (Toke)
  * Always enable the dispatcher, if available (Alexei)
  * Reuse BPF trampoline image allocator (Alexei)
  * Make sure the dispatcher is exercised in selftests (Alexei)
  * Only allow one dispatcher, and wire it to XDP

v1->v2: [4]
  * Fixed i386 build warning (kbuild robot)
  * Made bpf_dispatcher_lookup() static (kbuild robot)
  * Make sure xdp_call.h is only enabled for builtins
  * Add xdp_call() to ixgbe, mlx4, and mlx5

RFC->v1: [5]
  * Improved error handling (Edward and Andrii)
  * Explicit cleanup (Andrii)
  * Use 32B with sext cmp (Alexei)
  * Align jump targets to 16B (Alexei)
  * 4 to 16 entries (Toke)
  * Added stats to xdp_call_run()

[1] https://lore.kernel.org/bpf/20191211123017.13212-1-bjorn.topel@gmail.com/
[2] https://lore.kernel.org/bpf/20191209135522.16576-1-bjorn.topel@gmail.com/
[3] https://lore.kernel.org/bpf/20191123071226.6501-1-bjorn.topel@gmail.com/
[4] https://lore.kernel.org/bpf/20191119160757.27714-1-bjorn.topel@gmail.com/
[5] https://lore.kernel.org/bpf/20191113204737.31623-1-bjorn.topel@gmail.com/
====================

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf, x86: Align dispatcher branch targets to 16B

>From Intel 64 and IA-32 Architectures Optimization Reference Manual,
3.4.1.4 Code Alignment, Assembly/Compiler Coding Rule 11: All branch
targets should be 16-byte aligned.

This commits aligns branch targets according to the Intel manual.

The nops used to align branch targets make the dispatcher larger, and
therefore the number of supported dispatch points/programs are
descreased from 64 to 48.

Signed-off-by: Björn Töpel <bjorn.topel@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191213175112.30208-7-bjorn.topel@gmail.com

selftests: bpf: Add xdp_perf test

The xdp_perf is a dummy XDP test, only used to measure the the cost of
jumping into a naive XDP program one million times.

To build and run the program:
  $ cd tools/testing/selftests/bpf
  $ make
  $ ./test_progs -v -t xdp_perf

Signed-off-by: Björn Töpel <bjorn.topel@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191213175112.30208-6-bjorn.topel@gmail.com

bpf: Start using the BPF dispatcher in BPF_TEST_RUN

In order to properly exercise the BPF dispatcher, this commit adds BPF
dispatcher usage to BPF_TEST_RUN when executing XDP programs.

Signed-off-by: Björn Töpel <bjorn.topel@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191213175112.30208-5-bjorn.topel@gmail.com

bpf, xdp: Start using the BPF dispatcher for XDP

This commit adds a BPF dispatcher for XDP. The dispatcher is updated
from the XDP control-path, dev_xdp_install(), and used when an XDP
program is run via bpf_prog_run_xdp().

Signed-off-by: Björn Töpel <bjorn.topel@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191213175112.30208-4-bjorn.topel@gmail.com

bpf: Introduce BPF dispatcher

The BPF dispatcher is a multi-way branch code generator, mainly
targeted for XDP programs. When an XDP program is executed via the
bpf_prog_run_xdp(), it is invoked via an indirect call. The indirect
call has a substantial performance impact, when retpolines are
enabled. The dispatcher transform indirect calls to direct calls, and
therefore avoids the retpoline. The dispatcher is generated using the
BPF JIT, and relies on text poking provided by bpf_arch_text_poke().

The dispatcher hijacks a trampoline function it via the __fentry__ nop
of the trampoline. One dispatcher instance currently supports up to 64
dispatch points. A user creates a dispatcher with its corresponding
trampoline with the DEFINE_BPF_DISPATCHER macro.

Signed-off-by: Björn Töpel <bjorn.topel@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191213175112.30208-3-bjorn.topel@gmail.com

bpf: Move trampoline JIT image allocation to a function

Refactor the image allocation in the BPF trampoline code into a
separate function, so it can be shared with the BPF dispatcher in
upcoming commits.

Signed-off-by: Björn Töpel <bjorn.topel@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191213175112.30208-2-bjorn.topel@gmail.com

selftests/bpf: Fix perf_buffer test on systems w/ offline CPUs

Fix up perf_buffer.c selftest to take into account offline/missing CPUs.

Fixes: ee5cf82ce04a ("selftests/bpf: test perf buffer API")
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212013621.1691858-1-andriin@fb.com

libbpf: Don't attach perf_buffer to offline/missing CPUs

It's quite common on some systems to have more CPUs enlisted as "possible",
than there are (and could ever be) present/online CPUs. In such cases,
perf_buffer creationg will fail due to inability to create perf event on
missing CPU with error like this:

libbpf: failed to open perf buffer event on cpu #16: No such device

This patch fixes the logic of perf_buffer__new() to ignore CPUs that are
missing or currently offline. In rare cases where user explicitly listed
specific CPUs to connect to, behavior is unchanged: libbpf will try to open
perf event buffer on specified CPU(s) anyways.

Fixes: fb84b8224655 ("libbpf: add perf buffer API")
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212013609.1691168-1-andriin@fb.com

selftests/bpf: Add CPU mask parsing tests

Add a bunch of test validating CPU mask parsing logic and error handling.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212013559.1690898-1-andriin@fb.com

libbpf: Extract and generalize CPU mask parsing logic

This logic is re-used for parsing a set of online CPUs. Having it as an
isolated piece of code working with input string makes it conveninent to test
this logic as well. While refactoring, also improve the robustness of original
implementation.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212013548.1690564-1-andriin@fb.com

Merge branch 'reuseport_to_test_progs'

Jakub Sitnicki says:

====================
This change has been suggested by Martin Lau [0] during a review of a
related patch set that extends reuseport tests [1].

Patches 1 & 2 address a warning due to unrecognized section name from
libbpf when running reuseport tests. We don't want to carry this warning
into test_progs.

Patches 3-8 massage the reuseport tests to ease the switch to test_progs
framework. The intention here is to show the work. Happy to squash these,
if needed.

Patches 9-10 do the actual move and conversion to test_progs.

Output from a test_progs run after changes pasted below.

Thanks,
Jakub

[0] https://lore.kernel.org/bpf/20191123110751.6729-1-jakub@cloudflare.com/T/#m607d822caeb1eb5db101172821a78cc3896ff1c3
[1] https://lore.kernel.org/bpf/20191123110751.6729-1-jakub@cloudflare.com/T/#m55881bae9fb6e34837d07a0c0a7ffbc138f8d06f
====================

Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Switch reuseport tests for test_progs framework

The tests were originally written in abort-on-error style. With the switch
to test_progs we can no longer do that. So at the risk of not cleaning up
some resource on failure, we now return to the caller on error.

That said, failure inside one test should not affect others because we run
setup/cleanup before/after every test.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-11-jakub@cloudflare.com

selftests/bpf: Move reuseport tests under prog_tests/

Do a pure move the show the actual work needed to adapt the tests in
subsequent patch at the cost of breaking test_progs build for the moment.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-10-jakub@cloudflare.com

selftests/bpf: Pull up printing the test name into test runner

Again, prepare for switching reuseport tests to test_progs framework.
test_progs framework will print the subtest name for us if we set it.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-9-jakub@cloudflare.com

selftests/bpf: Propagate errors during setup for reuseport tests

Prepare for switching reuseport tests to test_progs framework, where we
don't have the luxury to terminate the process on failure.

Modify setup helpers to signal failure via the return value with the help
of a macro similar to the one currently in use by the tests.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-8-jakub@cloudflare.com

selftests/bpf: Run reuseport tests in a loop

Prepare for switching reuseport tests to test_progs framework. Loop over
the tests and perform setup/cleanup for each test separately, remembering
that with test_progs we can select tests to run.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-7-jakub@cloudflare.com

selftests/bpf: Unroll the main loop in reuseport test

Prepare for iterating over individual tests without introducing another
nested loop in the main test function.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-6-jakub@cloudflare.com

selftests/bpf: Add helpers for getting socket family & type name

Having string arrays to map socket family & type to a name prevents us from
unrolling the test runner loop in the subsequent patch. Introduce helpers
that do the same thing.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-5-jakub@cloudflare.com

selftests/bpf: Use sa_family_t everywhere in reuseport tests

Update the only function that is not using sa_family_t in this source file.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-4-jakub@cloudflare.com

selftests/bpf: Let libbpf determine program type from section name

Now that libbpf can recognize SK_REUSEPORT programs, we no longer have to
pass a prog_type hint before loading the object file.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-3-jakub@cloudflare.com

libbpf: Recognize SK_REUSEPORT programs from section name

Allow loading BPF object files that contain SK_REUSEPORT programs without
having to manually set the program type before load if the the section name
is set to "sk_reuseport".

Makes user-space code needed to load SK_REUSEPORT BPF program more concise.

Signed-off-by: Jakub Sitnicki <jakub@cloudflare.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212102259.418536-2-jakub@cloudflare.com

libbpf: Fix printf compilation warnings on ppc64le arch

On ppc64le __u64 and __s64 are defined as long int and unsigned long int,
respectively. This causes compiler to emit warning when %lld/%llu are used to
printf 64-bit numbers. Fix this by casting to size_t/ssize_t with %zu and %zd
format specifiers, respectively.

v1->v2:
- use size_t/ssize_t instead of custom typedefs (Martin).

Fixes: 1f8e2bcb2cd5 ("libbpf: Refactor relocation handling")
Fixes: abd29c931459 ("libbpf: allow specifying map definitions using BTF")
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191212171918.638010-1-andriin@fb.com

bpf, x86, arm64: Enable jit by default when not built as always-on

After Spectre 2 fix via 290af86629b2 ("bpf: introduce BPF_JIT_ALWAYS_ON
config") most major distros use BPF_JIT_ALWAYS_ON configuration these days
which compiles out the BPF interpreter entirely and always enables the
JIT. Also given recent fix in e1608f3fa857 ("bpf: Avoid setting bpf insns
pages read-only when prog is jited"), we additionally avoid fragmenting
the direct map for the BPF insns pages sitting in the general data heap
since they are not used during execution. Latter is only needed when run
through the interpreter.

Since both x86 and arm64 JITs have seen a lot of exposure over the years,
are generally most up to date and maintained, there is more downside in
!BPF_JIT_ALWAYS_ON configurations to have the interpreter enabled by default
rather than the JIT. Add a ARCH_WANT_DEFAULT_BPF_JIT config which archs can
use to set the bpf_jit_{enable,kallsyms} to 1. Back in the days the
bpf_jit_kallsyms knob was set to 0 by default since major distros still
had /proc/kallsyms addresses exposed to unprivileged user space which is
not the case anymore. Hence both knobs are set via BPF_JIT_DEFAULT_ON which
is set to 'y' in case of BPF_JIT_ALWAYS_ON or ARCH_WANT_DEFAULT_BPF_JIT.

Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Will Deacon <will@kernel.org>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/f78ad24795c2966efcc2ee19025fa3459f622185.1575903816.git.daniel@iogearbox.net

bpf: Emit audit messages upon successful prog load and unload

Allow for audit messages to be emitted upon BPF program load and
unload for having a timeline of events. The load itself is in
syscall context, so additional info about the process initiating
the BPF prog creation can be logged and later directly correlated
to the unload event.

The only info really needed from BPF side is the globally unique
prog ID where then audit user space tooling can query / dump all
info needed about the specific BPF program right upon load event
and enrich the record, thus these changes needed here can be kept
small and non-intrusive to the core.

Raw example output:

  # auditctl -D
  # auditctl -a always,exit -F arch=x86_64 -S bpf
  # ausearch --start recent -m 1334
  ...
  ----
  time->Wed Nov 27 16:04:13 2019
  type=PROCTITLE msg=audit(1574867053.120:84664): proctitle="./bpf"
  type=SYSCALL msg=audit(1574867053.120:84664): arch=c000003e syscall=321   \
    success=yes exit=3 a0=5 a1=7ffea484fbe0 a2=70 a3=0 items=0 ppid=7477    \
    pid=12698 auid=1001 uid=1001 gid=1001 euid=1001 suid=1001 fsuid=1001    \
    egid=1001 sgid=1001 fsgid=1001 tty=pts2 ses=4 comm="bpf"                \
    exe="/home/jolsa/auditd/audit-testsuite/tests/bpf/bpf"                  \
    subj=unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023 key=(null)
  type=UNKNOWN[1334] msg=audit(1574867053.120:84664): prog-id=76 op=LOAD
  ----
  time->Wed Nov 27 16:04:13 2019
  type=UNKNOWN[1334] msg=audit(1574867053.120:84665): prog-id=76 op=UNLOAD
  ...

Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Co-developed-by: Jiri Olsa <jolsa@kernel.org>
Signed-off-by: Jiri Olsa <jolsa@kernel.org>
Acked-by: Paul Moore <paul@paul-moore.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191206214934.11319-1-jolsa@kernel.org

bpf: Switch to offsetofend in BPF_PROG_TEST_RUN

Switch existing pattern of "offsetof(..., member) + FIELD_SIZEOF(...,
member)' to "offsetofend(..., member)" which does exactly what
we need without all the copy-paste.

Suggested-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Stanislav Fomichev <sdf@google.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Acked-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191210191933.105321-1-sdf@google.com

libbpf: Bump libpf current version to v0.0.7

New development cycles starts, bump to v0.0.7 proactively.

Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20191209224022.3544519-1-andriin@fb.com

ARM: net: bpf: Improve prologue code sequence

Improve the prologue code sequence to be able to take advantage of
64-bit stores, changing the code from:

  push    {r4, r5, r6, r7, r8, r9, fp, lr}
  mov     fp, sp
  sub     ip, sp, #80     ; 0x50
  sub     sp, sp, #600    ; 0x258
  str     ip, [fp, #-100] ; 0xffffff9c
  mov     r6, #0
  str     r6, [fp, #-96]  ; 0xffffffa0
  mov     r4, #0
  mov     r3, r4
  mov     r2, r0
  str     r4, [fp, #-104] ; 0xffffff98
  str     r4, [fp, #-108] ; 0xffffff94

to the tighter:

  push    {r4, r5, r6, r7, r8, r9, fp, lr}
  mov     fp, sp
  mov     r3, #0
  sub     r2, sp, #80     ; 0x50
  sub     sp, sp, #600    ; 0x258
  strd    r2, [fp, #-100] ; 0xffffff9c
  mov     r2, #0
  strd    r2, [fp, #-108] ; 0xffffff94
  mov     r2, r0

resulting in a saving of three instructions.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/E1ieH2g-0004ih-Rb@rmk-PC.armlinux.org.uk

cxgb4: add support for high priority filters

T6 has a separate region known as high priority filter region
that allows classifying packets going through ULD path. So,
query firmware for HPFILTER resources and enable the high
priority offload filter support when it is available.

Signed-off-by: Shahjada Abul Husain <shahjada@chelsio.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

enetc: remove variable 'tc_max_sized_frame' set but not used

Fixes gcc '-Wunused-but-set-variable' warning:

drivers/net/ethernet/freescale/enetc/enetc_qos.c: In function enetc_setup_tc_cbs:
drivers/net/ethernet/freescale/enetc/enetc_qos.c:195:6: warning: variable tc_max_sized_frame set but not used [-Wunused-but-set-variable]

Fixes: c431047c4efe ("enetc: add support Credit Based Shaper(CBS) for hardware offload")
Signed-off-by: Chen Wandun <chenwandun@huawei.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

nfp: add support for TLV device stats

Device stats are currently hard coded in the PCI BAR0 layout.
Add a ability to read them from the TLV area instead.
Names for the stats are maintained by the driver, and their
meaning documented. This allows us to more easily add and
remove device stats.

Signed-off-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

tcp: Cleanup duplicate initialization of sk->sk_state.

When a TCP socket is created, sk->sk_state is initialized twice as
TCP_CLOSE in sock_init_data() and tcp_init_sock(). The tcp_init_sock() is
always called after the sock_init_data(), so it is not necessary to update
sk->sk_state in the tcp_init_sock().

Before v2.1.8, the code of the two functions was in the inet_create(). In
the patch of v2.1.8, the tcp_v4/v6_init_sock() were added and the code of
initialization of sk->state was duplicated.

Signed-off-by: Kuniyuki Iwashima <kuni1840@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

enetc: add software timestamping

Provide a software TX timestamp and add it to the ethtool query
interface.

skb_tx_timestamp() is also needed if one would like to use PHY
timestamping.

Signed-off-by: Michael Walle <michael@walle.cc>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

Merge branch 'tipc-introduce-variable-window-congestion-control'

Jon Maloy says:

====================
tipc: introduce variable window congestion control

We improve thoughput greatly by introducing a variety of the Reno
congestion control algorithm at the link level.
====================

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

tipc: introduce variable window congestion control

We introduce a simple variable window congestion control for links.
The algorithm is inspired by the Reno algorithm, covering both 'slow
start', 'congestion avoidance', and 'fast recovery' modes.

- We introduce hard lower and upper window limits per link, still
  different and configurable per bearer type.

- We introduce a 'slow start theshold' variable, initially set to
  the maximum window size.

- We let a link start at the minimum congestion window, i.e. in slow
  start mode, and then let is grow rapidly (+1 per rceived ACK) until
  it reaches the slow start threshold and enters congestion avoidance
  mode.

- In congestion avoidance mode we increment the congestion window for
  each window-size number of acked packets, up to a possible maximum
  equal to the configured maximum window.

- For each non-duplicate NACK received, we drop back to fast recovery
  mode, by setting the both the slow start threshold to and the
  congestion window to (current_congestion_window / 2).

- If the timeout handler finds that the transmit queue has not moved
  since the previous timeout, it drops the link back to slow start
  and forces a probe containing the last sent sequence number to the
  sent to the peer, so that this can discover the stale situation.

This change does in reality have effect only on unicast ethernet
transport, as we have seen that there is no room whatsoever for
increasing the window max size for the UDP bearer.
For now, we also choose to keep the limits for the broadcast link
unchanged and equal.

This algorithm seems to give a 50-100% throughput improvement for
messages larger than MTU.

Suggested-by: Xin Long <lucien.xin@gmail.com>
Acked-by: Ying Xue <ying.xue@windriver.com>
Signed-off-by: Jon Maloy <jon.maloy@ericsson.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

tipc: eliminate more unnecessary nacks and retransmissions

When we increase the link tranmsit window we often observe the following
scenario:

1) A STATE message bypasses a sequence of traffic packets and arrives
   far ahead of those to the receiver. STATE messages contain a
   'peers_nxt_snt' field to indicate which was the last packet sent
   from the peer. This mechanism is intended as a last resort for the
   receiver to detect missing packets, e.g., during very low traffic
   when there is no packet flow to help early loss detection.
3) The receiving link compares the 'peer_nxt_snt' field to its own
   'rcv_nxt', finds that there is a gap, and immediately sends a
   NACK message back to the peer.
4) When this NACKs arrives at the sender, all the requested
   retransmissions are performed, since it is a first-time request.

Just like in the scenario described in the previous commit this leads
to many redundant retransmissions, with decreased throughput as a
consequence.

We fix this by adding two more conditions before we send a NACK in
this sitution. First, the deferred queue must be empty, so we cannot
assume that the potential packet loss has already been detected by
other means. Second, we check the 'peers_snd_nxt' field only in probe/
probe_reply messages, thus turning this into a true mechanism of last
resort as it was really meant to be.

Acked-by: Ying Xue <ying.xue@windriver.com>
Signed-off-by: Jon Maloy <jon.maloy@ericsson.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

tipc: eliminate gap indicator from ACK messages

When we increase the link send window we sometimes observe the
following scenario:

1) A packet #N arrives out of order far ahead of a sequence of older
   packets which are still under way. The packet is added to the
   deferred queue.
2) The missing packets arrive in sequence, and for each 16th of them
   an ACK is sent back to the receiver, as it should be.
3) When building those ACK messages, it is checked if there is a gap
   between the link's 'rcv_nxt' and the first packet in the deferred
   queue. This is always the case until packet number #N-1 arrives, and
   a 'gap' indicator is added, effectively turning them into NACK
   messages.
4) When those NACKs arrive at the sender, all the requested
   retransmissions are done, since it is a first-time request.

This sometimes leads to a huge amount of redundant retransmissions,
causing a drop in max throughput. This problem gets worse when we
in a later commit introduce variable window congestion control,
since it drops the link back to 'fast recovery' much more often
than necessary.

We now fix this by not sending any 'gap' indicator in regular ACK
messages. We already have a mechanism for sending explicit NACKs
in place, and this is sufficient to keep up the packet flow.

Acked-by: Ying Xue <ying.xue@windriver.com>
Signed-off-by: Jon Maloy <jon.maloy@ericsson.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ppp: Adjust indentation into ppp_async_input

Clang warns:

../drivers/net/ppp/ppp_async.c:877:6: warning: misleading indentation;
statement is not part of the previous 'if' [-Wmisleading-indentation]
                                ap->rpkt = skb;
                                ^
../drivers/net/ppp/ppp_async.c:875:5: note: previous statement is here
                                if (!skb)
                                ^
1 warning generated.

This warning occurs because there is a space before the tab on this
line. Clean up this entire block's indentation so that it is consistent
with the Linux kernel coding style and clang no longer warns.

Fixes: 6722e78c9005 ("[PPP]: handle misaligned accesses")
Link: https://github.com/ClangBuiltLinux/linux/issues/800
Signed-off-by: Nathan Chancellor <natechancellor@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: smc911x: Adjust indentation in smc911x_phy_configure

Clang warns:

../drivers/net/ethernet/smsc/smc911x.c:939:3: warning: misleading
indentation; statement is not part of the previous 'if'
[-Wmisleading-indentation]
         if (!lp->ctl_rfduplx)
         ^
../drivers/net/ethernet/smsc/smc911x.c:936:2: note: previous statement
is here
        if (lp->ctl_rspeed != 100)
        ^
1 warning generated.

This warning occurs because there is a space after the tab on this line.
Remove it so that the indentation is consistent with the Linux kernel
coding style and clang no longer warns.

Fixes: 0a0c72c9118c ("[PATCH] RE: [PATCH 1/1] net driver: Add support for SMSC LAN911x line of ethernet chips")
Link: https://github.com/ClangBuiltLinux/linux/issues/796
Signed-off-by: Nathan Chancellor <natechancellor@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: tulip: Adjust indentation in {dmfe, uli526x}_init_module

Clang warns:

../drivers/net/ethernet/dec/tulip/uli526x.c:1812:3: warning: misleading
indentation; statement is not part of the previous 'if'
[-Wmisleading-indentation]
        switch (mode) {
        ^
../drivers/net/ethernet/dec/tulip/uli526x.c:1809:2: note: previous
statement is here
        if (cr6set)
        ^
1 warning generated.

../drivers/net/ethernet/dec/tulip/dmfe.c:2217:3: warning: misleading
indentation; statement is not part of the previous 'if'
[-Wmisleading-indentation]
        switch(mode) {
        ^
../drivers/net/ethernet/dec/tulip/dmfe.c:2214:2: note: previous
statement is here
        if (cr6set)
        ^
1 warning generated.

This warning occurs because there is a space before the tab on these
lines. Remove them so that the indentation is consistent with the Linux
kernel coding style and clang no longer warns.

While we are here, adjust the default block in dmfe_init_module to have
a proper break between the label and assignment and add a space between
the switch and opening parentheses to avoid a checkpatch warning.

Fixes: e1c3e5014040 ("[PATCH] initialisation cleanup for ULI526x-net-driver")
Link: https://github.com/ClangBuiltLinux/linux/issues/795
Signed-off-by: Nathan Chancellor <natechancellor@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

Merge branch 'dp83867-fix-fifo-depth'

Dan Murphy says:

====================
Fix Tx/Rx FIFO depth for DP83867

The DP83867 supports both the RGMII and SGMII modes.  The Tx and Rx FIFO depths
are configurable in these modes but may not applicable for both modes.

When the device is configured for RGMII mode the Tx FIFO depth is applicable
and for SGMII mode both Tx and Rx FIFO depth settings are applicable.  When
the driver was originally written only the RGMII device was available and there
were no standard fifo-depth DT properties.

The patchset converts the special ti,fifo-depth property to the standard
tx-fifo-depth property while still allowing the ti,fifo-depth property to be
set as to maintain backward compatibility.

In addition to this change the rx-fifo-depth property support was added and only
written when the device is configured for SGMII mode.
====================

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: phy: dp83867: Add rx-fifo-depth and tx-fifo-depth

This code changes the TI specific ti,fifo-depth to the common
tx-fifo-depth property.  The tx depth is applicable for both RGMII and
SGMII modes of operation.

rx-fifo-depth was added as well but this is only applicable for SGMII
mode.

So in summary
if RGMII mode write tx fifo depth only
if SGMII mode write both rx and tx fifo depths

If the property is not populated in the device tree then set the value
to the default values.

Signed-off-by: Dan Murphy <dmurphy@ti.com>
Reported-by: Adrian Bunk <bunk@kernel.org>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

dt-bindings: dp83867: Convert fifo-depth to common fifo-depth and make optional

Convert the ti,fifo-depth from a TI specific property to the common
tx-fifo-depth property.  Also add support for the rx-fifo-depth.

These are optional properties for this device and if these are not
available then the fifo depths are set to device default values.

Signed-off-by: Dan Murphy <dmurphy@ti.com>
Reported-by: Adrian Bunk <bunk@kernel.org>
CC: Rob Herring <robh@kernel.org>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net-tcp: Disable TCP ssthresh metrics cache by default

This patch introduces a sysctl knob "net.ipv4.tcp_no_ssthresh_metrics_save"
that disables TCP ssthresh metrics cache by default. Other parts of TCP
metrics cache, e.g. rtt, cwnd, remain unchanged.

As modern networks becoming more and more dynamic, TCP metrics cache
today often causes more harm than benefits. For example, the same IP
address is often shared by different subscribers behind NAT in residential
networks. Even if the IP address is not shared by different users,
caching the slow-start threshold of a previous short flow using loss-based
congestion control (e.g. cubic) often causes the future longer flows of
the same network path to exit slow-start prematurely with abysmal
throughput.

Caching ssthresh is very risky and can lead to terrible performance.
Therefore it makes sense to make disabling ssthresh caching by
default and opt-in for specific networks by the administrators.
This practice also has worked well for several years of deployment with
CUBIC congestion control at Google.

Acked-by: Eric Dumazet <edumazet@google.com>
Acked-by: Neal Cardwell <ncardwell@google.com>
Acked-by: Yuchung Cheng <ycheng@google.com>
Signed-off-by: Kevin(Yudong) Yang <yyd@google.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

sctp: get netns from asoc and ep base

Commit 312434617cb1 ("sctp: cache netns in sctp_ep_common") set netns
in asoc and ep base since they're created, and it will never change.
It's a better way to get netns from asoc and ep base, comparing to
calling sock_net().

This patch is to replace them.

v1->v2:
  - no change.

Suggested-by: Marcelo Ricardo Leitner <marcelo.leitner@gmail.com>
Signed-off-by: Xin Long <lucien.xin@gmail.com>
Acked-by: Neil Horman <nhorman@tuxdriver.com>
Acked-by: Marcelo Ricardo Leitner <marcelo.leitner@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: sfp: avoid tx-fault with Nokia GPON module

The Nokia GPON module can hold tx-fault active while it is initialising
which can take up to 60s. Avoid this causing the module to be declared
faulty after the SFP MSA defined non-cooled module timeout.

Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
Reviewed-by: Andrew Lunn <andrew@lunn.ch>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

qed: remove redundant assignments to rc

The variable rc is assigned with a value that is never read and
it is re-assigned a new value later on.  The assignment is redundant
and can be removed.  Clean up multiple occurrances of this pattern.

Addresses-Coverity: ("Unused value")
Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

NFC: port100: Convert cpu_to_le16(le16_to_cpu(E1) + E2) to use le16_add_cpu().

Convert cpu_to_le16(le16_to_cpu(frame->datalen) + len) to
use le16_add_cpu(), which is more concise and does the same thing.

Reported-by: Hulk Robot <hulkci@huawei.com>
Signed-off-by: Mao Wenan <maowenan@huawei.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

Merge branch 'for-upstream' of git://git./linux/kernel/git/bluetooth/bluetooth-next

Johan Hedberg says:

====================
pull request: bluetooth-next 2019-12-09

Here's the first bluetooth-next pull request for 5.6:

 - Devicetree bindings updates for Broadcom controllers
 - Add support for PCM configuration for Broadcom controllers
 - btusb: Fixes for Realtek devices
 - butsb: A few other smaller fixes (mem leak & non-atomic allocation issue)

Please let me know if there are any issues pulling. Thanks.
====================

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: WireGuard secure network tunnel

WireGuard is a layer 3 secure networking tunnel made specifically for
the kernel, that aims to be much simpler and easier to audit than IPsec.
Extensive documentation and description of the protocol and
considerations, along with formal proofs of the cryptography, are
available at:

  * https://www.wireguard.com/
  * https://www.wireguard.com/papers/wireguard.pdf

This commit implements WireGuard as a simple network device driver,
accessible in the usual RTNL way used by virtual network drivers. It
makes use of the udp_tunnel APIs, GRO, GSO, NAPI, and the usual set of
networking subsystem APIs. It has a somewhat novel multicore queueing
system designed for maximum throughput and minimal latency of encryption
operations, but it is implemented modestly using workqueues and NAPI.
Configuration is done via generic Netlink, and following a review from
the Netlink maintainer a year ago, several high profile userspace tools
have already implemented the API.

This commit also comes with several different tests, both in-kernel
tests and out-of-kernel tests based on network namespaces, taking profit
of the fact that sockets used by WireGuard intentionally stay in the
namespace the WireGuard interface was originally created, exactly like
the semantics of userspace tun devices. See wireguard.com/netns/ for
pictures and examples.

The source code is fairly short, but rather than combining everything
into a single file, WireGuard is developed as cleanly separable files,
making auditing and comprehension easier. Things are laid out as
follows:

  * noise.[ch], cookie.[ch], messages.h: These implement the bulk of the
    cryptographic aspects of the protocol, and are mostly data-only in
    nature, taking in buffers of bytes and spitting out buffers of
    bytes. They also handle reference counting for their various shared
    pieces of data, like keys and key lists.

  * ratelimiter.[ch]: Used as an integral part of cookie.[ch] for
    ratelimiting certain types of cryptographic operations in accordance
    with particular WireGuard semantics.

  * allowedips.[ch], peerlookup.[ch]: The main lookup structures of
    WireGuard, the former being trie-like with particular semantics, an
    integral part of the design of the protocol, and the latter just
    being nice helper functions around the various hashtables we use.

  * device.[ch]: Implementation of functions for the netdevice and for
    rtnl, responsible for maintaining the life of a given interface and
    wiring it up to the rest of WireGuard.

  * peer.[ch]: Each interface has a list of peers, with helper functions
    available here for creation, destruction, and reference counting.

  * socket.[ch]: Implementation of functions related to udp_socket and
    the general set of kernel socket APIs, for sending and receiving
    ciphertext UDP packets, and taking care of WireGuard-specific sticky
    socket routing semantics for the automatic roaming.

  * netlink.[ch]: Userspace API entry point for configuring WireGuard
    peers and devices. The API has been implemented by several userspace
    tools and network management utility, and the WireGuard project
    distributes the basic wg(8) tool.

  * queueing.[ch]: Shared function on the rx and tx path for handling
    the various queues used in the multicore algorithms.

  * send.c: Handles encrypting outgoing packets in parallel on
    multiple cores, before sending them in order on a single core, via
    workqueues and ring buffers. Also handles sending handshake and cookie
    messages as part of the protocol, in parallel.

  * receive.c: Handles decrypting incoming packets in parallel on
    multiple cores, before passing them off in order to be ingested via
    the rest of the networking subsystem with GRO via the typical NAPI
    poll function. Also handles receiving handshake and cookie messages
    as part of the protocol, in parallel.

  * timers.[ch]: Uses the timer wheel to implement protocol particular
    event timeouts, and gives a set of very simple event-driven entry
    point functions for callers.

  * main.c, version.h: Initialization and deinitialization of the module.

  * selftest/*.h: Runtime unit tests for some of the most security
    sensitive functions.

  * tools/testing/selftests/wireguard/netns.sh: Aforementioned testing
    script using network namespaces.

This commit aims to be as self-contained as possible, implementing
WireGuard as a standalone module not needing much special handling or
coordination from the network subsystem. I expect for future
optimizations to the network stack to positively improve WireGuard, and
vice-versa, but for the time being, this exists as intentionally
standalone.

We introduce a menu option for CONFIG_WIREGUARD, as well as providing a
verbose debug log and self-tests via CONFIG_WIREGUARD_DEBUG.

Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
Cc: David Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Greg KH <gregkh@linuxfoundation.org>
Cc: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Cc: Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
Cc: linux-crypto@vger.kernel.org
Cc: linux-kernel@vger.kernel.org
Cc: netdev@vger.kernel.org
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

Linux 5.5-rc1

Merge git://git./linux/kernel/git/netdev/net

Pull networking fixes from David Miller:

 1) More jumbo frame fixes in r8169, from Heiner Kallweit.

 2) Fix bpf build in minimal configuration, from Alexei Starovoitov.

 3) Use after free in slcan driver, from Jouni Hogander.

 4) Flower classifier port ranges don't work properly in the HW offload
    case, from Yoshiki Komachi.

 5) Use after free in hns3_nic_maybe_stop_tx(), from Yunsheng Lin.

 6) Out of bounds access in mqprio_dump(), from Vladyslav Tarasiuk.

 7) Fix flow dissection in dsa TX path, from Alexander Lobakin.

 8) Stale syncookie timestampe fixes from Guillaume Nault.

[ Did an evil merge to silence a warning introduced by this pull - Linus ]

* git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/netdev/net: (84 commits)
  r8169: fix rtl_hw_jumbo_disable for RTL8168evl
  net_sched: validate TCA_KIND attribute in tc_chain_tmplt_add()
  r8169: add missing RX enabling for WoL on RTL8125
  vhost/vsock: accept only packets with the right dst_cid
  net: phy: dp83867: fix hfs boot in rgmii mode
  net: ethernet: ti: cpsw: fix extra rx interrupt
  inet: protect against too small mtu values.
  gre: refetch erspan header from skb->data after pskb_may_pull()
  pppoe: remove redundant BUG_ON() check in pppoe_pernet
  tcp: Protect accesses to .ts_recent_stamp with {READ,WRITE}_ONCE()
  tcp: tighten acceptance of ACKs not matching a child socket
  tcp: fix rejected syncookies due to stale timestamps
  lpc_eth: kernel BUG on remove
  tcp: md5: fix potential overestimation of TCP option space
  net: sched: allow indirect blocks to bind to clsact in TC
  net: core: rename indirect block ingress cb function
  net-sysfs: Call dev_hold always in netdev_queue_add_kobject
  net: dsa: fix flow dissection on Tx path
  net/tls: Fix return values to avoid ENOTSUPP
  net: avoid an indirect call in ____sys_recvmsg()
  ...

Merge tag 'scsi-misc' of git://git./linux/kernel/git/jejb/scsi

Pull more SCSI updates from James Bottomley:
 "Eleven patches, all in drivers (no core changes) that are either minor
  cleanups or small fixes.

  They were late arriving, but still safe for -rc1"

* tag 'scsi-misc' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi:
  scsi: MAINTAINERS: Add the linux-scsi mailing list to the ISCSI entry
  scsi: megaraid_sas: Make poll_aen_lock static
  scsi: sd_zbc: Improve report zones error printout
  scsi: qla2xxx: Fix qla2x00_request_irqs() for MSI
  scsi: qla2xxx: unregister ports after GPN_FT failure
  scsi: qla2xxx: fix rports not being mark as lost in sync fabric scan
  scsi: pm80xx: Remove unused include of linux/version.h
  scsi: pm80xx: fix logic to break out of loop when register value is 2 or 3
  scsi: scsi_transport_sas: Fix memory leak when removing devices
  scsi: lpfc: size cpu map by last cpu id set
  scsi: ibmvscsi_tgt: Remove unneeded variable rc

Merge tag '5.5-rc-smb3-fixes-part2' of git://git.samba.org/sfrench/cifs-2.6

Pull cifs fixes from Steve French:
 "Nine cifs/smb3 fixes:

   - one fix for stable (oops during oplock break)

   - two timestamp fixes including important one for updating mtime at
     close to avoid stale metadata caching issue on dirty files (also
     improves perf by using SMB2_CLOSE_FLAG_POSTQUERY_ATTRIB over the
     wire)

   - two fixes for "modefromsid" mount option for file create (now
     allows mode bits to be set more atomically and accurately on create
     by adding "sd_context" on create when modefromsid specified on
     mount)

   - two fixes for multichannel found in testing this week against
     different servers

   - two small cleanup patches"

* tag '5.5-rc-smb3-fixes-part2' of git://git.samba.org/sfrench/cifs-2.6:
  smb3: improve check for when we send the security descriptor context on create
  smb3: fix mode passed in on create for modetosid mount option
  cifs: fix possible uninitialized access and race on iface_list
  cifs: Fix lookup of SMB connections on multichannel
  smb3: query attributes on file close
  smb3: remove unused flag passed into close functions
  cifs: remove redundant assignment to pointer pneg_ctxt
  fs: cifs: Fix atime update check vs mtime
  CIFS: Fix NULL-pointer dereference in smb2_push_mandatory_locks

Merge branch 'work.misc' of git://git./linux/kernel/git/viro/vfs

Pull misc vfs cleanups from Al Viro:
 "No common topic, just three cleanups".

* 'work.misc' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs:
  make __d_alloc() static
  fs/namespace: add __user to open_tree and move_mount syscalls
  fs/fnctl: fix missing __user in fcntl_rw_hint()

Merge tag 'ntb-5.5' of git://github.com/jonmason/ntb

Pull NTB update from Jon Mason:
 "Just a simple patch to add a new Hygon Device ID to the AMD NTB device
  driver"

* tag 'ntb-5.5' of git://github.com/jonmason/ntb:
  NTB: Add Hygon Device ID

Merge branch 'for-linus' of git://git./linux/kernel/git/dtor/input

Pull more input updates from Dmitry Torokhov:

 - fixups for Synaptics RMI4 driver

 - a quirk for Goodinx touchscreen on Teclast tablet

 - a new keycode definition for activating privacy screen feature found
   on a few "enterprise" laptops

 - updates to snvs_pwrkey driver

 - polling uinput device for writing (which is always allowed) now works

* 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input:
  Input: synaptics-rmi4 - don't increment rmiaddr for SMBus transfers
  Input: synaptics-rmi4 - re-enable IRQs in f34v7_do_reflash
  Input: goodix - add upside-down quirk for Teclast X89 tablet
  Input: add privacy screen toggle keycode
  Input: uinput - fix returning EPOLLOUT from uinput_poll
  Input: snvs_pwrkey - remove gratuitous NULL initializers
  Input: snvs_pwrkey - send key events for i.MX6 S, DL and Q

Merge tag 'iomap-5.5-merge-14' of git://git./fs/xfs/xfs-linux

Pull iomap fixes from Darrick Wong:
 "Fix a race condition and a use-after-free error:

   - Fix a UAF when reporting writeback errors

   - Fix a race condition when handling page uptodate on fragmented file
     with blocksize < pagesize"

* tag 'iomap-5.5-merge-14' of git://git.kernel.org/pub/scm/fs/xfs/xfs-linux:
  iomap: stop using ioend after it's been freed in iomap_finish_ioend()
  iomap: fix sub-page uptodate handling

Merge tag 'xfs-5.5-merge-17' of git://git./fs/xfs/xfs-linux

Pull xfs fixes from Darrick Wong:
 "Fix a couple of resource management errors and a hang:

   - fix a crash in the log setup code when log mounting fails

   - fix a hang when allocating space on the realtime device

   - fix a block leak when freeing space on the realtime device"

* tag 'xfs-5.5-merge-17' of git://git.kernel.org/pub/scm/fs/xfs/xfs-linux:
  xfs: fix mount failure crash on invalid iclog memory access
  xfs: don't check for AG deadlock for realtime files in bunmapi
  xfs: fix realtime file data space leak

Merge tag 'for-linus-5.5-ofs1' of git://git./linux/kernel/git/hubcap/linux

Pull orangefs update from Mike Marshall:
 "orangefs: posix open permission checking...

  Orangefs has no open, and orangefs checks file permissions on each
  file access. Posix requires that file permissions be checked on open
  and nowhere else. Orangefs-through-the-kernel needs to seem posix
  compliant.

  The VFS opens files, even if the filesystem provides no method. We can
  see if a file was successfully opened for read and or for write by
  looking at file->f_mode.

  When writes are flowing from the page cache, file is no longer
  available. We can trust the VFS to have checked file->f_mode before
  writing to the page cache.

  The mode of a file might change between when it is opened and IO
  commences, or it might be created with an arbitrary mode.

  We'll make sure we don't hit EACCES during the IO stage by using
  UID 0"

[ This is "posixish", but not a great solution in the long run, since a
  proper secure network server shouldn't really trust the client like this.
  But proper and secure POSIX behavior requires an open method and a
  resulting cookie for IO of some kind, or similar.    - Linus ]

* tag 'for-linus-5.5-ofs1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/hubcap/linux:
  orangefs: posix open permission checking...

Merge tag 'nfsd-5.5' of git://linux-nfs.org/~bfields/linux

Pull nfsd updates from Bruce Fields:
 "This is a relatively quiet cycle for nfsd, mainly various bugfixes.

  Possibly most interesting is Trond's fixes for some callback races
  that were due to my incomplete understanding of rpc client shutdown.
  Unfortunately at the last minute I've started noticing a new
  intermittent failure to send callbacks. As the logic seems basically
  correct, I'm leaving Trond's patches in for now, and hope to find a
  fix in the next week so I don't have to revert those patches"

* tag 'nfsd-5.5' of git://linux-nfs.org/~bfields/linux: (24 commits)
  nfsd: depend on CRYPTO_MD5 for legacy client tracking
  NFSD fixing possible null pointer derefering in copy offload
  nfsd: check for EBUSY from vfs_rmdir/vfs_unink.
  nfsd: Ensure CLONE persists data and metadata changes to the target file
  SUNRPC: Fix backchannel latency metrics
  nfsd: restore NFSv3 ACL support
  nfsd: v4 support requires CRYPTO_SHA256
  nfsd: Fix cld_net->cn_tfm initialization
  lockd: remove __KERNEL__ ifdefs
  sunrpc: remove __KERNEL__ ifdefs
  race in exportfs_decode_fh()
  nfsd: Drop LIST_HEAD where the variable it declares is never used.
  nfsd: document callback_wq serialization of callback code
  nfsd: mark cb path down on unknown errors
  nfsd: Fix races between nfsd4_cb_release() and nfsd4_shutdown_callback()
  nfsd: minor 4.1 callback cleanup
  SUNRPC: Fix svcauth_gss_proxy_init()
  SUNRPC: Trace gssproxy upcall results
  sunrpc: fix crash when cache_head become valid before update
  nfsd: remove private bin2hex implementation
  ...

Merge tag 'nfs-for-5.5-1' of git://git.linux-nfs.org/projects/trondmy/linux-nfs

Pull NFS client updates from Trond Myklebust:
 "Highlights include:

  Features:

   - NFSv4.2 now supports cross device offloaded copy (i.e. offloaded
     copy of a file from one source server to a different target
     server).

   - New RDMA tracepoints for debugging congestion control and Local
     Invalidate WRs.

  Bugfixes and cleanups

   - Drop the NFSv4.1 session slot if nfs4_delegreturn_prepare waits for
     layoutreturn

   - Handle bad/dead sessions correctly in nfs41_sequence_process()

   - Various bugfixes to the delegation return operation.

   - Various bugfixes pertaining to delegations that have been revoked.

   - Cleanups to the NFS timespec code to avoid unnecessary conversions
     between timespec and timespec64.

   - Fix unstable RDMA connections after a reconnect

   - Close race between waking an RDMA sender and posting a receive

   - Wake pending RDMA tasks if connection fails

   - Fix MR list corruption, and clean up MR usage

   - Fix another RPCSEC_GSS issue with MIC buffer space"

* tag 'nfs-for-5.5-1' of git://git.linux-nfs.org/projects/trondmy/linux-nfs: (79 commits)
  SUNRPC: Capture completion of all RPC tasks
  SUNRPC: Fix another issue with MIC buffer space
  NFS4: Trace lock reclaims
  NFS4: Trace state recovery operation
  NFSv4.2 fix memory leak in nfs42_ssc_open
  NFSv4.2 fix kfree in __nfs42_copy_file_range
  NFS: remove duplicated include from nfs4file.c
  NFSv4: Make _nfs42_proc_copy_notify() static
  NFS: Fallocate should use the nfs4_fattr_bitmap
  NFS: Return -ETXTBSY when attempting to write to a swapfile
  fs: nfs: sysfs: Remove NULL check before kfree
  NFS: remove unneeded semicolon
  NFSv4: add declaration of current_stateid
  NFSv4.x: Drop the slot if nfs4_delegreturn_prepare waits for layoutreturn
  NFSv4.x: Handle bad/dead sessions correctly in nfs41_sequence_process()
  nfsv4: Move NFSPROC4_CLNT_COPY_NOTIFY to end of list
  SUNRPC: Avoid RPC delays when exiting suspend
  NFS: Add a tracepoint in nfs_fh_to_dentry()
  NFSv4: Don't retry the GETATTR on old stateid in nfs4_delegreturn_done()
  NFSv4: Handle NFS4ERR_OLD_STATEID in delegreturn
  ...

smb3: improve check for when we send the security descriptor context on create

We had cases in the previous patch where we were sending the security
descriptor context on SMB3 open (file create) in cases when we hadn't
mounted with with "modefromsid" mount option.

Add check for that mount flag before calling ad_sd_context in
open init.

Signed-off-by: Steve French <stfrench@microsoft.com>
Reviewed-by: Pavel Shilovsky <pshilov@microsoft.com>

Merge tag 'vfio-v5.5-rc1' of git://github.com/awilliam/linux-vfio

Pull VFIO updates from Alex Williamson:

 - Remove hugepage checks for reserved pfns (Ben Luo)

 - Fix irq-bypass unregister ordering (Jiang Yi)

* tag 'vfio-v5.5-rc1' of git://github.com/awilliam/linux-vfio:
  vfio/pci: call irq_bypass_unregister_producer() before freeing irq
  vfio/type1: remove hugepage checks in is_invalid_reserved_pfn()

Merge tag 'for-linus-5.5b-rc1-tag' of git://git./linux/kernel/git/xen/tip

Pull more xen updates from Juergen Gross:

 - a patch to fix a build warning

 - a cleanup of no longer needed code in the Xen event handling

 - a small series for the Xen grant driver avoiding high order
   allocations and replacing an insane global limit by a per-call one

 - a small series fixing Xen frontend/backend module referencing

* tag 'for-linus-5.5b-rc1-tag' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/xen/tip:
  xen-blkback: allow module to be cleanly unloaded
  xen/xenbus: reference count registered modules
  xen/gntdev: switch from kcalloc() to kvcalloc()
  xen/gntdev: replace global limit of mapped pages by limit per call
  xen/gntdev: remove redundant non-zero check on ret
  xen/events: remove event handling recursion detection

Merge branch 'akpm' (patches from Andrew)

Merge misc Kconfig updates from Andrew Morton:
 "A number of changes to Kconfig files under lib/ from Changbin Du and
  Krzysztof Kozlowski"

* emailed patches from Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>:
  lib/: fix Kconfig indentation
  kernel-hacking: move DEBUG_FS to 'Generic Kernel Debugging Instruments'
  kernel-hacking: move DEBUG_BUGVERBOSE to 'printk and dmesg options'
  kernel-hacking: create a submenu for scheduler debugging options
  kernel-hacking: move SCHED_STACK_END_CHECK after DEBUG_STACK_USAGE
  kernel-hacking: move Oops into 'Lockups and Hangs'
  kernel-hacking: move kernel testing and coverage options to same submenu
  kernel-hacking: group kernel data structures debugging together
  kernel-hacking: create submenu for arch special debugging options
  kernel-hacking: group sysrq/kgdb/ubsan into 'Generic Kernel Debugging Instruments'

r8169: fix rtl_hw_jumbo_disable for RTL8168evl

In referenced fix we removed the RTL8168e-specific jumbo config for
RTL8168evl in rtl_hw_jumbo_enable(). We have to do the same in
rtl_hw_jumbo_disable().

v2: fix referenced commit id

Fixes: 14012c9f3bb9 ("r8169: fix jumbo configuration for RTL8168evl")
Signed-off-by: Heiner Kallweit <hkallweit1@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

pipe: don't use 'pipe_wait() for basic pipe IO

pipe_wait() may be simple, but since it relies on the pipe lock, it
means that we have to do the wakeup while holding the lock.  That's
unfortunate, because the very first thing the waked entity will want to
do is to get the pipe lock for itself.

So get rid of the pipe_wait() usage by simply releasing the pipe lock,
doing the wakeup (if required) and then using wait_event_interruptible()
to wait on the right condition instead.

wait_event_interruptible() handles races on its own by comparing the
wakeup condition before and after adding itself to the wait queue, so
you can use an optimistic unlocked condition for it.

Cc: David Howells <dhowells@redhat.com>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

NTB: Add Hygon Device ID

Signed-off-by: Jiasen Lin <linjiasen@hygon.cn>
Signed-off-by: Jon Mason <jdmason@kudzu.us>

pipe: remove 'waiting_writers' merging logic

This code is ancient, and goes back to when we only had a single page
for the pipe buffers.  The exact history is hidden in the mists of time
(ie "before git", and in fact predates the BK repository too).

At that long-ago point in time, it actually helped to try to merge big
back-and-forth pipe reads and writes, and not limit pipe reads to the
single pipe buffer in length just because that was all we had at a time.

However, since then we've expanded the pipe buffers to multiple pages,
and this logic really doesn't seem to make sense.  And a lot of it is
somewhat questionable (ie "hmm, the user asked for a non-blocking read,
but we see that there's a writer pending, so let's wait anyway to get
the extra data that the writer will have").

But more importantly, it makes the "go to sleep" logic much less
obvious, and considering the wakeup issues we've had, I want to make for
less of those kinds of things.

Cc: David Howells <dhowells@redhat.com>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

pipe: fix and clarify pipe read wakeup logic

This is the read side version of the previous commit: it simplifies the
logic to only wake up waiting writers when necessary, and makes sure to
use a synchronous wakeup.  This time not so much for GNU make jobserver
reasons (that pipe never fills up), but simply to get the writer going
quickly again.

A bit less verbose commentary this time, if only because I assume that
the write side commentary isn't going to be ignored if you touch this
code.

Cc: David Howells <dhowells@redhat.com>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

pipe: fix and clarify pipe write wakeup logic

The pipe rework ends up having been extra painful, partly becaused of
actual bugs with ordering and caching of the pipe state, but also
because of subtle performance issues.

In particular, the pipe rework caused the kernel build to inexplicably
slow down.

The reason turns out to be that the GNU make jobserver (which limits the
parallelism of the build) uses a pipe to implement a "token" system: a
parallel submake will read a character from the pipe to get the job
token before starting a new job, and will write a character back to the
pipe when it is done.  The overall job limit is thus easily controlled
by just writing the appropriate number of initial token characters into
the pipe.

But to work well, that really means that the old behavior of write
wakeups being synchronous (WF_SYNC) is very important - when the pipe
writer wakes up a reader, we want the reader to actually get scheduled
immediately.  Otherwise you lose the parallelism of the build.

The pipe rework lost that synchronous wakeup on write, and we had
clearly all forgotten the reasons and rules for it.

This rewrites the pipe write wakeup logic to do the required Wsync
wakeups, but also clarifies the logic and avoids extraneous wakeups.

It also ends up addign a number of comments about what oit does and why,
so that we hopefully don't end up forgetting about this next time we
change this code.

Cc: David Howells <dhowells@redhat.com>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

net_sched: validate TCA_KIND attribute in tc_chain_tmplt_add()

Use the new tcf_proto_check_kind() helper to make sure user
provided value is well formed.

BUG: KMSAN: uninit-value in string_nocheck lib/vsprintf.c:606 [inline]
BUG: KMSAN: uninit-value in string+0x4be/0x600 lib/vsprintf.c:668
CPU: 0 PID: 12358 Comm: syz-executor.1 Not tainted 5.4.0-rc8-syzkaller #0
Hardware name: Google Google Compute Engine/Google Compute Engine, BIOS Google 01/01/2011
Call Trace:
 __dump_stack lib/dump_stack.c:77 [inline]
 dump_stack+0x1c9/0x220 lib/dump_stack.c:118
 kmsan_report+0x128/0x220 mm/kmsan/kmsan_report.c:108
 __msan_warning+0x64/0xc0 mm/kmsan/kmsan_instr.c:245
 string_nocheck lib/vsprintf.c:606 [inline]
 string+0x4be/0x600 lib/vsprintf.c:668
 vsnprintf+0x218f/0x3210 lib/vsprintf.c:2510
 __request_module+0x2b1/0x11c0 kernel/kmod.c:143
 tcf_proto_lookup_ops+0x171/0x700 net/sched/cls_api.c:139
 tc_chain_tmplt_add net/sched/cls_api.c:2730 [inline]
 tc_ctl_chain+0x1904/0x38a0 net/sched/cls_api.c:2850
 rtnetlink_rcv_msg+0x115a/0x1580 net/core/rtnetlink.c:5224
 netlink_rcv_skb+0x431/0x620 net/netlink/af_netlink.c:2477
 rtnetlink_rcv+0x50/0x60 net/core/rtnetlink.c:5242
 netlink_unicast_kernel net/netlink/af_netlink.c:1302 [inline]
 netlink_unicast+0xf3e/0x1020 net/netlink/af_netlink.c:1328
 netlink_sendmsg+0x110f/0x1330 net/netlink/af_netlink.c:1917
 sock_sendmsg_nosec net/socket.c:637 [inline]
 sock_sendmsg net/socket.c:657 [inline]
 ___sys_sendmsg+0x14ff/0x1590 net/socket.c:2311
 __sys_sendmsg net/socket.c:2356 [inline]
 __do_sys_sendmsg net/socket.c:2365 [inline]
 __se_sys_sendmsg+0x305/0x460 net/socket.c:2363
 __x64_sys_sendmsg+0x4a/0x70 net/socket.c:2363
 do_syscall_64+0xb6/0x160 arch/x86/entry/common.c:291
 entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xa9
RIP: 0033:0x45a649
Code: ad b6 fb ff c3 66 2e 0f 1f 84 00 00 00 00 00 66 90 48 89 f8 48 89 f7 48 89 d6 48 89 ca 4d 89 c2 4d 89 c8 4c 8b 4c 24 08 0f 05 <48> 3d 01 f0 ff ff 0f 83 7b b6 fb ff c3 66 2e 0f 1f 84 00 00 00 00
RSP: 002b:00007f0790795c78 EFLAGS: 00000246 ORIG_RAX: 000000000000002e
RAX: ffffffffffffffda RBX: 0000000000000003 RCX: 000000000045a649
RDX: 0000000000000000 RSI: 0000000020000300 RDI: 0000000000000006
RBP: 000000000075bfc8 R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000000
R10: 0000000000000000 R11: 0000000000000246 R12: 00007f07907966d4
R13: 00000000004c8db5 R14: 00000000004df630 R15: 00000000ffffffff

Uninit was created at:
 kmsan_save_stack_with_flags mm/kmsan/kmsan.c:149 [inline]
 kmsan_internal_poison_shadow+0x5c/0x110 mm/kmsan/kmsan.c:132
 kmsan_slab_alloc+0x97/0x100 mm/kmsan/kmsan_hooks.c:86
 slab_alloc_node mm/slub.c:2773 [inline]
 __kmalloc_node_track_caller+0xe27/0x11a0 mm/slub.c:4381
 __kmalloc_reserve net/core/skbuff.c:141 [inline]
 __alloc_skb+0x306/0xa10 net/core/skbuff.c:209
 alloc_skb include/linux/skbuff.h:1049 [inline]
 netlink_alloc_large_skb net/netlink/af_netlink.c:1174 [inline]
 netlink_sendmsg+0x783/0x1330 net/netlink/af_netlink.c:1892
 sock_sendmsg_nosec net/socket.c:637 [inline]
 sock_sendmsg net/socket.c:657 [inline]
 ___sys_sendmsg+0x14ff/0x1590 net/socket.c:2311
 __sys_sendmsg net/socket.c:2356 [inline]
 __do_sys_sendmsg net/socket.c:2365 [inline]
 __se_sys_sendmsg+0x305/0x460 net/socket.c:2363
 __x64_sys_sendmsg+0x4a/0x70 net/socket.c:2363
 do_syscall_64+0xb6/0x160 arch/x86/entry/common.c:291
 entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xa9

Fixes: 6f96c3c6904c ("net_sched: fix backward compatibility for TCA_KIND")
Signed-off-by: Eric Dumazet <edumazet@google.com>
Reported-by: syzbot <syzkaller@googlegroups.com>
Acked-by: Cong Wang <xiyou.wangcong@gmail.com>
Cc: Marcelo Ricardo Leitner <marcelo.leitner@gmail.com>
Cc: Jamal Hadi Salim <jhs@mojatatu.com>
Cc: Jiri Pirko <jiri@resnulli.us>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>