selftests/bpf: fix compile errors due to unsync linux/in6.h and netinet/in.h

I meet below compile errors:
"
In file included from test_tcpnotify_kern.c:12:
/usr/include/netinet/in.h:101:5: error: expected identifier
    IPPROTO_HOPOPTS = 0,   /* IPv6 Hop-by-Hop options.  */
    ^
/usr/include/linux/in6.h:131:26: note: expanded from macro 'IPPROTO_HOPOPTS'
                                ^
In file included from test_tcpnotify_kern.c:12:
/usr/include/netinet/in.h:103:5: error: expected identifier
    IPPROTO_ROUTING = 43,  /* IPv6 routing header.  */
    ^
/usr/include/linux/in6.h:132:26: note: expanded from macro 'IPPROTO_ROUTING'
                                ^
In file included from test_tcpnotify_kern.c:12:
/usr/include/netinet/in.h:105:5: error: expected identifier
    IPPROTO_FRAGMENT = 44, /* IPv6 fragmentation header.  */
    ^
/usr/include/linux/in6.h:133:26: note: expanded from macro 'IPPROTO_FRAGMENT'
"
The same compile errors are reported for test_tcpbpf_kern.c too.

My environment:
lsb_release -a:
No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 16.04.6 LTS
Release:        16.04
Codename:       xenial

dpkg -l | grep libc-dev:
ii  libc-dev-bin              2.23-0ubuntu11           amd64        GNU C Library: Development binaries
ii  linux-libc-dev:amd64      4.4.0-145.171            amd64        Linux Kernel Headers for development.

The reason is linux/in6.h and netinet/in.h aren't synchronous about how to
handle the same definitions, IPPROTO_HOPOPTS, etc.

This patch fixes the compile errors by moving <netinet/in.h> to before the
<linux/*.h>.

Signed-off-by: Wang YanQing <udknight@gmail.com>
Acked-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

libbpf: remove compile time warning from libbpf_util.h

Having a helpful compile time warning in libbpf_util.h is not a good
idea since all warnings are treated as errors. Change this into a
comment in the code instead.

Fixes: b7e3a28019c9 ("libbpf: remove dependency on barrier.h in xsk.h")
Signed-off-by: Magnus Karlsson <magnus.karlsson@intel.com>
Acked-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Document BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL

Add documentation for BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL, including general
info, attach type, context, return code, helpers, example and usage
considerations.

A separate file prog_cgroup_sysctl.rst is added to Documentation/bpf/.

In the future more program types can be documented in their own
prog_<name>.rst files.

Another way to place program type specific documentation would be to
group program types somehow (e.g. cgroup.rst for all cgroup-bpf
programs), but it may not scale well since some program types may belong
to different groups, e.g. BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB can be documented
together with either cgroup-bpf programs or programs that access skb.

The new file is added to the index and verified by `make htmldocs` /
sanity-check by lynx.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Acked-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: fix a compilation error

I hit the following compilation error with gcc 4.8.5.

  prog_tests/flow_dissector.c: In function ‘test_flow_dissector’:
  prog_tests/flow_dissector.c:155:2: error: ‘for’ loop initial declarations are only allowed in C99 mode
    for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(tests); i++) {
    ^
  prog_tests/flow_dissector.c:155:2: note: use option -std=c99 or -std=gnu99 to compile your code

Let us fix the issue by avoiding this particular c99 feature.

Fixes: a5cb33464e53 ("selftests/bpf: make flow dissector tests more extensible")
Signed-off-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

Merge branch 'bulk-cpumap-redirect'

Jesper Dangaard Brouer says:

====================
This patchset utilize a number of different kernel bulk APIs for optimizing
the performance for the XDP cpumap redirect feature.

Benchmark details are available here:
 https://github.com/xdp-project/xdp-project/blob/master/areas/cpumap/cpumap03-optimizations.org

Performance measurements can be considered micro benchmarks, as they measure
dropping packets at different stages in the network stack.
Summary based on above:

Baseline benchmarks
- baseline-redirect: UdpNoPorts: 3,180,074
- baseline-redirect: iptables-raw drop: 6,193,534

Patch1: bpf: cpumap use ptr_ring_consume_batched
- redirect: UdpNoPorts: 3,327,729
- redirect: iptables-raw drop: 6,321,540

Patch2: net: core: introduce build_skb_around
- redirect: UdpNoPorts: 3,221,303
- redirect: iptables-raw drop: 6,320,066

Patch3: bpf: cpumap do bulk allocation of SKBs
- redirect: UdpNoPorts: 3,290,563
- redirect: iptables-raw drop: 6,650,112

Patch4: bpf: cpumap memory prefetchw optimizations for struct page
- redirect: UdpNoPorts: 3,520,250
- redirect: iptables-raw drop: 7,649,604

In this V2 submission I have chosen drop the SKB-list patch using
netif_receive_skb_list() as it was not showing a performance improvement for
these micro benchmarks.
====================

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

bpf: cpumap memory prefetchw optimizations for struct page

A lot of the performance gain comes from this patch.

While analysing performance overhead it was found that the largest CPU
stalls were caused when touching the struct page area. It is first read with
a READ_ONCE from build_skb_around via page_is_pfmemalloc(), and when freed
written by page_frag_free() call.

Measurements show that the prefetchw (W) variant operation is needed to
achieve the performance gain. We believe this optimization it two fold,
first the W-variant saves one step in the cache-coherency protocol, and
second it helps us to avoid the non-temporal prefetch HW optimizations and
bring this into all cache-levels. It might be worth investigating if
prefetch into L2 will have the same benefit.

Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Acked-by: Ilias Apalodimas <ilias.apalodimas@linaro.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: cpumap do bulk allocation of SKBs

As cpumap now batch consume xdp_frame's from the ptr_ring, it knows how many
SKBs it need to allocate. Thus, lets bulk allocate these SKBs via
kmem_cache_alloc_bulk() API, and use the previously introduced function
build_skb_around().

Notice that the flag __GFP_ZERO asks the slab/slub allocator to clear the
memory for us. This does clear a larger area than needed, but my micro
benchmarks on Intel CPUs show that this is slightly faster due to being a
cacheline aligned area is cleared for the SKBs. (For SLUB allocator, there
is a future optimization potential, because SKBs will with high probability
originate from same page. If we can find/identify continuous memory areas
then the Intel CPU memset rep stos will have a real performance gain.)

Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

net: core: introduce build_skb_around

The function build_skb() also have the responsibility to allocate and clear
the SKB structure. Introduce a new function build_skb_around(), that moves
the responsibility of allocation and clearing to the caller. This allows
caller to use kmem_cache (slab/slub) bulk allocation API.

Next patch use this function combined with kmem_cache_alloc_bulk.

Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Acked-by: Eric Dumazet <edumazet@google.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: cpumap use ptr_ring_consume_batched

Move ptr_ring dequeue outside loop, that allocate SKBs and calls network
stack, as these operations that can take some time. The ptr_ring is a
communication channel between CPUs, where we want to reduce/limit any
cacheline bouncing.

Do a concentrated bulk dequeue via ptr_ring_consume_batched, to shorten the
period and times the remote cacheline in ptr_ring is read

Batch size 8 is both to (1) limit BH-disable period, and (2) consume one
cacheline on 64-bit archs. After reducing the BH-disable section further
then we can consider changing this, while still thinking about L1 cacheline
size being active.

Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

Merge branch 'af_xdp-smp_mb-fixes'

Magnus Karlsson says:

====================
This patch set fixes one bug and removes two dependencies on Linux
kernel headers from the XDP socket code in libbpf. A number of people
have pointed out that these two dependencies make it hard to build the
XDP socket part of libbpf without any kernel header dependencies. The
two removed dependecies are:

* Remove the usage of likely and unlikely (compiler.h) in xsk.h. It
  has been reported that the use of these actually decreases the
  performance of the ring access code due to an increase in
  instruction cache misses, so let us just remove these.

* Remove the dependency on barrier.h as it brings in a lot of kernel
  headers. As the XDP socket code only uses two simple functions from
  it, we can reimplement these. As a bonus, the new implementation is
  faster as it uses the same barrier primitives as the kernel does
  when the same code is compiled there. Without this patch, the user
  land code uses lfence and sfence on x86, which are unnecessarily
  harsh/thorough.

In the process of removing these dependencies a missing barrier
function for at least PPC64 was discovered. For a full explanation on
the missing barrier, please refer to patch 1. So the patch set now
starts with two patches fixing this. I have also added a patch at the
end removing this full memory barrier for x86 only, as it is not
needed there.

Structure of the patch set:
Patch 1-2: Adds the missing barrier function in kernel and user space.
Patch 3-4: Removes the dependencies
Patch 5: Optimizes the added barrier from patch 2 so that it does not
         do unnecessary work on x86.

v2 -> v3:
* Added missing memory barrier in ring code
* Added an explanation on the three barriers we use in the code
* Moved barrier functions from xsk.h to libbpf_util.h
* Added comment on why we have these functions in libbpf_util.h
* Added a new barrier function in user space that makes it possible to
  remove the full memory barrier on x86.

v1 -> v2:
* Added comment about validity of ARM 32-bit barriers.
  Only armv7 and above.

/Magnus
====================

Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

libbpf: optimize barrier for XDP socket rings

The full memory barrier in the XDP socket rings on the consumer side
between the load of the data and the store of the consumer ring is
there to protect the store from being executed before the load of the
data. If this was allowed to happen, the producer might overwrite the
data field with a new entry before the consumer got the chance to read
it.

On x86, stores are guaranteed not to be reordered with older loads, so
it does not need a full memory barrier here. A compile time barrier
would be enough. This patch introdcues a new primitive in
libbpf_util.h that implements a new barrier type (libbpf_smp_rwmb)
hindering stores to be reordered with older loads. It is then used in
the XDP socket ring access code in libbpf to improve performance.

Signed-off-by: Magnus Karlsson <magnus.karlsson@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

libbpf: remove dependency on barrier.h in xsk.h

The use of smp_rmb() and smp_wmb() creates a Linux header dependency
on barrier.h that is unnecessary in most parts. This patch implements
the two small defines that are needed from barrier.h. As a bonus, the
new implementations are faster than the default ones as they default
to sfence and lfence for x86, while we only need a compiler barrier in
our case. Just as it is when the same ring access code is compiled in
the kernel.

Fixes: 1cad07884239 ("libbpf: add support for using AF_XDP sockets")
Signed-off-by: Magnus Karlsson <magnus.karlsson@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

libbpf: remove likely/unlikely in xsk.h

This patch removes the use of likely and unlikely in xsk.h since they
create a dependency on Linux headers as reported by several
users. There have also been reports that the use of these decreases
performance as the compiler puts the code on two different cache lines
instead of on a single one. All in all, I think we are better off
without them.

Fixes: 1cad07884239 ("libbpf: add support for using AF_XDP sockets")
Signed-off-by: Magnus Karlsson <magnus.karlsson@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

libbpf: fix XDP socket ring buffer memory ordering

The ring buffer code of XDP sockets is missing a memory barrier on the
consumer side between the load of the data and the write that signals
that it is ok for the producer to put new data into the buffer. On
architectures that does not guarantee that stores are not reordered
with older loads, the producer might put data into the ring before the
consumer had the chance to read it. As IA does guarantee this
ordering, it would only need a compiler barrier here, but there are no
primitives in barrier.h for this specific case (hinder writes to be ordered
before older reads) so I had to add a smp_mb() here which will
translate into a run-time synch operation on IA.

Signed-off-by: Magnus Karlsson <magnus.karlsson@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

xsk: fix XDP socket ring buffer memory ordering

The ring buffer code of XDP sockets is missing a memory barrier on the
consumer side between the load of the data and the write that signals
that it is ok for the producer to put new data into the buffer. On
architectures that does not guarantee that stores are not reordered
with older loads, the producer might put data into the ring before the
consumer had the chance to read it. As IA does guarantee this
ordering, it would only need a compiler barrier here, but there are no
primitives in Linux for this specific case (hinder writes to be ordered
before older reads) so I had to add a smp_mb() here which will
translate into a run-time synch operation on IA.

Added a longish comment in the code explaining what each barrier in
the ring implementation accomplishes and what would happen if we
removed one of them.

Signed-off-by: Magnus Karlsson <magnus.karlsson@intel.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

tools/bpftool: show btf_id in map listing

Let's print btf id of map similar to the way we are printing it
for programs.

Sample output:
user@test# bpftool map -f
61: lpm_trie  flags 0x1
key 20B  value 8B  max_entries 1  memlock 4096B
133: array  name test_btf_id  flags 0x0
key 4B  value 4B  max_entries 4  memlock 4096B
pinned /sys/fs/bpf/test100
btf_id 174
170: array  name test_btf_id  flags 0x0
key 4B  value 4B  max_entries 4  memlock 4096B
btf_id 240

Signed-off-by: Prashant Bhole <bhole_prashant_q7@lab.ntt.co.jp>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

tools/bpftool: re-organize newline printing for map listing

Let's move the final newline printing in show_map_close_plain() at
the end of the function because it looks correct and consistent with
prog.c. Also let's do related changes for the line which prints
pinned file name.

Signed-off-by: Prashant Bhole <bhole_prashant_q7@lab.ntt.co.jp>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpftool: Support sysctl hook

Add support for recently added BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL program type
and BPF_CGROUP_SYSCTL attach type.

Example of bpftool output with sysctl program from selftests:

  # bpftool p load ./test_sysctl_prog.o /mnt/bpf/sysctl_prog type cgroup/sysctl
  # bpftool p l
  9: cgroup_sysctl  name sysctl_tcp_mem  tag 0dd05f81a8d0d52e  gpl
          loaded_at 2019-04-16T12:57:27-0700  uid 0
          xlated 1008B  jited 623B  memlock 4096B
  # bpftool c a /mnt/cgroup2/bla sysctl id 9
  # bpftool c t
  CgroupPath
  ID       AttachType      AttachFlags     Name
  /mnt/cgroup2/bla
      9        sysctl                          sysctl_tcp_mem
  # bpftool c d /mnt/cgroup2/bla sysctl id 9
  # bpftool c t
  CgroupPath
  ID       AttachType      AttachFlags     Name

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Acked-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

libbpf: fix printf formatter for ptrdiff_t argument

Using %ld for printing out value of ptrdiff_t type is not portable
between 32-bit and 64-bit archs. This is causing compilation errors for
libbpf on 32-bit platform (discovered as part of an effort to integrate
libbpf into systemd ([0])). Proper formatter is %td, which is used in
this patch.

v2->v1:
  - add Reported-by
  - provide more context on how this issue was discovered

[0] https://github.com/systemd/systemd/pull/12151

Reported-by: Evgeny Vereshchagin <evvers@ya.ru>
Cc: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Cc: Alexei Starovoitov <ast@fb.com>
Cc: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: use BPF_CAST_CALL for casting bpf call

verifier.c uses BPF_CAST_CALL for casting bpf call except at one
place in jit_subprogs(). Let's use the macro for consistency.

Signed-off-by: Prashant Bhole <bhole_prashant_q7@lab.ntt.co.jp>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: allow clearing all sock_ops callback flags

The helper function bpf_sock_ops_cb_flags_set() can be used to both
set and clear the sock_ops callback flags. However, its current
behavior is not consistent. BPF program may clear a flag if more than
one were set, or replace a flag with another one, but cannot clear all
flags.

This patch also updates the documentation to clarify the ability to
clear flags of this helper function.

Signed-off-by: Hoang Tran <hoang.tran@uclouvain.be>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests: bpf: add VRF test cases to lwt_ip_encap test.

This patch adds tests validating that VRF and BPF-LWT
encap work together well, as requested by David Ahern.

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

bpf: add map helper functions push, pop, peek in more BPF programs

commit f1a2e44a3aec ("bpf: add queue and stack maps") introduced new BPF
helper functions:
- BPF_FUNC_map_push_elem
- BPF_FUNC_map_pop_elem
- BPF_FUNC_map_peek_elem

but they were made available only for network BPF programs. This patch
makes them available for tracepoint, cgroup and lirc programs.

Signed-off-by: Alban Crequy <alban@kinvolk.io>
Cc: Mauricio Vasquez B <mauricio.vasquez@polito.it>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

selftests/bpf: make flow dissector tests more extensible

Rewrite selftest to iterate over an array with input packet and
expected flow_keys. This should make it easier to extend this test
with additional cases without too much boilerplate.

Signed-off-by: Stanislav Fomichev <sdf@google.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

selftests/bpf: two scale tests

Add two tests to check that sequence of 1024 jumps is verifiable.

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

bpftool: Improve handling of ENOSPC on reuseport_array map dumps

avoids outputting a series of
value:
No space left on device

The value itself is not wrong but bpf_fd_reuseport_array_lookup_elem() can
only return it if the map was created with value_size = 8. There's nothing
bpftool can do about it. Instead of repeating this error for every key in
the map, print an explanatory warning and a specialized error.

example before:
key: 00 00 00 00
value:
No space left on device
key: 01 00 00 00
value:
No space left on device
key: 02 00 00 00
value:
No space left on device
Found 0 elements

example after:
Warning: cannot read values from reuseport_sockarray map with value_size != 8
key: 00 00 00 00  value: <cannot read>
key: 01 00 00 00  value: <cannot read>
key: 02 00 00 00  value: <cannot read>
Found 0 elements

Signed-off-by: Benjamin Poirier <bpoirier@suse.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

bpftool: Use print_entry_error() in case of ENOENT when dumping

Commit bf598a8f0f77 ("bpftool: Improve handling of ENOENT on map dumps")
used print_entry_plain() in case of ENOENT. However, that commit introduces
dead code. Per-cpu maps are zero-filled. When reading them, it's all or
nothing. There will never be a case where some cpus have an entry and
others don't.

The truth is that ENOENT is an error case. Use print_entry_error() to
output the desired message. That function's "value" parameter is also
renamed to indicate that we never use it for an actual map value.

The output format is unchanged.

Signed-off-by: Benjamin Poirier <bpoirier@suse.com>
Reviewed-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: add a note on program statistics in man page

Linux kernel now supports statistics for BPF programs, and bpftool is
able to dump them. However, these statistics are not enabled by default,
and administrators may not know how to access them.

Add a paragraph in bpftool documentation, under the description of the
"bpftool prog show" command, to explain that such statistics are
available and that their collection is controlled via a dedicated sysctl
knob.

Signed-off-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: fix short option name for printing version in man pages

Manual pages would tell that option "-v" (lower case) would print the
version number for bpftool. This is wrong: the short name of the option
is "-V" (upper case). Fix the documentation accordingly.

Signed-off-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: fix man page documentation for "pinmaps" keyword

The "pinmaps" keyword is present in the man page, in the verbose
description of the "bpftool prog load" command. However, it is missing
from the summary of available commands at the beginning of the file. Add
it there as well.

Signed-off-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: reset errno for "bpftool cgroup tree"

When trying to dump the tree of all cgroups under a given root node,
bpftool attempts to query programs of all available attach types. Some
of those attach types do not support queries, therefore several of the
calls are actually expected to fail.

Those calls set errno to EINVAL, which has no consequence for dumping
the rest of the tree. It does have consequences however if errno is
inspected at a later time. For example, bpftool batch mode relies on
errno to determine whether a command has succeeded, and whether it
should carry on with the next command. Setting errno to EINVAL when
everything worked as expected would therefore make such command fail:

        # echo 'cgroup tree \n net show' | \
                bpftool batch file -

To improve this, reset errno when its value is EINVAL after attempting
to show programs for all existing attach types in do_show_tree_fn().

Signed-off-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: bpftool: remove blank line after btf_id when listing programs

Commit 569b0c77735d ("tools/bpftool: show btf id in program information")
made bpftool print an empty line after each program entry when listing
the BPF programs loaded on the system (plain output). This is especially
confusing when some programs have an associated BTF id, and others
don't. Let's remove the blank line.

Signed-off-by: Quentin Monnet <quentin.monnet@netronome.com>
Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

bpf: reserve flags in bpf_skb_net_shrink

The ENCAP flags in bpf_skb_adjust_room are ignored on decap with
bpf_skb_net_shrink. Reserve these bits for future use.

Fixes: 868d523535c2d ("bpf: add bpf_skb_adjust_room encap flags")
Signed-off-by: Willem de Bruijn <willemb@google.com>
Reviewed-by: Alan Maguire <alan.maguire@oracle.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

bpf: fix whitespace for ENCAP_L2 defines in bpf.h

replace tab after #define with space in line with rest of definitions

Signed-off-by: Alan Maguire <alan.maguire@oracle.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

selftests/bpf: bring back (void *) cast to set_ipv4_csum in test_tc_tunnel

It was removed in commit 166b5a7f2ca3 ("selftests_bpf: extend
test_tc_tunnel for UDP encap") without any explanation.

Otherwise I see:
progs/test_tc_tunnel.c:160:17: warning: taking address of packed member 'ip' of class or structure
      'v4hdr' may result in an unaligned pointer value [-Waddress-of-packed-member]
        set_ipv4_csum(&h_outer.ip);
                       ^~~~~~~~~~
1 warning generated.

Cc: Alan Maguire <alan.maguire@oracle.com>
Cc: Willem de Bruijn <willemdebruijn.kernel@gmail.com>
Fixes: 166b5a7f2ca3 ("selftests_bpf: extend test_tc_tunnel for UDP encap")
Signed-off-by: Stanislav Fomichev <sdf@google.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Reviewed-by: Alan Maguire <alan.maguire@oracle.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

selftests/btf: add VAR and DATASEC case for dedup tests

Add test case verifying that dedup happens (INTs are deduped in this
case) and VAR/DATASEC types are not deduped, but have their referenced
type IDs adjusted correctly.

Cc: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Cc: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Cc: Alexei Starovoitov <ast@fb.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

btf: add support for VAR and DATASEC in btf_dedup()

This patch adds support for VAR and DATASEC in btf_dedup(). VAR/DATASEC
are never deduplicated, but they need to be processed anyway as types
they refer to might need to be remapped due to deduplication and
compaction.

Cc: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Cc: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Cc: Alexei Starovoitov <ast@fb.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

kbuild: handle old pahole more gracefully when generating BTF

When CONFIG_DEBUG_INFO_BTF is enabled but available version of pahole is too
old to support BTF generation, build script is supposed to emit warning and
proceed with the build. Due to using exit instead of return from BASH function,
existing handling code prematurely exits exit code 0, not completing some of
the build steps. This patch fixes issue by correctly returning just from
gen_btf() function only.

Fixes: e83b9f55448a ("kbuild: add ability to generate BTF type info for vmlinux")
Cc: Masahiro Yamada <yamada.masahiro@socionext.com>
Cc: Arnaldo Carvalho de Melo <acme@redhat.com>
Cc: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Cc: Alexei Starovoitov <ast@fb.com>
Cc: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Cc: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andriin@fb.com>
Acked-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

bpf: refactor "check_reg_arg" to eliminate code redundancy

There are a few "regs[regno]" here are there across "check_reg_arg", this
patch factor it out into a simple "reg" pointer. The intention is to
simplify code indentation and make the later patches in this set look
cleaner.

Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: factor out reg and stack slot propagation into "propagate_liveness_reg"

After code refactor in previous patches, the propagation logic inside the
for loop in "propagate_liveness" becomes clear that they are good enough to
be factored out into a common function "propagate_liveness_reg".

Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: refactor propagate_liveness to eliminate code redundance

Access to reg states were not factored out, the consequence is long code
for dereferencing them which made the indentation not good for reading.

This patch factor out these code so the core code in the loop could be
easier to follow.

Reviewed-by: Jakub Kicinski <jakub.kicinski@netronome.com>
Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: refactor propagate_liveness to eliminate duplicated for loop

Propagation for register and stack slot are finished in separate for loop,
while they are perfect to be put into a single loop.

This could also let them share some common variables in later patches.

Signed-off-by: Jiong Wang <jiong.wang@netronome.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Fix distinct pointer types warning for ARCH=i386

Fix a new warning reported by kbuild for make ARCH=i386:

   In file included from kernel/bpf/cgroup.c:11:0:
   kernel/bpf/cgroup.c: In function '__cgroup_bpf_run_filter_sysctl':
   include/linux/kernel.h:827:29: warning: comparison of distinct pointer types lacks a cast
      (!!(sizeof((typeof(x) *)1 == (typeof(y) *)1)))
                                ^
   include/linux/kernel.h:841:4: note: in expansion of macro '__typecheck'
      (__typecheck(x, y) && __no_side_effects(x, y))
       ^~~~~~~~~~~
   include/linux/kernel.h:851:24: note: in expansion of macro '__safe_cmp'
     __builtin_choose_expr(__safe_cmp(x, y), \
                           ^~~~~~~~~~
   include/linux/kernel.h:860:19: note: in expansion of macro '__careful_cmp'
    #define min(x, y) __careful_cmp(x, y, <)
                      ^~~~~~~~~~~~~
>> kernel/bpf/cgroup.c:837:17: note: in expansion of macro 'min'
      ctx.new_len = min(PAGE_SIZE, *pcount);
                    ^~~

Fixes: 4e63acdff864 ("bpf: Introduce bpf_sysctl_{get,set}_new_value helpers")
Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

Merge branch 'bpf-sysctl-hook'

Andrey Ignatov says:

====================
v2->v3:
- simplify C based selftests by relying on variable offset stack access.

v1->v2:
- add fs/proc/proc_sysctl.c mainteners to Cc:.

The patch set introduces new BPF hook for sysctl.

It adds new program type BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL and attach type
BPF_CGROUP_SYSCTL.

BPF_CGROUP_SYSCTL hook is placed before calling to sysctl's proc_handler so
that accesses (read/write) to sysctl can be controlled for specific cgroup
and either allowed or denied, or traced.

The hook has access to sysctl name, current sysctl value and (on write
only) to new sysctl value via corresponding helpers. New sysctl value can
be overridden by program. Both name and values (current/new) are
represented as strings same way they're visible in /proc/sys/. It is up to
program to parse these strings.

To help with parsing the most common kind of sysctl value, vector of
integers, two new helpers are provided: bpf_strtol and bpf_strtoul with
semantic similar to user space strtol(3) and strtoul(3).

The hook also provides bpf_sysctl context with two fields:
* @write indicates whether sysctl is being read (= 0) or written (= 1);
* @file_pos is sysctl file position to read from or write to, can be
  overridden.

The hook allows to make better isolation for containerized applications
that are run as root so that one container can't change a sysctl and affect
all other containers on a host, make changes to allowed sysctl in a safer
way and simplify sysctl tracing for cgroups.

Patch 1 is preliminary refactoring.
Patch 2 adds new program and attach types.
Patches 3-5 implement helpers to access sysctl name and value.
Patch 6 adds file_pos field to bpf_sysctl context.
Patch 7 updates UAPI in tools.
Patches 8-9 add support for the new hook to libbpf and corresponding test.
Patches 10-14 add selftests for the new hook.
Patch 15 adds support for new arg types to verifier: pointer to integer.
Patch 16 adds bpf_strto{l,ul} helpers to parse integers from sysctl value.
Patch 17 updates UAPI in tools.
Patch 18 updates bpf_helpers.h.
Patch 19 adds selftests for pointer to integer in verifier.
Patches 20-21 add selftests for bpf_strto{l,ul}, including integration
              C based test for sysctl value parsing.
====================

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

selftests/bpf: C based test for sysctl and strtoX

Add C based test for a few bpf_sysctl_* helpers and bpf_strtoul.

Make sure that sysctl can be identified by name and that multiple
integers can be parsed from sysctl value with bpf_strtoul.

net/ipv4/tcp_mem is chosen as a testing sysctl, it contains 3 unsigned
longs, they all are parsed and compared (val[0] < val[1] < val[2]).

Example of output:
  # ./test_sysctl
  ...
  Test case: C prog: deny all writes .. [PASS]
  Test case: C prog: deny access by name .. [PASS]
  Test case: C prog: read tcp_mem .. [PASS]
  Summary: 39 PASSED, 0 FAILED

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Test bpf_strtol and bpf_strtoul helpers

Test that bpf_strtol and  bpf_strtoul helpers can be used to convert
provided buffer to long or unsigned long correspondingly and return both
correct result and number of consumed bytes, or proper errno.

Example of output:
  # ./test_sysctl
  ..
  Test case: bpf_strtoul one number string .. [PASS]
  Test case: bpf_strtoul multi number string .. [PASS]
  Test case: bpf_strtoul buf_len = 0, reject .. [PASS]
  Test case: bpf_strtoul supported base, ok .. [PASS]
  Test case: bpf_strtoul unsupported base, EINVAL .. [PASS]
  Test case: bpf_strtoul buf with spaces only, EINVAL .. [PASS]
  Test case: bpf_strtoul negative number, EINVAL .. [PASS]
  Test case: bpf_strtol negative number, ok .. [PASS]
  Test case: bpf_strtol hex number, ok .. [PASS]
  Test case: bpf_strtol max long .. [PASS]
  Test case: bpf_strtol overflow, ERANGE .. [PASS]
  Summary: 36 PASSED, 0 FAILED

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Test ARG_PTR_TO_LONG arg type

Test that verifier handles new argument types properly, including
uninitialized or partially initialized value, misaligned stack access,
etc.

Example of output:
  #456/p ARG_PTR_TO_LONG uninitialized OK
  #457/p ARG_PTR_TO_LONG half-uninitialized OK
  #458/p ARG_PTR_TO_LONG misaligned OK
  #459/p ARG_PTR_TO_LONG size < sizeof(long) OK
  #460/p ARG_PTR_TO_LONG initialized OK

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Add sysctl and strtoX helpers to bpf_helpers.h

Add bpf_sysctl_* and bpf_strtoX helpers to bpf_helpers.h.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Sync bpf.h to tools/

Sync bpf_strtoX related bpf UAPI changes to tools/.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Introduce bpf_strtol and bpf_strtoul helpers

Add bpf_strtol and bpf_strtoul to convert a string to long and unsigned
long correspondingly. It's similar to user space strtol(3) and
strtoul(3) with a few changes to the API:

* instead of NUL-terminated C string the helpers expect buffer and
  buffer length;

* resulting long or unsigned long is returned in a separate
  result-argument;

* return value is used to indicate success or failure, on success number
  of consumed bytes is returned that can be used to identify position to
  read next if the buffer is expected to contain multiple integers;

* instead of *base* argument, *flags* is used that provides base in 5
  LSB, other bits are reserved for future use;

* number of supported bases is limited.

Documentation for the new helpers is provided in bpf.h UAPI.

The helpers are made available to BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL programs to
be able to convert string input to e.g. "ulongvec" output.

E.g. "net/ipv4/tcp_mem" consists of three ulong integers. They can be
parsed by calling to bpf_strtoul three times.

Implementation notes:

Implementation includes "../../lib/kstrtox.h" to reuse integer parsing
functions. It's done exactly same way as fs/proc/base.c already does.

Unfortunately existing kstrtoX function can't be used directly since
they fail if any invalid character is present right after integer in the
string. Existing simple_strtoX functions can't be used either since
they're obsolete and don't handle overflow properly.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Introduce ARG_PTR_TO_{INT,LONG} arg types

Currently the way to pass result from BPF helper to BPF program is to
provide memory area defined by pointer and size: func(void *, size_t).

It works great for generic use-case, but for simple types, such as int,
it's overkill and consumes two arguments when it could use just one.

Introduce new argument types ARG_PTR_TO_INT and ARG_PTR_TO_LONG to be
able to pass result from helper to program via pointer to int and long
correspondingly: func(int *) or func(long *).

New argument types are similar to ARG_PTR_TO_MEM with the following
differences:
* they don't require corresponding ARG_CONST_SIZE argument, predefined
  access sizes are used instead (32bit for int, 64bit for long);
* it's possible to use more than one such an argument in a helper;
* provided pointers have to be aligned.

It's easy to introduce similar ARG_PTR_TO_CHAR and ARG_PTR_TO_SHORT
argument types. It's not done due to lack of use-case though.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Test file_pos field in bpf_sysctl ctx

Test access to file_pos field of bpf_sysctl context, both read (incl.
narrow read) and write.

  # ./test_sysctl
  ...
  Test case: ctx:file_pos sysctl:read read ok .. [PASS]
  Test case: ctx:file_pos sysctl:read read ok narrow .. [PASS]
  Test case: ctx:file_pos sysctl:read write ok .. [PASS]
  ...

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Test bpf_sysctl_{get,set}_new_value helpers

Test that new value provided by user space on sysctl write can be read
by bpf_sysctl_get_new_value and overridden by bpf_sysctl_set_new_value.

  # ./test_sysctl
  ...
  Test case: sysctl_get_new_value sysctl:read EINVAL .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_new_value sysctl:write ok .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_new_value sysctl:write ok long .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_new_value sysctl:write E2BIG .. [PASS]
  Test case: sysctl_set_new_value sysctl:read EINVAL .. [PASS]
  Test case: sysctl_set_new_value sysctl:write ok .. [PASS]
  Summary: 22 PASSED, 0 FAILED

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Test sysctl_get_current_value helper

Test sysctl_get_current_value on sysctl read and write, buffers with
enough space and too small buffers to get E2BIG and truncated result,
etc.

  # ./test_sysctl
  ...
  Test case: sysctl_get_current_value sysctl:read ok, gt .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_current_value sysctl:read ok, eq .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_current_value sysctl:read E2BIG truncated ..  [PASS]
  Test case: sysctl_get_current_value sysctl:read EINVAL .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_current_value sysctl:write ok .. [PASS]
  Summary: 16 PASSED, 0 FAILED

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Test bpf_sysctl_get_name helper

Test w/ and w/o BPF_F_SYSCTL_BASE_NAME, buffers with enough space and
too small buffers to get E2BIG and truncated result, etc.

  # ./test_sysctl
  ...
  Test case: sysctl_get_name sysctl_value:base ok .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_name sysctl_value:base E2BIG truncated .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_name sysctl:full ok .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_name sysctl:full E2BIG truncated .. [PASS]
  Test case: sysctl_get_name sysctl:full E2BIG truncated small .. [PASS]
  Summary: 11 PASSED, 0 FAILED

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Test BPF_CGROUP_SYSCTL

Add unit test for BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL program type.

Test that program can allow/deny access.
Test both valid and invalid accesses to ctx->write.

Example of output:
  # ./test_sysctl
  Test case: sysctl wrong attach_type .. [PASS]
  Test case: sysctl:read allow all .. [PASS]
  Test case: sysctl:read deny all .. [PASS]
  Test case: ctx:write sysctl:read read ok .. [PASS]
  Test case: ctx:write sysctl:write read ok .. [PASS]
  Test case: ctx:write sysctl:read write reject .. [PASS]
  Summary: 6 PASSED, 0 FAILED

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

selftests/bpf: Test sysctl section name

Add unit test to verify that program and attach types are properly
identified for "cgroup/sysctl" section name.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

libbpf: Support sysctl hook

Support BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL program in libbpf: identifying
program and attach types by section name, probe.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Sync bpf.h to tools/

Sync BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL related bpf UAPI changes to tools/.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Add file_pos field to bpf_sysctl ctx

Add file_pos field to bpf_sysctl context to read and write sysctl file
position at which sysctl is being accessed (read or written).

The field can be used to e.g. override whole sysctl value on write to
sysctl even when sys_write is called by user space with file_pos > 0. Or
BPF program may reject such accesses.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Introduce bpf_sysctl_{get,set}_new_value helpers

Add helpers to work with new value being written to sysctl by user
space.

bpf_sysctl_get_new_value() copies value being written to sysctl into
provided buffer.

bpf_sysctl_set_new_value() overrides new value being written by user
space with a one from provided buffer. Buffer should contain string
representation of the value, similar to what can be seen in /proc/sys/.

Both helpers can be used only on sysctl write.

File position matters and can be managed by an interface that will be
introduced separately. E.g. if user space calls sys_write to a file in
/proc/sys/ at file position = X, where X > 0, then the value set by
bpf_sysctl_set_new_value() will be written starting from X. If program
wants to override whole value with specified buffer, file position has
to be set to zero.

Documentation for the new helpers is provided in bpf.h UAPI.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Introduce bpf_sysctl_get_current_value helper

Add bpf_sysctl_get_current_value() helper to copy current sysctl value
into provided by BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL program buffer.

It provides same string as user space can see by reading corresponding
file in /proc/sys/, including new line, etc.

Documentation for the new helper is provided in bpf.h UAPI.

Since current value is kept in ctl_table->data in a parsed form,
ctl_table->proc_handler() with write=0 is called to read that data and
convert it to a string. Such a string can later be parsed by a program
using helpers that will be introduced separately.

Unfortunately it's not trivial to provide API to access parsed data due to
variety of data representations (string, intvec, uintvec, ulongvec,
custom structures, even NULL, etc). Instead it's assumed that user know
how to handle specific sysctl they're interested in and appropriate
helpers can be used.

Since ctl_table->proc_handler() expects __user buffer, conversion to
__user happens for kernel allocated one where the value is stored.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Introduce bpf_sysctl_get_name helper

Add bpf_sysctl_get_name() helper to copy sysctl name (/proc/sys/ entry)
into provided by BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL program buffer.

By default full name (w/o /proc/sys/) is copied, e.g. "net/ipv4/tcp_mem".

If BPF_F_SYSCTL_BASE_NAME flag is set, only base name will be copied,
e.g. "tcp_mem".

Documentation for the new helper is provided in bpf.h UAPI.

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Sysctl hook

Containerized applications may run as root and it may create problems
for whole host. Specifically such applications may change a sysctl and
affect applications in other containers.

Furthermore in existing infrastructure it may not be possible to just
completely disable writing to sysctl, instead such a process should be
gradual with ability to log what sysctl are being changed by a
container, investigate, limit the set of writable sysctl to currently
used ones (so that new ones can not be changed) and eventually reduce
this set to zero.

The patch introduces new program type BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL and
attach type BPF_CGROUP_SYSCTL to solve these problems on cgroup basis.

New program type has access to following minimal context:
struct bpf_sysctl {
__u32 write;
};

Where @write indicates whether sysctl is being read (= 0) or written (=
1).

Helpers to access sysctl name and value will be introduced separately.

BPF_CGROUP_SYSCTL attach point is added to sysctl code right before
passing control to ctl_table->proc_handler so that BPF program can
either allow or deny access to sysctl.

Suggested-by: Roman Gushchin <guro@fb.com>
Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

bpf: Add base proto function for cgroup-bpf programs

Currently kernel/bpf/cgroup.c contains only one program type and one
proto function cgroup_dev_func_proto(). It'd be useful to have base
proto function that can be reused for new cgroup-bpf program types
coming soon.

Introduce cgroup_base_func_proto().

Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

Merge branch 'smc-next'

Ursula Braun says:

====================
net/smc: patches 2019-04-12

here are patches for SMC:
* patch 1 improves behavior of non-blocking connect
* patches 2, 3, 5, 7, and 8 improve connecting return codes
* patches 4 and 6 are a cleanups without functional change
====================

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

net/smc: improve smc_conn_create reason codes

Rework smc_conn_create() to always return a valid DECLINE reason code.
This removes the need to translate the return codes on 4 different
places and allows to easily add more detailed return codes by changing
smc_conn_create() only.

Signed-off-by: Karsten Graul <kgraul@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Ursula Braun <ubraun@linux.ibm.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/smc: improve smc_listen_work reason codes

Rework smc_listen_work() to provide improved reason codes when an
SMC connection is declined. This allows better debugging on user side.
This also adds 3 more detailed reason codes in smc_clc.h to indicate
what type of device was not found (ism or rdma or both), or if ism
cannot talk to the peer.

Signed-off-by: Karsten Graul <kgraul@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Ursula Braun <ubraun@linux.ibm.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/smc: code cleanup smc_listen_work

In smc_listen_work() the variables rc and reason_code are defined which
have the same meaning. Eliminate reason_code in favor of the shorter
name rc. No functional changes.
Rename the functions smc_check_ism() and smc_check_rdma() into
smc_find_ism_device() and smc_find_rdma_device() to make there purpose
more clear. No functional changes.

Signed-off-by: Karsten Graul <kgraul@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Ursula Braun <ubraun@linux.ibm.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/smc: cleanup of get vlan id

The vlan_id of the underlying CLC socket was retrieved two times
during processing of the listen handshaking. Change this to get the
vlan id one time in connect and in listen processing, and reuse the id.
And add a new CLC DECLINE return code for the case when the retrieval
of the vlan id failed.

Signed-off-by: Karsten Graul <kgraul@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Ursula Braun <ubraun@linux.ibm.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/smc: consolidate function parameters

During initialization of an SMC socket a lot of function parameters need
to get passed down the function call path. Consolidate the parameters
in a helper struct so there are less enough parameters to get all passed
by register.

Signed-off-by: Karsten Graul <kgraul@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Ursula Braun <ubraun@linux.ibm.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/smc: check for ip prefix and subnet

The check for a matching ip prefix and subnet was only done for SMC-R
in smc_listen_rdma_check() but not when an SMC-D connection was
possible. Rename the function into smc_listen_prfx_check() and move its
call to a place where it is called for both SMC variants.
And add a new CLC DECLINE reason for the case when the IP prefix or
subnet check fails so the reason for the failing SMC connection can be
found out more easily.

Signed-off-by: Karsten Graul <kgraul@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Ursula Braun <ubraun@linux.ibm.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/smc: fallback to TCP after connect problems

Correct the CLC decline reason codes for internal problems to not have
the sign bit set, negative reason codes are interpreted as not eligible
for TCP fallback.

Signed-off-by: Karsten Graul <kgraul@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Ursula Braun <ubraun@linux.ibm.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net/smc: nonblocking connect rework

For nonblocking sockets move the kernel_connect() from the connect
worker into the initial smc_connect part to return kernel_connect()
errors other than -EINPROGRESS to user space.

Reviewed-by: Karsten Graul <kgraul@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Ursula Braun <ubraun@linux.ibm.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

xen-netback: add reference from xenvif to backend_info to facilitate coredump analysis

During coredump analysis, it is not easy to obtain the address of
backend_info in xen-netback.

So far there are two ways to obtain backend_info:

1. Do what xenbus_device_find() does for vmcore to find the xenbus_device
and then derive it from dev_get_drvdata().

2. Extract backend_info from callstack of xenwatch (e.g., netback_remove()
or frontend_changed()).

This patch adds a reference from xenvif to backend_info so that it would be
much more easier to obtain backend_info during coredump analysis.

Signed-off-by: Dongli Zhang <dongli.zhang@oracle.com>
Acked-by: Wei Liu <wei.liu2@citrix.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

Merge branch 'sctp-skb-list'

David Miller says:

====================
SCTP: Event skb list overhaul.

This patch series eliminates the explicit reference to the skb list
implementation via skb->prev dereferences.

The approach used is to pass a non-empty skb list around instead of an
event skb object which may or may not be on a list.

I'd like to thank Marcelo Leitner, Xin Long, and Neil Horman for
reviewing previous versions of this series.

Testing would be very much appreciated, in addition to the review of
course.

v4 --> v5: Rebase to net-next

v3 --> v4: Fix the logic in patch #4 so that we don't miss cases
           where we should add event to the on-stack temp list.
====================

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

sctp: Pass sk_buff_head explicitly to sctp_ulpq_tail_event().

Now the SKB list implementation assumption can be removed.

And now that we know that the list head is always non-NULL
we can remove the code blocks dealing with that as well.

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Acked-by: Marcelo Ricardo Leitner <marcelo.leitner@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

sctp: Make sctp_enqueue_event tak an skb list.

Pass this, instead of an event.  Then everything trickles down and we
always have events a non-empty list.

Then we needs a list creating stub to place into .enqueue_event for sctp_stream_interleave_1.

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Acked-by: Marcelo Ricardo Leitner <marcelo.leitner@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

sctp: Use helper for sctp_ulpq_tail_event() when hooked up to ->enqueue_event

This way we can make sure events sent this way to
sctp_ulpq_tail_event() are on a list as well.  Now all such code paths
are fully covered.

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Acked-by: Marcelo Ricardo Leitner <marcelo.leitner@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

sctp: Always pass skbs on a list to sctp_ulpq_tail_event().

This way we can simplify the logic and remove assumptions
about the implementation of skb lists.

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Acked-by: Marcelo Ricardo Leitner <marcelo.leitner@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

sctp: Remove superfluous test in sctp_ulpq_reasm_drain().

Inside the loop, we always start with event non-NULL.

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Acked-by: Marcelo Ricardo Leitner <marcelo.leitner@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

net: sched: flower: fix filter net reference counting

Fix net reference counting in fl_change() and remove redundant call to
tcf_exts_get_net() from __fl_delete(). __fl_put() already tries to get net
before releasing exts and deallocating a filter, so this code caused flower
classifier to obtain net twice per filter that is being deleted.

Implementation of __fl_delete() called tcf_exts_get_net() to pass its
result as 'async' flag to fl_mask_put(). However, 'async' flag is redundant
and only complicates fl_mask_put() implementation. This functionality seems
to be copied from filter cleanup code, where it was added by Cong with
following explanation:

    This patchset tries to fix the race between call_rcu() and
    cleanup_net() again. Without holding the netns refcnt the
    tc_action_net_exit() in netns workqueue could be called before
    filter destroy works in tc filter workqueue. This patchset
    moves the netns refcnt from tc actions to tcf_exts, without
    breaking per-netns tc actions.

This doesn't apply to flower mask, which doesn't call any tc action code
during cleanup. Simplify fl_mask_put() by removing the flag parameter and
always use tcf_queue_work() to free mask objects.

Fixes: 061775583e35 ("net: sched: flower: introduce reference counting for filters")
Fixes: 1f17f7742eeb ("net: sched: flower: insert filter to ht before offloading it to hw")
Fixes: 05cd271fd61a ("cls_flower: Support multiple masks per priority")
Reported-by: Ido Schimmel <idosch@mellanox.com>
Signed-off-by: Vlad Buslov <vladbu@mellanox.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

selftests: Add debugging options to pmtu.sh

pmtu.sh script runs a number of tests and dumps a summary of pass/fail.
If a test fails, it is near impossible to debug why. For example:

    TEST: ipv6: PMTU exceptions                       [FAIL]

There are a lot of commands run behind the scenes for this test. Which
one is failing?

Add a VERBOSE option to show commands that are run and any output from
those commands. Add a PAUSE_ON_FAIL option to halt the script if a test
fails allowing users to poke around with the setup in the failed state.

In the process, rename tracing to TRACING and move declaration to top
with the new variables.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Reviewed-by: Stefano Brivio <sbrivio@redhat.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

Merge git://git./linux/kernel/git/bpf/bpf-next

Daniel Borkmann says:

====================
pull-request: bpf-next 2019-04-12

The following pull-request contains BPF updates for your *net-next* tree.

The main changes are:

1) Improve BPF verifier scalability for large programs through two
   optimizations: i) remove verifier states that are not useful in pruning,
   ii) stop walking parentage chain once first LIVE_READ is seen. Combined
   gives approx 20x speedup. Increase limits for accepting large programs
   under root, and add various stress tests, from Alexei.

2) Implement global data support in BPF. This enables static global variables
   for .data, .rodata and .bss sections to be properly handled which allows
   for more natural program development. This also opens up the possibility
   to optimize program workflow by compiling ELFs only once and later only
   rewriting section data before reload, from Daniel and with test cases and
   libbpf refactoring from Joe.

3) Add config option to generate BTF type info for vmlinux as part of the
   kernel build process. DWARF debug info is converted via pahole to BTF.
   Latter relies on libbpf and makes use of BTF deduplication algorithm which
   results in 100x savings compared to DWARF data. Resulting .BTF section is
   typically about 2MB in size, from Andrii.

4) Add BPF verifier support for stack access with variable offset from
   helpers and add various test cases along with it, from Andrey.

5) Extend bpf_skb_adjust_room() growth BPF helper to mark inner MAC header
   so that L2 encapsulation can be used for tc tunnels, from Alan.

6) Add support for input __sk_buff context in BPF_PROG_TEST_RUN so that
   users can define a subset of allowed __sk_buff fields that get fed into
   the test program, from Stanislav.

7) Add bpf fs multi-dimensional array tests for BTF test suite and fix up
   various UBSAN warnings in bpftool, from Yonghong.

8) Generate a pkg-config file for libbpf, from Luca.

9) Dump program's BTF id in bpftool, from Prashant.

10) libbpf fix to use smaller BPF log buffer size for AF_XDP's XDP
    program, from Magnus.

11) kallsyms related fixes for the case when symbols are not present in
    BPF selftests and samples, from Daniel
====================

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

bpf: explicitly prohibit ctx_{in, out} in non-skb BPF_PROG_TEST_RUN

This should allow us later to extend BPF_PROG_TEST_RUN for non-skb case
and be sure that nobody is erroneously setting ctx_{in,out}.

Fixes: b0b9395d865e ("bpf: support input __sk_buff context in BPF_PROG_TEST_RUN")
Reported-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Signed-off-by: Stanislav Fomichev <sdf@google.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

tools: add smp_* barrier variants to include infrastructure

Add the definition for smp_rmb(), smp_wmb(), and smp_mb() to the
tools include infrastructure: this patch adds the implementation
for x86-64 and arm64, and have it fall back as currently is for
other archs which do not have it implemented at this point. The
x86-64 one uses lock + add combination for smp_mb() with address
below red zone.

This is on top of 09d62154f613 ("tools, perf: add and use optimized
ring_buffer_{read_head, write_tail} helpers"), which didn't touch
smp_* barrier implementations. Magnus recently rightfully reported
however that the latter on x86-64 still wrongly falls back to sfence,
lfence and mfence respectively, thus fix that for applications under
tools making use of these to avoid such ugly surprises. The main
header under tools (include/asm/barrier.h) will in that case not
select the fallback implementation.

Reported-by: Magnus Karlsson <magnus.karlsson@intel.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Cc: Arnaldo Carvalho de Melo <acme@redhat.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>

Merge branch 'ipv6-Refactor-nexthop-selection-helpers-during-a-fib-lookup'

David Ahern says:

====================
ipv6: Refactor nexthop selection helpers during a fib lookup

IPv6 has a fib6_nh embedded within each fib6_info and a separate
fib6_info for each path in a multipath route. A side effect is that
a fib6_info is passed all the way down the stack when selecting a path
on a fib lookup. Refactor the fib lookup functions and associated
helper functions to take a fib6_nh when appropriate to enable IPv6
to work with nexthop objects where the fib6_nh is not directly part
of a fib entry.
====================

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

ipv6: Refactor __ip6_route_redirect

Move the nexthop evaluation of a fib entry to a helper that can be
leveraged for each fib6_nh in a multipath nexthop object.

In the move, 'continue' statements means the helper returns false
(loop should continue) and 'break' means return true (found the entry
of interest).

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ipv6: Refactor rt6_device_match

Move the device and gateway checks in the fib6_next loop to a helper
that can be called per fib6_nh entry.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ipv6: Move fib6_multipath_select down in ip6_pol_route

Move the siblings and fib6_multipath_select after the null entry check
since a null entry can not have siblings.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ipv6: Be smarter with null_entry handling in ip6_pol_route_lookup

Clean up the fib6_null_entry handling in ip6_pol_route_lookup.
rt6_device_match can return fib6_null_entry, but fib6_multipath_select
can not. Consolidate the fib6_null_entry handling and on the final
null_entry check set rt and goto out - no need to defer to a second
check after rt6_find_cached_rt.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ipv6: Refactor find_rr_leaf

find_rr_leaf has 3 loops over fib_entries calling find_match. The loops
are very similar with differences in start point and whether the metric
is evaluated:
    1. start at rr_head, no extra loop compare, check fib metric
    2. start at leaf, compare rt against rr_head, check metric
    3. start at cont (potential saved point from earlier loops), no
       extra loop compare, no metric check

Create 1 loop that is called 3 different times. This will make a
later change with multipath nexthop objects much simpler.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ipv6: Refactor find_match

find_match primarily needs a fib6_nh (and fib6_flags which it passes
through to rt6_score_route). Move fib6_check_expired up to the call
sites so find_match is only called for relevant entries. Remove the
match argument which is mostly a pass through and use the return
boolean to decide if match gets set in the call sites.

The end result is a helper that can be called per fib6_nh struct
which is needed once fib entries reference nexthop objects that
have more than one fib6_nh.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ipv6: Pass fib6_nh and flags to rt6_score_route

rt6_score_route only needs the fib6_flags and nexthop data. Change
it accordingly. Allows re-use later for nexthop based fib6_nh.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ipv6: Change rt6_probe to take a fib6_nh

rt6_probe sends probes for gateways in a nexthop. As such it really
depends on a fib6_nh, not a fib entry. Move last_probe to fib6_nh and
update rt6_probe to a fib6_nh struct.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ipv6: Remove rt6_check_dev

rt6_check_dev is a simpler helper with only 1 caller. Fold the code
into rt6_score_route.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

ipv6: Only call rt6_check_neigh for nexthop with gateway

Change rt6_check_neigh to take a fib6_nh instead of a fib entry.
Move the check on fib_flags and whether the nexthop has a gateway
up to the one caller.

Remove the inline from the definition as well. Not necessary.

Signed-off-by: David Ahern <dsahern@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

dns: remove redundant zero length namelen check

The zero namelen check is redundant as it has already been checked
for zero at the start of the function.  Remove the redundant check.

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

Merge branch 'bpf-l2-encap'

Alan Maguire says:

====================
Extend bpf_skb_adjust_room growth to mark inner MAC header so
that L2 encapsulation can be used for tc tunnels.

Patch #1 extends the existing test_tc_tunnel to support UDP
encapsulation; later we want to be able to test MPLS over UDP
and MPLS over GRE encapsulation.

Patch #2 adds the BPF_F_ADJ_ROOM_ENCAP_L2(len) macro, which
allows specification of inner mac length.  Other approaches were
explored prior to taking this approach.  Specifically, I tried
automatically computing the inner mac length on the basis of the
specified flags (so inner maclen for GRE/IPv4 encap is the len_diff
specified to bpf_skb_adjust_room minus GRE + IPv4 header length
for example).  Problem with this is that we don't know for sure
what form of GRE/UDP header we have; is it a full GRE header,
or is it a FOU UDP header or generic UDP encap header? My fear
here was we'd end up with an explosion of flags.  The other approach
tried was to support inner L2 header marking as a separate room
adjustment, i.e. adjust for L3/L4 encap, then call
bpf_skb_adjust_room for L2 encap.  This can be made to work but
because it imposed an order on operations, felt a bit clunky.

Patch #3 syncs tools/ bpf.h.

Patch #4 extends the tests again to support MPLSoverGRE,
MPLSoverUDP, and transparent ethernet bridging (TEB) where
the inner L2 header is an ethernet header.  Testing of BPF
encap against tunnels is done for cases where configuration
of such tunnels is possible (MPLSoverGRE[6], MPLSoverUDP,
gre[6]tap), and skipped otherwise.  Testing of BPF encap/decap
is always carried out.

Changes since v2:
 - updated tools/testing/selftest/bpf/config with FOU/MPLS CONFIG
   variables (patches 1, 4)
 - reduced noise in patch 1 by avoiding unnecessary movement of code
 - eliminated inner_mac variable in bpf_skb_net_grow (patch 2)

Changes since v1:
 - fixed formatting of commit references.
 - BPF_F_ADJ_ROOM_FIXED_GSO flag enabled on all variants (patch 1)
 - fixed fou6 options for UDP encap; checksum errors observed were
   due to the fact fou6 tunnel was not set up with correct ipproto
   options (41 -6).  0 checksums work fine (patch 1)
 - added definitions for mask and shift used in setting L2 length
   (patch 2)
 - allow udp encap with fixed GSO (patch 2)
 - changed "elen" to "l2_len" to be more descriptive (patch 4)
====================

Acked-by: Willem de Bruijn <willemb@google.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>

selftests_bpf: add L2 encap to test_tc_tunnel

Update test_tc_tunnel to verify adding inner L2 header
encapsulation (an MPLS label or ethernet header) works.

Signed-off-by: Alan Maguire <alan.maguire@oracle.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>