Quelle  rbtree_search.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/* Copyright (c) 2025 Meta Platforms, Inc. and affiliates. */

#include <vmlinux.h>
#include <bpf/bpf_helpers.h>
#include "bpf_misc.h"
#include "bpf_experimental.h"

struct node_data {
 struct bpf_refcount ref;
 struct bpf_rb_node r0;
 struct bpf_rb_node r1;
 int key0;
 int key1;
};

#define private(name) SEC(".data." #name) __hidden __attribute__((aligned(8)))
private(A) struct bpf_spin_lock glock0;
private(A) struct bpf_rb_root groot0 __contains(node_data, r0);

private(B) struct bpf_spin_lock glock1;
private(B) struct bpf_rb_root groot1 __contains(node_data, r1);

#define rb_entry(ptr, type, member) container_of(ptr, type, member)
#define NR_NODES 16

int zero = 0;

static bool less0(struct bpf_rb_node *a, const struct bpf_rb_node *b)
{
 struct node_data *node_a;
 struct node_data *node_b;

 node_a = rb_entry(a, struct node_data, r0);
 node_b = rb_entry(b, struct node_data, r0);

 return node_a->key0 < node_b->key0;
}

static bool less1(struct bpf_rb_node *a, const struct bpf_rb_node *b)
{
 struct node_data *node_a;
 struct node_data *node_b;

 node_a = rb_entry(a, struct node_data, r1);
 node_b = rb_entry(b, struct node_data, r1);

 return node_a->key1 < node_b->key1;
}

SEC("syscall")
__retval(0)
long rbtree_search(void *ctx)
{
 struct bpf_rb_node *rb_n, *rb_m, *gc_ns[NR_NODES];
 long lookup_key = NR_NODES / 2;
 struct node_data *n, *m;
 int i, nr_gc = 0;

 for (i = zero; i < NR_NODES && can_loop; i++) {
  n = bpf_obj_new(typeof(*n));
  if (!n)
   return __LINE__;

  m = bpf_refcount_acquire(n);

  n->key0 = i;
  m->key1 = i;

  bpf_spin_lock(&glock0);
  bpf_rbtree_add(&groot0, &n->r0, less0);
  bpf_spin_unlock(&glock0);

  bpf_spin_lock(&glock1);
  bpf_rbtree_add(&groot1, &m->r1, less1);
  bpf_spin_unlock(&glock1);
 }

 n = NULL;
 bpf_spin_lock(&glock0);
 rb_n = bpf_rbtree_root(&groot0);
 while (can_loop) {
  if (!rb_n) {
   bpf_spin_unlock(&glock0);
   return __LINE__;
  }

  n = rb_entry(rb_n, struct node_data, r0);
  if (lookup_key == n->key0)
   break;
  if (nr_gc < NR_NODES)
   gc_ns[nr_gc++] = rb_n;
  if (lookup_key < n->key0)
   rb_n = bpf_rbtree_left(&groot0, rb_n);
  else
   rb_n = bpf_rbtree_right(&groot0, rb_n);
 }

 if (!n || lookup_key != n->key0) {
  bpf_spin_unlock(&glock0);
  return __LINE__;
 }

 for (i = 0; i < nr_gc; i++) {
  rb_n = gc_ns[i];
  gc_ns[i] = bpf_rbtree_remove(&groot0, rb_n);
 }

 m = bpf_refcount_acquire(n);
 bpf_spin_unlock(&glock0);

 for (i = 0; i < nr_gc; i++) {
  rb_n = gc_ns[i];
  if (rb_n) {
   n = rb_entry(rb_n, struct node_data, r0);
   bpf_obj_drop(n);
  }
 }

 if (!m)
  return __LINE__;

 bpf_spin_lock(&glock1);
 rb_m = bpf_rbtree_remove(&groot1, &m->r1);
 bpf_spin_unlock(&glock1);
 bpf_obj_drop(m);
 if (!rb_m)
  return __LINE__;
 bpf_obj_drop(rb_entry(rb_m, struct node_data, r1));

 return 0;
}

#define TEST_ROOT(dolock)    \
SEC("syscall")      \
__failure __msg(MSG)     \
long test_root_spinlock_##dolock(void *ctx)  \
{       \
 struct bpf_rb_node *rb_n;   \
 __u64 jiffies = 0;    \
       \
 if (dolock)     \
  bpf_spin_lock(&glock0);   \
 rb_n = bpf_rbtree_root(&groot0);  \
 if (rb_n)     \
  jiffies = bpf_jiffies64();  \
 if (dolock)     \
  bpf_spin_unlock(&glock0);  \
       \
 return !!jiffies;    \
}

#define TEST_LR(op, dolock)    \
SEC("syscall")      \
__failure __msg(MSG)     \
long test_##op##_spinlock_##dolock(void *ctx)  \
{       \
 struct bpf_rb_node *rb_n;   \
 struct node_data *n;    \
 __u64 jiffies = 0;    \
       \
 bpf_spin_lock(&glock0);    \
 rb_n = bpf_rbtree_root(&groot0);  \
 if (!rb_n) {     \
  bpf_spin_unlock(&glock0);  \
  return 1;    \
 }      \
 n = rb_entry(rb_n, struct node_data, r0); \
 n = bpf_refcount_acquire(n);   \
 bpf_spin_unlock(&glock0);   \
 if (!n)      \
  return 1;    \
       \
 if (dolock)     \
  bpf_spin_lock(&glock0);   \
 rb_n = bpf_rbtree_##op(&groot0, &n->r0); \
 if (rb_n)     \
  jiffies = bpf_jiffies64();  \
 if (dolock)     \
  bpf_spin_unlock(&glock0);  \
       \
 return !!jiffies;    \
}

/*
 * Use a separate MSG macro instead of passing to TEST_XXX(..., MSG)
 * to ensure the message itself is not in the bpf prog lineinfo
 * which the verifier includes in its log.
 * Otherwise, the test_loader will incorrectly match the prog lineinfo
 * instead of the log generated by the verifier.
 */
#define MSG "call bpf_rbtree_root{{.+}}; R0{{(_w)?}}=rcu_ptr_or_null_node_data(id={{[0-9]+}},non_own_ref"
TEST_ROOT(true)
#undef MSG
#define MSG "call bpf_rbtree_{{(left|right).+}}; R0{{(_w)?}}=rcu_ptr_or_null_node_data(id={{[0-9]+}},non_own_ref"
TEST_LR(left,  true)
TEST_LR(right, true)
#undef MSG

#define MSG "bpf_spin_lock at off=0 must be held for bpf_rb_root"
TEST_ROOT(false)
TEST_LR(left, false)
TEST_LR(right, false)
#undef MSG

char _license[] SEC("license") = "GPL";