Quelle  bpf_tcp_ca.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/* Copyright (c) 2019 Facebook */

#include <linux/err.h>
#include <netinet/tcp.h>
#include <test_progs.h>
#include "network_helpers.h"
#include "bpf_dctcp.skel.h"
#include "bpf_cubic.skel.h"
#include "bpf_tcp_nogpl.skel.h"
#include "tcp_ca_update.skel.h"
#include "bpf_dctcp_release.skel.h"
#include "tcp_ca_write_sk_pacing.skel.h"
#include "tcp_ca_incompl_cong_ops.skel.h"
#include "tcp_ca_unsupp_cong_op.skel.h"
#include "tcp_ca_kfunc.skel.h"
#include "bpf_cc_cubic.skel.h"

static const unsigned int total_bytes = 10 * 1024 * 1024;
static int expected_stg = 0xeB9F;

struct cb_opts {
 const char *cc;
 int map_fd;
};

static int settcpca(int fd, const char *tcp_ca)
{
 int err;

 err = setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_CONGESTION, tcp_ca, strlen(tcp_ca));
 if (!ASSERT_NEQ(err, -1, "setsockopt"))
  return -1;

 return 0;
}

static bool start_test(char *addr_str,
         const struct network_helper_opts *srv_opts,
         const struct network_helper_opts *cli_opts,
         int *srv_fd, int *cli_fd)
{
 *srv_fd = start_server_str(AF_INET6, SOCK_STREAM, addr_str, 0, srv_opts);
 if (!ASSERT_NEQ(*srv_fd, -1, "start_server_str"))
  goto err;

 /* connect to server */
 *cli_fd = connect_to_fd_opts(*srv_fd, cli_opts);
 if (!ASSERT_NEQ(*cli_fd, -1, "connect_to_fd_opts"))
  goto err;

 return true;

err:
 if (*srv_fd != -1) {
  close(*srv_fd);
  *srv_fd = -1;
 }
 if (*cli_fd != -1) {
  close(*cli_fd);
  *cli_fd = -1;
 }
 return false;
}

static void do_test(const struct network_helper_opts *opts)
{
 int lfd = -1, fd = -1;

 if (!start_test(NULL, opts, opts, &lfd, &fd))
  goto done;

 ASSERT_OK(send_recv_data(lfd, fd, total_bytes), "send_recv_data");

done:
 if (lfd != -1)
  close(lfd);
 if (fd != -1)
  close(fd);
}

static int cc_cb(int fd, void *opts)
{
 struct cb_opts *cb_opts = (struct cb_opts *)opts;

 return settcpca(fd, cb_opts->cc);
}

static void test_cubic(void)
{
 struct cb_opts cb_opts = {
  .cc = "bpf_cubic",
 };
 struct network_helper_opts opts = {
  .post_socket_cb = cc_cb,
  .cb_opts = &cb_opts,
 };
 struct bpf_cubic *cubic_skel;
 struct bpf_link *link;

 cubic_skel = bpf_cubic__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(cubic_skel, "bpf_cubic__open_and_load"))
  return;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(cubic_skel->maps.cubic);
 if (!ASSERT_OK_PTR(link, "bpf_map__attach_struct_ops")) {
  bpf_cubic__destroy(cubic_skel);
  return;
 }

 do_test(&opts);

 ASSERT_EQ(cubic_skel->bss->bpf_cubic_acked_called, 1, "pkts_acked called");

 bpf_link__destroy(link);
 bpf_cubic__destroy(cubic_skel);
}

static int stg_post_socket_cb(int fd, void *opts)
{
 struct cb_opts *cb_opts = (struct cb_opts *)opts;
 int err;

 err = settcpca(fd, cb_opts->cc);
 if (err)
  return err;

 err = bpf_map_update_elem(cb_opts->map_fd, &fd,
      &expected_stg, BPF_NOEXIST);
 if (!ASSERT_OK(err, "bpf_map_update_elem(sk_stg_map)"))
  return err;

 return 0;
}

static void test_dctcp(void)
{
 struct cb_opts cb_opts = {
  .cc = "bpf_dctcp",
 };
 struct network_helper_opts opts = {
  .post_socket_cb = cc_cb,
  .cb_opts = &cb_opts,
 };
 struct network_helper_opts cli_opts = {
  .post_socket_cb = stg_post_socket_cb,
  .cb_opts = &cb_opts,
 };
 int lfd = -1, fd = -1, tmp_stg, err;
 struct bpf_dctcp *dctcp_skel;
 struct bpf_link *link;

 dctcp_skel = bpf_dctcp__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(dctcp_skel, "bpf_dctcp__open_and_load"))
  return;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(dctcp_skel->maps.dctcp);
 if (!ASSERT_OK_PTR(link, "bpf_map__attach_struct_ops")) {
  bpf_dctcp__destroy(dctcp_skel);
  return;
 }

 cb_opts.map_fd = bpf_map__fd(dctcp_skel->maps.sk_stg_map);
 if (!start_test(NULL, &opts, &cli_opts, &lfd, &fd))
  goto done;

 err = bpf_map_lookup_elem(cb_opts.map_fd, &fd, &tmp_stg);
 if (!ASSERT_ERR(err, "bpf_map_lookup_elem(sk_stg_map)") ||
   !ASSERT_EQ(errno, ENOENT, "bpf_map_lookup_elem(sk_stg_map)"))
  goto done;

 ASSERT_OK(send_recv_data(lfd, fd, total_bytes), "send_recv_data");
 ASSERT_EQ(dctcp_skel->bss->stg_result, expected_stg, "stg_result");

done:
 bpf_link__destroy(link);
 bpf_dctcp__destroy(dctcp_skel);
 if (lfd != -1)
  close(lfd);
 if (fd != -1)
  close(fd);
}

static void test_dctcp_autoattach_map(void)
{
 struct cb_opts cb_opts = {
  .cc = "bpf_dctcp",
 };
 struct network_helper_opts opts = {
  .post_socket_cb = cc_cb,
  .cb_opts = &cb_opts,
 };
 struct bpf_dctcp *dctcp_skel;
 struct bpf_link *link;

 dctcp_skel = bpf_dctcp__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(dctcp_skel, "bpf_dctcp__open_and_load"))
  return;

 bpf_map__set_autoattach(dctcp_skel->maps.dctcp, true);
 bpf_map__set_autoattach(dctcp_skel->maps.dctcp_nouse, false);

 if (!ASSERT_OK(bpf_dctcp__attach(dctcp_skel), "bpf_dctcp__attach"))
  goto destroy;

 /* struct_ops is auto-attached  */
 link = dctcp_skel->links.dctcp;
 if (!ASSERT_OK_PTR(link, "link"))
  goto destroy;

 do_test(&opts);

destroy:
 bpf_dctcp__destroy(dctcp_skel);
}

static char *err_str;
static bool found;

static int libbpf_debug_print(enum libbpf_print_level level,
         const char *format, va_list args)
{
 const char *prog_name, *log_buf;

 if (level != LIBBPF_WARN ||
     !strstr(format, "-- BEGIN PROG LOAD LOG --")) {
  vprintf(format, args);
  return 0;
 }

 prog_name = va_arg(args, char *);
 log_buf = va_arg(args, char *);
 if (!log_buf)
  goto out;
 if (err_str && strstr(log_buf, err_str) != NULL)
  found = true;
out:
 printf(format, prog_name, log_buf);
 return 0;
}

static void test_invalid_license(void)
{
 libbpf_print_fn_t old_print_fn;
 struct bpf_tcp_nogpl *skel;

 err_str = "struct ops programs must have a GPL compatible license";
 found = false;
 old_print_fn = libbpf_set_print(libbpf_debug_print);

 skel = bpf_tcp_nogpl__open_and_load();
 ASSERT_NULL(skel, "bpf_tcp_nogpl");
 ASSERT_EQ(found, true, "expected_err_msg");

 bpf_tcp_nogpl__destroy(skel);
 libbpf_set_print(old_print_fn);
}

static void test_dctcp_fallback(void)
{
 int err, lfd = -1, cli_fd = -1, srv_fd = -1;
 struct bpf_dctcp *dctcp_skel;
 struct bpf_link *link = NULL;
 struct cb_opts dctcp = {
  .cc = "bpf_dctcp",
 };
 struct network_helper_opts srv_opts = {
  .post_socket_cb = cc_cb,
  .cb_opts = &dctcp,
 };
 struct cb_opts cubic = {
  .cc = "cubic",
 };
 struct network_helper_opts cli_opts = {
  .post_socket_cb = cc_cb,
  .cb_opts = &cubic,
 };
 char srv_cc[16];
 socklen_t cc_len = sizeof(srv_cc);

 dctcp_skel = bpf_dctcp__open();
 if (!ASSERT_OK_PTR(dctcp_skel, "dctcp_skel"))
  return;
 strcpy(dctcp_skel->rodata->fallback_cc, "cubic");
 if (!ASSERT_OK(bpf_dctcp__load(dctcp_skel), "bpf_dctcp__load"))
  goto done;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(dctcp_skel->maps.dctcp);
 if (!ASSERT_OK_PTR(link, "dctcp link"))
  goto done;

 if (!start_test("::1", &srv_opts, &cli_opts, &lfd, &cli_fd))
  goto done;

 srv_fd = accept(lfd, NULL, 0);
 if (!ASSERT_GE(srv_fd, 0, "srv_fd"))
  goto done;
 ASSERT_STREQ(dctcp_skel->bss->cc_res, "cubic", "cc_res");
 ASSERT_EQ(dctcp_skel->bss->tcp_cdg_res, -ENOTSUPP, "tcp_cdg_res");
 /* All setsockopt(TCP_CONGESTION) in the recurred
 * bpf_dctcp->init() should fail with -EBUSY.
 */
 ASSERT_EQ(dctcp_skel->bss->ebusy_cnt, 3, "ebusy_cnt");

 err = getsockopt(srv_fd, SOL_TCP, TCP_CONGESTION, srv_cc, &cc_len);
 if (!ASSERT_OK(err, "getsockopt(srv_fd, TCP_CONGESTION)"))
  goto done;
 ASSERT_STREQ(srv_cc, "cubic", "srv_fd cc");

done:
 bpf_link__destroy(link);
 bpf_dctcp__destroy(dctcp_skel);
 if (lfd != -1)
  close(lfd);
 if (srv_fd != -1)
  close(srv_fd);
 if (cli_fd != -1)
  close(cli_fd);
}

static void test_rel_setsockopt(void)
{
 struct bpf_dctcp_release *rel_skel;
 libbpf_print_fn_t old_print_fn;

 err_str = "program of this type cannot use helper bpf_setsockopt";
 found = false;

 old_print_fn = libbpf_set_print(libbpf_debug_print);
 rel_skel = bpf_dctcp_release__open_and_load();
 libbpf_set_print(old_print_fn);

 ASSERT_ERR_PTR(rel_skel, "rel_skel");
 ASSERT_TRUE(found, "expected_err_msg");

 bpf_dctcp_release__destroy(rel_skel);
}

static void test_write_sk_pacing(void)
{
 struct tcp_ca_write_sk_pacing *skel;
 struct bpf_link *link;

 skel = tcp_ca_write_sk_pacing__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(skel, "open_and_load"))
  return;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.write_sk_pacing);
 ASSERT_OK_PTR(link, "attach_struct_ops");

 bpf_link__destroy(link);
 tcp_ca_write_sk_pacing__destroy(skel);
}

static void test_incompl_cong_ops(void)
{
 struct tcp_ca_incompl_cong_ops *skel;
 struct bpf_link *link;

 skel = tcp_ca_incompl_cong_ops__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(skel, "open_and_load"))
  return;

 /* That cong_avoid() and cong_control() are missing is only reported at
 * this point:
 */
 link = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.incompl_cong_ops);
 ASSERT_ERR_PTR(link, "attach_struct_ops");

 bpf_link__destroy(link);
 tcp_ca_incompl_cong_ops__destroy(skel);
}

static void test_unsupp_cong_op(void)
{
 libbpf_print_fn_t old_print_fn;
 struct tcp_ca_unsupp_cong_op *skel;

 err_str = "attach to unsupported member get_info";
 found = false;
 old_print_fn = libbpf_set_print(libbpf_debug_print);

 skel = tcp_ca_unsupp_cong_op__open_and_load();
 ASSERT_NULL(skel, "open_and_load");
 ASSERT_EQ(found, true, "expected_err_msg");

 tcp_ca_unsupp_cong_op__destroy(skel);
 libbpf_set_print(old_print_fn);
}

static void test_update_ca(void)
{
 struct cb_opts cb_opts = {
  .cc = "tcp_ca_update",
 };
 struct network_helper_opts opts = {
  .post_socket_cb = cc_cb,
  .cb_opts = &cb_opts,
 };
 struct tcp_ca_update *skel;
 struct bpf_link *link;
 int saved_ca1_cnt;
 int err;

 skel = tcp_ca_update__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(skel, "open"))
  return;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.ca_update_1);
 if (!ASSERT_OK_PTR(link, "attach_struct_ops"))
  goto out;

 do_test(&opts);
 saved_ca1_cnt = skel->bss->ca1_cnt;
 ASSERT_GT(saved_ca1_cnt, 0, "ca1_ca1_cnt");

 err = bpf_link__update_map(link, skel->maps.ca_update_2);
 ASSERT_OK(err, "update_map");

 do_test(&opts);
 ASSERT_EQ(skel->bss->ca1_cnt, saved_ca1_cnt, "ca2_ca1_cnt");
 ASSERT_GT(skel->bss->ca2_cnt, 0, "ca2_ca2_cnt");

 bpf_link__destroy(link);
out:
 tcp_ca_update__destroy(skel);
}

static void test_update_wrong(void)
{
 struct cb_opts cb_opts = {
  .cc = "tcp_ca_update",
 };
 struct network_helper_opts opts = {
  .post_socket_cb = cc_cb,
  .cb_opts = &cb_opts,
 };
 struct tcp_ca_update *skel;
 struct bpf_link *link;
 int saved_ca1_cnt;
 int err;

 skel = tcp_ca_update__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(skel, "open"))
  return;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.ca_update_1);
 if (!ASSERT_OK_PTR(link, "attach_struct_ops"))
  goto out;

 do_test(&opts);
 saved_ca1_cnt = skel->bss->ca1_cnt;
 ASSERT_GT(saved_ca1_cnt, 0, "ca1_ca1_cnt");

 err = bpf_link__update_map(link, skel->maps.ca_wrong);
 ASSERT_ERR(err, "update_map");

 do_test(&opts);
 ASSERT_GT(skel->bss->ca1_cnt, saved_ca1_cnt, "ca2_ca1_cnt");

 bpf_link__destroy(link);
out:
 tcp_ca_update__destroy(skel);
}

static void test_mixed_links(void)
{
 struct cb_opts cb_opts = {
  .cc = "tcp_ca_update",
 };
 struct network_helper_opts opts = {
  .post_socket_cb = cc_cb,
  .cb_opts = &cb_opts,
 };
 struct tcp_ca_update *skel;
 struct bpf_link *link, *link_nl;
 int err;

 skel = tcp_ca_update__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(skel, "open"))
  return;

 link_nl = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.ca_no_link);
 if (!ASSERT_OK_PTR(link_nl, "attach_struct_ops_nl"))
  goto out;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.ca_update_1);
 ASSERT_OK_PTR(link, "attach_struct_ops");

 do_test(&opts);
 ASSERT_GT(skel->bss->ca1_cnt, 0, "ca1_ca1_cnt");

 err = bpf_link__update_map(link, skel->maps.ca_no_link);
 ASSERT_ERR(err, "update_map");

 bpf_link__destroy(link);
 bpf_link__destroy(link_nl);
out:
 tcp_ca_update__destroy(skel);
}

static void test_multi_links(void)
{
 struct tcp_ca_update *skel;
 struct bpf_link *link;

 skel = tcp_ca_update__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(skel, "open"))
  return;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.ca_update_1);
 ASSERT_OK_PTR(link, "attach_struct_ops_1st");
 bpf_link__destroy(link);

 /* A map should be able to be used to create links multiple
 * times.
 */
 link = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.ca_update_1);
 ASSERT_OK_PTR(link, "attach_struct_ops_2nd");
 bpf_link__destroy(link);

 tcp_ca_update__destroy(skel);
}

static void test_link_replace(void)
{
 DECLARE_LIBBPF_OPTS(bpf_link_update_opts, opts);
 struct tcp_ca_update *skel;
 struct bpf_link *link;
 int err;

 skel = tcp_ca_update__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(skel, "open"))
  return;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.ca_update_1);
 ASSERT_OK_PTR(link, "attach_struct_ops_1st");
 bpf_link__destroy(link);

 link = bpf_map__attach_struct_ops(skel->maps.ca_update_2);
 if (!ASSERT_OK_PTR(link, "attach_struct_ops_2nd"))
  goto out;

 /* BPF_F_REPLACE with a wrong old map Fd. It should fail!
 *
 * With BPF_F_REPLACE, the link should be updated only if the
 * old map fd given here matches the map backing the link.
 */
 opts.old_map_fd = bpf_map__fd(skel->maps.ca_update_1);
 opts.flags = BPF_F_REPLACE;
 err = bpf_link_update(bpf_link__fd(link),
         bpf_map__fd(skel->maps.ca_update_1),
         &opts);
 ASSERT_ERR(err, "bpf_link_update_fail");

 /* BPF_F_REPLACE with a correct old map Fd. It should success! */
 opts.old_map_fd = bpf_map__fd(skel->maps.ca_update_2);
 err = bpf_link_update(bpf_link__fd(link),
         bpf_map__fd(skel->maps.ca_update_1),
         &opts);
 ASSERT_OK(err, "bpf_link_update_success");

 bpf_link__destroy(link);

out:
 tcp_ca_update__destroy(skel);
}

static void test_tcp_ca_kfunc(void)
{
 struct tcp_ca_kfunc *skel;

 skel = tcp_ca_kfunc__open_and_load();
 ASSERT_OK_PTR(skel, "tcp_ca_kfunc__open_and_load");
 tcp_ca_kfunc__destroy(skel);
}

static void test_cc_cubic(void)
{
 struct cb_opts cb_opts = {
  .cc = "bpf_cc_cubic",
 };
 struct network_helper_opts opts = {
  .post_socket_cb = cc_cb,
  .cb_opts = &cb_opts,
 };
 struct bpf_cc_cubic *cc_cubic_skel;
 struct bpf_link *link;

 cc_cubic_skel = bpf_cc_cubic__open_and_load();
 if (!ASSERT_OK_PTR(cc_cubic_skel, "bpf_cc_cubic__open_and_load"))
  return;

 link = bpf_map__attach_struct_ops(cc_cubic_skel->maps.cc_cubic);
 if (!ASSERT_OK_PTR(link, "bpf_map__attach_struct_ops")) {
  bpf_cc_cubic__destroy(cc_cubic_skel);
  return;
 }

 do_test(&opts);

 bpf_link__destroy(link);
 bpf_cc_cubic__destroy(cc_cubic_skel);
}

void test_bpf_tcp_ca(void)
{
 if (test__start_subtest("dctcp"))
  test_dctcp();
 if (test__start_subtest("cubic"))
  test_cubic();
 if (test__start_subtest("invalid_license"))
  test_invalid_license();
 if (test__start_subtest("dctcp_fallback"))
  test_dctcp_fallback();
 if (test__start_subtest("rel_setsockopt"))
  test_rel_setsockopt();
 if (test__start_subtest("write_sk_pacing"))
  test_write_sk_pacing();
 if (test__start_subtest("incompl_cong_ops"))
  test_incompl_cong_ops();
 if (test__start_subtest("unsupp_cong_op"))
  test_unsupp_cong_op();
 if (test__start_subtest("update_ca"))
  test_update_ca();
 if (test__start_subtest("update_wrong"))
  test_update_wrong();
 if (test__start_subtest("mixed_links"))
  test_mixed_links();
 if (test__start_subtest("multi_links"))
  test_multi_links();
 if (test__start_subtest("link_replace"))
  test_link_replace();
 if (test__start_subtest("tcp_ca_kfunc"))
  test_tcp_ca_kfunc();
 if (test__start_subtest("cc_cubic"))
  test_cc_cubic();
 if (test__start_subtest("dctcp_autoattach_map"))
  test_dctcp_autoattach_map();
}