arch/powerpc/net/bpf_jit_comp32.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * eBPF JIT compiler for PPC32
   4  *
   5  * Copyright 2020 Christophe Leroy <christophe.leroy@csgroup.eu>
   6  *                CS GROUP France
   7  *
   8  * Based on PPC64 eBPF JIT compiler by Naveen N. Rao
   9  */
  10 #include <linux/moduleloader.h>
  11 #include <asm/cacheflush.h>
  12 #include <asm/asm-compat.h>
  13 #include <linux/netdevice.h>
  14 #include <linux/filter.h>
  15 #include <linux/if_vlan.h>
  16 #include <asm/kprobes.h>
  17 #include <linux/bpf.h>
  18
  19 #include "bpf_jit.h"
  20
  21 /*
  22  * Stack layout:
  23  *
  24  *              [       prev sp         ] <-------------
  25  *              [   nv gpr save area    ] 16 * 4        |
  26  * fp (r31) --> [   ebpf stack space    ] upto 512      |
  27  *              [     frame header      ] 16            |
  28  * sp (r1) ---> [    stack pointer      ] --------------
  29  */
  30
  31 /* for gpr non volatile registers r17 to r31 (14) + tail call */
  32 #define BPF_PPC_STACK_SAVE      (15 * 4 + 4)
  33 /* stack frame, ensure this is quadword aligned */
  34 #define BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) (STACK_FRAME_MIN_SIZE + BPF_PPC_STACK_SAVE + (ctx)->stack_size)
  35
  36 /* BPF register usage */
  37 #define TMP_REG (MAX_BPF_JIT_REG + 0)
  38
  39 /* BPF to ppc register mappings */
  40 const int b2p[MAX_BPF_JIT_REG + 1] = {
  41         /* function return value */
  42         [BPF_REG_0] = 12,
  43         /* function arguments */
  44         [BPF_REG_1] = 4,
  45         [BPF_REG_2] = 6,
  46         [BPF_REG_3] = 8,
  47         [BPF_REG_4] = 10,
  48         [BPF_REG_5] = 22,
  49         /* non volatile registers */
  50         [BPF_REG_6] = 24,
  51         [BPF_REG_7] = 26,
  52         [BPF_REG_8] = 28,
  53         [BPF_REG_9] = 30,
  54         /* frame pointer aka BPF_REG_10 */
  55         [BPF_REG_FP] = 18,
  56         /* eBPF jit internal registers */
  57         [BPF_REG_AX] = 20,
  58         [TMP_REG] = 31,         /* 32 bits */
  59 };
  60
  61 static int bpf_to_ppc(struct codegen_context *ctx, int reg)
  62 {
  63         return ctx->b2p[reg];
  64 }
  65
  66 /* PPC NVR range -- update this if we ever use NVRs below r17 */
  67 #define BPF_PPC_NVR_MIN         17
  68 #define BPF_PPC_TC              16
  69
  70 static int bpf_jit_stack_offsetof(struct codegen_context *ctx, int reg)
  71 {
  72         if ((reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && reg < 32) || reg == BPF_PPC_TC)
  73                 return BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) - 4 * (32 - reg);
  74
  75         WARN(true, "BPF JIT is asking about unknown registers, will crash the stack");
  76         /* Use the hole we have left for alignment */
  77         return BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) - 4;
  78 }
  79
  80 void bpf_jit_realloc_regs(struct codegen_context *ctx)
  81 {
  82         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
  83                 return;
  84
  85         while (ctx->seen & SEEN_NVREG_MASK &&
  86               (ctx->seen & SEEN_VREG_MASK) != SEEN_VREG_MASK) {
  87                 int old = 32 - fls(ctx->seen & (SEEN_NVREG_MASK & 0xaaaaaaab));
  88                 int new = 32 - fls(~ctx->seen & (SEEN_VREG_MASK & 0xaaaaaaaa));
  89                 int i;
  90
  91                 for (i = BPF_REG_0; i <= TMP_REG; i++) {
  92                         if (ctx->b2p[i] != old)
  93                                 continue;
  94                         ctx->b2p[i] = new;
  95                         bpf_set_seen_register(ctx, new);
  96                         bpf_clear_seen_register(ctx, old);
  97                         if (i != TMP_REG) {
  98                                 bpf_set_seen_register(ctx, new - 1);
  99                                 bpf_clear_seen_register(ctx, old - 1);
 100                         }
 101                         break;
 102                 }
 103         }
 104 }
 105
 106 void bpf_jit_build_prologue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 107 {
 108         int i;
 109
 110         /* First arg comes in as a 32 bits pointer. */
 111         EMIT(PPC_RAW_MR(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_1), _R3));
 112         EMIT(PPC_RAW_LI(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_1) - 1, 0));
 113         EMIT(PPC_RAW_STWU(_R1, _R1, -BPF_PPC_STACKFRAME(ctx)));
 114
 115         /*
 116          * Initialize tail_call_cnt in stack frame if we do tail calls.
 117          * Otherwise, put in NOPs so that it can be skipped when we are
 118          * invoked through a tail call.
 119          */
 120         if (ctx->seen & SEEN_TAILCALL)
 121                 EMIT(PPC_RAW_STW(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_1) - 1, _R1,
 122                                  bpf_jit_stack_offsetof(ctx, BPF_PPC_TC)));
 123         else
 124                 EMIT(PPC_RAW_NOP());
 125
 126 #define BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE      16
 127
 128         /*
 129          * We need a stack frame, but we don't necessarily need to
 130          * save/restore LR unless we call other functions
 131          */
 132         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 133                 EMIT(PPC_RAW_MFLR(_R0));
 134
 135         /*
 136          * Back up non-volatile regs -- registers r18-r31
 137          */
 138         for (i = BPF_PPC_NVR_MIN; i <= 31; i++)
 139                 if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
 140                         EMIT(PPC_RAW_STW(i, _R1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, i)));
 141
 142         /* If needed retrieve arguments 9 and 10, ie 5th 64 bits arg.*/
 143         if (bpf_is_seen_register(ctx, bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_5))) {
 144                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_5) - 1, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx)) + 8);
 145                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_5), _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx)) + 12);
 146         }
 147
 148         /* Setup frame pointer to point to the bpf stack area */
 149         if (bpf_is_seen_register(ctx, bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_FP))) {
 150                 EMIT(PPC_RAW_LI(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_FP) - 1, 0));
 151                 EMIT(PPC_RAW_ADDI(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_FP), _R1,
 152                                   STACK_FRAME_MIN_SIZE + ctx->stack_size));
 153         }
 154
 155         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 156                 EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) + PPC_LR_STKOFF));
 157 }
 158
 159 static void bpf_jit_emit_common_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 160 {
 161         int i;
 162
 163         /* Restore NVRs */
 164         for (i = BPF_PPC_NVR_MIN; i <= 31; i++)
 165                 if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
 166                         EMIT(PPC_RAW_LWZ(i, _R1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, i)));
 167 }
 168
 169 void bpf_jit_build_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 170 {
 171         EMIT(PPC_RAW_MR(_R3, bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_0)));
 172
 173         bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
 174
 175         /* Tear down our stack frame */
 176
 177         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 178                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R0, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) + PPC_LR_STKOFF));
 179
 180         EMIT(PPC_RAW_ADDI(_R1, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx)));
 181
 182         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 183                 EMIT(PPC_RAW_MTLR(_R0));
 184
 185         EMIT(PPC_RAW_BLR());
 186 }
 187
 188 void bpf_jit_emit_func_call_rel(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u64 func)
 189 {
 190         s32 rel = (s32)func - (s32)(image + ctx->idx);
 191
 192         if (image && rel < 0x2000000 && rel >= -0x2000000) {
 193                 PPC_BL_ABS(func);
 194         } else {
 195                 /* Load function address into r0 */
 196                 EMIT(PPC_RAW_LIS(_R0, IMM_H(func)));
 197                 EMIT(PPC_RAW_ORI(_R0, _R0, IMM_L(func)));
 198                 EMIT(PPC_RAW_MTCTR(_R0));
 199                 EMIT(PPC_RAW_BCTRL());
 200         }
 201 }
 202
 203 static int bpf_jit_emit_tail_call(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u32 out)
 204 {
 205         /*
 206          * By now, the eBPF program has already setup parameters in r3-r6
 207          * r3-r4/BPF_REG_1 - pointer to ctx -- passed as is to the next bpf program
 208          * r5-r6/BPF_REG_2 - pointer to bpf_array
 209          * r7-r8/BPF_REG_3 - index in bpf_array
 210          */
 211         int b2p_bpf_array = bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_2);
 212         int b2p_index = bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_3);
 213
 214         /*
 215          * if (index >= array->map.max_entries)
 216          *   goto out;
 217          */
 218         EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R0, b2p_bpf_array, offsetof(struct bpf_array, map.max_entries)));
 219         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(b2p_index, _R0));
 220         EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R0, _R1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, BPF_PPC_TC)));
 221         PPC_BCC(COND_GE, out);
 222
 223         /*
 224          * if (tail_call_cnt >= MAX_TAIL_CALL_CNT)
 225          *   goto out;
 226          */
 227         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(_R0, MAX_TAIL_CALL_CNT));
 228         /* tail_call_cnt++; */
 229         EMIT(PPC_RAW_ADDIC(_R0, _R0, 1));
 230         PPC_BCC(COND_GE, out);
 231
 232         /* prog = array->ptrs[index]; */
 233         EMIT(PPC_RAW_RLWINM(_R3, b2p_index, 2, 0, 29));
 234         EMIT(PPC_RAW_ADD(_R3, _R3, b2p_bpf_array));
 235         EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R3, _R3, offsetof(struct bpf_array, ptrs)));
 236         EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, _R1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, BPF_PPC_TC)));
 237
 238         /*
 239          * if (prog == NULL)
 240          *   goto out;
 241          */
 242         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(_R3, 0));
 243         PPC_BCC(COND_EQ, out);
 244
 245         /* goto *(prog->bpf_func + prologue_size); */
 246         EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R3, _R3, offsetof(struct bpf_prog, bpf_func)));
 247
 248         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 249                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R0, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) + PPC_LR_STKOFF));
 250
 251         EMIT(PPC_RAW_ADDIC(_R3, _R3, BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE));
 252
 253         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 254                 EMIT(PPC_RAW_MTLR(_R0));
 255
 256         EMIT(PPC_RAW_MTCTR(_R3));
 257
 258         EMIT(PPC_RAW_MR(_R3, bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_1)));
 259
 260         /* tear restore NVRs, ... */
 261         bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
 262
 263         EMIT(PPC_RAW_BCTR());
 264
 265         /* out: */
 266         return 0;
 267 }
 268
 269 /* Assemble the body code between the prologue & epilogue */
 270 int bpf_jit_build_body(struct bpf_prog *fp, u32 *image, struct codegen_context *ctx,
 271                        u32 *addrs, int pass)
 272 {
 273         const struct bpf_insn *insn = fp->insnsi;
 274         int flen = fp->len;
 275         int i, ret;
 276
 277         /* Start of epilogue code - will only be valid 2nd pass onwards */
 278         u32 exit_addr = addrs[flen];
 279
 280         for (i = 0; i < flen; i++) {
 281                 u32 code = insn[i].code;
 282                 u32 dst_reg = bpf_to_ppc(ctx, insn[i].dst_reg);
 283                 u32 dst_reg_h = dst_reg - 1;
 284                 u32 src_reg = bpf_to_ppc(ctx, insn[i].src_reg);
 285                 u32 src_reg_h = src_reg - 1;
 286                 u32 tmp_reg = bpf_to_ppc(ctx, TMP_REG);
 287                 u32 size = BPF_SIZE(code);
 288                 s16 off = insn[i].off;
 289                 s32 imm = insn[i].imm;
 290                 bool func_addr_fixed;
 291                 u64 func_addr;
 292                 u32 true_cond;
 293
 294                 /*
 295                  * addrs[] maps a BPF bytecode address into a real offset from
 296                  * the start of the body code.
 297                  */
 298                 addrs[i] = ctx->idx * 4;
 299
 300                 /*
 301                  * As an optimization, we note down which registers
 302                  * are used so that we can only save/restore those in our
 303                  * prologue and epilogue. We do this here regardless of whether
 304                  * the actual BPF instruction uses src/dst registers or not
 305                  * (for instance, BPF_CALL does not use them). The expectation
 306                  * is that those instructions will have src_reg/dst_reg set to
 307                  * 0. Even otherwise, we just lose some prologue/epilogue
 308                  * optimization but everything else should work without
 309                  * any issues.
 310                  */
 311                 if (dst_reg >= 3 && dst_reg < 32) {
 312                         bpf_set_seen_register(ctx, dst_reg);
 313                         bpf_set_seen_register(ctx, dst_reg_h);
 314                 }
 315
 316                 if (src_reg >= 3 && src_reg < 32) {
 317                         bpf_set_seen_register(ctx, src_reg);
 318                         bpf_set_seen_register(ctx, src_reg_h);
 319                 }
 320
 321                 switch (code) {
 322                 /*
 323                  * Arithmetic operations: ADD/SUB/MUL/DIV/MOD/NEG
 324                  */
 325                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X: /* (u32) dst += (u32) src */
 326                         EMIT(PPC_RAW_ADD(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 327                         break;
 328                 case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X: /* dst += src */
 329                         EMIT(PPC_RAW_ADDC(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 330                         EMIT(PPC_RAW_ADDE(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg_h));
 331                         break;
 332                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X: /* (u32) dst -= (u32) src */
 333                         EMIT(PPC_RAW_SUB(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 334                         break;
 335                 case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X: /* dst -= src */
 336                         EMIT(PPC_RAW_SUBFC(dst_reg, src_reg, dst_reg));
 337                         EMIT(PPC_RAW_SUBFE(dst_reg_h, src_reg_h, dst_reg_h));
 338                         break;
 339                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K: /* (u32) dst -= (u32) imm */
 340                         imm = -imm;
 341                         fallthrough;
 342                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K: /* (u32) dst += (u32) imm */
 343                         if (IMM_HA(imm) & 0xffff)
 344                                 EMIT(PPC_RAW_ADDIS(dst_reg, dst_reg, IMM_HA(imm)));
 345                         if (IMM_L(imm))
 346                                 EMIT(PPC_RAW_ADDI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm)));
 347                         break;
 348                 case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K: /* dst -= imm */
 349                         imm = -imm;
 350                         fallthrough;
 351                 case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K: /* dst += imm */
 352                         if (!imm)
 353                                 break;
 354
 355                         if (imm >= -32768 && imm < 32768) {
 356                                 EMIT(PPC_RAW_ADDIC(dst_reg, dst_reg, imm));
 357                         } else {
 358                                 PPC_LI32(_R0, imm);
 359                                 EMIT(PPC_RAW_ADDC(dst_reg, dst_reg, _R0));
 360                         }
 361                         if (imm >= 0 || (BPF_OP(code) == BPF_SUB && imm == 0x80000000))
 362                                 EMIT(PPC_RAW_ADDZE(dst_reg_h, dst_reg_h));
 363                         else
 364                                 EMIT(PPC_RAW_ADDME(dst_reg_h, dst_reg_h));
 365                         break;
 366                 case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X: /* dst *= src */
 367                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 368                         EMIT(PPC_RAW_MULW(_R0, dst_reg, src_reg_h));
 369                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg));
 370                         EMIT(PPC_RAW_MULHWU(tmp_reg, dst_reg, src_reg));
 371                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 372                         EMIT(PPC_RAW_ADD(dst_reg_h, dst_reg_h, _R0));
 373                         EMIT(PPC_RAW_ADD(dst_reg_h, dst_reg_h, tmp_reg));
 374                         break;
 375                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X: /* (u32) dst *= (u32) src */
 376                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 377                         break;
 378                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K: /* (u32) dst *= (u32) imm */
 379                         if (imm >= -32768 && imm < 32768) {
 380                                 EMIT(PPC_RAW_MULI(dst_reg, dst_reg, imm));
 381                         } else {
 382                                 PPC_LI32(_R0, imm);
 383                                 EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg, dst_reg, _R0));
 384                         }
 385                         break;
 386                 case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K: /* dst *= imm */
 387                         if (!imm) {
 388                                 PPC_LI32(dst_reg, 0);
 389                                 PPC_LI32(dst_reg_h, 0);
 390                                 break;
 391                         }
 392                         if (imm == 1)
 393                                 break;
 394                         if (imm == -1) {
 395                                 EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(dst_reg, dst_reg, 0));
 396                                 EMIT(PPC_RAW_SUBFZE(dst_reg_h, dst_reg_h));
 397                                 break;
 398                         }
 399                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 400                         PPC_LI32(tmp_reg, imm);
 401                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg_h, dst_reg_h, tmp_reg));
 402                         if (imm < 0)
 403                                 EMIT(PPC_RAW_SUB(dst_reg_h, dst_reg_h, dst_reg));
 404                         EMIT(PPC_RAW_MULHWU(_R0, dst_reg, tmp_reg));
 405                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg, dst_reg, tmp_reg));
 406                         EMIT(PPC_RAW_ADD(dst_reg_h, dst_reg_h, _R0));
 407                         break;
 408                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X: /* (u32) dst /= (u32) src */
 409                         EMIT(PPC_RAW_DIVWU(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 410                         break;
 411                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X: /* (u32) dst %= (u32) src */
 412                         EMIT(PPC_RAW_DIVWU(_R0, dst_reg, src_reg));
 413                         EMIT(PPC_RAW_MULW(_R0, src_reg, _R0));
 414                         EMIT(PPC_RAW_SUB(dst_reg, dst_reg, _R0));
 415                         break;
 416                 case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X: /* dst /= src */
 417                         return -EOPNOTSUPP;
 418                 case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X: /* dst %= src */
 419                         return -EOPNOTSUPP;
 420                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K: /* (u32) dst /= (u32) imm */
 421                         if (!imm)
 422                                 return -EINVAL;
 423                         if (imm == 1)
 424                                 break;
 425
 426                         PPC_LI32(_R0, imm);
 427                         EMIT(PPC_RAW_DIVWU(dst_reg, dst_reg, _R0));
 428                         break;
 429                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K: /* (u32) dst %= (u32) imm */
 430                         if (!imm)
 431                                 return -EINVAL;
 432
 433                         if (!is_power_of_2((u32)imm)) {
 434                                 bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 435                                 PPC_LI32(tmp_reg, imm);
 436                                 EMIT(PPC_RAW_DIVWU(_R0, dst_reg, tmp_reg));
 437                                 EMIT(PPC_RAW_MULW(_R0, tmp_reg, _R0));
 438                                 EMIT(PPC_RAW_SUB(dst_reg, dst_reg, _R0));
 439                                 break;
 440                         }
 441                         if (imm == 1)
 442                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 443                         else
 444                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0, 32 - ilog2((u32)imm), 31));
 445
 446                         break;
 447                 case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K: /* dst %= imm */
 448                         if (!imm)
 449                                 return -EINVAL;
 450                         if (imm < 0)
 451                                 imm = -imm;
 452                         if (!is_power_of_2(imm))
 453                                 return -EOPNOTSUPP;
 454                         if (imm == 1)
 455                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 456                         else
 457                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0, 32 - ilog2(imm), 31));
 458                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 459                         break;
 460                 case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K: /* dst /= imm */
 461                         if (!imm)
 462                                 return -EINVAL;
 463                         if (!is_power_of_2(abs(imm)))
 464                                 return -EOPNOTSUPP;
 465
 466                         if (imm < 0) {
 467                                 EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(dst_reg, dst_reg, 0));
 468                                 EMIT(PPC_RAW_SUBFZE(dst_reg_h, dst_reg_h));
 469                                 imm = -imm;
 470                         }
 471                         if (imm == 1)
 472                                 break;
 473                         imm = ilog2(imm);
 474                         EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 32 - imm, imm, 31));
 475                         EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg, dst_reg_h, 32 - imm, 0, imm - 1));
 476                         EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg_h, dst_reg_h, imm));
 477                         break;
 478                 case BPF_ALU | BPF_NEG: /* (u32) dst = -dst */
 479                         EMIT(PPC_RAW_NEG(dst_reg, dst_reg));
 480                         break;
 481                 case BPF_ALU64 | BPF_NEG: /* dst = -dst */
 482                         EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(dst_reg, dst_reg, 0));
 483                         EMIT(PPC_RAW_SUBFZE(dst_reg_h, dst_reg_h));
 484                         break;
 485
 486                 /*
 487                  * Logical operations: AND/OR/XOR/[A]LSH/[A]RSH
 488                  */
 489                 case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X: /* dst = dst & src */
 490                         EMIT(PPC_RAW_AND(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 491                         EMIT(PPC_RAW_AND(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg_h));
 492                         break;
 493                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X: /* (u32) dst = dst & src */
 494                         EMIT(PPC_RAW_AND(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 495                         break;
 496                 case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K: /* dst = dst & imm */
 497                         if (imm >= 0)
 498                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 499                         fallthrough;
 500                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K: /* (u32) dst = dst & imm */
 501                         if (!IMM_H(imm)) {
 502                                 EMIT(PPC_RAW_ANDI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm)));
 503                         } else if (!IMM_L(imm)) {
 504                                 EMIT(PPC_RAW_ANDIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm)));
 505                         } else if (imm == (((1 << fls(imm)) - 1) ^ ((1 << (ffs(i) - 1)) - 1))) {
 506                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0,
 507                                                     32 - fls(imm), 32 - ffs(imm)));
 508                         } else {
 509                                 PPC_LI32(_R0, imm);
 510                                 EMIT(PPC_RAW_AND(dst_reg, dst_reg, _R0));
 511                         }
 512                         break;
 513                 case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X: /* dst = dst | src */
 514                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 515                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg_h));
 516                         break;
 517                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X: /* dst = (u32) dst | (u32) src */
 518                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 519                         break;
 520                 case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:/* dst = dst | imm */
 521                         /* Sign-extended */
 522                         if (imm < 0)
 523                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, -1));
 524                         fallthrough;
 525                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:/* dst = (u32) dst | (u32) imm */
 526                         if (IMM_L(imm))
 527                                 EMIT(PPC_RAW_ORI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm)));
 528                         if (IMM_H(imm))
 529                                 EMIT(PPC_RAW_ORIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm)));
 530                         break;
 531                 case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X: /* dst ^= src */
 532                         if (dst_reg == src_reg) {
 533                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 534                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 535                         } else {
 536                                 EMIT(PPC_RAW_XOR(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 537                                 EMIT(PPC_RAW_XOR(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg_h));
 538                         }
 539                         break;
 540                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X: /* (u32) dst ^= src */
 541                         if (dst_reg == src_reg)
 542                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 543                         else
 544                                 EMIT(PPC_RAW_XOR(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 545                         break;
 546                 case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K: /* dst ^= imm */
 547                         if (imm < 0)
 548                                 EMIT(PPC_RAW_NOR(dst_reg_h, dst_reg_h, dst_reg_h));
 549                         fallthrough;
 550                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K: /* (u32) dst ^= (u32) imm */
 551                         if (IMM_L(imm))
 552                                 EMIT(PPC_RAW_XORI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm)));
 553                         if (IMM_H(imm))
 554                                 EMIT(PPC_RAW_XORIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm)));
 555                         break;
 556                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X: /* (u32) dst <<= (u32) src */
 557                         EMIT(PPC_RAW_SLW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 558                         break;
 559                 case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X: /* dst <<= src; */
 560                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 561                         EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(_R0, src_reg, 32));
 562                         EMIT(PPC_RAW_SLW(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg));
 563                         EMIT(PPC_RAW_ADDI(tmp_reg, src_reg, 32));
 564                         EMIT(PPC_RAW_SRW(_R0, dst_reg, _R0));
 565                         EMIT(PPC_RAW_SLW(tmp_reg, dst_reg, tmp_reg));
 566                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg_h, dst_reg_h, _R0));
 567                         EMIT(PPC_RAW_SLW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 568                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg_h, dst_reg_h, tmp_reg));
 569                         break;
 570                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K: /* (u32) dst <<= (u32) imm */
 571                         if (!imm)
 572                                 break;
 573                         EMIT(PPC_RAW_SLWI(dst_reg, dst_reg, imm));
 574                         break;
 575                 case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K: /* dst <<= imm */
 576                         if (imm < 0)
 577                                 return -EINVAL;
 578                         if (!imm)
 579                                 break;
 580                         if (imm < 32) {
 581                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg_h, dst_reg_h, imm, 0, 31 - imm));
 582                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg_h, dst_reg, imm, 32 - imm, 31));
 583                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, imm, 0, 31 - imm));
 584                                 break;
 585                         }
 586                         if (imm < 64)
 587                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg_h, dst_reg, imm, 0, 31 - imm));
 588                         else
 589                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 590                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 591                         break;
 592                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X: /* (u32) dst >>= (u32) src */
 593                         EMIT(PPC_RAW_SRW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 594                         break;
 595                 case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X: /* dst >>= src */
 596                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 597                         EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(_R0, src_reg, 32));
 598                         EMIT(PPC_RAW_SRW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 599                         EMIT(PPC_RAW_ADDI(tmp_reg, src_reg, 32));
 600                         EMIT(PPC_RAW_SLW(_R0, dst_reg_h, _R0));
 601                         EMIT(PPC_RAW_SRW(tmp_reg, dst_reg_h, tmp_reg));
 602                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, _R0));
 603                         EMIT(PPC_RAW_SRW(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg));
 604                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, tmp_reg));
 605                         break;
 606                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K: /* (u32) dst >>= (u32) imm */
 607                         if (!imm)
 608                                 break;
 609                         EMIT(PPC_RAW_SRWI(dst_reg, dst_reg, imm));
 610                         break;
 611                 case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K: /* dst >>= imm */
 612                         if (imm < 0)
 613                                 return -EINVAL;
 614                         if (!imm)
 615                                 break;
 616                         if (imm < 32) {
 617                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 32 - imm, imm, 31));
 618                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg, dst_reg_h, 32 - imm, 0, imm - 1));
 619                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg_h, dst_reg_h, 32 - imm, imm, 31));
 620                                 break;
 621                         }
 622                         if (imm < 64)
 623                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg_h, 64 - imm, imm - 32, 31));
 624                         else
 625                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 626                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 627                         break;
 628                 case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X: /* (s32) dst >>= src */
 629                         EMIT(PPC_RAW_SRAW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 630                         break;
 631                 case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X: /* (s64) dst >>= src */
 632                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 633                         EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(_R0, src_reg, 32));
 634                         EMIT(PPC_RAW_SRW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 635                         EMIT(PPC_RAW_SLW(_R0, dst_reg_h, _R0));
 636                         EMIT(PPC_RAW_ADDI(tmp_reg, src_reg, 32));
 637                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, _R0));
 638                         EMIT(PPC_RAW_RLWINM(_R0, tmp_reg, 0, 26, 26));
 639                         EMIT(PPC_RAW_SRAW(tmp_reg, dst_reg_h, tmp_reg));
 640                         EMIT(PPC_RAW_SRAW(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg));
 641                         EMIT(PPC_RAW_SLW(tmp_reg, tmp_reg, _R0));
 642                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, tmp_reg));
 643                         break;
 644                 case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K: /* (s32) dst >>= imm */
 645                         if (!imm)
 646                                 break;
 647                         EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg, dst_reg, imm));
 648                         break;
 649                 case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K: /* (s64) dst >>= imm */
 650                         if (imm < 0)
 651                                 return -EINVAL;
 652                         if (!imm)
 653                                 break;
 654                         if (imm < 32) {
 655                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 32 - imm, imm, 31));
 656                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg, dst_reg_h, 32 - imm, 0, imm - 1));
 657                                 EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg_h, dst_reg_h, imm));
 658                                 break;
 659                         }
 660                         if (imm < 64)
 661                                 EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg, dst_reg_h, imm - 32));
 662                         else
 663                                 EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg, dst_reg_h, 31));
 664                         EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg_h, dst_reg_h, 31));
 665                         break;
 666
 667                 /*
 668                  * MOV
 669                  */
 670                 case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X: /* dst = src */
 671                         if (dst_reg == src_reg)
 672                                 break;
 673                         EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg, src_reg));
 674                         EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg_h, src_reg_h));
 675                         break;
 676                 case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X: /* (u32) dst = src */
 677                         /* special mov32 for zext */
 678                         if (imm == 1)
 679                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 680                         else if (dst_reg != src_reg)
 681                                 EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg, src_reg));
 682                         break;
 683                 case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K: /* dst = (s64) imm */
 684                         PPC_LI32(dst_reg, imm);
 685                         PPC_EX32(dst_reg_h, imm);
 686                         break;
 687                 case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K: /* (u32) dst = imm */
 688                         PPC_LI32(dst_reg, imm);
 689                         break;
 690
 691                 /*
 692                  * BPF_FROM_BE/LE
 693                  */
 694                 case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
 695                         switch (imm) {
 696                         case 16:
 697                                 /* Copy 16 bits to upper part */
 698                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg, dst_reg, 16, 0, 15));
 699                                 /* Rotate 8 bits right & mask */
 700                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 24, 16, 31));
 701                                 break;
 702                         case 32:
 703                                 /*
 704                                  * Rotate word left by 8 bits:
 705                                  * 2 bytes are already in their final position
 706                                  * -- byte 2 and 4 (of bytes 1, 2, 3 and 4)
 707                                  */
 708                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(_R0, dst_reg, 8, 0, 31));
 709                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 1 */
 710                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(_R0, dst_reg, 24, 0, 7));
 711                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 3 */
 712                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(_R0, dst_reg, 24, 16, 23));
 713                                 EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg, _R0));
 714                                 break;
 715                         case 64:
 716                                 bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 717                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(tmp_reg, dst_reg, 8, 0, 31));
 718                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(_R0, dst_reg_h, 8, 0, 31));
 719                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 1 */
 720                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(tmp_reg, dst_reg, 24, 0, 7));
 721                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(_R0, dst_reg_h, 24, 0, 7));
 722                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 3 */
 723                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(tmp_reg, dst_reg, 24, 16, 23));
 724                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(_R0, dst_reg_h, 24, 16, 23));
 725                                 EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg, _R0));
 726                                 EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg_h, tmp_reg));
 727                                 break;
 728                         }
 729                         break;
 730                 case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
 731                         switch (imm) {
 732                         case 16:
 733                                 /* zero-extend 16 bits into 32 bits */
 734                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0, 16, 31));
 735                                 break;
 736                         case 32:
 737                         case 64:
 738                                 /* nop */
 739                                 break;
 740                         }
 741                         break;
 742
 743                 /*
 744                  * BPF_ST NOSPEC (speculation barrier)
 745                  */
 746                 case BPF_ST | BPF_NOSPEC:
 747                         break;
 748
 749                 /*
 750                  * BPF_ST(X)
 751                  */
 752                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B: /* *(u8 *)(dst + off) = src */
 753                         EMIT(PPC_RAW_STB(src_reg, dst_reg, off));
 754                         break;
 755                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B: /* *(u8 *)(dst + off) = imm */
 756                         PPC_LI32(_R0, imm);
 757                         EMIT(PPC_RAW_STB(_R0, dst_reg, off));
 758                         break;
 759                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H: /* (u16 *)(dst + off) = src */
 760                         EMIT(PPC_RAW_STH(src_reg, dst_reg, off));
 761                         break;
 762                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H: /* (u16 *)(dst + off) = imm */
 763                         PPC_LI32(_R0, imm);
 764                         EMIT(PPC_RAW_STH(_R0, dst_reg, off));
 765                         break;
 766                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W: /* *(u32 *)(dst + off) = src */
 767                         EMIT(PPC_RAW_STW(src_reg, dst_reg, off));
 768                         break;
 769                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W: /* *(u32 *)(dst + off) = imm */
 770                         PPC_LI32(_R0, imm);
 771                         EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, dst_reg, off));
 772                         break;
 773                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW: /* (u64 *)(dst + off) = src */
 774                         EMIT(PPC_RAW_STW(src_reg_h, dst_reg, off));
 775                         EMIT(PPC_RAW_STW(src_reg, dst_reg, off + 4));
 776                         break;
 777                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW: /* *(u64 *)(dst + off) = imm */
 778                         PPC_LI32(_R0, imm);
 779                         EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, dst_reg, off + 4));
 780                         PPC_EX32(_R0, imm);
 781                         EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, dst_reg, off));
 782                         break;
 783
 784                 /*
 785                  * BPF_STX ATOMIC (atomic ops)
 786                  */
 787                 case BPF_STX | BPF_ATOMIC | BPF_W:
 788                         if (imm != BPF_ADD) {
 789                                 pr_err_ratelimited("eBPF filter atomic op code %02x (@%d) unsupported\n",
 790                                                    code, i);
 791                                 return -ENOTSUPP;
 792                         }
 793
 794                         /* *(u32 *)(dst + off) += src */
 795
 796                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 797                         /* Get offset into TMP_REG */
 798                         EMIT(PPC_RAW_LI(tmp_reg, off));
 799                         /* load value from memory into r0 */
 800                         EMIT(PPC_RAW_LWARX(_R0, tmp_reg, dst_reg, 0));
 801                         /* add value from src_reg into this */
 802                         EMIT(PPC_RAW_ADD(_R0, _R0, src_reg));
 803                         /* store result back */
 804                         EMIT(PPC_RAW_STWCX(_R0, tmp_reg, dst_reg));
 805                         /* we're done if this succeeded */
 806                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx - 3) * 4);
 807                         break;
 808
 809                 case BPF_STX | BPF_ATOMIC | BPF_DW: /* *(u64 *)(dst + off) += src */
 810                         return -EOPNOTSUPP;
 811
 812                 /*
 813                  * BPF_LDX
 814                  */
 815                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B: /* dst = *(u8 *)(ul) (src + off) */
 816                 case BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B:
 817                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H: /* dst = *(u16 *)(ul) (src + off) */
 818                 case BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H:
 819                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W: /* dst = *(u32 *)(ul) (src + off) */
 820                 case BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W:
 821                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW: /* dst = *(u64 *)(ul) (src + off) */
 822                 case BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW:
 823                         /*
 824                          * As PTR_TO_BTF_ID that uses BPF_PROBE_MEM mode could either be a valid
 825                          * kernel pointer or NULL but not a userspace address, execute BPF_PROBE_MEM
 826                          * load only if addr is kernel address (see is_kernel_addr()), otherwise
 827                          * set dst_reg=0 and move on.
 828                          */
 829                         if (BPF_MODE(code) == BPF_PROBE_MEM) {
 830                                 PPC_LI32(_R0, TASK_SIZE - off);
 831                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(src_reg, _R0));
 832                                 PPC_BCC(COND_GT, (ctx->idx + 5) * 4);
 833                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 834                                 /*
 835                                  * For BPF_DW case, "li reg_h,0" would be needed when
 836                                  * !fp->aux->verifier_zext. Emit NOP otherwise.
 837                                  *
 838                                  * Note that "li reg_h,0" is emitted for BPF_B/H/W case,
 839                                  * if necessary. So, jump there insted of emitting an
 840                                  * additional "li reg_h,0" instruction.
 841                                  */
 842                                 if (size == BPF_DW && !fp->aux->verifier_zext)
 843                                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 844                                 else
 845                                         EMIT(PPC_RAW_NOP());
 846                                 /*
 847                                  * Need to jump two instructions instead of one for BPF_DW case
 848                                  * as there are two load instructions for dst_reg_h & dst_reg
 849                                  * respectively.
 850                                  */
 851                                 if (size == BPF_DW)
 852                                         PPC_JMP((ctx->idx + 3) * 4);
 853                                 else
 854                                         PPC_JMP((ctx->idx + 2) * 4);
 855                         }
 856
 857                         switch (size) {
 858                         case BPF_B:
 859                                 EMIT(PPC_RAW_LBZ(dst_reg, src_reg, off));
 860                                 break;
 861                         case BPF_H:
 862                                 EMIT(PPC_RAW_LHZ(dst_reg, src_reg, off));
 863                                 break;
 864                         case BPF_W:
 865                                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(dst_reg, src_reg, off));
 866                                 break;
 867                         case BPF_DW:
 868                                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(dst_reg_h, src_reg, off));
 869                                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(dst_reg, src_reg, off + 4));
 870                                 break;
 871                         }
 872
 873                         if (size != BPF_DW && !fp->aux->verifier_zext)
 874                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 875
 876                         if (BPF_MODE(code) == BPF_PROBE_MEM) {
 877                                 int insn_idx = ctx->idx - 1;
 878                                 int jmp_off = 4;
 879
 880                                 /*
 881                                  * In case of BPF_DW, two lwz instructions are emitted, one
 882                                  * for higher 32-bit and another for lower 32-bit. So, set
 883                                  * ex->insn to the first of the two and jump over both
 884                                  * instructions in fixup.
 885                                  *
 886                                  * Similarly, with !verifier_zext, two instructions are
 887                                  * emitted for BPF_B/H/W case. So, set ex->insn to the
 888                                  * instruction that could fault and skip over both
 889                                  * instructions.
 890                                  */
 891                                 if (size == BPF_DW || !fp->aux->verifier_zext) {
 892                                         insn_idx -= 1;
 893                                         jmp_off += 4;
 894                                 }
 895
 896                                 ret = bpf_add_extable_entry(fp, image, pass, ctx, insn_idx,
 897                                                             jmp_off, dst_reg);
 898                                 if (ret)
 899                                         return ret;
 900                         }
 901                         break;
 902
 903                 /*
 904                  * Doubleword load
 905                  * 16 byte instruction that uses two 'struct bpf_insn'
 906                  */
 907                 case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW: /* dst = (u64) imm */
 908                         PPC_LI32(dst_reg_h, (u32)insn[i + 1].imm);
 909                         PPC_LI32(dst_reg, (u32)insn[i].imm);
 910                         /* Adjust for two bpf instructions */
 911                         addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 912                         break;
 913
 914                 /*
 915                  * Return/Exit
 916                  */
 917                 case BPF_JMP | BPF_EXIT:
 918                         /*
 919                          * If this isn't the very last instruction, branch to
 920                          * the epilogue. If we _are_ the last instruction,
 921                          * we'll just fall through to the epilogue.
 922                          */
 923                         if (i != flen - 1)
 924                                 PPC_JMP(exit_addr);
 925                         /* else fall through to the epilogue */
 926                         break;
 927
 928                 /*
 929                  * Call kernel helper or bpf function
 930                  */
 931                 case BPF_JMP | BPF_CALL:
 932                         ctx->seen |= SEEN_FUNC;
 933
 934                         ret = bpf_jit_get_func_addr(fp, &insn[i], false,
 935                                                     &func_addr, &func_addr_fixed);
 936                         if (ret < 0)
 937                                 return ret;
 938
 939                         if (bpf_is_seen_register(ctx, bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_5))) {
 940                                 EMIT(PPC_RAW_STW(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_5) - 1, _R1, 8));
 941                                 EMIT(PPC_RAW_STW(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_5), _R1, 12));
 942                         }
 943
 944                         bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ctx, func_addr);
 945
 946                         EMIT(PPC_RAW_MR(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_0) - 1, _R3));
 947                         EMIT(PPC_RAW_MR(bpf_to_ppc(ctx, BPF_REG_0), _R4));
 948                         break;
 949
 950                 /*
 951                  * Jumps and branches
 952                  */
 953                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 954                         PPC_JMP(addrs[i + 1 + off]);
 955                         break;
 956
 957                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 958                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 959                 case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
 960                 case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
 961                 case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_K:
 962                 case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_X:
 963                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
 964                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_X:
 965                         true_cond = COND_GT;
 966                         goto cond_branch;
 967                 case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
 968                 case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
 969                 case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
 970                 case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
 971                 case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_K:
 972                 case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_X:
 973                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
 974                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_X:
 975                         true_cond = COND_LT;
 976                         goto cond_branch;
 977                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 978                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 979                 case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
 980                 case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
 981                 case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_K:
 982                 case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_X:
 983                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
 984                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_X:
 985                         true_cond = COND_GE;
 986                         goto cond_branch;
 987                 case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
 988                 case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
 989                 case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
 990                 case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
 991                 case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_K:
 992                 case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_X:
 993                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
 994                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_X:
 995                         true_cond = COND_LE;
 996                         goto cond_branch;
 997                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 998                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 999                 case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_K:
1000                 case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_X:
1001                         true_cond = COND_EQ;
1002                         goto cond_branch;
1003                 case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
1004                 case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
1005                 case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_K:
1006                 case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_X:
1007                         true_cond = COND_NE;
1008                         goto cond_branch;
1009                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1010                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
1011                 case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1012                 case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_X:
1013                         true_cond = COND_NE;
1014                         /* fallthrough; */
1015
1016 cond_branch:
1017                         switch (code) {
1018                         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
1019                         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
1020                         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
1021                         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
1022                         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
1023                         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
1024                                 /* unsigned comparison */
1025                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg_h, src_reg_h));
1026                                 PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1027                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, src_reg));
1028                                 break;
1029                         case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_X:
1030                         case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_X:
1031                         case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_X:
1032                         case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_X:
1033                         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_X:
1034                         case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_X:
1035                                 /* unsigned comparison */
1036                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, src_reg));
1037                                 break;
1038                         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
1039                         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
1040                         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
1041                         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
1042                                 /* signed comparison */
1043                                 EMIT(PPC_RAW_CMPW(dst_reg_h, src_reg_h));
1044                                 PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1045                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, src_reg));
1046                                 break;
1047                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_X:
1048                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_X:
1049                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_X:
1050                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_X:
1051                                 /* signed comparison */
1052                                 EMIT(PPC_RAW_CMPW(dst_reg, src_reg));
1053                                 break;
1054                         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
1055                                 EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg_h, src_reg_h));
1056                                 PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1057                                 EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg, src_reg));
1058                                 break;
1059                         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_X: {
1060                                 EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg, src_reg));
1061                                 break;
1062                         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
1063                         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
1064                         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
1065                         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
1066                         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
1067                         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
1068                                 /*
1069                                  * Need sign-extended load, so only positive
1070                                  * values can be used as imm in cmplwi
1071                                  */
1072                                 if (imm >= 0 && imm < 32768) {
1073                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(dst_reg_h, 0));
1074                                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1075                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(dst_reg, imm));
1076                                 } else {
1077                                         /* sign-extending load ... but unsigned comparison */
1078                                         PPC_EX32(_R0, imm);
1079                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg_h, _R0));
1080                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1081                                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1082                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, _R0));
1083                                 }
1084                                 break;
1085                         case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_K:
1086                         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_K:
1087                         case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_K:
1088                         case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_K:
1089                         case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_K:
1090                         case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_K:
1091                                 if (imm >= 0 && imm < 65536) {
1092                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(dst_reg, imm));
1093                                 } else {
1094                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1095                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, _R0));
1096                                 }
1097                                 break;
1098                         }
1099                         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1100                         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1101                         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1102                         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1103                                 if (imm >= 0 && imm < 65536) {
1104                                         EMIT(PPC_RAW_CMPWI(dst_reg_h, imm < 0 ? -1 : 0));
1105                                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1106                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(dst_reg, imm));
1107                                 } else {
1108                                         /* sign-extending load */
1109                                         EMIT(PPC_RAW_CMPWI(dst_reg_h, imm < 0 ? -1 : 0));
1110                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1111                                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1112                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, _R0));
1113                                 }
1114                                 break;
1115                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1116                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1117                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1118                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1119                                 /*
1120                                  * signed comparison, so any 16-bit value
1121                                  * can be used in cmpwi
1122                                  */
1123                                 if (imm >= -32768 && imm < 32768) {
1124                                         EMIT(PPC_RAW_CMPWI(dst_reg, imm));
1125                                 } else {
1126                                         /* sign-extending load */
1127                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1128                                         EMIT(PPC_RAW_CMPW(dst_reg, _R0));
1129                                 }
1130                                 break;
1131                         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1132                                 /* andi does not sign-extend the immediate */
1133                                 if (imm >= 0 && imm < 32768) {
1134                                         /* PPC_ANDI is _only/always_ dot-form */
1135                                         EMIT(PPC_RAW_ANDI(_R0, dst_reg, imm));
1136                                 } else {
1137                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1138                                         if (imm < 0) {
1139                                                 EMIT(PPC_RAW_CMPWI(dst_reg_h, 0));
1140                                                 PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1141                                         }
1142                                         EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg, _R0));
1143                                 }
1144                                 break;
1145                         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1146                                 /* andi does not sign-extend the immediate */
1147                                 if (imm >= 0 && imm < 32768) {
1148                                         /* PPC_ANDI is _only/always_ dot-form */
1149                                         EMIT(PPC_RAW_ANDI(_R0, dst_reg, imm));
1150                                 } else {
1151                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1152                                         EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg, _R0));
1153                                 }
1154                                 break;
1155                         }
1156                         PPC_BCC(true_cond, addrs[i + 1 + off]);
1157                         break;
1158
1159                 /*
1160                  * Tail call
1161                  */
1162                 case BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL:
1163                         ctx->seen |= SEEN_TAILCALL;
1164                         ret = bpf_jit_emit_tail_call(image, ctx, addrs[i + 1]);
1165                         if (ret < 0)
1166                                 return ret;
1167                         break;
1168
1169                 default:
1170                         /*
1171                          * The filter contains something cruel & unusual.
1172                          * We don't handle it, but also there shouldn't be
1173                          * anything missing from our list.
1174                          */
1175                         pr_err_ratelimited("eBPF filter opcode %04x (@%d) unsupported\n", code, i);
1176                         return -EOPNOTSUPP;
1177                 }
1178                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU && !fp->aux->verifier_zext &&
1179                     !insn_is_zext(&insn[i + 1]) && !(BPF_OP(code) == BPF_END && imm == 64))
1180                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
1181         }
1182
1183         /* Set end-of-body-code address for exit. */
1184         addrs[i] = ctx->idx * 4;
1185
1186         return 0;
1187 }