Merge tag 'kgdb-6.5-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/danielt...
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / bpf_verifier.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /* Copyright (c) 2011-2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
3  */
4 #ifndef _LINUX_BPF_VERIFIER_H
5 #define _LINUX_BPF_VERIFIER_H 1
6
7 #include <linux/bpf.h> /* for enum bpf_reg_type */
8 #include <linux/btf.h> /* for struct btf and btf_id() */
9 #include <linux/filter.h> /* for MAX_BPF_STACK */
10 #include <linux/tnum.h>
11
12 /* Maximum variable offset umax_value permitted when resolving memory accesses.
13  * In practice this is far bigger than any realistic pointer offset; this limit
14  * ensures that umax_value + (int)off + (int)size cannot overflow a u64.
15  */
16 #define BPF_MAX_VAR_OFF (1 << 29)
17 /* Maximum variable size permitted for ARG_CONST_SIZE[_OR_ZERO].  This ensures
18  * that converting umax_value to int cannot overflow.
19  */
20 #define BPF_MAX_VAR_SIZ (1 << 29)
21 /* size of tmp_str_buf in bpf_verifier.
22  * we need at least 306 bytes to fit full stack mask representation
23  * (in the "-8,-16,...,-512" form)
24  */
25 #define TMP_STR_BUF_LEN 320
26
27 /* Liveness marks, used for registers and spilled-regs (in stack slots).
28  * Read marks propagate upwards until they find a write mark; they record that
29  * "one of this state's descendants read this reg" (and therefore the reg is
30  * relevant for states_equal() checks).
31  * Write marks collect downwards and do not propagate; they record that "the
32  * straight-line code that reached this state (from its parent) wrote this reg"
33  * (and therefore that reads propagated from this state or its descendants
34  * should not propagate to its parent).
35  * A state with a write mark can receive read marks; it just won't propagate
36  * them to its parent, since the write mark is a property, not of the state,
37  * but of the link between it and its parent.  See mark_reg_read() and
38  * mark_stack_slot_read() in kernel/bpf/verifier.c.
39  */
40 enum bpf_reg_liveness {
41         REG_LIVE_NONE = 0, /* reg hasn't been read or written this branch */
42         REG_LIVE_READ32 = 0x1, /* reg was read, so we're sensitive to initial value */
43         REG_LIVE_READ64 = 0x2, /* likewise, but full 64-bit content matters */
44         REG_LIVE_READ = REG_LIVE_READ32 | REG_LIVE_READ64,
45         REG_LIVE_WRITTEN = 0x4, /* reg was written first, screening off later reads */
46         REG_LIVE_DONE = 0x8, /* liveness won't be updating this register anymore */
47 };
48
49 /* For every reg representing a map value or allocated object pointer,
50  * we consider the tuple of (ptr, id) for them to be unique in verifier
51  * context and conside them to not alias each other for the purposes of
52  * tracking lock state.
53  */
54 struct bpf_active_lock {
55         /* This can either be reg->map_ptr or reg->btf. If ptr is NULL,
56          * there's no active lock held, and other fields have no
57          * meaning. If non-NULL, it indicates that a lock is held and
58          * id member has the reg->id of the register which can be >= 0.
59          */
60         void *ptr;
61         /* This will be reg->id */
62         u32 id;
63 };
64
65 #define ITER_PREFIX "bpf_iter_"
66
67 enum bpf_iter_state {
68         BPF_ITER_STATE_INVALID, /* for non-first slot */
69         BPF_ITER_STATE_ACTIVE,
70         BPF_ITER_STATE_DRAINED,
71 };
72
73 struct bpf_reg_state {
74         /* Ordering of fields matters.  See states_equal() */
75         enum bpf_reg_type type;
76         /* Fixed part of pointer offset, pointer types only */
77         s32 off;
78         union {
79                 /* valid when type == PTR_TO_PACKET */
80                 int range;
81
82                 /* valid when type == CONST_PTR_TO_MAP | PTR_TO_MAP_VALUE |
83                  *   PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL
84                  */
85                 struct {
86                         struct bpf_map *map_ptr;
87                         /* To distinguish map lookups from outer map
88                          * the map_uid is non-zero for registers
89                          * pointing to inner maps.
90                          */
91                         u32 map_uid;
92                 };
93
94                 /* for PTR_TO_BTF_ID */
95                 struct {
96                         struct btf *btf;
97                         u32 btf_id;
98                 };
99
100                 struct { /* for PTR_TO_MEM | PTR_TO_MEM_OR_NULL */
101                         u32 mem_size;
102                         u32 dynptr_id; /* for dynptr slices */
103                 };
104
105                 /* For dynptr stack slots */
106                 struct {
107                         enum bpf_dynptr_type type;
108                         /* A dynptr is 16 bytes so it takes up 2 stack slots.
109                          * We need to track which slot is the first slot
110                          * to protect against cases where the user may try to
111                          * pass in an address starting at the second slot of the
112                          * dynptr.
113                          */
114                         bool first_slot;
115                 } dynptr;
116
117                 /* For bpf_iter stack slots */
118                 struct {
119                         /* BTF container and BTF type ID describing
120                          * struct bpf_iter_<type> of an iterator state
121                          */
122                         struct btf *btf;
123                         u32 btf_id;
124                         /* packing following two fields to fit iter state into 16 bytes */
125                         enum bpf_iter_state state:2;
126                         int depth:30;
127                 } iter;
128
129                 /* Max size from any of the above. */
130                 struct {
131                         unsigned long raw1;
132                         unsigned long raw2;
133                 } raw;
134
135                 u32 subprogno; /* for PTR_TO_FUNC */
136         };
137         /* For scalar types (SCALAR_VALUE), this represents our knowledge of
138          * the actual value.
139          * For pointer types, this represents the variable part of the offset
140          * from the pointed-to object, and is shared with all bpf_reg_states
141          * with the same id as us.
142          */
143         struct tnum var_off;
144         /* Used to determine if any memory access using this register will
145          * result in a bad access.
146          * These refer to the same value as var_off, not necessarily the actual
147          * contents of the register.
148          */
149         s64 smin_value; /* minimum possible (s64)value */
150         s64 smax_value; /* maximum possible (s64)value */
151         u64 umin_value; /* minimum possible (u64)value */
152         u64 umax_value; /* maximum possible (u64)value */
153         s32 s32_min_value; /* minimum possible (s32)value */
154         s32 s32_max_value; /* maximum possible (s32)value */
155         u32 u32_min_value; /* minimum possible (u32)value */
156         u32 u32_max_value; /* maximum possible (u32)value */
157         /* For PTR_TO_PACKET, used to find other pointers with the same variable
158          * offset, so they can share range knowledge.
159          * For PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL this is used to share which map value we
160          * came from, when one is tested for != NULL.
161          * For PTR_TO_MEM_OR_NULL this is used to identify memory allocation
162          * for the purpose of tracking that it's freed.
163          * For PTR_TO_SOCKET this is used to share which pointers retain the
164          * same reference to the socket, to determine proper reference freeing.
165          * For stack slots that are dynptrs, this is used to track references to
166          * the dynptr to determine proper reference freeing.
167          * Similarly to dynptrs, we use ID to track "belonging" of a reference
168          * to a specific instance of bpf_iter.
169          */
170         u32 id;
171         /* PTR_TO_SOCKET and PTR_TO_TCP_SOCK could be a ptr returned
172          * from a pointer-cast helper, bpf_sk_fullsock() and
173          * bpf_tcp_sock().
174          *
175          * Consider the following where "sk" is a reference counted
176          * pointer returned from "sk = bpf_sk_lookup_tcp();":
177          *
178          * 1: sk = bpf_sk_lookup_tcp();
179          * 2: if (!sk) { return 0; }
180          * 3: fullsock = bpf_sk_fullsock(sk);
181          * 4: if (!fullsock) { bpf_sk_release(sk); return 0; }
182          * 5: tp = bpf_tcp_sock(fullsock);
183          * 6: if (!tp) { bpf_sk_release(sk); return 0; }
184          * 7: bpf_sk_release(sk);
185          * 8: snd_cwnd = tp->snd_cwnd;  // verifier will complain
186          *
187          * After bpf_sk_release(sk) at line 7, both "fullsock" ptr and
188          * "tp" ptr should be invalidated also.  In order to do that,
189          * the reg holding "fullsock" and "sk" need to remember
190          * the original refcounted ptr id (i.e. sk_reg->id) in ref_obj_id
191          * such that the verifier can reset all regs which have
192          * ref_obj_id matching the sk_reg->id.
193          *
194          * sk_reg->ref_obj_id is set to sk_reg->id at line 1.
195          * sk_reg->id will stay as NULL-marking purpose only.
196          * After NULL-marking is done, sk_reg->id can be reset to 0.
197          *
198          * After "fullsock = bpf_sk_fullsock(sk);" at line 3,
199          * fullsock_reg->ref_obj_id is set to sk_reg->ref_obj_id.
200          *
201          * After "tp = bpf_tcp_sock(fullsock);" at line 5,
202          * tp_reg->ref_obj_id is set to fullsock_reg->ref_obj_id
203          * which is the same as sk_reg->ref_obj_id.
204          *
205          * From the verifier perspective, if sk, fullsock and tp
206          * are not NULL, they are the same ptr with different
207          * reg->type.  In particular, bpf_sk_release(tp) is also
208          * allowed and has the same effect as bpf_sk_release(sk).
209          */
210         u32 ref_obj_id;
211         /* parentage chain for liveness checking */
212         struct bpf_reg_state *parent;
213         /* Inside the callee two registers can be both PTR_TO_STACK like
214          * R1=fp-8 and R2=fp-8, but one of them points to this function stack
215          * while another to the caller's stack. To differentiate them 'frameno'
216          * is used which is an index in bpf_verifier_state->frame[] array
217          * pointing to bpf_func_state.
218          */
219         u32 frameno;
220         /* Tracks subreg definition. The stored value is the insn_idx of the
221          * writing insn. This is safe because subreg_def is used before any insn
222          * patching which only happens after main verification finished.
223          */
224         s32 subreg_def;
225         enum bpf_reg_liveness live;
226         /* if (!precise && SCALAR_VALUE) min/max/tnum don't affect safety */
227         bool precise;
228 };
229
230 enum bpf_stack_slot_type {
231         STACK_INVALID,    /* nothing was stored in this stack slot */
232         STACK_SPILL,      /* register spilled into stack */
233         STACK_MISC,       /* BPF program wrote some data into this slot */
234         STACK_ZERO,       /* BPF program wrote constant zero */
235         /* A dynptr is stored in this stack slot. The type of dynptr
236          * is stored in bpf_stack_state->spilled_ptr.dynptr.type
237          */
238         STACK_DYNPTR,
239         STACK_ITER,
240 };
241
242 #define BPF_REG_SIZE 8  /* size of eBPF register in bytes */
243
244 #define BPF_REGMASK_ARGS ((1 << BPF_REG_1) | (1 << BPF_REG_2) | \
245                           (1 << BPF_REG_3) | (1 << BPF_REG_4) | \
246                           (1 << BPF_REG_5))
247
248 #define BPF_DYNPTR_SIZE         sizeof(struct bpf_dynptr_kern)
249 #define BPF_DYNPTR_NR_SLOTS             (BPF_DYNPTR_SIZE / BPF_REG_SIZE)
250
251 struct bpf_stack_state {
252         struct bpf_reg_state spilled_ptr;
253         u8 slot_type[BPF_REG_SIZE];
254 };
255
256 struct bpf_reference_state {
257         /* Track each reference created with a unique id, even if the same
258          * instruction creates the reference multiple times (eg, via CALL).
259          */
260         int id;
261         /* Instruction where the allocation of this reference occurred. This
262          * is used purely to inform the user of a reference leak.
263          */
264         int insn_idx;
265         /* There can be a case like:
266          * main (frame 0)
267          *  cb (frame 1)
268          *   func (frame 3)
269          *    cb (frame 4)
270          * Hence for frame 4, if callback_ref just stored boolean, it would be
271          * impossible to distinguish nested callback refs. Hence store the
272          * frameno and compare that to callback_ref in check_reference_leak when
273          * exiting a callback function.
274          */
275         int callback_ref;
276 };
277
278 /* state of the program:
279  * type of all registers and stack info
280  */
281 struct bpf_func_state {
282         struct bpf_reg_state regs[MAX_BPF_REG];
283         /* index of call instruction that called into this func */
284         int callsite;
285         /* stack frame number of this function state from pov of
286          * enclosing bpf_verifier_state.
287          * 0 = main function, 1 = first callee.
288          */
289         u32 frameno;
290         /* subprog number == index within subprog_info
291          * zero == main subprog
292          */
293         u32 subprogno;
294         /* Every bpf_timer_start will increment async_entry_cnt.
295          * It's used to distinguish:
296          * void foo(void) { for(;;); }
297          * void foo(void) { bpf_timer_set_callback(,foo); }
298          */
299         u32 async_entry_cnt;
300         bool in_callback_fn;
301         struct tnum callback_ret_range;
302         bool in_async_callback_fn;
303
304         /* The following fields should be last. See copy_func_state() */
305         int acquired_refs;
306         struct bpf_reference_state *refs;
307         int allocated_stack;
308         struct bpf_stack_state *stack;
309 };
310
311 struct bpf_idx_pair {
312         u32 prev_idx;
313         u32 idx;
314 };
315
316 #define MAX_CALL_FRAMES 8
317 /* Maximum number of register states that can exist at once */
318 #define BPF_ID_MAP_SIZE ((MAX_BPF_REG + MAX_BPF_STACK / BPF_REG_SIZE) * MAX_CALL_FRAMES)
319 struct bpf_verifier_state {
320         /* call stack tracking */
321         struct bpf_func_state *frame[MAX_CALL_FRAMES];
322         struct bpf_verifier_state *parent;
323         /*
324          * 'branches' field is the number of branches left to explore:
325          * 0 - all possible paths from this state reached bpf_exit or
326          * were safely pruned
327          * 1 - at least one path is being explored.
328          * This state hasn't reached bpf_exit
329          * 2 - at least two paths are being explored.
330          * This state is an immediate parent of two children.
331          * One is fallthrough branch with branches==1 and another
332          * state is pushed into stack (to be explored later) also with
333          * branches==1. The parent of this state has branches==1.
334          * The verifier state tree connected via 'parent' pointer looks like:
335          * 1
336          * 1
337          * 2 -> 1 (first 'if' pushed into stack)
338          * 1
339          * 2 -> 1 (second 'if' pushed into stack)
340          * 1
341          * 1
342          * 1 bpf_exit.
343          *
344          * Once do_check() reaches bpf_exit, it calls update_branch_counts()
345          * and the verifier state tree will look:
346          * 1
347          * 1
348          * 2 -> 1 (first 'if' pushed into stack)
349          * 1
350          * 1 -> 1 (second 'if' pushed into stack)
351          * 0
352          * 0
353          * 0 bpf_exit.
354          * After pop_stack() the do_check() will resume at second 'if'.
355          *
356          * If is_state_visited() sees a state with branches > 0 it means
357          * there is a loop. If such state is exactly equal to the current state
358          * it's an infinite loop. Note states_equal() checks for states
359          * equivalency, so two states being 'states_equal' does not mean
360          * infinite loop. The exact comparison is provided by
361          * states_maybe_looping() function. It's a stronger pre-check and
362          * much faster than states_equal().
363          *
364          * This algorithm may not find all possible infinite loops or
365          * loop iteration count may be too high.
366          * In such cases BPF_COMPLEXITY_LIMIT_INSNS limit kicks in.
367          */
368         u32 branches;
369         u32 insn_idx;
370         u32 curframe;
371
372         struct bpf_active_lock active_lock;
373         bool speculative;
374         bool active_rcu_lock;
375
376         /* first and last insn idx of this verifier state */
377         u32 first_insn_idx;
378         u32 last_insn_idx;
379         /* jmp history recorded from first to last.
380          * backtracking is using it to go from last to first.
381          * For most states jmp_history_cnt is [0-3].
382          * For loops can go up to ~40.
383          */
384         struct bpf_idx_pair *jmp_history;
385         u32 jmp_history_cnt;
386 };
387
388 #define bpf_get_spilled_reg(slot, frame)                                \
389         (((slot < frame->allocated_stack / BPF_REG_SIZE) &&             \
390           (frame->stack[slot].slot_type[0] == STACK_SPILL))             \
391          ? &frame->stack[slot].spilled_ptr : NULL)
392
393 /* Iterate over 'frame', setting 'reg' to either NULL or a spilled register. */
394 #define bpf_for_each_spilled_reg(iter, frame, reg)                      \
395         for (iter = 0, reg = bpf_get_spilled_reg(iter, frame);          \
396              iter < frame->allocated_stack / BPF_REG_SIZE;              \
397              iter++, reg = bpf_get_spilled_reg(iter, frame))
398
399 /* Invoke __expr over regsiters in __vst, setting __state and __reg */
400 #define bpf_for_each_reg_in_vstate(__vst, __state, __reg, __expr)   \
401         ({                                                               \
402                 struct bpf_verifier_state *___vstate = __vst;            \
403                 int ___i, ___j;                                          \
404                 for (___i = 0; ___i <= ___vstate->curframe; ___i++) {    \
405                         struct bpf_reg_state *___regs;                   \
406                         __state = ___vstate->frame[___i];                \
407                         ___regs = __state->regs;                         \
408                         for (___j = 0; ___j < MAX_BPF_REG; ___j++) {     \
409                                 __reg = &___regs[___j];                  \
410                                 (void)(__expr);                          \
411                         }                                                \
412                         bpf_for_each_spilled_reg(___j, __state, __reg) { \
413                                 if (!__reg)                              \
414                                         continue;                        \
415                                 (void)(__expr);                          \
416                         }                                                \
417                 }                                                        \
418         })
419
420 /* linked list of verifier states used to prune search */
421 struct bpf_verifier_state_list {
422         struct bpf_verifier_state state;
423         struct bpf_verifier_state_list *next;
424         int miss_cnt, hit_cnt;
425 };
426
427 struct bpf_loop_inline_state {
428         unsigned int initialized:1; /* set to true upon first entry */
429         unsigned int fit_for_inline:1; /* true if callback function is the same
430                                         * at each call and flags are always zero
431                                         */
432         u32 callback_subprogno; /* valid when fit_for_inline is true */
433 };
434
435 /* Possible states for alu_state member. */
436 #define BPF_ALU_SANITIZE_SRC            (1U << 0)
437 #define BPF_ALU_SANITIZE_DST            (1U << 1)
438 #define BPF_ALU_NEG_VALUE               (1U << 2)
439 #define BPF_ALU_NON_POINTER             (1U << 3)
440 #define BPF_ALU_IMMEDIATE               (1U << 4)
441 #define BPF_ALU_SANITIZE                (BPF_ALU_SANITIZE_SRC | \
442                                          BPF_ALU_SANITIZE_DST)
443
444 struct bpf_insn_aux_data {
445         union {
446                 enum bpf_reg_type ptr_type;     /* pointer type for load/store insns */
447                 unsigned long map_ptr_state;    /* pointer/poison value for maps */
448                 s32 call_imm;                   /* saved imm field of call insn */
449                 u32 alu_limit;                  /* limit for add/sub register with pointer */
450                 struct {
451                         u32 map_index;          /* index into used_maps[] */
452                         u32 map_off;            /* offset from value base address */
453                 };
454                 struct {
455                         enum bpf_reg_type reg_type;     /* type of pseudo_btf_id */
456                         union {
457                                 struct {
458                                         struct btf *btf;
459                                         u32 btf_id;     /* btf_id for struct typed var */
460                                 };
461                                 u32 mem_size;   /* mem_size for non-struct typed var */
462                         };
463                 } btf_var;
464                 /* if instruction is a call to bpf_loop this field tracks
465                  * the state of the relevant registers to make decision about inlining
466                  */
467                 struct bpf_loop_inline_state loop_inline_state;
468         };
469         union {
470                 /* remember the size of type passed to bpf_obj_new to rewrite R1 */
471                 u64 obj_new_size;
472                 /* remember the offset of node field within type to rewrite */
473                 u64 insert_off;
474         };
475         struct btf_struct_meta *kptr_struct_meta;
476         u64 map_key_state; /* constant (32 bit) key tracking for maps */
477         int ctx_field_size; /* the ctx field size for load insn, maybe 0 */
478         u32 seen; /* this insn was processed by the verifier at env->pass_cnt */
479         bool sanitize_stack_spill; /* subject to Spectre v4 sanitation */
480         bool zext_dst; /* this insn zero extends dst reg */
481         bool storage_get_func_atomic; /* bpf_*_storage_get() with atomic memory alloc */
482         bool is_iter_next; /* bpf_iter_<type>_next() kfunc call */
483         u8 alu_state; /* used in combination with alu_limit */
484
485         /* below fields are initialized once */
486         unsigned int orig_idx; /* original instruction index */
487         bool jmp_point;
488         bool prune_point;
489         /* ensure we check state equivalence and save state checkpoint and
490          * this instruction, regardless of any heuristics
491          */
492         bool force_checkpoint;
493 };
494
495 #define MAX_USED_MAPS 64 /* max number of maps accessed by one eBPF program */
496 #define MAX_USED_BTFS 64 /* max number of BTFs accessed by one BPF program */
497
498 #define BPF_VERIFIER_TMP_LOG_SIZE       1024
499
500 struct bpf_verifier_log {
501         /* Logical start and end positions of a "log window" of the verifier log.
502          * start_pos == 0 means we haven't truncated anything.
503          * Once truncation starts to happen, start_pos + len_total == end_pos,
504          * except during log reset situations, in which (end_pos - start_pos)
505          * might get smaller than len_total (see bpf_vlog_reset()).
506          * Generally, (end_pos - start_pos) gives number of useful data in
507          * user log buffer.
508          */
509         u64 start_pos;
510         u64 end_pos;
511         char __user *ubuf;
512         u32 level;
513         u32 len_total;
514         u32 len_max;
515         char kbuf[BPF_VERIFIER_TMP_LOG_SIZE];
516 };
517
518 #define BPF_LOG_LEVEL1  1
519 #define BPF_LOG_LEVEL2  2
520 #define BPF_LOG_STATS   4
521 #define BPF_LOG_FIXED   8
522 #define BPF_LOG_LEVEL   (BPF_LOG_LEVEL1 | BPF_LOG_LEVEL2)
523 #define BPF_LOG_MASK    (BPF_LOG_LEVEL | BPF_LOG_STATS | BPF_LOG_FIXED)
524 #define BPF_LOG_KERNEL  (BPF_LOG_MASK + 1) /* kernel internal flag */
525 #define BPF_LOG_MIN_ALIGNMENT 8U
526 #define BPF_LOG_ALIGNMENT 40U
527
528 static inline bool bpf_verifier_log_needed(const struct bpf_verifier_log *log)
529 {
530         return log && log->level;
531 }
532
533 #define BPF_MAX_SUBPROGS 256
534
535 struct bpf_subprog_info {
536         /* 'start' has to be the first field otherwise find_subprog() won't work */
537         u32 start; /* insn idx of function entry point */
538         u32 linfo_idx; /* The idx to the main_prog->aux->linfo */
539         u16 stack_depth; /* max. stack depth used by this function */
540         bool has_tail_call;
541         bool tail_call_reachable;
542         bool has_ld_abs;
543         bool is_async_cb;
544 };
545
546 struct bpf_verifier_env;
547
548 struct backtrack_state {
549         struct bpf_verifier_env *env;
550         u32 frame;
551         u32 reg_masks[MAX_CALL_FRAMES];
552         u64 stack_masks[MAX_CALL_FRAMES];
553 };
554
555 struct bpf_id_pair {
556         u32 old;
557         u32 cur;
558 };
559
560 struct bpf_idmap {
561         u32 tmp_id_gen;
562         struct bpf_id_pair map[BPF_ID_MAP_SIZE];
563 };
564
565 struct bpf_idset {
566         u32 count;
567         u32 ids[BPF_ID_MAP_SIZE];
568 };
569
570 /* single container for all structs
571  * one verifier_env per bpf_check() call
572  */
573 struct bpf_verifier_env {
574         u32 insn_idx;
575         u32 prev_insn_idx;
576         struct bpf_prog *prog;          /* eBPF program being verified */
577         const struct bpf_verifier_ops *ops;
578         struct bpf_verifier_stack_elem *head; /* stack of verifier states to be processed */
579         int stack_size;                 /* number of states to be processed */
580         bool strict_alignment;          /* perform strict pointer alignment checks */
581         bool test_state_freq;           /* test verifier with different pruning frequency */
582         struct bpf_verifier_state *cur_state; /* current verifier state */
583         struct bpf_verifier_state_list **explored_states; /* search pruning optimization */
584         struct bpf_verifier_state_list *free_list;
585         struct bpf_map *used_maps[MAX_USED_MAPS]; /* array of map's used by eBPF program */
586         struct btf_mod_pair used_btfs[MAX_USED_BTFS]; /* array of BTF's used by BPF program */
587         u32 used_map_cnt;               /* number of used maps */
588         u32 used_btf_cnt;               /* number of used BTF objects */
589         u32 id_gen;                     /* used to generate unique reg IDs */
590         bool explore_alu_limits;
591         bool allow_ptr_leaks;
592         bool allow_uninit_stack;
593         bool bpf_capable;
594         bool bypass_spec_v1;
595         bool bypass_spec_v4;
596         bool seen_direct_write;
597         struct bpf_insn_aux_data *insn_aux_data; /* array of per-insn state */
598         const struct bpf_line_info *prev_linfo;
599         struct bpf_verifier_log log;
600         struct bpf_subprog_info subprog_info[BPF_MAX_SUBPROGS + 1];
601         union {
602                 struct bpf_idmap idmap_scratch;
603                 struct bpf_idset idset_scratch;
604         };
605         struct {
606                 int *insn_state;
607                 int *insn_stack;
608                 int cur_stack;
609         } cfg;
610         struct backtrack_state bt;
611         u32 pass_cnt; /* number of times do_check() was called */
612         u32 subprog_cnt;
613         /* number of instructions analyzed by the verifier */
614         u32 prev_insn_processed, insn_processed;
615         /* number of jmps, calls, exits analyzed so far */
616         u32 prev_jmps_processed, jmps_processed;
617         /* total verification time */
618         u64 verification_time;
619         /* maximum number of verifier states kept in 'branching' instructions */
620         u32 max_states_per_insn;
621         /* total number of allocated verifier states */
622         u32 total_states;
623         /* some states are freed during program analysis.
624          * this is peak number of states. this number dominates kernel
625          * memory consumption during verification
626          */
627         u32 peak_states;
628         /* longest register parentage chain walked for liveness marking */
629         u32 longest_mark_read_walk;
630         bpfptr_t fd_array;
631
632         /* bit mask to keep track of whether a register has been accessed
633          * since the last time the function state was printed
634          */
635         u32 scratched_regs;
636         /* Same as scratched_regs but for stack slots */
637         u64 scratched_stack_slots;
638         u64 prev_log_pos, prev_insn_print_pos;
639         /* buffer used to generate temporary string representations,
640          * e.g., in reg_type_str() to generate reg_type string
641          */
642         char tmp_str_buf[TMP_STR_BUF_LEN];
643 };
644
645 __printf(2, 0) void bpf_verifier_vlog(struct bpf_verifier_log *log,
646                                       const char *fmt, va_list args);
647 __printf(2, 3) void bpf_verifier_log_write(struct bpf_verifier_env *env,
648                                            const char *fmt, ...);
649 __printf(2, 3) void bpf_log(struct bpf_verifier_log *log,
650                             const char *fmt, ...);
651 int bpf_vlog_init(struct bpf_verifier_log *log, u32 log_level,
652                   char __user *log_buf, u32 log_size);
653 void bpf_vlog_reset(struct bpf_verifier_log *log, u64 new_pos);
654 int bpf_vlog_finalize(struct bpf_verifier_log *log, u32 *log_size_actual);
655
656 static inline struct bpf_func_state *cur_func(struct bpf_verifier_env *env)
657 {
658         struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
659
660         return cur->frame[cur->curframe];
661 }
662
663 static inline struct bpf_reg_state *cur_regs(struct bpf_verifier_env *env)
664 {
665         return cur_func(env)->regs;
666 }
667
668 int bpf_prog_offload_verifier_prep(struct bpf_prog *prog);
669 int bpf_prog_offload_verify_insn(struct bpf_verifier_env *env,
670                                  int insn_idx, int prev_insn_idx);
671 int bpf_prog_offload_finalize(struct bpf_verifier_env *env);
672 void
673 bpf_prog_offload_replace_insn(struct bpf_verifier_env *env, u32 off,
674                               struct bpf_insn *insn);
675 void
676 bpf_prog_offload_remove_insns(struct bpf_verifier_env *env, u32 off, u32 cnt);
677
678 int check_ptr_off_reg(struct bpf_verifier_env *env,
679                       const struct bpf_reg_state *reg, int regno);
680 int check_func_arg_reg_off(struct bpf_verifier_env *env,
681                            const struct bpf_reg_state *reg, int regno,
682                            enum bpf_arg_type arg_type);
683 int check_mem_reg(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
684                    u32 regno, u32 mem_size);
685
686 /* this lives here instead of in bpf.h because it needs to dereference tgt_prog */
687 static inline u64 bpf_trampoline_compute_key(const struct bpf_prog *tgt_prog,
688                                              struct btf *btf, u32 btf_id)
689 {
690         if (tgt_prog)
691                 return ((u64)tgt_prog->aux->id << 32) | btf_id;
692         else
693                 return ((u64)btf_obj_id(btf) << 32) | 0x80000000 | btf_id;
694 }
695
696 /* unpack the IDs from the key as constructed above */
697 static inline void bpf_trampoline_unpack_key(u64 key, u32 *obj_id, u32 *btf_id)
698 {
699         if (obj_id)
700                 *obj_id = key >> 32;
701         if (btf_id)
702                 *btf_id = key & 0x7FFFFFFF;
703 }
704
705 int bpf_check_attach_target(struct bpf_verifier_log *log,
706                             const struct bpf_prog *prog,
707                             const struct bpf_prog *tgt_prog,
708                             u32 btf_id,
709                             struct bpf_attach_target_info *tgt_info);
710 void bpf_free_kfunc_btf_tab(struct bpf_kfunc_btf_tab *tab);
711
712 int mark_chain_precision(struct bpf_verifier_env *env, int regno);
713
714 #define BPF_BASE_TYPE_MASK      GENMASK(BPF_BASE_TYPE_BITS - 1, 0)
715
716 /* extract base type from bpf_{arg, return, reg}_type. */
717 static inline u32 base_type(u32 type)
718 {
719         return type & BPF_BASE_TYPE_MASK;
720 }
721
722 /* extract flags from an extended type. See bpf_type_flag in bpf.h. */
723 static inline u32 type_flag(u32 type)
724 {
725         return type & ~BPF_BASE_TYPE_MASK;
726 }
727
728 /* only use after check_attach_btf_id() */
729 static inline enum bpf_prog_type resolve_prog_type(const struct bpf_prog *prog)
730 {
731         return prog->type == BPF_PROG_TYPE_EXT ?
732                 prog->aux->dst_prog->type : prog->type;
733 }
734
735 static inline bool bpf_prog_check_recur(const struct bpf_prog *prog)
736 {
737         switch (resolve_prog_type(prog)) {
738         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
739                 return prog->expected_attach_type != BPF_TRACE_ITER;
740         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
741         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
742                 return false;
743         default:
744                 return true;
745         }
746 }
747
748 #define BPF_REG_TRUSTED_MODIFIERS (MEM_ALLOC | PTR_TRUSTED)
749
750 static inline bool bpf_type_has_unsafe_modifiers(u32 type)
751 {
752         return type_flag(type) & ~BPF_REG_TRUSTED_MODIFIERS;
753 }
754
755 #endif /* _LINUX_BPF_VERIFIER_H */