Merge tag 'x86_cpu_for_v5.12' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / bpf / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
4  *
5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
7  *
8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
9  *
10  * Authors:
11  *
12  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
13  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
14  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
15  *
16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
18  */
19
20 #include <uapi/linux/btf.h>
21 #include <linux/filter.h>
22 #include <linux/skbuff.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/random.h>
25 #include <linux/moduleloader.h>
26 #include <linux/bpf.h>
27 #include <linux/btf.h>
28 #include <linux/objtool.h>
29 #include <linux/rbtree_latch.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/rcupdate.h>
32 #include <linux/perf_event.h>
33 #include <linux/extable.h>
34 #include <linux/log2.h>
35 #include <asm/unaligned.h>
36
37 /* Registers */
38 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
39 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
40 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
41 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
42 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
43 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
44 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
45 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
46 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
47 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
48 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
49
50 /* Named registers */
51 #define DST     regs[insn->dst_reg]
52 #define SRC     regs[insn->src_reg]
53 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
54 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
55 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
56 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
57 #define IMM     insn->imm
58
59 /* No hurry in this branch
60  *
61  * Exported for the bpf jit load helper.
62  */
63 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
64 {
65         u8 *ptr = NULL;
66
67         if (k >= SKF_NET_OFF)
68                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
69         else if (k >= SKF_LL_OFF)
70                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
71
72         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
73                 return ptr;
74
75         return NULL;
76 }
77
78 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
79 {
80         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
81         struct bpf_prog_aux *aux;
82         struct bpf_prog *fp;
83
84         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
85         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
86         if (fp == NULL)
87                 return NULL;
88
89         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
90         if (aux == NULL) {
91                 vfree(fp);
92                 return NULL;
93         }
94         fp->active = alloc_percpu_gfp(int, GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
95         if (!fp->active) {
96                 vfree(fp);
97                 kfree(aux);
98                 return NULL;
99         }
100
101         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
102         fp->aux = aux;
103         fp->aux->prog = fp;
104         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
105
106         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
107         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
108         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
109
110         return fp;
111 }
112
113 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
114 {
115         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
116         struct bpf_prog *prog;
117         int cpu;
118
119         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
120         if (!prog)
121                 return NULL;
122
123         prog->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
124         if (!prog->stats) {
125                 free_percpu(prog->active);
126                 kfree(prog->aux);
127                 vfree(prog);
128                 return NULL;
129         }
130
131         for_each_possible_cpu(cpu) {
132                 struct bpf_prog_stats *pstats;
133
134                 pstats = per_cpu_ptr(prog->stats, cpu);
135                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
136         }
137         return prog;
138 }
139 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
140
141 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
142 {
143         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
144                 return 0;
145
146         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
147                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
148                                          GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_NOWARN);
149         if (!prog->aux->jited_linfo)
150                 return -ENOMEM;
151
152         return 0;
153 }
154
155 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
156 {
157         kfree(prog->aux->jited_linfo);
158         prog->aux->jited_linfo = NULL;
159 }
160
161 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
162 {
163         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
164                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
165 }
166
167 /* The jit engine is responsible to provide an array
168  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
169  *
170  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
171  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
172  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
173  *
174  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
175  *
176  * Hence, with
177  * insn_start:
178  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
179  *      here is relative to the main prog.
180  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
181  * linfo_idx:
182  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
183  *
184  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
185  *
186  * For i > linfo_idx,
187  *
188  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
189  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
190  */
191 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
192                                const u32 *insn_to_jit_off)
193 {
194         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
195         const struct bpf_line_info *linfo;
196         void **jited_linfo;
197
198         if (!prog->aux->jited_linfo)
199                 /* Userspace did not provide linfo */
200                 return;
201
202         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
203         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
204         insn_start = linfo[0].insn_off;
205         insn_end = insn_start + prog->len;
206
207         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
208         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
209
210         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
211
212         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
213                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
214                  * strictly increasing
215                  */
216                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
217                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
218 }
219
220 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
221 {
222         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
223         kvfree(prog->aux->linfo);
224 }
225
226 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
227                                   gfp_t gfp_extra_flags)
228 {
229         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
230         struct bpf_prog *fp;
231         u32 pages;
232
233         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
234         pages = size / PAGE_SIZE;
235         if (pages <= fp_old->pages)
236                 return fp_old;
237
238         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
239         if (fp) {
240                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
241                 fp->pages = pages;
242                 fp->aux->prog = fp;
243
244                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
245                  * reallocated structure.
246                  */
247                 fp_old->aux = NULL;
248                 fp_old->stats = NULL;
249                 fp_old->active = NULL;
250                 __bpf_prog_free(fp_old);
251         }
252
253         return fp;
254 }
255
256 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
257 {
258         if (fp->aux) {
259                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
260                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
261                 kfree(fp->aux->poke_tab);
262                 kfree(fp->aux);
263         }
264         free_percpu(fp->stats);
265         free_percpu(fp->active);
266         vfree(fp);
267 }
268
269 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
270 {
271         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
272         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
273         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
274         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
275         u32 i, bsize, psize, blocks;
276         struct bpf_insn *dst;
277         bool was_ld_map;
278         u8 *raw, *todo;
279         __be32 *result;
280         __be64 *bits;
281
282         raw = vmalloc(raw_size);
283         if (!raw)
284                 return -ENOMEM;
285
286         sha1_init(digest);
287         memset(ws, 0, sizeof(ws));
288
289         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
290          * since they are unstable from user space side.
291          */
292         dst = (void *)raw;
293         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
294                 dst[i] = fp->insnsi[i];
295                 if (!was_ld_map &&
296                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
297                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
298                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
299                         was_ld_map = true;
300                         dst[i].imm = 0;
301                 } else if (was_ld_map &&
302                            dst[i].code == 0 &&
303                            dst[i].dst_reg == 0 &&
304                            dst[i].src_reg == 0 &&
305                            dst[i].off == 0) {
306                         was_ld_map = false;
307                         dst[i].imm = 0;
308                 } else {
309                         was_ld_map = false;
310                 }
311         }
312
313         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
314         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
315         raw[psize++] = 0x80;
316
317         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
318         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
319         todo   = raw;
320         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
321                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
322         } else {
323                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
324                 blocks++;
325         }
326         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
327
328         while (blocks--) {
329                 sha1_transform(digest, todo, ws);
330                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
331         }
332
333         result = (__force __be32 *)digest;
334         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
335                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
336         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
337
338         vfree(raw);
339         return 0;
340 }
341
342 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
343                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
344 {
345         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
346         s32 delta = end_new - end_old;
347         s64 imm = insn->imm;
348
349         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
350                 imm += delta;
351         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
352                 imm -= delta;
353         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
354                 return -ERANGE;
355         if (!probe_pass)
356                 insn->imm = imm;
357         return 0;
358 }
359
360 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
361                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
362 {
363         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
364         s32 delta = end_new - end_old;
365         s32 off = insn->off;
366
367         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
368                 off += delta;
369         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
370                 off -= delta;
371         if (off < off_min || off > off_max)
372                 return -ERANGE;
373         if (!probe_pass)
374                 insn->off = off;
375         return 0;
376 }
377
378 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
379                             s32 end_new, const bool probe_pass)
380 {
381         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
382         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
383         int ret = 0;
384
385         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
386                 u8 code;
387
388                 /* In the probing pass we still operate on the original,
389                  * unpatched image in order to check overflows before we
390                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
391                  */
392                 if (probe_pass && i == pos) {
393                         i = end_new;
394                         insn = prog->insnsi + end_old;
395                 }
396                 code = insn->code;
397                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
398                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
399                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
400                         continue;
401                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
402                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
403                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
404                                 continue;
405                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
406                                                    end_new, i, probe_pass);
407                 } else {
408                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
409                                                    end_new, i, probe_pass);
410                 }
411                 if (ret)
412                         break;
413         }
414
415         return ret;
416 }
417
418 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
419 {
420         struct bpf_line_info *linfo;
421         u32 i, nr_linfo;
422
423         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
424         if (!nr_linfo || !delta)
425                 return;
426
427         linfo = prog->aux->linfo;
428
429         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
430                 if (off < linfo[i].insn_off)
431                         break;
432
433         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
434         for (; i < nr_linfo; i++)
435                 linfo[i].insn_off += delta;
436 }
437
438 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
439                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
440 {
441         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
442         const u32 cnt_max = S16_MAX;
443         struct bpf_prog *prog_adj;
444         int err;
445
446         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
447         if (insn_delta == 0) {
448                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
449                 return prog;
450         }
451
452         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
453
454         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
455          * target overflow when we have excessive program expansions.
456          * We need to probe here before we do any reallocation where
457          * we afterwards may not fail anymore.
458          */
459         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
460             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
461                 return ERR_PTR(err);
462
463         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
464          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
465          * last page could have large enough tailroom.
466          */
467         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
468                                     GFP_USER);
469         if (!prog_adj)
470                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
471
472         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
473
474         /* Patching happens in 3 steps:
475          *
476          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
477          *    so we can patch the single target insn with one or more
478          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
479          * 2) Inject new instructions at the target location.
480          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
481          */
482         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
483
484         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
485                 sizeof(*patch) * insn_rest);
486         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
487
488         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
489          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
490          * overflow cannot happen at this point.
491          */
492         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
493
494         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
495
496         return prog_adj;
497 }
498
499 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
500 {
501         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
502          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
503          */
504         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
505                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
506         prog->len -= cnt;
507
508         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
509 }
510
511 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
512 {
513         int i;
514
515         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
516                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
517 }
518
519 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
520 {
521         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
522         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
523 }
524
525 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
526 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
527 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
528 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
529 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
530 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
531
532 static void
533 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
534 {
535         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
536         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
537
538         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
539
540         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
541         prog->aux->ksym.end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
542 }
543
544 static void
545 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
546 {
547         char *sym = prog->aux->ksym.name;
548         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
549         const struct btf_type *type;
550         const char *func_name;
551
552         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
553                      sizeof(prog->tag) * 2 +
554                      /* name has been null terminated.
555                       * We should need +1 for the '_' preceding
556                       * the name.  However, the null character
557                       * is double counted between the name and the
558                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
559                       * the +1 here.
560                       */
561                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
562
563         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
564         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
565
566         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
567         if (prog->aux->func_info_cnt) {
568                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
569                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
570                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
571                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
572                 return;
573         }
574
575         if (prog->aux->name[0])
576                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
577         else
578                 *sym = 0;
579 }
580
581 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
582 {
583         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
584 }
585
586 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
587                                           struct latch_tree_node *b)
588 {
589         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
590 }
591
592 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
593 {
594         unsigned long val = (unsigned long)key;
595         const struct bpf_ksym *ksym;
596
597         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
598
599         if (val < ksym->start)
600                 return -1;
601         if (val >= ksym->end)
602                 return  1;
603
604         return 0;
605 }
606
607 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
608         .less   = bpf_tree_less,
609         .comp   = bpf_tree_comp,
610 };
611
612 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
613 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
614 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
615
616 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
617 {
618         spin_lock_bh(&bpf_lock);
619         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
620         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
621         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
622         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
623 }
624
625 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
626 {
627         if (list_empty(&ksym->lnode))
628                 return;
629
630         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
631         list_del_rcu(&ksym->lnode);
632 }
633
634 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
635 {
636         spin_lock_bh(&bpf_lock);
637         __bpf_ksym_del(ksym);
638         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
639 }
640
641 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
642 {
643         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
644 }
645
646 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
647 {
648         return list_empty(&fp->aux->ksym.lnode) ||
649                fp->aux->ksym.lnode.prev == LIST_POISON2;
650 }
651
652 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
653 {
654         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
655             !bpf_capable())
656                 return;
657
658         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
659         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
660         fp->aux->ksym.prog = true;
661
662         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
663 }
664
665 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
666 {
667         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
668                 return;
669
670         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
671 }
672
673 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
674 {
675         struct latch_tree_node *n;
676
677         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
678         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
679 }
680
681 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
682                                  unsigned long *off, char *sym)
683 {
684         struct bpf_ksym *ksym;
685         char *ret = NULL;
686
687         rcu_read_lock();
688         ksym = bpf_ksym_find(addr);
689         if (ksym) {
690                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
691                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
692
693                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
694
695                 ret = sym;
696                 if (size)
697                         *size = symbol_end - symbol_start;
698                 if (off)
699                         *off  = addr - symbol_start;
700         }
701         rcu_read_unlock();
702
703         return ret;
704 }
705
706 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
707 {
708         bool ret;
709
710         rcu_read_lock();
711         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
712         rcu_read_unlock();
713
714         return ret;
715 }
716
717 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
718 {
719         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
720
721         return ksym && ksym->prog ?
722                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
723                NULL;
724 }
725
726 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
727 {
728         const struct exception_table_entry *e = NULL;
729         struct bpf_prog *prog;
730
731         rcu_read_lock();
732         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
733         if (!prog)
734                 goto out;
735         if (!prog->aux->num_exentries)
736                 goto out;
737
738         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
739 out:
740         rcu_read_unlock();
741         return e;
742 }
743
744 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
745                     char *sym)
746 {
747         struct bpf_ksym *ksym;
748         unsigned int it = 0;
749         int ret = -ERANGE;
750
751         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
752                 return ret;
753
754         rcu_read_lock();
755         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
756                 if (it++ != symnum)
757                         continue;
758
759                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
760
761                 *value = ksym->start;
762                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
763
764                 ret = 0;
765                 break;
766         }
767         rcu_read_unlock();
768
769         return ret;
770 }
771
772 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
773                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
774 {
775         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
776         static const u32 poke_tab_max = 1024;
777         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
778         u32 size = slot + 1;
779
780         if (size > poke_tab_max)
781                 return -ENOSPC;
782         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
783             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
784                 return -EINVAL;
785
786         switch (poke->reason) {
787         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
788                 if (!poke->tail_call.map)
789                         return -EINVAL;
790                 break;
791         default:
792                 return -EINVAL;
793         }
794
795         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
796         if (!tab)
797                 return -ENOMEM;
798
799         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
800         prog->aux->size_poke_tab = size;
801         prog->aux->poke_tab = tab;
802
803         return slot;
804 }
805
806 static atomic_long_t bpf_jit_current;
807
808 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
809  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
810  * below apply.
811  */
812 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
813 {
814 #if defined(MODULES_VADDR)
815         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
816 #else
817         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
818 #endif
819 }
820
821 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
822 {
823         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
824         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
825                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
826         return 0;
827 }
828 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
829
830 static int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
831 {
832         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
833             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
834                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
835                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
836                         return -EPERM;
837                 }
838         }
839
840         return 0;
841 }
842
843 static void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
844 {
845         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
846 }
847
848 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
849 {
850         return module_alloc(size);
851 }
852
853 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
854 {
855         module_memfree(addr);
856 }
857
858 struct bpf_binary_header *
859 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
860                      unsigned int alignment,
861                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
862 {
863         struct bpf_binary_header *hdr;
864         u32 size, hole, start, pages;
865
866         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
867                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
868
869         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
870          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
871          * random section of illegal instructions.
872          */
873         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
874         pages = size / PAGE_SIZE;
875
876         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
877                 return NULL;
878         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
879         if (!hdr) {
880                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
881                 return NULL;
882         }
883
884         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
885         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
886
887         hdr->pages = pages;
888         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
889                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
890         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
891
892         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
893         *image_ptr = &hdr->image[start];
894
895         return hdr;
896 }
897
898 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
899 {
900         u32 pages = hdr->pages;
901
902         bpf_jit_free_exec(hdr);
903         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
904 }
905
906 /* This symbol is only overridden by archs that have different
907  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
908  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
909  */
910 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
911 {
912         if (fp->jited) {
913                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
914
915                 bpf_jit_binary_free(hdr);
916
917                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
918         }
919
920         bpf_prog_unlock_free(fp);
921 }
922
923 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
924                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
925                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
926 {
927         s16 off = insn->off;
928         s32 imm = insn->imm;
929         u8 *addr;
930
931         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
932         if (!*func_addr_fixed) {
933                 /* Place-holder address till the last pass has collected
934                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
935                  * can pick them up from prog->aux.
936                  */
937                 if (!extra_pass)
938                         addr = NULL;
939                 else if (prog->aux->func &&
940                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
941                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
942                 else
943                         return -EINVAL;
944         } else {
945                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
946                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
947                  * and the helper with imm relative to it are both in core
948                  * kernel.
949                  */
950                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
951         }
952
953         *func_addr = (unsigned long)addr;
954         return 0;
955 }
956
957 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
958                               const struct bpf_insn *aux,
959                               struct bpf_insn *to_buff,
960                               bool emit_zext)
961 {
962         struct bpf_insn *to = to_buff;
963         u32 imm_rnd = get_random_int();
964         s16 off;
965
966         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
967         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
968
969         /* Constraints on AX register:
970          *
971          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
972          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
973          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
974          * the executed instruction, but not across several instructions.
975          * There are a few exceptions however which are further detailed
976          * below.
977          *
978          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
979          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
980          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
981          *
982          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
983          * register for rewrites as long as they do not interfere with
984          * the above cases!
985          */
986         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
987                 goto out;
988
989         if (from->imm == 0 &&
990             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
991              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
992                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
993                 goto out;
994         }
995
996         switch (from->code) {
997         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
998         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
999         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1000         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
1001         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1002         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1003         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1004         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1005         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1006                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1007                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1008                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1009                 break;
1010
1011         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1012         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1013         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1014         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1015         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1016         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1017         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1018         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1019         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1020                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1021                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1022                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1023                 break;
1024
1025         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1026         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1027         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1028         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1029         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1030         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1031         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1032         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1033         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1034         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1035         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1036                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1037                 off = from->off;
1038                 if (off < 0)
1039                         off -= 2;
1040                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1041                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1042                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1043                 break;
1044
1045         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1046         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1047         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1048         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1049         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1050         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1051         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1052         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1053         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1054         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1055         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1056                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1057                 off = from->off;
1058                 if (off < 0)
1059                         off -= 2;
1060                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1061                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1062                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1063                                       off);
1064                 break;
1065
1066         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1067                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1068                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1069                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1070                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1071                 break;
1072         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1073                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1074                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1075                 if (emit_zext)
1076                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1077                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1078                 break;
1079
1080         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1081         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1082         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1083         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1084                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1085                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1086                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1087                 break;
1088         }
1089 out:
1090         return to - to_buff;
1091 }
1092
1093 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1094                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1095 {
1096         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1097         struct bpf_prog *fp;
1098
1099         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1100         if (fp != NULL) {
1101                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1102                  * when promoting the clone to the real program,
1103                  * this still needs to be adapted.
1104                  */
1105                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1106         }
1107
1108         return fp;
1109 }
1110
1111 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1112 {
1113         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1114          * it from this path! It will be freed eventually by the
1115          * other program on release.
1116          *
1117          * At this point, we don't need a deferred release since
1118          * clone is guaranteed to not be locked.
1119          */
1120         fp->aux = NULL;
1121         __bpf_prog_free(fp);
1122 }
1123
1124 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1125 {
1126         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1127          * know whether fp here is the clone or the original.
1128          */
1129         fp->aux->prog = fp;
1130         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1131 }
1132
1133 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1134 {
1135         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1136         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1137         int insn_delta, insn_cnt;
1138         struct bpf_insn *insn;
1139         int i, rewritten;
1140
1141         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1142                 return prog;
1143
1144         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1145         if (!clone)
1146                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1147
1148         insn_cnt = clone->len;
1149         insn = clone->insnsi;
1150
1151         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1152                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1153                  * so that we can still access the first part in the
1154                  * second blinding run.
1155                  */
1156                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1157                     insn[1].code == 0)
1158                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1159
1160                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1161                                                 clone->aux->verifier_zext);
1162                 if (!rewritten)
1163                         continue;
1164
1165                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1166                 if (IS_ERR(tmp)) {
1167                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1168                          * realloc from the original one, so we need to
1169                          * fix it up here on error.
1170                          */
1171                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1172                         return tmp;
1173                 }
1174
1175                 clone = tmp;
1176                 insn_delta = rewritten - 1;
1177
1178                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1179                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1180                 insn_cnt += insn_delta;
1181                 i        += insn_delta;
1182         }
1183
1184         clone->blinded = 1;
1185         return clone;
1186 }
1187 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1188
1189 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1190  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1191  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1192  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1193  * must not change.
1194  */
1195 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1196 {
1197         return 0;
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1200
1201 /* All UAPI available opcodes. */
1202 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1203         /* 32 bit ALU operations. */            \
1204         /*   Register based. */                 \
1205         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1206         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1207         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1208         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1209         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1210         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1211         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1212         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1213         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1214         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1215         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1216         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1217         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1218         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1219         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1220         /*   Immediate based. */                \
1221         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1222         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1223         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1224         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1225         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1226         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1227         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1228         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1229         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1230         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1231         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1232         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1233         /* 64 bit ALU operations. */            \
1234         /*   Register based. */                 \
1235         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1236         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1237         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1238         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1239         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1240         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1241         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1242         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1243         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1244         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1245         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1246         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1247         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1248         /*   Immediate based. */                \
1249         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1250         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1251         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1252         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1253         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1254         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1255         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1256         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1257         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1258         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1259         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1260         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1261         /* Call instruction. */                 \
1262         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1263         /* Exit instruction. */                 \
1264         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1265         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1266         /*   Register based. */                 \
1267         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1268         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1269         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1270         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1271         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1272         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1273         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1274         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1275         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1276         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1277         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1278         /*   Immediate based. */                \
1279         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1280         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1281         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1282         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1283         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1284         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1285         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1286         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1287         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1288         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1289         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1290         /* Jump instructions. */                \
1291         /*   Register based. */                 \
1292         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1293         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1294         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1295         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1296         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1297         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1298         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1299         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1300         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1301         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1302         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1303         /*   Immediate based. */                \
1304         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1305         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1306         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1307         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1308         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1309         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1310         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1311         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1312         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1313         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1314         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1315         INSN_2(JMP, JA),                        \
1316         /* Store instructions. */               \
1317         /*   Register based. */                 \
1318         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1319         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1320         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1321         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1322         INSN_3(STX, ATOMIC, W),                 \
1323         INSN_3(STX, ATOMIC, DW),                \
1324         /*   Immediate based. */                \
1325         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1326         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1327         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1328         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1329         /* Load instructions. */                \
1330         /*   Register based. */                 \
1331         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1332         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1333         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1334         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1335         /*   Immediate based. */                \
1336         INSN_3(LD, IMM, DW)
1337
1338 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1339 {
1340 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1341 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1342         static const bool public_insntable[256] = {
1343                 [0 ... 255] = false,
1344                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1345                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1346                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1347                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1348                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1349                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1350                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1351                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1352                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1353         };
1354 #undef BPF_INSN_3_TBL
1355 #undef BPF_INSN_2_TBL
1356         return public_insntable[code];
1357 }
1358
1359 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1360 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1361 {
1362         memset(dst, 0, size);
1363         return -EFAULT;
1364 }
1365
1366 /**
1367  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1368  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1369  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1370  *      @stack: is the eBPF storage stack
1371  *
1372  * Decode and execute eBPF instructions.
1373  */
1374 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1375 {
1376 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1377 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1378         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1379                 [0 ... 255] = &&default_label,
1380                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1381                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1382                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1383                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1384                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1385                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1386                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1387                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1388                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1389         };
1390 #undef BPF_INSN_3_LBL
1391 #undef BPF_INSN_2_LBL
1392         u32 tail_call_cnt = 0;
1393
1394 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1395 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1396
1397 select_insn:
1398         goto *jumptable[insn->code];
1399
1400         /* ALU */
1401 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1402         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1403                 DST = DST OP SRC;       \
1404                 CONT;                   \
1405         ALU_##OPCODE##_X:               \
1406                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1407                 CONT;                   \
1408         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1409                 DST = DST OP IMM;               \
1410                 CONT;                   \
1411         ALU_##OPCODE##_K:               \
1412                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1413                 CONT;
1414
1415         ALU(ADD,  +)
1416         ALU(SUB,  -)
1417         ALU(AND,  &)
1418         ALU(OR,   |)
1419         ALU(LSH, <<)
1420         ALU(RSH, >>)
1421         ALU(XOR,  ^)
1422         ALU(MUL,  *)
1423 #undef ALU
1424         ALU_NEG:
1425                 DST = (u32) -DST;
1426                 CONT;
1427         ALU64_NEG:
1428                 DST = -DST;
1429                 CONT;
1430         ALU_MOV_X:
1431                 DST = (u32) SRC;
1432                 CONT;
1433         ALU_MOV_K:
1434                 DST = (u32) IMM;
1435                 CONT;
1436         ALU64_MOV_X:
1437                 DST = SRC;
1438                 CONT;
1439         ALU64_MOV_K:
1440                 DST = IMM;
1441                 CONT;
1442         LD_IMM_DW:
1443                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1444                 insn++;
1445                 CONT;
1446         ALU_ARSH_X:
1447                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> SRC);
1448                 CONT;
1449         ALU_ARSH_K:
1450                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1451                 CONT;
1452         ALU64_ARSH_X:
1453                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1454                 CONT;
1455         ALU64_ARSH_K:
1456                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1457                 CONT;
1458         ALU64_MOD_X:
1459                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1460                 DST = AX;
1461                 CONT;
1462         ALU_MOD_X:
1463                 AX = (u32) DST;
1464                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1465                 CONT;
1466         ALU64_MOD_K:
1467                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1468                 DST = AX;
1469                 CONT;
1470         ALU_MOD_K:
1471                 AX = (u32) DST;
1472                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1473                 CONT;
1474         ALU64_DIV_X:
1475                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1476                 CONT;
1477         ALU_DIV_X:
1478                 AX = (u32) DST;
1479                 do_div(AX, (u32) SRC);
1480                 DST = (u32) AX;
1481                 CONT;
1482         ALU64_DIV_K:
1483                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1484                 CONT;
1485         ALU_DIV_K:
1486                 AX = (u32) DST;
1487                 do_div(AX, (u32) IMM);
1488                 DST = (u32) AX;
1489                 CONT;
1490         ALU_END_TO_BE:
1491                 switch (IMM) {
1492                 case 16:
1493                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1494                         break;
1495                 case 32:
1496                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1497                         break;
1498                 case 64:
1499                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1500                         break;
1501                 }
1502                 CONT;
1503         ALU_END_TO_LE:
1504                 switch (IMM) {
1505                 case 16:
1506                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1507                         break;
1508                 case 32:
1509                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1510                         break;
1511                 case 64:
1512                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1513                         break;
1514                 }
1515                 CONT;
1516
1517         /* CALL */
1518         JMP_CALL:
1519                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1520                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1521                  * into BPF_R0.
1522                  */
1523                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1524                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1525                 CONT;
1526
1527         JMP_CALL_ARGS:
1528                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1529                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1530                                                             BPF_R5,
1531                                                             insn + insn->off + 1);
1532                 CONT;
1533
1534         JMP_TAIL_CALL: {
1535                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1536                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1537                 struct bpf_prog *prog;
1538                 u32 index = BPF_R3;
1539
1540                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1541                         goto out;
1542                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1543                         goto out;
1544
1545                 tail_call_cnt++;
1546
1547                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1548                 if (!prog)
1549                         goto out;
1550
1551                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1552                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1553                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1554                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1555                  */
1556                 insn = prog->insnsi;
1557                 goto select_insn;
1558 out:
1559                 CONT;
1560         }
1561         JMP_JA:
1562                 insn += insn->off;
1563                 CONT;
1564         JMP_EXIT:
1565                 return BPF_R0;
1566         /* JMP */
1567 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1568         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1569                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1570                         insn += insn->off;                      \
1571                         CONT_JMP;                               \
1572                 }                                               \
1573                 CONT;                                           \
1574         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1575                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1576                         insn += insn->off;                      \
1577                         CONT_JMP;                               \
1578                 }                                               \
1579                 CONT;                                           \
1580         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1581                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1582                         insn += insn->off;                      \
1583                         CONT_JMP;                               \
1584                 }                                               \
1585                 CONT;                                           \
1586         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1587                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1588                         insn += insn->off;                      \
1589                         CONT_JMP;                               \
1590                 }                                               \
1591                 CONT;
1592         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1593         COND_JMP(u, JNE, !=)
1594         COND_JMP(u, JGT, >)
1595         COND_JMP(u, JLT, <)
1596         COND_JMP(u, JGE, >=)
1597         COND_JMP(u, JLE, <=)
1598         COND_JMP(u, JSET, &)
1599         COND_JMP(s, JSGT, >)
1600         COND_JMP(s, JSLT, <)
1601         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1602         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1603 #undef COND_JMP
1604         /* STX and ST and LDX*/
1605 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1606         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1607                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1608                 CONT;                                                   \
1609         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1610                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1611                 CONT;                                                   \
1612         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1613                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1614                 CONT;
1615
1616         LDST(B,   u8)
1617         LDST(H,  u16)
1618         LDST(W,  u32)
1619         LDST(DW, u64)
1620 #undef LDST
1621 #define LDX_PROBE(SIZEOP, SIZE)                                                 \
1622         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                                 \
1623                 bpf_probe_read_kernel(&DST, SIZE, (const void *)(long) (SRC + insn->off));      \
1624                 CONT;
1625         LDX_PROBE(B,  1)
1626         LDX_PROBE(H,  2)
1627         LDX_PROBE(W,  4)
1628         LDX_PROBE(DW, 8)
1629 #undef LDX_PROBE
1630
1631 #define ATOMIC_ALU_OP(BOP, KOP)                                         \
1632                 case BOP:                                               \
1633                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1634                                 atomic_##KOP((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long) \
1635                                              (DST + insn->off));        \
1636                         else                                            \
1637                                 atomic64_##KOP((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long) \
1638                                                (DST + insn->off));      \
1639                         break;                                          \
1640                 case BOP | BPF_FETCH:                                   \
1641                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1642                                 SRC = (u32) atomic_fetch_##KOP(         \
1643                                         (u32) SRC,                      \
1644                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1645                         else                                            \
1646                                 SRC = (u64) atomic64_fetch_##KOP(       \
1647                                         (u64) SRC,                      \
1648                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1649                         break;
1650
1651         STX_ATOMIC_DW:
1652         STX_ATOMIC_W:
1653                 switch (IMM) {
1654                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_ADD, add)
1655                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_AND, and)
1656                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_OR, or)
1657                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_XOR, xor)
1658 #undef ATOMIC_ALU_OP
1659
1660                 case BPF_XCHG:
1661                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
1662                                 SRC = (u32) atomic_xchg(
1663                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1664                                         (u32) SRC);
1665                         else
1666                                 SRC = (u64) atomic64_xchg(
1667                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1668                                         (u64) SRC);
1669                         break;
1670                 case BPF_CMPXCHG:
1671                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
1672                                 BPF_R0 = (u32) atomic_cmpxchg(
1673                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1674                                         (u32) BPF_R0, (u32) SRC);
1675                         else
1676                                 BPF_R0 = (u64) atomic64_cmpxchg(
1677                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1678                                         (u64) BPF_R0, (u64) SRC);
1679                         break;
1680
1681                 default:
1682                         goto default_label;
1683                 }
1684                 CONT;
1685
1686         default_label:
1687                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1688                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1689                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1690                  *
1691                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1692                  */
1693                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x (imm: 0x%x)\n",
1694                         insn->code, insn->imm);
1695                 BUG_ON(1);
1696                 return 0;
1697 }
1698
1699 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1700 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1701 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1702 { \
1703         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1704         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1705 \
1706         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1707         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1708         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1709 }
1710
1711 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1712 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1713 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1714                                       const struct bpf_insn *insn) \
1715 { \
1716         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1717         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1718 \
1719         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1720         BPF_R1 = r1; \
1721         BPF_R2 = r2; \
1722         BPF_R3 = r3; \
1723         BPF_R4 = r4; \
1724         BPF_R5 = r5; \
1725         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1726 }
1727
1728 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1729 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1730 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1731 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1732 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1733 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1734
1735 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1736 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1737 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1738
1739 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1740 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1741 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1742
1743 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1744
1745 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1746                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1747 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1748 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1749 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1750 };
1751 #undef PROG_NAME_LIST
1752 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1753 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1754                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1755 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1756 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1757 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1758 };
1759 #undef PROG_NAME_LIST
1760
1761 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1762 {
1763         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1764         insn->off = (s16) insn->imm;
1765         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1766                 __bpf_call_base_args;
1767         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1768 }
1769
1770 #else
1771 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1772                                          const struct bpf_insn *insn)
1773 {
1774         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1775          * is not working properly, so warn about it!
1776          */
1777         WARN_ON_ONCE(1);
1778         return 0;
1779 }
1780 #endif
1781
1782 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1783                                const struct bpf_prog *fp)
1784 {
1785         if (fp->kprobe_override)
1786                 return false;
1787
1788         if (!array->aux->type) {
1789                 /* There's no owner yet where we could check for
1790                  * compatibility.
1791                  */
1792                 array->aux->type  = fp->type;
1793                 array->aux->jited = fp->jited;
1794                 return true;
1795         }
1796
1797         return array->aux->type  == fp->type &&
1798                array->aux->jited == fp->jited;
1799 }
1800
1801 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1802 {
1803         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1804         int i, ret = 0;
1805
1806         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
1807         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1808                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1809                 struct bpf_array *array;
1810
1811                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1812                         continue;
1813
1814                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1815                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp)) {
1816                         ret = -EINVAL;
1817                         goto out;
1818                 }
1819         }
1820
1821 out:
1822         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
1823         return ret;
1824 }
1825
1826 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1827 {
1828 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1829         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1830
1831         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1832 #else
1833         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1834 #endif
1835 }
1836
1837 /**
1838  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1839  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1840  *      @err: pointer to error variable
1841  *
1842  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1843  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1844  */
1845 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1846 {
1847         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1848          * work with regards to JITing, etc.
1849          */
1850         if (fp->bpf_func)
1851                 goto finalize;
1852
1853         bpf_prog_select_func(fp);
1854
1855         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1856          * blinding is active. However, in case of error during
1857          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1858          * valid program, which in this case would simply not
1859          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1860          */
1861         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1862                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1863                 if (*err)
1864                         return fp;
1865
1866                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1867                 if (!fp->jited) {
1868                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1869 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1870                         *err = -ENOTSUPP;
1871                         return fp;
1872 #endif
1873                 } else {
1874                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1875                 }
1876         } else {
1877                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1878                 if (*err)
1879                         return fp;
1880         }
1881
1882 finalize:
1883         bpf_prog_lock_ro(fp);
1884
1885         /* The tail call compatibility check can only be done at
1886          * this late stage as we need to determine, if we deal
1887          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1888          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1889          */
1890         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1891
1892         return fp;
1893 }
1894 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1895
1896 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1897                                     const struct bpf_insn *insn)
1898 {
1899         return 1;
1900 }
1901
1902 static struct bpf_prog_dummy {
1903         struct bpf_prog prog;
1904 } dummy_bpf_prog = {
1905         .prog = {
1906                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1907         },
1908 };
1909
1910 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1911  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1912  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1913  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1914  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1915  */
1916 static struct {
1917         struct bpf_prog_array hdr;
1918         struct bpf_prog *null_prog;
1919 } empty_prog_array = {
1920         .null_prog = NULL,
1921 };
1922
1923 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1924 {
1925         if (prog_cnt)
1926                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1927                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1928                                (prog_cnt + 1),
1929                                flags);
1930
1931         return &empty_prog_array.hdr;
1932 }
1933
1934 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1935 {
1936         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1937                 return;
1938         kfree_rcu(progs, rcu);
1939 }
1940
1941 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1942 {
1943         struct bpf_prog_array_item *item;
1944         u32 cnt = 0;
1945
1946         for (item = array->items; item->prog; item++)
1947                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1948                         cnt++;
1949         return cnt;
1950 }
1951
1952 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1953 {
1954         struct bpf_prog_array_item *item;
1955
1956         for (item = array->items; item->prog; item++)
1957                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1958                         return false;
1959         return true;
1960 }
1961
1962 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1963                                      u32 *prog_ids,
1964                                      u32 request_cnt)
1965 {
1966         struct bpf_prog_array_item *item;
1967         int i = 0;
1968
1969         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1970                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1971                         continue;
1972                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1973                 if (++i == request_cnt) {
1974                         item++;
1975                         break;
1976                 }
1977         }
1978
1979         return !!(item->prog);
1980 }
1981
1982 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1983                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1984 {
1985         unsigned long err = 0;
1986         bool nospc;
1987         u32 *ids;
1988
1989         /* users of this function are doing:
1990          * cnt = bpf_prog_array_length();
1991          * if (cnt > 0)
1992          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1993          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1994          */
1995         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1996         if (!ids)
1997                 return -ENOMEM;
1998         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
1999         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
2000         kfree(ids);
2001         if (err)
2002                 return -EFAULT;
2003         if (nospc)
2004                 return -ENOSPC;
2005         return 0;
2006 }
2007
2008 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
2009                                 struct bpf_prog *old_prog)
2010 {
2011         struct bpf_prog_array_item *item;
2012
2013         for (item = array->items; item->prog; item++)
2014                 if (item->prog == old_prog) {
2015                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
2016                         break;
2017                 }
2018 }
2019
2020 /**
2021  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
2022  *                                   index into the program array with
2023  *                                   a dummy no-op program.
2024  * @array: a bpf_prog_array
2025  * @index: the index of the program to replace
2026  *
2027  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2028  * the position of the program to replace.
2029  *
2030  * Return:
2031  * * 0          - Success
2032  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2033  * * -ENOENT    - Index out of range
2034  */
2035 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
2036 {
2037         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
2038 }
2039
2040 /**
2041  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
2042  *                              into the program array.
2043  * @array: a bpf_prog_array
2044  * @index: the index of the program to update
2045  * @prog: the program to insert into the array
2046  *
2047  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2048  * the position of the program to update.
2049  *
2050  * Return:
2051  * * 0          - Success
2052  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2053  * * -ENOENT    - Index out of range
2054  */
2055 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
2056                              struct bpf_prog *prog)
2057 {
2058         struct bpf_prog_array_item *item;
2059
2060         if (unlikely(index < 0))
2061                 return -EINVAL;
2062
2063         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2064                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2065                         continue;
2066                 if (!index) {
2067                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2068                         return 0;
2069                 }
2070                 index--;
2071         }
2072         return -ENOENT;
2073 }
2074
2075 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2076                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2077                         struct bpf_prog *include_prog,
2078                         struct bpf_prog_array **new_array)
2079 {
2080         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2081         struct bpf_prog_array_item *existing;
2082         struct bpf_prog_array *array;
2083         bool found_exclude = false;
2084         int new_prog_idx = 0;
2085
2086         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2087          * the new array.
2088          */
2089         if (old_array) {
2090                 existing = old_array->items;
2091                 for (; existing->prog; existing++) {
2092                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2093                                 found_exclude = true;
2094                                 continue;
2095                         }
2096                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2097                                 carry_prog_cnt++;
2098                         if (existing->prog == include_prog)
2099                                 return -EEXIST;
2100                 }
2101         }
2102
2103         if (exclude_prog && !found_exclude)
2104                 return -ENOENT;
2105
2106         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2107         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2108         if (include_prog)
2109                 new_prog_cnt += 1;
2110
2111         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2112         if (!new_prog_cnt) {
2113                 *new_array = NULL;
2114                 return 0;
2115         }
2116
2117         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2118         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2119         if (!array)
2120                 return -ENOMEM;
2121
2122         /* Fill in the new prog array */
2123         if (carry_prog_cnt) {
2124                 existing = old_array->items;
2125                 for (; existing->prog; existing++)
2126                         if (existing->prog != exclude_prog &&
2127                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
2128                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
2129                                         existing->prog;
2130                         }
2131         }
2132         if (include_prog)
2133                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
2134         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
2135         *new_array = array;
2136         return 0;
2137 }
2138
2139 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2140                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2141                              u32 *prog_cnt)
2142 {
2143         u32 cnt = 0;
2144
2145         if (array)
2146                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2147
2148         *prog_cnt = cnt;
2149
2150         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2151         if (!request_cnt || !cnt)
2152                 return 0;
2153
2154         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2155         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2156                                                                      : 0;
2157 }
2158
2159 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2160                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2161 {
2162         struct bpf_map *map;
2163         u32 i;
2164
2165         for (i = 0; i < len; i++) {
2166                 map = used_maps[i];
2167                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2168                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2169                 bpf_map_put(map);
2170         }
2171 }
2172
2173 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2174 {
2175         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2176         kfree(aux->used_maps);
2177 }
2178
2179 void __bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux,
2180                           struct btf_mod_pair *used_btfs, u32 len)
2181 {
2182 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2183         struct btf_mod_pair *btf_mod;
2184         u32 i;
2185
2186         for (i = 0; i < len; i++) {
2187                 btf_mod = &used_btfs[i];
2188                 if (btf_mod->module)
2189                         module_put(btf_mod->module);
2190                 btf_put(btf_mod->btf);
2191         }
2192 #endif
2193 }
2194
2195 static void bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux)
2196 {
2197         __bpf_free_used_btfs(aux, aux->used_btfs, aux->used_btf_cnt);
2198         kfree(aux->used_btfs);
2199 }
2200
2201 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2202 {
2203         struct bpf_prog_aux *aux;
2204         int i;
2205
2206         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2207         bpf_free_used_maps(aux);
2208         bpf_free_used_btfs(aux);
2209         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2210                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2211 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2212         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2213                 put_callchain_buffers();
2214 #endif
2215         if (aux->dst_trampoline)
2216                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2217         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
2218                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2219         if (aux->func_cnt) {
2220                 kfree(aux->func);
2221                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2222         } else {
2223                 bpf_jit_free(aux->prog);
2224         }
2225 }
2226
2227 /* Free internal BPF program */
2228 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2229 {
2230         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2231
2232         if (aux->dst_prog)
2233                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2234         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2235         schedule_work(&aux->work);
2236 }
2237 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2238
2239 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2240 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2241
2242 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2243 {
2244         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2245 }
2246
2247 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2248 {
2249         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2250          * of the registers passed into this function, then note that
2251          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2252          * transformations. Register assignments from both sides are
2253          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2254          */
2255         struct rnd_state *state;
2256         u32 res;
2257
2258         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2259         res = prandom_u32_state(state);
2260         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2261
2262         return res;
2263 }
2264
2265 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2266 {
2267         return raw_smp_processor_id();
2268 }
2269
2270 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2271 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2272 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2273 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2274 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2275 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2276 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2277 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2278 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2279 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2280
2281 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2282 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2283 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2284 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2285 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2286 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_coarse_ns_proto __weak;
2287
2288 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2289 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2290 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2291 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2292 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2293 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2294 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2295 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2296 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2297
2298 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2299 {
2300         return NULL;
2301 }
2302
2303 u64 __weak
2304 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2305                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2306 {
2307         return -ENOTSUPP;
2308 }
2309 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2310
2311 /* Always built-in helper functions. */
2312 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2313         .func           = NULL,
2314         .gpl_only       = false,
2315         .ret_type       = RET_VOID,
2316         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2317         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2318         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2319 };
2320
2321 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2322  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2323  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2324  */
2325 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2326 {
2327         return prog;
2328 }
2329
2330 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2331  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2332  */
2333 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2334 {
2335 }
2336
2337 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2338 {
2339         return false;
2340 }
2341
2342 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2343  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2344  * Otherwise, return FALSE.
2345  */
2346 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2347 {
2348         return false;
2349 }
2350
2351 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2352  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2353  */
2354 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2355                          int len)
2356 {
2357         return -EFAULT;
2358 }
2359
2360 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2361                               void *addr1, void *addr2)
2362 {
2363         return -ENOTSUPP;
2364 }
2365
2366 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2367 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2368
2369 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2370 #define CREATE_TRACE_POINTS
2371 #include <linux/bpf_trace.h>
2372
2373 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2374 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);