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 <linux/bpf_verifier.h>
  36 #include <linux/nodemask.h>
  37
  38 #include <asm/barrier.h>
  39 #include <asm/unaligned.h>
  40
  41 /* Registers */
  42 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
  43 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
  44 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
  45 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
  46 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
  47 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
  48 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
  49 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
  50 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
  51 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
  52 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
  53
  54 /* Named registers */
  55 #define DST     regs[insn->dst_reg]
  56 #define SRC     regs[insn->src_reg]
  57 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
  58 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
  59 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
  60 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
  61 #define IMM     insn->imm
  62
  63 /* No hurry in this branch
  64  *
  65  * Exported for the bpf jit load helper.
  66  */
  67 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
  68 {
  69         u8 *ptr = NULL;
  70
  71         if (k >= SKF_NET_OFF)
  72                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
  73         else if (k >= SKF_LL_OFF)
  74                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
  75
  76         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
  77                 return ptr;
  78
  79         return NULL;
  80 }
  81
  82 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
  83 {
  84         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
  85         struct bpf_prog_aux *aux;
  86         struct bpf_prog *fp;
  87
  88         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
  89         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
  90         if (fp == NULL)
  91                 return NULL;
  92
  93         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
  94         if (aux == NULL) {
  95                 vfree(fp);
  96                 return NULL;
  97         }
  98         fp->active = alloc_percpu_gfp(int, GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
  99         if (!fp->active) {
 100                 vfree(fp);
 101                 kfree(aux);
 102                 return NULL;
 103         }
 104
 105         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
 106         fp->aux = aux;
 107         fp->aux->prog = fp;
 108         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
 109         fp->blinding_requested = bpf_jit_blinding_enabled(fp);
 110
 111         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
 112         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
 113         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
 114
 115         return fp;
 116 }
 117
 118 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
 119 {
 120         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 121         struct bpf_prog *prog;
 122         int cpu;
 123
 124         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
 125         if (!prog)
 126                 return NULL;
 127
 128         prog->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
 129         if (!prog->stats) {
 130                 free_percpu(prog->active);
 131                 kfree(prog->aux);
 132                 vfree(prog);
 133                 return NULL;
 134         }
 135
 136         for_each_possible_cpu(cpu) {
 137                 struct bpf_prog_stats *pstats;
 138
 139                 pstats = per_cpu_ptr(prog->stats, cpu);
 140                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
 141         }
 142         return prog;
 143 }
 144 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
 145
 146 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 147 {
 148         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
 149                 return 0;
 150
 151         prog->aux->jited_linfo = kvcalloc(prog->aux->nr_linfo,
 152                                           sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
 153                                           GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_NOWARN);
 154         if (!prog->aux->jited_linfo)
 155                 return -ENOMEM;
 156
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 void bpf_prog_jit_attempt_done(struct bpf_prog *prog)
 161 {
 162         if (prog->aux->jited_linfo &&
 163             (!prog->jited || !prog->aux->jited_linfo[0])) {
 164                 kvfree(prog->aux->jited_linfo);
 165                 prog->aux->jited_linfo = NULL;
 166         }
 167
 168         kfree(prog->aux->kfunc_tab);
 169         prog->aux->kfunc_tab = NULL;
 170 }
 171
 172 /* The jit engine is responsible to provide an array
 173  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
 174  *
 175  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
 176  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
 177  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
 178  *
 179  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
 180  *
 181  * Hence, with
 182  * insn_start:
 183  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
 184  *      here is relative to the main prog.
 185  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
 186  * linfo_idx:
 187  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
 188  *
 189  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
 190  *
 191  * For i > linfo_idx,
 192  *
 193  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 194  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
 195  */
 196 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
 197                                const u32 *insn_to_jit_off)
 198 {
 199         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
 200         const struct bpf_line_info *linfo;
 201         void **jited_linfo;
 202
 203         if (!prog->aux->jited_linfo)
 204                 /* Userspace did not provide linfo */
 205                 return;
 206
 207         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
 208         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
 209         insn_start = linfo[0].insn_off;
 210         insn_end = insn_start + prog->len;
 211
 212         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
 213         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
 214
 215         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
 216
 217         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
 218                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
 219                  * strictly increasing
 220                  */
 221                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 222                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
 223 }
 224
 225 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
 226                                   gfp_t gfp_extra_flags)
 227 {
 228         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 229         struct bpf_prog *fp;
 230         u32 pages;
 231
 232         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 233         pages = size / PAGE_SIZE;
 234         if (pages <= fp_old->pages)
 235                 return fp_old;
 236
 237         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
 238         if (fp) {
 239                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
 240                 fp->pages = pages;
 241                 fp->aux->prog = fp;
 242
 243                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
 244                  * reallocated structure.
 245                  */
 246                 fp_old->aux = NULL;
 247                 fp_old->stats = NULL;
 248                 fp_old->active = NULL;
 249                 __bpf_prog_free(fp_old);
 250         }
 251
 252         return fp;
 253 }
 254
 255 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
 256 {
 257         if (fp->aux) {
 258                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
 259                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
 260                 kfree(fp->aux->poke_tab);
 261                 kfree(fp->aux);
 262         }
 263         free_percpu(fp->stats);
 264         free_percpu(fp->active);
 265         vfree(fp);
 266 }
 267
 268 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
 269 {
 270         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
 271         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
 272         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
 273         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
 274         u32 i, bsize, psize, blocks;
 275         struct bpf_insn *dst;
 276         bool was_ld_map;
 277         u8 *raw, *todo;
 278         __be32 *result;
 279         __be64 *bits;
 280
 281         raw = vmalloc(raw_size);
 282         if (!raw)
 283                 return -ENOMEM;
 284
 285         sha1_init(digest);
 286         memset(ws, 0, sizeof(ws));
 287
 288         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
 289          * since they are unstable from user space side.
 290          */
 291         dst = (void *)raw;
 292         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
 293                 dst[i] = fp->insnsi[i];
 294                 if (!was_ld_map &&
 295                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
 296                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
 297                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
 298                         was_ld_map = true;
 299                         dst[i].imm = 0;
 300                 } else if (was_ld_map &&
 301                            dst[i].code == 0 &&
 302                            dst[i].dst_reg == 0 &&
 303                            dst[i].src_reg == 0 &&
 304                            dst[i].off == 0) {
 305                         was_ld_map = false;
 306                         dst[i].imm = 0;
 307                 } else {
 308                         was_ld_map = false;
 309                 }
 310         }
 311
 312         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
 313         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
 314         raw[psize++] = 0x80;
 315
 316         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
 317         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
 318         todo   = raw;
 319         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
 320                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
 321         } else {
 322                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
 323                 blocks++;
 324         }
 325         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
 326
 327         while (blocks--) {
 328                 sha1_transform(digest, todo, ws);
 329                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
 330         }
 331
 332         result = (__force __be32 *)digest;
 333         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
 334                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
 335         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
 336
 337         vfree(raw);
 338         return 0;
 339 }
 340
 341 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 342                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 343 {
 344         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
 345         s32 delta = end_new - end_old;
 346         s64 imm = insn->imm;
 347
 348         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
 349                 imm += delta;
 350         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
 351                 imm -= delta;
 352         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
 353                 return -ERANGE;
 354         if (!probe_pass)
 355                 insn->imm = imm;
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 360                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 361 {
 362         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
 363         s32 delta = end_new - end_old;
 364         s32 off = insn->off;
 365
 366         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
 367                 off += delta;
 368         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
 369                 off -= delta;
 370         if (off < off_min || off > off_max)
 371                 return -ERANGE;
 372         if (!probe_pass)
 373                 insn->off = off;
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
 378                             s32 end_new, const bool probe_pass)
 379 {
 380         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
 381         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
 382         int ret = 0;
 383
 384         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
 385                 u8 code;
 386
 387                 /* In the probing pass we still operate on the original,
 388                  * unpatched image in order to check overflows before we
 389                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
 390                  */
 391                 if (probe_pass && i == pos) {
 392                         i = end_new;
 393                         insn = prog->insnsi + end_old;
 394                 }
 395                 if (bpf_pseudo_func(insn)) {
 396                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 397                                                    end_new, i, probe_pass);
 398                         if (ret)
 399                                 return ret;
 400                         continue;
 401                 }
 402                 code = insn->code;
 403                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
 404                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
 405                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
 406                         continue;
 407                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
 408                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
 409                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
 410                                 continue;
 411                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 412                                                    end_new, i, probe_pass);
 413                 } else {
 414                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
 415                                                    end_new, i, probe_pass);
 416                 }
 417                 if (ret)
 418                         break;
 419         }
 420
 421         return ret;
 422 }
 423
 424 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
 425 {
 426         struct bpf_line_info *linfo;
 427         u32 i, nr_linfo;
 428
 429         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
 430         if (!nr_linfo || !delta)
 431                 return;
 432
 433         linfo = prog->aux->linfo;
 434
 435         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
 436                 if (off < linfo[i].insn_off)
 437                         break;
 438
 439         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
 440         for (; i < nr_linfo; i++)
 441                 linfo[i].insn_off += delta;
 442 }
 443
 444 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
 445                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
 446 {
 447         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
 448         const u32 cnt_max = S16_MAX;
 449         struct bpf_prog *prog_adj;
 450         int err;
 451
 452         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
 453         if (insn_delta == 0) {
 454                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
 455                 return prog;
 456         }
 457
 458         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
 459
 460         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
 461          * target overflow when we have excessive program expansions.
 462          * We need to probe here before we do any reallocation where
 463          * we afterwards may not fail anymore.
 464          */
 465         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
 466             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
 467                 return ERR_PTR(err);
 468
 469         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
 470          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
 471          * last page could have large enough tailroom.
 472          */
 473         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
 474                                     GFP_USER);
 475         if (!prog_adj)
 476                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 477
 478         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
 479
 480         /* Patching happens in 3 steps:
 481          *
 482          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
 483          *    so we can patch the single target insn with one or more
 484          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
 485          * 2) Inject new instructions at the target location.
 486          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
 487          */
 488         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
 489
 490         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
 491                 sizeof(*patch) * insn_rest);
 492         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
 493
 494         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
 495          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
 496          * overflow cannot happen at this point.
 497          */
 498         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
 499
 500         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
 501
 502         return prog_adj;
 503 }
 504
 505 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
 506 {
 507         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
 508          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
 509          */
 510         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
 511                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
 512         prog->len -= cnt;
 513
 514         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
 515 }
 516
 517 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
 518 {
 519         int i;
 520
 521         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
 522                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
 523 }
 524
 525 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
 526 {
 527         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
 528         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
 529 }
 530
 531 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
 532 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
 533 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 534 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 535 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
 536 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
 537 long bpf_jit_limit_max __read_mostly;
 538
 539 static void
 540 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
 541 {
 542         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
 543
 544         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
 545         prog->aux->ksym.end   = prog->aux->ksym.start + prog->jited_len;
 546 }
 547
 548 static void
 549 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
 550 {
 551         char *sym = prog->aux->ksym.name;
 552         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
 553         const struct btf_type *type;
 554         const char *func_name;
 555
 556         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
 557                      sizeof(prog->tag) * 2 +
 558                      /* name has been null terminated.
 559                       * We should need +1 for the '_' preceding
 560                       * the name.  However, the null character
 561                       * is double counted between the name and the
 562                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
 563                       * the +1 here.
 564                       */
 565                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
 566
 567         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
 568         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
 569
 570         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
 571         if (prog->aux->func_info_cnt) {
 572                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
 573                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
 574                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
 575                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
 576                 return;
 577         }
 578
 579         if (prog->aux->name[0])
 580                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
 581         else
 582                 *sym = 0;
 583 }
 584
 585 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
 586 {
 587         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
 588 }
 589
 590 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
 591                                           struct latch_tree_node *b)
 592 {
 593         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
 594 }
 595
 596 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
 597 {
 598         unsigned long val = (unsigned long)key;
 599         const struct bpf_ksym *ksym;
 600
 601         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
 602
 603         if (val < ksym->start)
 604                 return -1;
 605         if (val >= ksym->end)
 606                 return  1;
 607
 608         return 0;
 609 }
 610
 611 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
 612         .less   = bpf_tree_less,
 613         .comp   = bpf_tree_comp,
 614 };
 615
 616 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
 617 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
 618 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
 619
 620 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
 621 {
 622         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 623         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
 624         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
 625         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 626         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 627 }
 628
 629 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 630 {
 631         if (list_empty(&ksym->lnode))
 632                 return;
 633
 634         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 635         list_del_rcu(&ksym->lnode);
 636 }
 637
 638 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 639 {
 640         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 641         __bpf_ksym_del(ksym);
 642         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 643 }
 644
 645 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
 646 {
 647         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
 648 }
 649
 650 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
 651 {
 652         return list_empty(&fp->aux->ksym.lnode) ||
 653                fp->aux->ksym.lnode.prev == LIST_POISON2;
 654 }
 655
 656 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
 657 {
 658         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
 659             !bpf_capable())
 660                 return;
 661
 662         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
 663         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
 664         fp->aux->ksym.prog = true;
 665
 666         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
 667 }
 668
 669 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
 670 {
 671         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
 672                 return;
 673
 674         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
 675 }
 676
 677 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
 678 {
 679         struct latch_tree_node *n;
 680
 681         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 682         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
 683 }
 684
 685 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
 686                                  unsigned long *off, char *sym)
 687 {
 688         struct bpf_ksym *ksym;
 689         char *ret = NULL;
 690
 691         rcu_read_lock();
 692         ksym = bpf_ksym_find(addr);
 693         if (ksym) {
 694                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
 695                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
 696
 697                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 698
 699                 ret = sym;
 700                 if (size)
 701                         *size = symbol_end - symbol_start;
 702                 if (off)
 703                         *off  = addr - symbol_start;
 704         }
 705         rcu_read_unlock();
 706
 707         return ret;
 708 }
 709
 710 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
 711 {
 712         bool ret;
 713
 714         rcu_read_lock();
 715         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
 716         rcu_read_unlock();
 717
 718         return ret;
 719 }
 720
 721 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
 722 {
 723         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
 724
 725         return ksym && ksym->prog ?
 726                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
 727                NULL;
 728 }
 729
 730 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
 731 {
 732         const struct exception_table_entry *e = NULL;
 733         struct bpf_prog *prog;
 734
 735         rcu_read_lock();
 736         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
 737         if (!prog)
 738                 goto out;
 739         if (!prog->aux->num_exentries)
 740                 goto out;
 741
 742         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
 743 out:
 744         rcu_read_unlock();
 745         return e;
 746 }
 747
 748 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
 749                     char *sym)
 750 {
 751         struct bpf_ksym *ksym;
 752         unsigned int it = 0;
 753         int ret = -ERANGE;
 754
 755         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
 756                 return ret;
 757
 758         rcu_read_lock();
 759         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
 760                 if (it++ != symnum)
 761                         continue;
 762
 763                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 764
 765                 *value = ksym->start;
 766                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
 767
 768                 ret = 0;
 769                 break;
 770         }
 771         rcu_read_unlock();
 772
 773         return ret;
 774 }
 775
 776 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
 777                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
 778 {
 779         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
 780         static const u32 poke_tab_max = 1024;
 781         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
 782         u32 size = slot + 1;
 783
 784         if (size > poke_tab_max)
 785                 return -ENOSPC;
 786         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
 787             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
 788                 return -EINVAL;
 789
 790         switch (poke->reason) {
 791         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
 792                 if (!poke->tail_call.map)
 793                         return -EINVAL;
 794                 break;
 795         default:
 796                 return -EINVAL;
 797         }
 798
 799         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
 800         if (!tab)
 801                 return -ENOMEM;
 802
 803         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
 804         prog->aux->size_poke_tab = size;
 805         prog->aux->poke_tab = tab;
 806
 807         return slot;
 808 }
 809
 810 /*
 811  * BPF program pack allocator.
 812  *
 813  * Most BPF programs are pretty small. Allocating a hole page for each
 814  * program is sometime a waste. Many small bpf program also adds pressure
 815  * to instruction TLB. To solve this issue, we introduce a BPF program pack
 816  * allocator. The prog_pack allocator uses HPAGE_PMD_SIZE page (2MB on x86)
 817  * to host BPF programs.
 818  */
 819 #define BPF_PROG_CHUNK_SHIFT    6
 820 #define BPF_PROG_CHUNK_SIZE     (1 << BPF_PROG_CHUNK_SHIFT)
 821 #define BPF_PROG_CHUNK_MASK     (~(BPF_PROG_CHUNK_SIZE - 1))
 822
 823 struct bpf_prog_pack {
 824         struct list_head list;
 825         void *ptr;
 826         unsigned long bitmap[];
 827 };
 828
 829 #define BPF_PROG_SIZE_TO_NBITS(size)    (round_up(size, BPF_PROG_CHUNK_SIZE) / BPF_PROG_CHUNK_SIZE)
 830
 831 static size_t bpf_prog_pack_size = -1;
 832 static size_t bpf_prog_pack_mask = -1;
 833
 834 static int bpf_prog_chunk_count(void)
 835 {
 836         WARN_ON_ONCE(bpf_prog_pack_size == -1);
 837         return bpf_prog_pack_size / BPF_PROG_CHUNK_SIZE;
 838 }
 839
 840 static DEFINE_MUTEX(pack_mutex);
 841 static LIST_HEAD(pack_list);
 842
 843 /* PMD_SIZE is not available in some special config, e.g. ARCH=arm with
 844  * CONFIG_MMU=n. Use PAGE_SIZE in these cases.
 845  */
 846 #ifdef PMD_SIZE
 847 #define BPF_HPAGE_SIZE PMD_SIZE
 848 #define BPF_HPAGE_MASK PMD_MASK
 849 #else
 850 #define BPF_HPAGE_SIZE PAGE_SIZE
 851 #define BPF_HPAGE_MASK PAGE_MASK
 852 #endif
 853
 854 static size_t select_bpf_prog_pack_size(void)
 855 {
 856         size_t size;
 857         void *ptr;
 858
 859         size = BPF_HPAGE_SIZE * num_online_nodes();
 860         ptr = module_alloc(size);
 861
 862         /* Test whether we can get huge pages. If not just use PAGE_SIZE
 863          * packs.
 864          */
 865         if (!ptr || !is_vm_area_hugepages(ptr)) {
 866                 size = PAGE_SIZE;
 867                 bpf_prog_pack_mask = PAGE_MASK;
 868         } else {
 869                 bpf_prog_pack_mask = BPF_HPAGE_MASK;
 870         }
 871
 872         vfree(ptr);
 873         return size;
 874 }
 875
 876 static struct bpf_prog_pack *alloc_new_pack(bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 877 {
 878         struct bpf_prog_pack *pack;
 879
 880         pack = kzalloc(struct_size(pack, bitmap, BITS_TO_LONGS(bpf_prog_chunk_count())),
 881                        GFP_KERNEL);
 882         if (!pack)
 883                 return NULL;
 884         pack->ptr = module_alloc(bpf_prog_pack_size);
 885         if (!pack->ptr) {
 886                 kfree(pack);
 887                 return NULL;
 888         }
 889         bpf_fill_ill_insns(pack->ptr, bpf_prog_pack_size);
 890         bitmap_zero(pack->bitmap, bpf_prog_pack_size / BPF_PROG_CHUNK_SIZE);
 891         list_add_tail(&pack->list, &pack_list);
 892
 893         set_vm_flush_reset_perms(pack->ptr);
 894         set_memory_ro((unsigned long)pack->ptr, bpf_prog_pack_size / PAGE_SIZE);
 895         set_memory_x((unsigned long)pack->ptr, bpf_prog_pack_size / PAGE_SIZE);
 896         return pack;
 897 }
 898
 899 static void *bpf_prog_pack_alloc(u32 size, bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 900 {
 901         unsigned int nbits = BPF_PROG_SIZE_TO_NBITS(size);
 902         struct bpf_prog_pack *pack;
 903         unsigned long pos;
 904         void *ptr = NULL;
 905
 906         mutex_lock(&pack_mutex);
 907         if (bpf_prog_pack_size == -1)
 908                 bpf_prog_pack_size = select_bpf_prog_pack_size();
 909
 910         if (size > bpf_prog_pack_size) {
 911                 size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 912                 ptr = module_alloc(size);
 913                 if (ptr) {
 914                         bpf_fill_ill_insns(ptr, size);
 915                         set_vm_flush_reset_perms(ptr);
 916                         set_memory_ro((unsigned long)ptr, size / PAGE_SIZE);
 917                         set_memory_x((unsigned long)ptr, size / PAGE_SIZE);
 918                 }
 919                 goto out;
 920         }
 921         list_for_each_entry(pack, &pack_list, list) {
 922                 pos = bitmap_find_next_zero_area(pack->bitmap, bpf_prog_chunk_count(), 0,
 923                                                  nbits, 0);
 924                 if (pos < bpf_prog_chunk_count())
 925                         goto found_free_area;
 926         }
 927
 928         pack = alloc_new_pack(bpf_fill_ill_insns);
 929         if (!pack)
 930                 goto out;
 931
 932         pos = 0;
 933
 934 found_free_area:
 935         bitmap_set(pack->bitmap, pos, nbits);
 936         ptr = (void *)(pack->ptr) + (pos << BPF_PROG_CHUNK_SHIFT);
 937
 938 out:
 939         mutex_unlock(&pack_mutex);
 940         return ptr;
 941 }
 942
 943 static void bpf_prog_pack_free(struct bpf_binary_header *hdr)
 944 {
 945         struct bpf_prog_pack *pack = NULL, *tmp;
 946         unsigned int nbits;
 947         unsigned long pos;
 948         void *pack_ptr;
 949
 950         mutex_lock(&pack_mutex);
 951         if (hdr->size > bpf_prog_pack_size) {
 952                 module_memfree(hdr);
 953                 goto out;
 954         }
 955
 956         pack_ptr = (void *)((unsigned long)hdr & bpf_prog_pack_mask);
 957
 958         list_for_each_entry(tmp, &pack_list, list) {
 959                 if (tmp->ptr == pack_ptr) {
 960                         pack = tmp;
 961                         break;
 962                 }
 963         }
 964
 965         if (WARN_ONCE(!pack, "bpf_prog_pack bug\n"))
 966                 goto out;
 967
 968         nbits = BPF_PROG_SIZE_TO_NBITS(hdr->size);
 969         pos = ((unsigned long)hdr - (unsigned long)pack_ptr) >> BPF_PROG_CHUNK_SHIFT;
 970
 971         WARN_ONCE(bpf_arch_text_invalidate(hdr, hdr->size),
 972                   "bpf_prog_pack bug: missing bpf_arch_text_invalidate?\n");
 973
 974         bitmap_clear(pack->bitmap, pos, nbits);
 975         if (bitmap_find_next_zero_area(pack->bitmap, bpf_prog_chunk_count(), 0,
 976                                        bpf_prog_chunk_count(), 0) == 0) {
 977                 list_del(&pack->list);
 978                 module_memfree(pack->ptr);
 979                 kfree(pack);
 980         }
 981 out:
 982         mutex_unlock(&pack_mutex);
 983 }
 984
 985 static atomic_long_t bpf_jit_current;
 986
 987 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
 988  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
 989  * below apply.
 990  */
 991 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
 992 {
 993 #if defined(MODULES_VADDR)
 994         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
 995 #else
 996         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
 997 #endif
 998 }
 999
1000 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
1001 {
1002         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
1003         bpf_jit_limit_max = bpf_jit_alloc_exec_limit();
1004         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_limit_max >> 2,
1005                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
1006         return 0;
1007 }
1008 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
1009
1010 int bpf_jit_charge_modmem(u32 size)
1011 {
1012         if (atomic_long_add_return(size, &bpf_jit_current) > bpf_jit_limit) {
1013                 if (!bpf_capable()) {
1014                         atomic_long_sub(size, &bpf_jit_current);
1015                         return -EPERM;
1016                 }
1017         }
1018
1019         return 0;
1020 }
1021
1022 void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 size)
1023 {
1024         atomic_long_sub(size, &bpf_jit_current);
1025 }
1026
1027 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
1028 {
1029         return module_alloc(size);
1030 }
1031
1032 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
1033 {
1034         module_memfree(addr);
1035 }
1036
1037 struct bpf_binary_header *
1038 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
1039                      unsigned int alignment,
1040                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
1041 {
1042         struct bpf_binary_header *hdr;
1043         u32 size, hole, start;
1044
1045         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
1046                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
1047
1048         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
1049          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
1050          * random section of illegal instructions.
1051          */
1052         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
1053
1054         if (bpf_jit_charge_modmem(size))
1055                 return NULL;
1056         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
1057         if (!hdr) {
1058                 bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1059                 return NULL;
1060         }
1061
1062         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
1063         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
1064
1065         hdr->size = size;
1066         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
1067                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
1068         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
1069
1070         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
1071         *image_ptr = &hdr->image[start];
1072
1073         return hdr;
1074 }
1075
1076 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
1077 {
1078         u32 size = hdr->size;
1079
1080         bpf_jit_free_exec(hdr);
1081         bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1082 }
1083
1084 /* Allocate jit binary from bpf_prog_pack allocator.
1085  * Since the allocated memory is RO+X, the JIT engine cannot write directly
1086  * to the memory. To solve this problem, a RW buffer is also allocated at
1087  * as the same time. The JIT engine should calculate offsets based on the
1088  * RO memory address, but write JITed program to the RW buffer. Once the
1089  * JIT engine finishes, it calls bpf_jit_binary_pack_finalize, which copies
1090  * the JITed program to the RO memory.
1091  */
1092 struct bpf_binary_header *
1093 bpf_jit_binary_pack_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
1094                           unsigned int alignment,
1095                           struct bpf_binary_header **rw_header,
1096                           u8 **rw_image,
1097                           bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
1098 {
1099         struct bpf_binary_header *ro_header;
1100         u32 size, hole, start;
1101
1102         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
1103                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
1104
1105         /* add 16 bytes for a random section of illegal instructions */
1106         size = round_up(proglen + sizeof(*ro_header) + 16, BPF_PROG_CHUNK_SIZE);
1107
1108         if (bpf_jit_charge_modmem(size))
1109                 return NULL;
1110         ro_header = bpf_prog_pack_alloc(size, bpf_fill_ill_insns);
1111         if (!ro_header) {
1112                 bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1113                 return NULL;
1114         }
1115
1116         *rw_header = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
1117         if (!*rw_header) {
1118                 bpf_arch_text_copy(&ro_header->size, &size, sizeof(size));
1119                 bpf_prog_pack_free(ro_header);
1120                 bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1121                 return NULL;
1122         }
1123
1124         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
1125         bpf_fill_ill_insns(*rw_header, size);
1126         (*rw_header)->size = size;
1127
1128         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*ro_header)),
1129                      BPF_PROG_CHUNK_SIZE - sizeof(*ro_header));
1130         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
1131
1132         *image_ptr = &ro_header->image[start];
1133         *rw_image = &(*rw_header)->image[start];
1134
1135         return ro_header;
1136 }
1137
1138 /* Copy JITed text from rw_header to its final location, the ro_header. */
1139 int bpf_jit_binary_pack_finalize(struct bpf_prog *prog,
1140                                  struct bpf_binary_header *ro_header,
1141                                  struct bpf_binary_header *rw_header)
1142 {
1143         void *ptr;
1144
1145         ptr = bpf_arch_text_copy(ro_header, rw_header, rw_header->size);
1146
1147         kvfree(rw_header);
1148
1149         if (IS_ERR(ptr)) {
1150                 bpf_prog_pack_free(ro_header);
1151                 return PTR_ERR(ptr);
1152         }
1153         prog->aux->use_bpf_prog_pack = true;
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /* bpf_jit_binary_pack_free is called in two different scenarios:
1158  *   1) when the program is freed after;
1159  *   2) when the JIT engine fails (before bpf_jit_binary_pack_finalize).
1160  * For case 2), we need to free both the RO memory and the RW buffer.
1161  *
1162  * bpf_jit_binary_pack_free requires proper ro_header->size. However,
1163  * bpf_jit_binary_pack_alloc does not set it. Therefore, ro_header->size
1164  * must be set with either bpf_jit_binary_pack_finalize (normal path) or
1165  * bpf_arch_text_copy (when jit fails).
1166  */
1167 void bpf_jit_binary_pack_free(struct bpf_binary_header *ro_header,
1168                               struct bpf_binary_header *rw_header)
1169 {
1170         u32 size = ro_header->size;
1171
1172         bpf_prog_pack_free(ro_header);
1173         kvfree(rw_header);
1174         bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1175 }
1176
1177 static inline struct bpf_binary_header *
1178 bpf_jit_binary_hdr(const struct bpf_prog *fp)
1179 {
1180         unsigned long real_start = (unsigned long)fp->bpf_func;
1181         unsigned long addr;
1182
1183         if (fp->aux->use_bpf_prog_pack)
1184                 addr = real_start & BPF_PROG_CHUNK_MASK;
1185         else
1186                 addr = real_start & PAGE_MASK;
1187
1188         return (void *)addr;
1189 }
1190
1191 /* This symbol is only overridden by archs that have different
1192  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
1193  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
1194  */
1195 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
1196 {
1197         if (fp->jited) {
1198                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
1199
1200                 if (fp->aux->use_bpf_prog_pack)
1201                         bpf_jit_binary_pack_free(hdr, NULL /* rw_buffer */);
1202                 else
1203                         bpf_jit_binary_free(hdr);
1204
1205                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
1206         }
1207
1208         bpf_prog_unlock_free(fp);
1209 }
1210
1211 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
1212                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
1213                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
1214 {
1215         s16 off = insn->off;
1216         s32 imm = insn->imm;
1217         u8 *addr;
1218
1219         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
1220         if (!*func_addr_fixed) {
1221                 /* Place-holder address till the last pass has collected
1222                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
1223                  * can pick them up from prog->aux.
1224                  */
1225                 if (!extra_pass)
1226                         addr = NULL;
1227                 else if (prog->aux->func &&
1228                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
1229                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
1230                 else
1231                         return -EINVAL;
1232         } else {
1233                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
1234                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
1235                  * and the helper with imm relative to it are both in core
1236                  * kernel.
1237                  */
1238                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
1239         }
1240
1241         *func_addr = (unsigned long)addr;
1242         return 0;
1243 }
1244
1245 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
1246                               const struct bpf_insn *aux,
1247                               struct bpf_insn *to_buff,
1248                               bool emit_zext)
1249 {
1250         struct bpf_insn *to = to_buff;
1251         u32 imm_rnd = get_random_int();
1252         s16 off;
1253
1254         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
1255         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
1256
1257         /* Constraints on AX register:
1258          *
1259          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
1260          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
1261          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
1262          * the executed instruction, but not across several instructions.
1263          * There are a few exceptions however which are further detailed
1264          * below.
1265          *
1266          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
1267          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
1268          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
1269          *
1270          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
1271          * register for rewrites as long as they do not interfere with
1272          * the above cases!
1273          */
1274         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
1275                 goto out;
1276
1277         if (from->imm == 0 &&
1278             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
1279              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
1280                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
1281                 goto out;
1282         }
1283
1284         switch (from->code) {
1285         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
1286         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
1287         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1288         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
1289         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1290         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1291         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1292         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1293         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1294                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1295                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1296                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1297                 break;
1298
1299         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1300         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1301         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1302         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1303         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1304         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1305         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1306         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1307         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1308                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1309                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1310                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1311                 break;
1312
1313         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1314         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1315         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1316         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1317         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1318         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1319         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1320         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1321         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1322         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1323         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1324                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1325                 off = from->off;
1326                 if (off < 0)
1327                         off -= 2;
1328                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1329                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1330                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1331                 break;
1332
1333         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1334         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1335         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1336         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1337         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1338         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1339         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1340         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1341         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1342         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1343         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1344                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1345                 off = from->off;
1346                 if (off < 0)
1347                         off -= 2;
1348                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1349                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1350                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1351                                       off);
1352                 break;
1353
1354         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1355                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1356                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1357                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1358                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1359                 break;
1360         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1361                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1362                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1363                 if (emit_zext)
1364                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1365                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1366                 break;
1367
1368         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1369         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1370         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1371         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1372                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1373                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1374                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1375                 break;
1376         }
1377 out:
1378         return to - to_buff;
1379 }
1380
1381 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1382                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1383 {
1384         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1385         struct bpf_prog *fp;
1386
1387         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1388         if (fp != NULL) {
1389                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1390                  * when promoting the clone to the real program,
1391                  * this still needs to be adapted.
1392                  */
1393                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1394         }
1395
1396         return fp;
1397 }
1398
1399 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1400 {
1401         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1402          * it from this path! It will be freed eventually by the
1403          * other program on release.
1404          *
1405          * At this point, we don't need a deferred release since
1406          * clone is guaranteed to not be locked.
1407          */
1408         fp->aux = NULL;
1409         fp->stats = NULL;
1410         fp->active = NULL;
1411         __bpf_prog_free(fp);
1412 }
1413
1414 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1415 {
1416         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1417          * know whether fp here is the clone or the original.
1418          */
1419         fp->aux->prog = fp;
1420         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1421 }
1422
1423 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1424 {
1425         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1426         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1427         int insn_delta, insn_cnt;
1428         struct bpf_insn *insn;
1429         int i, rewritten;
1430
1431         if (!prog->blinding_requested || prog->blinded)
1432                 return prog;
1433
1434         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1435         if (!clone)
1436                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1437
1438         insn_cnt = clone->len;
1439         insn = clone->insnsi;
1440
1441         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1442                 if (bpf_pseudo_func(insn)) {
1443                         /* ld_imm64 with an address of bpf subprog is not
1444                          * a user controlled constant. Don't randomize it,
1445                          * since it will conflict with jit_subprogs() logic.
1446                          */
1447                         insn++;
1448                         i++;
1449                         continue;
1450                 }
1451
1452                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1453                  * so that we can still access the first part in the
1454                  * second blinding run.
1455                  */
1456                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1457                     insn[1].code == 0)
1458                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1459
1460                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1461                                                 clone->aux->verifier_zext);
1462                 if (!rewritten)
1463                         continue;
1464
1465                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1466                 if (IS_ERR(tmp)) {
1467                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1468                          * realloc from the original one, so we need to
1469                          * fix it up here on error.
1470                          */
1471                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1472                         return tmp;
1473                 }
1474
1475                 clone = tmp;
1476                 insn_delta = rewritten - 1;
1477
1478                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1479                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1480                 insn_cnt += insn_delta;
1481                 i        += insn_delta;
1482         }
1483
1484         clone->blinded = 1;
1485         return clone;
1486 }
1487 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1488
1489 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1490  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1491  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1492  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1493  * must not change.
1494  */
1495 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1496 {
1497         return 0;
1498 }
1499 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1500
1501 /* All UAPI available opcodes. */
1502 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1503         /* 32 bit ALU operations. */            \
1504         /*   Register based. */                 \
1505         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1506         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1507         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1508         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1509         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1510         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1511         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1512         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1513         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1514         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1515         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1516         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1517         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1518         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1519         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1520         /*   Immediate based. */                \
1521         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1522         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1523         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1524         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1525         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1526         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1527         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1528         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1529         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1530         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1531         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1532         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1533         /* 64 bit ALU operations. */            \
1534         /*   Register based. */                 \
1535         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1536         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1537         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1538         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1539         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1540         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1541         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1542         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1543         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1544         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1545         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1546         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1547         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1548         /*   Immediate based. */                \
1549         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1550         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1551         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1552         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1553         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1554         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1555         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1556         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1557         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1558         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1559         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1560         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1561         /* Call instruction. */                 \
1562         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1563         /* Exit instruction. */                 \
1564         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1565         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1566         /*   Register based. */                 \
1567         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1568         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1569         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1570         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1571         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1572         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1573         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1574         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1575         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1576         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1577         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1578         /*   Immediate based. */                \
1579         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1580         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1581         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1582         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1583         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1584         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1585         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1586         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1587         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1588         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1589         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1590         /* Jump instructions. */                \
1591         /*   Register based. */                 \
1592         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1593         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1594         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1595         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1596         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1597         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1598         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1599         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1600         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1601         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1602         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1603         /*   Immediate based. */                \
1604         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1605         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1606         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1607         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1608         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1609         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1610         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1611         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1612         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1613         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1614         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1615         INSN_2(JMP, JA),                        \
1616         /* Store instructions. */               \
1617         /*   Register based. */                 \
1618         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1619         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1620         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1621         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1622         INSN_3(STX, ATOMIC, W),                 \
1623         INSN_3(STX, ATOMIC, DW),                \
1624         /*   Immediate based. */                \
1625         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1626         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1627         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1628         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1629         /* Load instructions. */                \
1630         /*   Register based. */                 \
1631         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1632         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1633         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1634         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1635         /*   Immediate based. */                \
1636         INSN_3(LD, IMM, DW)
1637
1638 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1639 {
1640 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1641 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1642         static const bool public_insntable[256] = {
1643                 [0 ... 255] = false,
1644                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1645                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1646                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1647                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1648                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1649                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1650                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1651                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1652                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1653         };
1654 #undef BPF_INSN_3_TBL
1655 #undef BPF_INSN_2_TBL
1656         return public_insntable[code];
1657 }
1658
1659 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1660 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1661 {
1662         memset(dst, 0, size);
1663         return -EFAULT;
1664 }
1665
1666 /**
1667  *      ___bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1668  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1669  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1670  *
1671  * Decode and execute eBPF instructions.
1672  *
1673  * Return: whatever value is in %BPF_R0 at program exit
1674  */
1675 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn)
1676 {
1677 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1678 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1679         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1680                 [0 ... 255] = &&default_label,
1681                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1682                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1683                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1684                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1685                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1686                 [BPF_ST  | BPF_NOSPEC] = &&ST_NOSPEC,
1687                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1688                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1689                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1690                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1691         };
1692 #undef BPF_INSN_3_LBL
1693 #undef BPF_INSN_2_LBL
1694         u32 tail_call_cnt = 0;
1695
1696 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1697 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1698
1699 select_insn:
1700         goto *jumptable[insn->code];
1701
1702         /* Explicitly mask the register-based shift amounts with 63 or 31
1703          * to avoid undefined behavior. Normally this won't affect the
1704          * generated code, for example, in case of native 64 bit archs such
1705          * as x86-64 or arm64, the compiler is optimizing the AND away for
1706          * the interpreter. In case of JITs, each of the JIT backends compiles
1707          * the BPF shift operations to machine instructions which produce
1708          * implementation-defined results in such a case; the resulting
1709          * contents of the register may be arbitrary, but program behaviour
1710          * as a whole remains defined. In other words, in case of JIT backends,
1711          * the AND must /not/ be added to the emitted LSH/RSH/ARSH translation.
1712          */
1713         /* ALU (shifts) */
1714 #define SHT(OPCODE, OP)                                 \
1715         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1716                 DST = DST OP (SRC & 63);                \
1717                 CONT;                                   \
1718         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1719                 DST = (u32) DST OP ((u32) SRC & 31);    \
1720                 CONT;                                   \
1721         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1722                 DST = DST OP IMM;                       \
1723                 CONT;                                   \
1724         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1725                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1726                 CONT;
1727         /* ALU (rest) */
1728 #define ALU(OPCODE, OP)                                 \
1729         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1730                 DST = DST OP SRC;                       \
1731                 CONT;                                   \
1732         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1733                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;           \
1734                 CONT;                                   \
1735         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1736                 DST = DST OP IMM;                       \
1737                 CONT;                                   \
1738         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1739                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1740                 CONT;
1741         ALU(ADD,  +)
1742         ALU(SUB,  -)
1743         ALU(AND,  &)
1744         ALU(OR,   |)
1745         ALU(XOR,  ^)
1746         ALU(MUL,  *)
1747         SHT(LSH, <<)
1748         SHT(RSH, >>)
1749 #undef SHT
1750 #undef ALU
1751         ALU_NEG:
1752                 DST = (u32) -DST;
1753                 CONT;
1754         ALU64_NEG:
1755                 DST = -DST;
1756                 CONT;
1757         ALU_MOV_X:
1758                 DST = (u32) SRC;
1759                 CONT;
1760         ALU_MOV_K:
1761                 DST = (u32) IMM;
1762                 CONT;
1763         ALU64_MOV_X:
1764                 DST = SRC;
1765                 CONT;
1766         ALU64_MOV_K:
1767                 DST = IMM;
1768                 CONT;
1769         LD_IMM_DW:
1770                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1771                 insn++;
1772                 CONT;
1773         ALU_ARSH_X:
1774                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> (SRC & 31));
1775                 CONT;
1776         ALU_ARSH_K:
1777                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1778                 CONT;
1779         ALU64_ARSH_X:
1780                 (*(s64 *) &DST) >>= (SRC & 63);
1781                 CONT;
1782         ALU64_ARSH_K:
1783                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1784                 CONT;
1785         ALU64_MOD_X:
1786                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1787                 DST = AX;
1788                 CONT;
1789         ALU_MOD_X:
1790                 AX = (u32) DST;
1791                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1792                 CONT;
1793         ALU64_MOD_K:
1794                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1795                 DST = AX;
1796                 CONT;
1797         ALU_MOD_K:
1798                 AX = (u32) DST;
1799                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1800                 CONT;
1801         ALU64_DIV_X:
1802                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1803                 CONT;
1804         ALU_DIV_X:
1805                 AX = (u32) DST;
1806                 do_div(AX, (u32) SRC);
1807                 DST = (u32) AX;
1808                 CONT;
1809         ALU64_DIV_K:
1810                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1811                 CONT;
1812         ALU_DIV_K:
1813                 AX = (u32) DST;
1814                 do_div(AX, (u32) IMM);
1815                 DST = (u32) AX;
1816                 CONT;
1817         ALU_END_TO_BE:
1818                 switch (IMM) {
1819                 case 16:
1820                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1821                         break;
1822                 case 32:
1823                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1824                         break;
1825                 case 64:
1826                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1827                         break;
1828                 }
1829                 CONT;
1830         ALU_END_TO_LE:
1831                 switch (IMM) {
1832                 case 16:
1833                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1834                         break;
1835                 case 32:
1836                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1837                         break;
1838                 case 64:
1839                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1840                         break;
1841                 }
1842                 CONT;
1843
1844         /* CALL */
1845         JMP_CALL:
1846                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1847                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1848                  * into BPF_R0.
1849                  */
1850                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1851                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1852                 CONT;
1853
1854         JMP_CALL_ARGS:
1855                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1856                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1857                                                             BPF_R5,
1858                                                             insn + insn->off + 1);
1859                 CONT;
1860
1861         JMP_TAIL_CALL: {
1862                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1863                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1864                 struct bpf_prog *prog;
1865                 u32 index = BPF_R3;
1866
1867                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1868                         goto out;
1869
1870                 if (unlikely(tail_call_cnt >= MAX_TAIL_CALL_CNT))
1871                         goto out;
1872
1873                 tail_call_cnt++;
1874
1875                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1876                 if (!prog)
1877                         goto out;
1878
1879                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1880                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1881                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1882                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1883                  */
1884                 insn = prog->insnsi;
1885                 goto select_insn;
1886 out:
1887                 CONT;
1888         }
1889         JMP_JA:
1890                 insn += insn->off;
1891                 CONT;
1892         JMP_EXIT:
1893                 return BPF_R0;
1894         /* JMP */
1895 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1896         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1897                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1898                         insn += insn->off;                      \
1899                         CONT_JMP;                               \
1900                 }                                               \
1901                 CONT;                                           \
1902         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1903                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1904                         insn += insn->off;                      \
1905                         CONT_JMP;                               \
1906                 }                                               \
1907                 CONT;                                           \
1908         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1909                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1910                         insn += insn->off;                      \
1911                         CONT_JMP;                               \
1912                 }                                               \
1913                 CONT;                                           \
1914         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1915                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1916                         insn += insn->off;                      \
1917                         CONT_JMP;                               \
1918                 }                                               \
1919                 CONT;
1920         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1921         COND_JMP(u, JNE, !=)
1922         COND_JMP(u, JGT, >)
1923         COND_JMP(u, JLT, <)
1924         COND_JMP(u, JGE, >=)
1925         COND_JMP(u, JLE, <=)
1926         COND_JMP(u, JSET, &)
1927         COND_JMP(s, JSGT, >)
1928         COND_JMP(s, JSLT, <)
1929         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1930         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1931 #undef COND_JMP
1932         /* ST, STX and LDX*/
1933         ST_NOSPEC:
1934                 /* Speculation barrier for mitigating Speculative Store Bypass.
1935                  * In case of arm64, we rely on the firmware mitigation as
1936                  * controlled via the ssbd kernel parameter. Whenever the
1937                  * mitigation is enabled, it works for all of the kernel code
1938                  * with no need to provide any additional instructions here.
1939                  * In case of x86, we use 'lfence' insn for mitigation. We
1940                  * reuse preexisting logic from Spectre v1 mitigation that
1941                  * happens to produce the required code on x86 for v4 as well.
1942                  */
1943 #ifdef CONFIG_X86
1944                 barrier_nospec();
1945 #endif
1946                 CONT;
1947 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1948         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1949                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1950                 CONT;                                                   \
1951         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1952                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1953                 CONT;                                                   \
1954         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1955                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1956                 CONT;                                                   \
1957         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                         \
1958                 bpf_probe_read_kernel(&DST, sizeof(SIZE),               \
1959                                       (const void *)(long) (SRC + insn->off));  \
1960                 DST = *((SIZE *)&DST);                                  \
1961                 CONT;
1962
1963         LDST(B,   u8)
1964         LDST(H,  u16)
1965         LDST(W,  u32)
1966         LDST(DW, u64)
1967 #undef LDST
1968
1969 #define ATOMIC_ALU_OP(BOP, KOP)                                         \
1970                 case BOP:                                               \
1971                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1972                                 atomic_##KOP((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long) \
1973                                              (DST + insn->off));        \
1974                         else                                            \
1975                                 atomic64_##KOP((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long) \
1976                                                (DST + insn->off));      \
1977                         break;                                          \
1978                 case BOP | BPF_FETCH:                                   \
1979                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1980                                 SRC = (u32) atomic_fetch_##KOP(         \
1981                                         (u32) SRC,                      \
1982                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1983                         else                                            \
1984                                 SRC = (u64) atomic64_fetch_##KOP(       \
1985                                         (u64) SRC,                      \
1986                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1987                         break;
1988
1989         STX_ATOMIC_DW:
1990         STX_ATOMIC_W:
1991                 switch (IMM) {
1992                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_ADD, add)
1993                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_AND, and)
1994                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_OR, or)
1995                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_XOR, xor)
1996 #undef ATOMIC_ALU_OP
1997
1998                 case BPF_XCHG:
1999                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
2000                                 SRC = (u32) atomic_xchg(
2001                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
2002                                         (u32) SRC);
2003                         else
2004                                 SRC = (u64) atomic64_xchg(
2005                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
2006                                         (u64) SRC);
2007                         break;
2008                 case BPF_CMPXCHG:
2009                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
2010                                 BPF_R0 = (u32) atomic_cmpxchg(
2011                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
2012                                         (u32) BPF_R0, (u32) SRC);
2013                         else
2014                                 BPF_R0 = (u64) atomic64_cmpxchg(
2015                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
2016                                         (u64) BPF_R0, (u64) SRC);
2017                         break;
2018
2019                 default:
2020                         goto default_label;
2021                 }
2022                 CONT;
2023
2024         default_label:
2025                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
2026                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
2027                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
2028                  *
2029                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
2030                  */
2031                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x (imm: 0x%x)\n",
2032                         insn->code, insn->imm);
2033                 BUG_ON(1);
2034                 return 0;
2035 }
2036
2037 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
2038 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
2039 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
2040 { \
2041         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
2042         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
2043 \
2044         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
2045         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
2046         return ___bpf_prog_run(regs, insn); \
2047 }
2048
2049 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
2050 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
2051 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
2052                                       const struct bpf_insn *insn) \
2053 { \
2054         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
2055         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
2056 \
2057         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
2058         BPF_R1 = r1; \
2059         BPF_R2 = r2; \
2060         BPF_R3 = r3; \
2061         BPF_R4 = r4; \
2062         BPF_R5 = r5; \
2063         return ___bpf_prog_run(regs, insn); \
2064 }
2065
2066 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
2067 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
2068 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
2069 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
2070 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
2071 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
2072
2073 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
2074 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
2075 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
2076
2077 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
2078 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
2079 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
2080
2081 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
2082
2083 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
2084                                       const struct bpf_insn *insn) = {
2085 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
2086 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
2087 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
2088 };
2089 #undef PROG_NAME_LIST
2090 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
2091 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
2092                                   const struct bpf_insn *insn) = {
2093 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
2094 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
2095 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
2096 };
2097 #undef PROG_NAME_LIST
2098
2099 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
2100 {
2101         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
2102         insn->off = (s16) insn->imm;
2103         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
2104                 __bpf_call_base_args;
2105         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
2106 }
2107
2108 #else
2109 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
2110                                          const struct bpf_insn *insn)
2111 {
2112         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
2113          * is not working properly, so warn about it!
2114          */
2115         WARN_ON_ONCE(1);
2116         return 0;
2117 }
2118 #endif
2119
2120 bool bpf_prog_map_compatible(struct bpf_map *map,
2121                              const struct bpf_prog *fp)
2122 {
2123         bool ret;
2124
2125         if (fp->kprobe_override)
2126                 return false;
2127
2128         spin_lock(&map->owner.lock);
2129         if (!map->owner.type) {
2130                 /* There's no owner yet where we could check for
2131                  * compatibility.
2132                  */
2133                 map->owner.type  = fp->type;
2134                 map->owner.jited = fp->jited;
2135                 map->owner.xdp_has_frags = fp->aux->xdp_has_frags;
2136                 ret = true;
2137         } else {
2138                 ret = map->owner.type  == fp->type &&
2139                       map->owner.jited == fp->jited &&
2140                       map->owner.xdp_has_frags == fp->aux->xdp_has_frags;
2141         }
2142         spin_unlock(&map->owner.lock);
2143
2144         return ret;
2145 }
2146
2147 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
2148 {
2149         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2150         int i, ret = 0;
2151
2152         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
2153         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
2154                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
2155
2156                 if (!map_type_contains_progs(map))
2157                         continue;
2158
2159                 if (!bpf_prog_map_compatible(map, fp)) {
2160                         ret = -EINVAL;
2161                         goto out;
2162                 }
2163         }
2164
2165 out:
2166         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
2167         return ret;
2168 }
2169
2170 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
2171 {
2172 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
2173         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
2174
2175         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
2176 #else
2177         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
2178 #endif
2179 }
2180
2181 /**
2182  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
2183  *      @fp: bpf_prog populated with BPF program
2184  *      @err: pointer to error variable
2185  *
2186  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
2187  * The BPF program will be executed via bpf_prog_run() function.
2188  *
2189  * Return: the &fp argument along with &err set to 0 for success or
2190  * a negative errno code on failure
2191  */
2192 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
2193 {
2194         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
2195          * work with regards to JITing, etc.
2196          */
2197         bool jit_needed = false;
2198
2199         if (fp->bpf_func)
2200                 goto finalize;
2201
2202         if (IS_ENABLED(CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON) ||
2203             bpf_prog_has_kfunc_call(fp))
2204                 jit_needed = true;
2205
2206         bpf_prog_select_func(fp);
2207
2208         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
2209          * blinding is active. However, in case of error during
2210          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
2211          * valid program, which in this case would simply not
2212          * be JITed, but falls back to the interpreter.
2213          */
2214         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
2215                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
2216                 if (*err)
2217                         return fp;
2218
2219                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
2220                 bpf_prog_jit_attempt_done(fp);
2221                 if (!fp->jited && jit_needed) {
2222                         *err = -ENOTSUPP;
2223                         return fp;
2224                 }
2225         } else {
2226                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
2227                 if (*err)
2228                         return fp;
2229         }
2230
2231 finalize:
2232         bpf_prog_lock_ro(fp);
2233
2234         /* The tail call compatibility check can only be done at
2235          * this late stage as we need to determine, if we deal
2236          * with JITed or non JITed program concatenations and not
2237          * all eBPF JITs might immediately support all features.
2238          */
2239         *err = bpf_check_tail_call(fp);
2240
2241         return fp;
2242 }
2243 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
2244
2245 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
2246                                     const struct bpf_insn *insn)
2247 {
2248         return 1;
2249 }
2250
2251 static struct bpf_prog_dummy {
2252         struct bpf_prog prog;
2253 } dummy_bpf_prog = {
2254         .prog = {
2255                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
2256         },
2257 };
2258
2259 struct bpf_empty_prog_array bpf_empty_prog_array = {
2260         .null_prog = NULL,
2261 };
2262 EXPORT_SYMBOL(bpf_empty_prog_array);
2263
2264 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
2265 {
2266         if (prog_cnt)
2267                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
2268                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
2269                                (prog_cnt + 1),
2270                                flags);
2271
2272         return &bpf_empty_prog_array.hdr;
2273 }
2274
2275 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
2276 {
2277         if (!progs || progs == &bpf_empty_prog_array.hdr)
2278                 return;
2279         kfree_rcu(progs, rcu);
2280 }
2281
2282 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
2283 {
2284         struct bpf_prog_array_item *item;
2285         u32 cnt = 0;
2286
2287         for (item = array->items; item->prog; item++)
2288                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2289                         cnt++;
2290         return cnt;
2291 }
2292
2293 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
2294 {
2295         struct bpf_prog_array_item *item;
2296
2297         for (item = array->items; item->prog; item++)
2298                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2299                         return false;
2300         return true;
2301 }
2302
2303 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
2304                                      u32 *prog_ids,
2305                                      u32 request_cnt)
2306 {
2307         struct bpf_prog_array_item *item;
2308         int i = 0;
2309
2310         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2311                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2312                         continue;
2313                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
2314                 if (++i == request_cnt) {
2315                         item++;
2316                         break;
2317                 }
2318         }
2319
2320         return !!(item->prog);
2321 }
2322
2323 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
2324                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
2325 {
2326         unsigned long err = 0;
2327         bool nospc;
2328         u32 *ids;
2329
2330         /* users of this function are doing:
2331          * cnt = bpf_prog_array_length();
2332          * if (cnt > 0)
2333          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
2334          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
2335          */
2336         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
2337         if (!ids)
2338                 return -ENOMEM;
2339         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
2340         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
2341         kfree(ids);
2342         if (err)
2343                 return -EFAULT;
2344         if (nospc)
2345                 return -ENOSPC;
2346         return 0;
2347 }
2348
2349 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
2350                                 struct bpf_prog *old_prog)
2351 {
2352         struct bpf_prog_array_item *item;
2353
2354         for (item = array->items; item->prog; item++)
2355                 if (item->prog == old_prog) {
2356                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
2357                         break;
2358                 }
2359 }
2360
2361 /**
2362  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
2363  *                                   index into the program array with
2364  *                                   a dummy no-op program.
2365  * @array: a bpf_prog_array
2366  * @index: the index of the program to replace
2367  *
2368  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2369  * the position of the program to replace.
2370  *
2371  * Return:
2372  * * 0          - Success
2373  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2374  * * -ENOENT    - Index out of range
2375  */
2376 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
2377 {
2378         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
2379 }
2380
2381 /**
2382  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
2383  *                              into the program array.
2384  * @array: a bpf_prog_array
2385  * @index: the index of the program to update
2386  * @prog: the program to insert into the array
2387  *
2388  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2389  * the position of the program to update.
2390  *
2391  * Return:
2392  * * 0          - Success
2393  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2394  * * -ENOENT    - Index out of range
2395  */
2396 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
2397                              struct bpf_prog *prog)
2398 {
2399         struct bpf_prog_array_item *item;
2400
2401         if (unlikely(index < 0))
2402                 return -EINVAL;
2403
2404         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2405                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2406                         continue;
2407                 if (!index) {
2408                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2409                         return 0;
2410                 }
2411                 index--;
2412         }
2413         return -ENOENT;
2414 }
2415
2416 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2417                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2418                         struct bpf_prog *include_prog,
2419                         u64 bpf_cookie,
2420                         struct bpf_prog_array **new_array)
2421 {
2422         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2423         struct bpf_prog_array_item *existing, *new;
2424         struct bpf_prog_array *array;
2425         bool found_exclude = false;
2426
2427         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2428          * the new array.
2429          */
2430         if (old_array) {
2431                 existing = old_array->items;
2432                 for (; existing->prog; existing++) {
2433                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2434                                 found_exclude = true;
2435                                 continue;
2436                         }
2437                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2438                                 carry_prog_cnt++;
2439                         if (existing->prog == include_prog)
2440                                 return -EEXIST;
2441                 }
2442         }
2443
2444         if (exclude_prog && !found_exclude)
2445                 return -ENOENT;
2446
2447         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2448         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2449         if (include_prog)
2450                 new_prog_cnt += 1;
2451
2452         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2453         if (!new_prog_cnt) {
2454                 *new_array = NULL;
2455                 return 0;
2456         }
2457
2458         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2459         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2460         if (!array)
2461                 return -ENOMEM;
2462         new = array->items;
2463
2464         /* Fill in the new prog array */
2465         if (carry_prog_cnt) {
2466                 existing = old_array->items;
2467                 for (; existing->prog; existing++) {
2468                         if (existing->prog == exclude_prog ||
2469                             existing->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2470                                 continue;
2471
2472                         new->prog = existing->prog;
2473                         new->bpf_cookie = existing->bpf_cookie;
2474                         new++;
2475                 }
2476         }
2477         if (include_prog) {
2478                 new->prog = include_prog;
2479                 new->bpf_cookie = bpf_cookie;
2480                 new++;
2481         }
2482         new->prog = NULL;
2483         *new_array = array;
2484         return 0;
2485 }
2486
2487 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2488                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2489                              u32 *prog_cnt)
2490 {
2491         u32 cnt = 0;
2492
2493         if (array)
2494                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2495
2496         *prog_cnt = cnt;
2497
2498         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2499         if (!request_cnt || !cnt)
2500                 return 0;
2501
2502         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2503         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2504                                                                      : 0;
2505 }
2506
2507 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2508                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2509 {
2510         struct bpf_map *map;
2511         u32 i;
2512
2513         for (i = 0; i < len; i++) {
2514                 map = used_maps[i];
2515                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2516                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2517                 bpf_map_put(map);
2518         }
2519 }
2520
2521 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2522 {
2523         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2524         kfree(aux->used_maps);
2525 }
2526
2527 void __bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux,
2528                           struct btf_mod_pair *used_btfs, u32 len)
2529 {
2530 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2531         struct btf_mod_pair *btf_mod;
2532         u32 i;
2533
2534         for (i = 0; i < len; i++) {
2535                 btf_mod = &used_btfs[i];
2536                 if (btf_mod->module)
2537                         module_put(btf_mod->module);
2538                 btf_put(btf_mod->btf);
2539         }
2540 #endif
2541 }
2542
2543 static void bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux)
2544 {
2545         __bpf_free_used_btfs(aux, aux->used_btfs, aux->used_btf_cnt);
2546         kfree(aux->used_btfs);
2547 }
2548
2549 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2550 {
2551         struct bpf_prog_aux *aux;
2552         int i;
2553
2554         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2555 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2556         bpf_free_kfunc_btf_tab(aux->kfunc_btf_tab);
2557 #endif
2558         bpf_free_used_maps(aux);
2559         bpf_free_used_btfs(aux);
2560         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2561                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2562 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2563         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2564                 put_callchain_buffers();
2565 #endif
2566         if (aux->dst_trampoline)
2567                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2568         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++) {
2569                 /* We can just unlink the subprog poke descriptor table as
2570                  * it was originally linked to the main program and is also
2571                  * released along with it.
2572                  */
2573                 aux->func[i]->aux->poke_tab = NULL;
2574                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2575         }
2576         if (aux->func_cnt) {
2577                 kfree(aux->func);
2578                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2579         } else {
2580                 bpf_jit_free(aux->prog);
2581         }
2582 }
2583
2584 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2585 {
2586         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2587
2588         if (aux->dst_prog)
2589                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2590         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2591         schedule_work(&aux->work);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2594
2595 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2596 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2597
2598 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2599 {
2600         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2601 }
2602
2603 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2604 {
2605         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2606          * of the registers passed into this function, then note that
2607          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2608          * transformations. Register assignments from both sides are
2609          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2610          */
2611         struct rnd_state *state;
2612         u32 res;
2613
2614         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2615         res = prandom_u32_state(state);
2616         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2617
2618         return res;
2619 }
2620
2621 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2622 {
2623         return raw_smp_processor_id();
2624 }
2625
2626 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2627 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2628 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2629 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2630 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2631 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2632 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2633 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_percpu_elem_proto __weak;
2634 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2635 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2636 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2637
2638 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2639 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2640 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2641 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2642 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2643 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_coarse_ns_proto __weak;
2644
2645 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2646 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2647 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2648 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2649 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2650 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2651 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2652 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2653 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2654
2655 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2656 {
2657         return NULL;
2658 }
2659
2660 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_vprintk_proto(void)
2661 {
2662         return NULL;
2663 }
2664
2665 u64 __weak
2666 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2667                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2668 {
2669         return -ENOTSUPP;
2670 }
2671 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2672
2673 /* Always built-in helper functions. */
2674 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2675         .func           = NULL,
2676         .gpl_only       = false,
2677         .ret_type       = RET_VOID,
2678         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2679         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2680         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2681 };
2682
2683 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2684  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2685  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2686  */
2687 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2688 {
2689         return prog;
2690 }
2691
2692 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2693  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2694  */
2695 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2696 {
2697 }
2698
2699 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2700 {
2701         return false;
2702 }
2703
2704 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2705  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2706  * Otherwise, return FALSE.
2707  *
2708  * The verifier inserts an explicit zero extension after BPF_CMPXCHGs even if
2709  * you don't override this. JITs that don't want these extra insns can detect
2710  * them using insn_is_zext.
2711  */
2712 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2713 {
2714         return false;
2715 }
2716
2717 bool __weak bpf_jit_supports_kfunc_call(void)
2718 {
2719         return false;
2720 }
2721
2722 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2723  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2724  */
2725 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2726                          int len)
2727 {
2728         return -EFAULT;
2729 }
2730
2731 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2732                               void *addr1, void *addr2)
2733 {
2734         return -ENOTSUPP;
2735 }
2736
2737 void * __weak bpf_arch_text_copy(void *dst, void *src, size_t len)
2738 {
2739         return ERR_PTR(-ENOTSUPP);
2740 }
2741
2742 int __weak bpf_arch_text_invalidate(void *dst, size_t len)
2743 {
2744         return -ENOTSUPP;
2745 }
2746
2747 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2748 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2749
2750 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2751 #define CREATE_TRACE_POINTS
2752 #include <linux/bpf_trace.h>
2753
2754 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2755 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);