Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/bpf/bpf-next
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / bpf / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
4  *
5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
7  *
8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
9  *
10  * Authors:
11  *
12  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
13  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
14  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
15  *
16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
18  */
19
20 #include <uapi/linux/btf.h>
21 #include <linux/filter.h>
22 #include <linux/skbuff.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/random.h>
25 #include <linux/moduleloader.h>
26 #include <linux/bpf.h>
27 #include <linux/btf.h>
28 #include <linux/frame.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 <asm/unaligned.h>
35
36 /* Registers */
37 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
38 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
39 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
40 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
41 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
42 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
43 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
44 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
45 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
46 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
47 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
48
49 /* Named registers */
50 #define DST     regs[insn->dst_reg]
51 #define SRC     regs[insn->src_reg]
52 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
53 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
54 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
55 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
56 #define IMM     insn->imm
57
58 /* No hurry in this branch
59  *
60  * Exported for the bpf jit load helper.
61  */
62 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
63 {
64         u8 *ptr = NULL;
65
66         if (k >= SKF_NET_OFF)
67                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
68         else if (k >= SKF_LL_OFF)
69                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
70
71         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
72                 return ptr;
73
74         return NULL;
75 }
76
77 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
78 {
79         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
80         struct bpf_prog_aux *aux;
81         struct bpf_prog *fp;
82
83         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
84         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
85         if (fp == NULL)
86                 return NULL;
87
88         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL | gfp_extra_flags);
89         if (aux == NULL) {
90                 vfree(fp);
91                 return NULL;
92         }
93
94         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
95         fp->aux = aux;
96         fp->aux->prog = fp;
97         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
98
99         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym_lnode);
100
101         return fp;
102 }
103
104 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
105 {
106         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
107         struct bpf_prog *prog;
108         int cpu;
109
110         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
111         if (!prog)
112                 return NULL;
113
114         prog->aux->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
115         if (!prog->aux->stats) {
116                 kfree(prog->aux);
117                 vfree(prog);
118                 return NULL;
119         }
120
121         for_each_possible_cpu(cpu) {
122                 struct bpf_prog_stats *pstats;
123
124                 pstats = per_cpu_ptr(prog->aux->stats, cpu);
125                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
126         }
127         return prog;
128 }
129 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
130
131 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
132 {
133         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
134                 return 0;
135
136         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
137                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
138                                          GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
139         if (!prog->aux->jited_linfo)
140                 return -ENOMEM;
141
142         return 0;
143 }
144
145 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
146 {
147         kfree(prog->aux->jited_linfo);
148         prog->aux->jited_linfo = NULL;
149 }
150
151 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
152 {
153         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
154                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
155 }
156
157 /* The jit engine is responsible to provide an array
158  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
159  *
160  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
161  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
162  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
163  *
164  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
165  *
166  * Hence, with
167  * insn_start:
168  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
169  *      here is relative to the main prog.
170  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
171  * linfo_idx:
172  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
173  *
174  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
175  *
176  * For i > linfo_idx,
177  *
178  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
179  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
180  */
181 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
182                                const u32 *insn_to_jit_off)
183 {
184         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
185         const struct bpf_line_info *linfo;
186         void **jited_linfo;
187
188         if (!prog->aux->jited_linfo)
189                 /* Userspace did not provide linfo */
190                 return;
191
192         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
193         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
194         insn_start = linfo[0].insn_off;
195         insn_end = insn_start + prog->len;
196
197         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
198         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
199
200         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
201
202         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
203                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
204                  * strictly increasing
205                  */
206                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
207                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
208 }
209
210 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
211 {
212         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
213         kvfree(prog->aux->linfo);
214 }
215
216 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
217                                   gfp_t gfp_extra_flags)
218 {
219         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
220         struct bpf_prog *fp;
221         u32 pages, delta;
222         int ret;
223
224         BUG_ON(fp_old == NULL);
225
226         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
227         pages = size / PAGE_SIZE;
228         if (pages <= fp_old->pages)
229                 return fp_old;
230
231         delta = pages - fp_old->pages;
232         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
233         if (ret)
234                 return NULL;
235
236         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
237         if (fp == NULL) {
238                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
239         } else {
240                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
241                 fp->pages = pages;
242                 fp->aux->prog = fp;
243
244                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
245                  * reallocated structure.
246                  */
247                 fp_old->aux = NULL;
248                 __bpf_prog_free(fp_old);
249         }
250
251         return fp;
252 }
253
254 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
255 {
256         if (fp->aux) {
257                 free_percpu(fp->aux->stats);
258                 kfree(fp->aux);
259         }
260         vfree(fp);
261 }
262
263 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
264 {
265         const u32 bits_offset = SHA_MESSAGE_BYTES - sizeof(__be64);
266         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
267         u32 digest[SHA_DIGEST_WORDS];
268         u32 ws[SHA_WORKSPACE_WORDS];
269         u32 i, bsize, psize, blocks;
270         struct bpf_insn *dst;
271         bool was_ld_map;
272         u8 *raw, *todo;
273         __be32 *result;
274         __be64 *bits;
275
276         raw = vmalloc(raw_size);
277         if (!raw)
278                 return -ENOMEM;
279
280         sha_init(digest);
281         memset(ws, 0, sizeof(ws));
282
283         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
284          * since they are unstable from user space side.
285          */
286         dst = (void *)raw;
287         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
288                 dst[i] = fp->insnsi[i];
289                 if (!was_ld_map &&
290                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
291                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
292                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
293                         was_ld_map = true;
294                         dst[i].imm = 0;
295                 } else if (was_ld_map &&
296                            dst[i].code == 0 &&
297                            dst[i].dst_reg == 0 &&
298                            dst[i].src_reg == 0 &&
299                            dst[i].off == 0) {
300                         was_ld_map = false;
301                         dst[i].imm = 0;
302                 } else {
303                         was_ld_map = false;
304                 }
305         }
306
307         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
308         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
309         raw[psize++] = 0x80;
310
311         bsize  = round_up(psize, SHA_MESSAGE_BYTES);
312         blocks = bsize / SHA_MESSAGE_BYTES;
313         todo   = raw;
314         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
315                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
316         } else {
317                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
318                 blocks++;
319         }
320         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
321
322         while (blocks--) {
323                 sha_transform(digest, todo, ws);
324                 todo += SHA_MESSAGE_BYTES;
325         }
326
327         result = (__force __be32 *)digest;
328         for (i = 0; i < SHA_DIGEST_WORDS; i++)
329                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
330         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
331
332         vfree(raw);
333         return 0;
334 }
335
336 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
337                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
338 {
339         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
340         s32 delta = end_new - end_old;
341         s64 imm = insn->imm;
342
343         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
344                 imm += delta;
345         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
346                 imm -= delta;
347         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
348                 return -ERANGE;
349         if (!probe_pass)
350                 insn->imm = imm;
351         return 0;
352 }
353
354 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
355                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
356 {
357         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
358         s32 delta = end_new - end_old;
359         s32 off = insn->off;
360
361         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
362                 off += delta;
363         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
364                 off -= delta;
365         if (off < off_min || off > off_max)
366                 return -ERANGE;
367         if (!probe_pass)
368                 insn->off = off;
369         return 0;
370 }
371
372 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
373                             s32 end_new, const bool probe_pass)
374 {
375         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
376         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
377         int ret = 0;
378
379         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
380                 u8 code;
381
382                 /* In the probing pass we still operate on the original,
383                  * unpatched image in order to check overflows before we
384                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
385                  */
386                 if (probe_pass && i == pos) {
387                         i = end_new;
388                         insn = prog->insnsi + end_old;
389                 }
390                 code = insn->code;
391                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
392                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
393                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
394                         continue;
395                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
396                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
397                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
398                                 continue;
399                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
400                                                    end_new, i, probe_pass);
401                 } else {
402                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
403                                                    end_new, i, probe_pass);
404                 }
405                 if (ret)
406                         break;
407         }
408
409         return ret;
410 }
411
412 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
413 {
414         struct bpf_line_info *linfo;
415         u32 i, nr_linfo;
416
417         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
418         if (!nr_linfo || !delta)
419                 return;
420
421         linfo = prog->aux->linfo;
422
423         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
424                 if (off < linfo[i].insn_off)
425                         break;
426
427         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
428         for (; i < nr_linfo; i++)
429                 linfo[i].insn_off += delta;
430 }
431
432 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
433                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
434 {
435         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
436         const u32 cnt_max = S16_MAX;
437         struct bpf_prog *prog_adj;
438         int err;
439
440         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
441         if (insn_delta == 0) {
442                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
443                 return prog;
444         }
445
446         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
447
448         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
449          * target overflow when we have excessive program expansions.
450          * We need to probe here before we do any reallocation where
451          * we afterwards may not fail anymore.
452          */
453         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
454             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
455                 return ERR_PTR(err);
456
457         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
458          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
459          * last page could have large enough tailroom.
460          */
461         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
462                                     GFP_USER);
463         if (!prog_adj)
464                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
465
466         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
467
468         /* Patching happens in 3 steps:
469          *
470          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
471          *    so we can patch the single target insn with one or more
472          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
473          * 2) Inject new instructions at the target location.
474          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
475          */
476         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
477
478         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
479                 sizeof(*patch) * insn_rest);
480         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
481
482         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
483          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
484          * overflow cannot happen at this point.
485          */
486         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
487
488         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
489
490         return prog_adj;
491 }
492
493 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
494 {
495         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
496          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
497          */
498         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
499                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
500         prog->len -= cnt;
501
502         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
503 }
504
505 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
506 {
507         int i;
508
509         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
510                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
511 }
512
513 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
514 {
515         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
516         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
517 }
518
519 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
520 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
521 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON);
522 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
523 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly;
524 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
525
526 static __always_inline void
527 bpf_get_prog_addr_region(const struct bpf_prog *prog,
528                          unsigned long *symbol_start,
529                          unsigned long *symbol_end)
530 {
531         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
532         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
533
534         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
535
536         *symbol_start = addr;
537         *symbol_end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
538 }
539
540 void bpf_get_prog_name(const struct bpf_prog *prog, char *sym)
541 {
542         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
543         const struct btf_type *type;
544         const char *func_name;
545
546         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
547                      sizeof(prog->tag) * 2 +
548                      /* name has been null terminated.
549                       * We should need +1 for the '_' preceding
550                       * the name.  However, the null character
551                       * is double counted between the name and the
552                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
553                       * the +1 here.
554                       */
555                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
556
557         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
558         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
559
560         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
561         if (prog->aux->func_info_cnt) {
562                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
563                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
564                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
565                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
566                 return;
567         }
568
569         if (prog->aux->name[0])
570                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
571         else
572                 *sym = 0;
573 }
574
575 static __always_inline unsigned long
576 bpf_get_prog_addr_start(struct latch_tree_node *n)
577 {
578         unsigned long symbol_start, symbol_end;
579         const struct bpf_prog_aux *aux;
580
581         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
582         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
583
584         return symbol_start;
585 }
586
587 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
588                                           struct latch_tree_node *b)
589 {
590         return bpf_get_prog_addr_start(a) < bpf_get_prog_addr_start(b);
591 }
592
593 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
594 {
595         unsigned long val = (unsigned long)key;
596         unsigned long symbol_start, symbol_end;
597         const struct bpf_prog_aux *aux;
598
599         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
600         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
601
602         if (val < symbol_start)
603                 return -1;
604         if (val >= symbol_end)
605                 return  1;
606
607         return 0;
608 }
609
610 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
611         .less   = bpf_tree_less,
612         .comp   = bpf_tree_comp,
613 };
614
615 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
616 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
617 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
618
619 static void bpf_prog_ksym_node_add(struct bpf_prog_aux *aux)
620 {
621         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&aux->ksym_lnode));
622         list_add_tail_rcu(&aux->ksym_lnode, &bpf_kallsyms);
623         latch_tree_insert(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
624 }
625
626 static void bpf_prog_ksym_node_del(struct bpf_prog_aux *aux)
627 {
628         if (list_empty(&aux->ksym_lnode))
629                 return;
630
631         latch_tree_erase(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
632         list_del_rcu(&aux->ksym_lnode);
633 }
634
635 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
636 {
637         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
638 }
639
640 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
641 {
642         return list_empty(&fp->aux->ksym_lnode) ||
643                fp->aux->ksym_lnode.prev == LIST_POISON2;
644 }
645
646 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
647 {
648         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
649             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
650                 return;
651
652         spin_lock_bh(&bpf_lock);
653         bpf_prog_ksym_node_add(fp->aux);
654         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
655 }
656
657 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
658 {
659         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
660                 return;
661
662         spin_lock_bh(&bpf_lock);
663         bpf_prog_ksym_node_del(fp->aux);
664         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
665 }
666
667 static struct bpf_prog *bpf_prog_kallsyms_find(unsigned long addr)
668 {
669         struct latch_tree_node *n;
670
671         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
672         return n ?
673                container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode)->prog :
674                NULL;
675 }
676
677 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
678                                  unsigned long *off, char *sym)
679 {
680         unsigned long symbol_start, symbol_end;
681         struct bpf_prog *prog;
682         char *ret = NULL;
683
684         rcu_read_lock();
685         prog = bpf_prog_kallsyms_find(addr);
686         if (prog) {
687                 bpf_get_prog_addr_region(prog, &symbol_start, &symbol_end);
688                 bpf_get_prog_name(prog, sym);
689
690                 ret = sym;
691                 if (size)
692                         *size = symbol_end - symbol_start;
693                 if (off)
694                         *off  = addr - symbol_start;
695         }
696         rcu_read_unlock();
697
698         return ret;
699 }
700
701 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
702 {
703         bool ret;
704
705         rcu_read_lock();
706         ret = bpf_prog_kallsyms_find(addr) != NULL;
707         rcu_read_unlock();
708
709         return ret;
710 }
711
712 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
713 {
714         const struct exception_table_entry *e = NULL;
715         struct bpf_prog *prog;
716
717         rcu_read_lock();
718         prog = bpf_prog_kallsyms_find(addr);
719         if (!prog)
720                 goto out;
721         if (!prog->aux->num_exentries)
722                 goto out;
723
724         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
725 out:
726         rcu_read_unlock();
727         return e;
728 }
729
730 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
731                     char *sym)
732 {
733         struct bpf_prog_aux *aux;
734         unsigned int it = 0;
735         int ret = -ERANGE;
736
737         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
738                 return ret;
739
740         rcu_read_lock();
741         list_for_each_entry_rcu(aux, &bpf_kallsyms, ksym_lnode) {
742                 if (it++ != symnum)
743                         continue;
744
745                 bpf_get_prog_name(aux->prog, sym);
746
747                 *value = (unsigned long)aux->prog->bpf_func;
748                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
749
750                 ret = 0;
751                 break;
752         }
753         rcu_read_unlock();
754
755         return ret;
756 }
757
758 static atomic_long_t bpf_jit_current;
759
760 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
761  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
762  * below apply.
763  */
764 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
765 {
766 #if defined(MODULES_VADDR)
767         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
768 #else
769         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
770 #endif
771 }
772
773 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
774 {
775         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
776         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
777                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
778         return 0;
779 }
780 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
781
782 static int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
783 {
784         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
785             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
786                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
787                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
788                         return -EPERM;
789                 }
790         }
791
792         return 0;
793 }
794
795 static void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
796 {
797         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
798 }
799
800 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
801 {
802         return module_alloc(size);
803 }
804
805 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
806 {
807         module_memfree(addr);
808 }
809
810 struct bpf_binary_header *
811 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
812                      unsigned int alignment,
813                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
814 {
815         struct bpf_binary_header *hdr;
816         u32 size, hole, start, pages;
817
818         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
819          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
820          * random section of illegal instructions.
821          */
822         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
823         pages = size / PAGE_SIZE;
824
825         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
826                 return NULL;
827         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
828         if (!hdr) {
829                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
830                 return NULL;
831         }
832
833         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
834         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
835
836         hdr->pages = pages;
837         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
838                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
839         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
840
841         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
842         *image_ptr = &hdr->image[start];
843
844         return hdr;
845 }
846
847 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
848 {
849         u32 pages = hdr->pages;
850
851         bpf_jit_free_exec(hdr);
852         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
853 }
854
855 /* This symbol is only overridden by archs that have different
856  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
857  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
858  */
859 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
860 {
861         if (fp->jited) {
862                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
863
864                 bpf_jit_binary_free(hdr);
865
866                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
867         }
868
869         bpf_prog_unlock_free(fp);
870 }
871
872 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
873                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
874                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
875 {
876         s16 off = insn->off;
877         s32 imm = insn->imm;
878         u8 *addr;
879
880         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
881         if (!*func_addr_fixed) {
882                 /* Place-holder address till the last pass has collected
883                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
884                  * can pick them up from prog->aux.
885                  */
886                 if (!extra_pass)
887                         addr = NULL;
888                 else if (prog->aux->func &&
889                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
890                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
891                 else
892                         return -EINVAL;
893         } else {
894                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
895                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
896                  * and the helper with imm relative to it are both in core
897                  * kernel.
898                  */
899                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
900         }
901
902         *func_addr = (unsigned long)addr;
903         return 0;
904 }
905
906 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
907                               const struct bpf_insn *aux,
908                               struct bpf_insn *to_buff,
909                               bool emit_zext)
910 {
911         struct bpf_insn *to = to_buff;
912         u32 imm_rnd = get_random_int();
913         s16 off;
914
915         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
916         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
917
918         /* Constraints on AX register:
919          *
920          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
921          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
922          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
923          * the executed instruction, but not across several instructions.
924          * There are a few exceptions however which are further detailed
925          * below.
926          *
927          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
928          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
929          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
930          *
931          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
932          * register for rewrites as long as they do not interfere with
933          * the above cases!
934          */
935         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
936                 goto out;
937
938         if (from->imm == 0 &&
939             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
940              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
941                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
942                 goto out;
943         }
944
945         switch (from->code) {
946         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
947         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
948         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
949         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
950         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
951         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
952         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
953         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
954         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
955                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
956                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
957                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
958                 break;
959
960         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
961         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
962         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
963         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
964         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
965         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
966         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
967         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
968         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
969                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
970                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
971                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
972                 break;
973
974         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
975         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
976         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
977         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
978         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
979         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
980         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
981         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
982         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
983         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
984         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
985                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
986                 off = from->off;
987                 if (off < 0)
988                         off -= 2;
989                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
990                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
991                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
992                 break;
993
994         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
995         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
996         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
997         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
998         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
999         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1000         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1001         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1002         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1003         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1004         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1005                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1006                 off = from->off;
1007                 if (off < 0)
1008                         off -= 2;
1009                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1010                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1011                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1012                                       off);
1013                 break;
1014
1015         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1016                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1017                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1018                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1019                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1020                 break;
1021         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1022                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1023                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1024                 if (emit_zext)
1025                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1026                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1027                 break;
1028
1029         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1030         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1031         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1032         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1033                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1034                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1035                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1036                 break;
1037         }
1038 out:
1039         return to - to_buff;
1040 }
1041
1042 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1043                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1044 {
1045         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1046         struct bpf_prog *fp;
1047
1048         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
1049         if (fp != NULL) {
1050                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1051                  * when promoting the clone to the real program,
1052                  * this still needs to be adapted.
1053                  */
1054                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1055         }
1056
1057         return fp;
1058 }
1059
1060 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1061 {
1062         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1063          * it from this path! It will be freed eventually by the
1064          * other program on release.
1065          *
1066          * At this point, we don't need a deferred release since
1067          * clone is guaranteed to not be locked.
1068          */
1069         fp->aux = NULL;
1070         __bpf_prog_free(fp);
1071 }
1072
1073 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1074 {
1075         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1076          * know whether fp here is the clone or the original.
1077          */
1078         fp->aux->prog = fp;
1079         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1080 }
1081
1082 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1083 {
1084         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1085         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1086         int insn_delta, insn_cnt;
1087         struct bpf_insn *insn;
1088         int i, rewritten;
1089
1090         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1091                 return prog;
1092
1093         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1094         if (!clone)
1095                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1096
1097         insn_cnt = clone->len;
1098         insn = clone->insnsi;
1099
1100         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1101                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1102                  * so that we can still access the first part in the
1103                  * second blinding run.
1104                  */
1105                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1106                     insn[1].code == 0)
1107                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1108
1109                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1110                                                 clone->aux->verifier_zext);
1111                 if (!rewritten)
1112                         continue;
1113
1114                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1115                 if (IS_ERR(tmp)) {
1116                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1117                          * realloc from the original one, so we need to
1118                          * fix it up here on error.
1119                          */
1120                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1121                         return tmp;
1122                 }
1123
1124                 clone = tmp;
1125                 insn_delta = rewritten - 1;
1126
1127                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1128                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1129                 insn_cnt += insn_delta;
1130                 i        += insn_delta;
1131         }
1132
1133         clone->blinded = 1;
1134         return clone;
1135 }
1136 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1137
1138 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1139  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1140  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1141  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1142  * must not change.
1143  */
1144 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1145 {
1146         return 0;
1147 }
1148 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1149
1150 /* All UAPI available opcodes. */
1151 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1152         /* 32 bit ALU operations. */            \
1153         /*   Register based. */                 \
1154         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1155         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1156         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1157         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1158         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1159         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1160         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1161         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1162         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1163         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1164         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1165         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1166         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1167         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1168         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1169         /*   Immediate based. */                \
1170         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1171         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1172         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1173         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1174         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1175         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1176         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1177         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1178         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1179         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1180         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1181         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1182         /* 64 bit ALU operations. */            \
1183         /*   Register based. */                 \
1184         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1185         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1186         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1187         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1188         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1189         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1190         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1191         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1192         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1193         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1194         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1195         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1196         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1197         /*   Immediate based. */                \
1198         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1199         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1200         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1201         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1202         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1203         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1204         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1205         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1206         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1207         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1208         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1209         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1210         /* Call instruction. */                 \
1211         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1212         /* Exit instruction. */                 \
1213         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1214         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1215         /*   Register based. */                 \
1216         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1217         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1218         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1219         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1220         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1221         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1222         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1223         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1224         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1225         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1226         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1227         /*   Immediate based. */                \
1228         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1229         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1230         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1231         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1232         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1233         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1234         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1235         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1236         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1237         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1238         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1239         /* Jump instructions. */                \
1240         /*   Register based. */                 \
1241         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1242         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1243         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1244         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1245         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1246         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1247         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1248         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1249         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1250         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1251         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1252         /*   Immediate based. */                \
1253         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1254         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1255         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1256         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1257         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1258         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1259         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1260         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1261         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1262         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1263         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1264         INSN_2(JMP, JA),                        \
1265         /* Store instructions. */               \
1266         /*   Register based. */                 \
1267         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1268         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1269         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1270         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1271         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
1272         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
1273         /*   Immediate based. */                \
1274         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1275         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1276         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1277         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1278         /* Load instructions. */                \
1279         /*   Register based. */                 \
1280         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1281         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1282         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1283         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1284         /*   Immediate based. */                \
1285         INSN_3(LD, IMM, DW)
1286
1287 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1288 {
1289 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1290 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1291         static const bool public_insntable[256] = {
1292                 [0 ... 255] = false,
1293                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1294                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1295                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1296                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1297                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1298                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1299                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1300                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1301                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1302         };
1303 #undef BPF_INSN_3_TBL
1304 #undef BPF_INSN_2_TBL
1305         return public_insntable[code];
1306 }
1307
1308 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1309 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1310 {
1311         memset(dst, 0, size);
1312         return -EFAULT;
1313 }
1314
1315 /**
1316  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1317  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1318  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1319  *      @stack: is the eBPF storage stack
1320  *
1321  * Decode and execute eBPF instructions.
1322  */
1323 static u64 __no_fgcse ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1324 {
1325 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1326 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1327         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1328                 [0 ... 255] = &&default_label,
1329                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1330                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1331                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1332                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1333                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1334                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1335                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1336                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1337                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1338         };
1339 #undef BPF_INSN_3_LBL
1340 #undef BPF_INSN_2_LBL
1341         u32 tail_call_cnt = 0;
1342
1343 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1344 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1345
1346 select_insn:
1347         goto *jumptable[insn->code];
1348
1349         /* ALU */
1350 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1351         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1352                 DST = DST OP SRC;       \
1353                 CONT;                   \
1354         ALU_##OPCODE##_X:               \
1355                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1356                 CONT;                   \
1357         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1358                 DST = DST OP IMM;               \
1359                 CONT;                   \
1360         ALU_##OPCODE##_K:               \
1361                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1362                 CONT;
1363
1364         ALU(ADD,  +)
1365         ALU(SUB,  -)
1366         ALU(AND,  &)
1367         ALU(OR,   |)
1368         ALU(LSH, <<)
1369         ALU(RSH, >>)
1370         ALU(XOR,  ^)
1371         ALU(MUL,  *)
1372 #undef ALU
1373         ALU_NEG:
1374                 DST = (u32) -DST;
1375                 CONT;
1376         ALU64_NEG:
1377                 DST = -DST;
1378                 CONT;
1379         ALU_MOV_X:
1380                 DST = (u32) SRC;
1381                 CONT;
1382         ALU_MOV_K:
1383                 DST = (u32) IMM;
1384                 CONT;
1385         ALU64_MOV_X:
1386                 DST = SRC;
1387                 CONT;
1388         ALU64_MOV_K:
1389                 DST = IMM;
1390                 CONT;
1391         LD_IMM_DW:
1392                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1393                 insn++;
1394                 CONT;
1395         ALU_ARSH_X:
1396                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> SRC);
1397                 CONT;
1398         ALU_ARSH_K:
1399                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1400                 CONT;
1401         ALU64_ARSH_X:
1402                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1403                 CONT;
1404         ALU64_ARSH_K:
1405                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1406                 CONT;
1407         ALU64_MOD_X:
1408                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1409                 DST = AX;
1410                 CONT;
1411         ALU_MOD_X:
1412                 AX = (u32) DST;
1413                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1414                 CONT;
1415         ALU64_MOD_K:
1416                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1417                 DST = AX;
1418                 CONT;
1419         ALU_MOD_K:
1420                 AX = (u32) DST;
1421                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1422                 CONT;
1423         ALU64_DIV_X:
1424                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1425                 CONT;
1426         ALU_DIV_X:
1427                 AX = (u32) DST;
1428                 do_div(AX, (u32) SRC);
1429                 DST = (u32) AX;
1430                 CONT;
1431         ALU64_DIV_K:
1432                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1433                 CONT;
1434         ALU_DIV_K:
1435                 AX = (u32) DST;
1436                 do_div(AX, (u32) IMM);
1437                 DST = (u32) AX;
1438                 CONT;
1439         ALU_END_TO_BE:
1440                 switch (IMM) {
1441                 case 16:
1442                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1443                         break;
1444                 case 32:
1445                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1446                         break;
1447                 case 64:
1448                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1449                         break;
1450                 }
1451                 CONT;
1452         ALU_END_TO_LE:
1453                 switch (IMM) {
1454                 case 16:
1455                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1456                         break;
1457                 case 32:
1458                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1459                         break;
1460                 case 64:
1461                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1462                         break;
1463                 }
1464                 CONT;
1465
1466         /* CALL */
1467         JMP_CALL:
1468                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1469                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1470                  * into BPF_R0.
1471                  */
1472                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1473                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1474                 CONT;
1475
1476         JMP_CALL_ARGS:
1477                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1478                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1479                                                             BPF_R5,
1480                                                             insn + insn->off + 1);
1481                 CONT;
1482
1483         JMP_TAIL_CALL: {
1484                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1485                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1486                 struct bpf_prog *prog;
1487                 u32 index = BPF_R3;
1488
1489                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1490                         goto out;
1491                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1492                         goto out;
1493
1494                 tail_call_cnt++;
1495
1496                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1497                 if (!prog)
1498                         goto out;
1499
1500                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1501                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1502                  * handeled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1503                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1504                  */
1505                 insn = prog->insnsi;
1506                 goto select_insn;
1507 out:
1508                 CONT;
1509         }
1510         JMP_JA:
1511                 insn += insn->off;
1512                 CONT;
1513         JMP_EXIT:
1514                 return BPF_R0;
1515         /* JMP */
1516 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1517         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1518                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1519                         insn += insn->off;                      \
1520                         CONT_JMP;                               \
1521                 }                                               \
1522                 CONT;                                           \
1523         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1524                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1525                         insn += insn->off;                      \
1526                         CONT_JMP;                               \
1527                 }                                               \
1528                 CONT;                                           \
1529         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1530                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1531                         insn += insn->off;                      \
1532                         CONT_JMP;                               \
1533                 }                                               \
1534                 CONT;                                           \
1535         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1536                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1537                         insn += insn->off;                      \
1538                         CONT_JMP;                               \
1539                 }                                               \
1540                 CONT;
1541         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1542         COND_JMP(u, JNE, !=)
1543         COND_JMP(u, JGT, >)
1544         COND_JMP(u, JLT, <)
1545         COND_JMP(u, JGE, >=)
1546         COND_JMP(u, JLE, <=)
1547         COND_JMP(u, JSET, &)
1548         COND_JMP(s, JSGT, >)
1549         COND_JMP(s, JSLT, <)
1550         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1551         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1552 #undef COND_JMP
1553         /* STX and ST and LDX*/
1554 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1555         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1556                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1557                 CONT;                                                   \
1558         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1559                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1560                 CONT;                                                   \
1561         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1562                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1563                 CONT;
1564
1565         LDST(B,   u8)
1566         LDST(H,  u16)
1567         LDST(W,  u32)
1568         LDST(DW, u64)
1569 #undef LDST
1570 #define LDX_PROBE(SIZEOP, SIZE)                                                 \
1571         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                                 \
1572                 bpf_probe_read_kernel(&DST, SIZE, (const void *)(long) SRC);    \
1573                 CONT;
1574         LDX_PROBE(B,  1)
1575         LDX_PROBE(H,  2)
1576         LDX_PROBE(W,  4)
1577         LDX_PROBE(DW, 8)
1578 #undef LDX_PROBE
1579
1580         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1581                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1582                            (DST + insn->off));
1583                 CONT;
1584         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1585                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1586                              (DST + insn->off));
1587                 CONT;
1588
1589         default_label:
1590                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1591                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1592                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1593                  *
1594                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1595                  */
1596                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1597                 BUG_ON(1);
1598                 return 0;
1599 }
1600
1601 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1602 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1603 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1604 { \
1605         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1606         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1607 \
1608         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1609         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1610         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1611 }
1612
1613 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1614 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1615 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1616                                       const struct bpf_insn *insn) \
1617 { \
1618         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1619         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1620 \
1621         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1622         BPF_R1 = r1; \
1623         BPF_R2 = r2; \
1624         BPF_R3 = r3; \
1625         BPF_R4 = r4; \
1626         BPF_R5 = r5; \
1627         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1628 }
1629
1630 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1631 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1632 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1633 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1634 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1635 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1636
1637 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1638 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1639 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1640
1641 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1642 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1643 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1644
1645 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1646
1647 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1648                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1649 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1650 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1651 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1652 };
1653 #undef PROG_NAME_LIST
1654 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1655 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1656                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1657 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1658 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1659 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1660 };
1661 #undef PROG_NAME_LIST
1662
1663 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1664 {
1665         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1666         insn->off = (s16) insn->imm;
1667         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1668                 __bpf_call_base_args;
1669         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1670 }
1671
1672 #else
1673 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1674                                          const struct bpf_insn *insn)
1675 {
1676         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1677          * is not working properly, so warn about it!
1678          */
1679         WARN_ON_ONCE(1);
1680         return 0;
1681 }
1682 #endif
1683
1684 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1685                                const struct bpf_prog *fp)
1686 {
1687         if (fp->kprobe_override)
1688                 return false;
1689
1690         if (!array->owner_prog_type) {
1691                 /* There's no owner yet where we could check for
1692                  * compatibility.
1693                  */
1694                 array->owner_prog_type = fp->type;
1695                 array->owner_jited = fp->jited;
1696
1697                 return true;
1698         }
1699
1700         return array->owner_prog_type == fp->type &&
1701                array->owner_jited == fp->jited;
1702 }
1703
1704 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1705 {
1706         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1707         int i;
1708
1709         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1710                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1711                 struct bpf_array *array;
1712
1713                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1714                         continue;
1715
1716                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1717                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp))
1718                         return -EINVAL;
1719         }
1720
1721         return 0;
1722 }
1723
1724 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1725 {
1726 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1727         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1728
1729         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1730 #else
1731         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1732 #endif
1733 }
1734
1735 /**
1736  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1737  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1738  *      @err: pointer to error variable
1739  *
1740  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1741  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1742  */
1743 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1744 {
1745         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1746          * work with regards to JITing, etc.
1747          */
1748         if (fp->bpf_func)
1749                 goto finalize;
1750
1751         bpf_prog_select_func(fp);
1752
1753         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1754          * blinding is active. However, in case of error during
1755          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1756          * valid program, which in this case would simply not
1757          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1758          */
1759         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1760                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1761                 if (*err)
1762                         return fp;
1763
1764                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1765                 if (!fp->jited) {
1766                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1767 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1768                         *err = -ENOTSUPP;
1769                         return fp;
1770 #endif
1771                 } else {
1772                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1773                 }
1774         } else {
1775                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1776                 if (*err)
1777                         return fp;
1778         }
1779
1780 finalize:
1781         bpf_prog_lock_ro(fp);
1782
1783         /* The tail call compatibility check can only be done at
1784          * this late stage as we need to determine, if we deal
1785          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1786          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1787          */
1788         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1789
1790         return fp;
1791 }
1792 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1793
1794 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1795                                     const struct bpf_insn *insn)
1796 {
1797         return 1;
1798 }
1799
1800 static struct bpf_prog_dummy {
1801         struct bpf_prog prog;
1802 } dummy_bpf_prog = {
1803         .prog = {
1804                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1805         },
1806 };
1807
1808 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1809  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1810  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1811  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1812  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1813  */
1814 static struct {
1815         struct bpf_prog_array hdr;
1816         struct bpf_prog *null_prog;
1817 } empty_prog_array = {
1818         .null_prog = NULL,
1819 };
1820
1821 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1822 {
1823         if (prog_cnt)
1824                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1825                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1826                                (prog_cnt + 1),
1827                                flags);
1828
1829         return &empty_prog_array.hdr;
1830 }
1831
1832 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1833 {
1834         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1835                 return;
1836         kfree_rcu(progs, rcu);
1837 }
1838
1839 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1840 {
1841         struct bpf_prog_array_item *item;
1842         u32 cnt = 0;
1843
1844         for (item = array->items; item->prog; item++)
1845                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1846                         cnt++;
1847         return cnt;
1848 }
1849
1850 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1851 {
1852         struct bpf_prog_array_item *item;
1853
1854         for (item = array->items; item->prog; item++)
1855                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1856                         return false;
1857         return true;
1858 }
1859
1860 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1861                                      u32 *prog_ids,
1862                                      u32 request_cnt)
1863 {
1864         struct bpf_prog_array_item *item;
1865         int i = 0;
1866
1867         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1868                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1869                         continue;
1870                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1871                 if (++i == request_cnt) {
1872                         item++;
1873                         break;
1874                 }
1875         }
1876
1877         return !!(item->prog);
1878 }
1879
1880 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1881                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1882 {
1883         unsigned long err = 0;
1884         bool nospc;
1885         u32 *ids;
1886
1887         /* users of this function are doing:
1888          * cnt = bpf_prog_array_length();
1889          * if (cnt > 0)
1890          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1891          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1892          */
1893         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1894         if (!ids)
1895                 return -ENOMEM;
1896         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
1897         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1898         kfree(ids);
1899         if (err)
1900                 return -EFAULT;
1901         if (nospc)
1902                 return -ENOSPC;
1903         return 0;
1904 }
1905
1906 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
1907                                 struct bpf_prog *old_prog)
1908 {
1909         struct bpf_prog_array_item *item;
1910
1911         for (item = array->items; item->prog; item++)
1912                 if (item->prog == old_prog) {
1913                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
1914                         break;
1915                 }
1916 }
1917
1918 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
1919                         struct bpf_prog *exclude_prog,
1920                         struct bpf_prog *include_prog,
1921                         struct bpf_prog_array **new_array)
1922 {
1923         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
1924         struct bpf_prog_array_item *existing;
1925         struct bpf_prog_array *array;
1926         bool found_exclude = false;
1927         int new_prog_idx = 0;
1928
1929         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
1930          * the new array.
1931          */
1932         if (old_array) {
1933                 existing = old_array->items;
1934                 for (; existing->prog; existing++) {
1935                         if (existing->prog == exclude_prog) {
1936                                 found_exclude = true;
1937                                 continue;
1938                         }
1939                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1940                                 carry_prog_cnt++;
1941                         if (existing->prog == include_prog)
1942                                 return -EEXIST;
1943                 }
1944         }
1945
1946         if (exclude_prog && !found_exclude)
1947                 return -ENOENT;
1948
1949         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
1950         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
1951         if (include_prog)
1952                 new_prog_cnt += 1;
1953
1954         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
1955         if (!new_prog_cnt) {
1956                 *new_array = NULL;
1957                 return 0;
1958         }
1959
1960         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
1961         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
1962         if (!array)
1963                 return -ENOMEM;
1964
1965         /* Fill in the new prog array */
1966         if (carry_prog_cnt) {
1967                 existing = old_array->items;
1968                 for (; existing->prog; existing++)
1969                         if (existing->prog != exclude_prog &&
1970                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
1971                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
1972                                         existing->prog;
1973                         }
1974         }
1975         if (include_prog)
1976                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
1977         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
1978         *new_array = array;
1979         return 0;
1980 }
1981
1982 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
1983                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
1984                              u32 *prog_cnt)
1985 {
1986         u32 cnt = 0;
1987
1988         if (array)
1989                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
1990
1991         *prog_cnt = cnt;
1992
1993         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
1994         if (!request_cnt || !cnt)
1995                 return 0;
1996
1997         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
1998         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
1999                                                                      : 0;
2000 }
2001
2002 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2003 {
2004         struct bpf_prog_aux *aux;
2005         int i;
2006
2007         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2008         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2009                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2010 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2011         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2012                 put_callchain_buffers();
2013 #endif
2014         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
2015                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2016         if (aux->func_cnt) {
2017                 kfree(aux->func);
2018                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2019         } else {
2020                 bpf_jit_free(aux->prog);
2021         }
2022 }
2023
2024 /* Free internal BPF program */
2025 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2026 {
2027         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2028
2029         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2030         schedule_work(&aux->work);
2031 }
2032 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2033
2034 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2035 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2036
2037 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2038 {
2039         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2040 }
2041
2042 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2043 {
2044         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2045          * of the registers passed into this function, then note that
2046          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2047          * transformations. Register assignments from both sides are
2048          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2049          */
2050         struct rnd_state *state;
2051         u32 res;
2052
2053         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2054         res = prandom_u32_state(state);
2055         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2056
2057         return res;
2058 }
2059
2060 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2061 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2062 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2063 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2064 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2065 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2066 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2067 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2068 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2069
2070 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2071 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2072 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2073 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2074
2075 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2076 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2077 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2078 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2079 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2080
2081 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2082 {
2083         return NULL;
2084 }
2085
2086 u64 __weak
2087 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2088                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2089 {
2090         return -ENOTSUPP;
2091 }
2092 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2093
2094 /* Always built-in helper functions. */
2095 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2096         .func           = NULL,
2097         .gpl_only       = false,
2098         .ret_type       = RET_VOID,
2099         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2100         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2101         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2102 };
2103
2104 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2105  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2106  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2107  */
2108 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2109 {
2110         return prog;
2111 }
2112
2113 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2114  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2115  */
2116 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2117 {
2118 }
2119
2120 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2121 {
2122         return false;
2123 }
2124
2125 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2126  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2127  * Otherwise, return FALSE.
2128  */
2129 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2130 {
2131         return false;
2132 }
2133
2134 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2135  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2136  */
2137 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2138                          int len)
2139 {
2140         return -EFAULT;
2141 }
2142
2143 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2144 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2145
2146 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2147 #define CREATE_TRACE_POINTS
2148 #include <linux/bpf_trace.h>
2149
2150 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2151 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);