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 <linux/log2.h>
  35 #include <asm/unaligned.h>
  36
  37 /* Registers */
  38 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
  39 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
  40 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
  41 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
  42 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
  43 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
  44 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
  45 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
  46 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
  47 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
  48 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
  49
  50 /* Named registers */
  51 #define DST     regs[insn->dst_reg]
  52 #define SRC     regs[insn->src_reg]
  53 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
  54 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
  55 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
  56 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
  57 #define IMM     insn->imm
  58
  59 /* No hurry in this branch
  60  *
  61  * Exported for the bpf jit load helper.
  62  */
  63 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
  64 {
  65         u8 *ptr = NULL;
  66
  67         if (k >= SKF_NET_OFF)
  68                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
  69         else if (k >= SKF_LL_OFF)
  70                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
  71
  72         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
  73                 return ptr;
  74
  75         return NULL;
  76 }
  77
  78 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
  79 {
  80         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
  81         struct bpf_prog_aux *aux;
  82         struct bpf_prog *fp;
  83
  84         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
  85         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
  86         if (fp == NULL)
  87                 return NULL;
  88
  89         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL | gfp_extra_flags);
  90         if (aux == NULL) {
  91                 vfree(fp);
  92                 return NULL;
  93         }
  94
  95         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
  96         fp->aux = aux;
  97         fp->aux->prog = fp;
  98         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
  99
 100         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym_lnode);
 101
 102         return fp;
 103 }
 104
 105 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
 106 {
 107         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 108         struct bpf_prog *prog;
 109         int cpu;
 110
 111         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
 112         if (!prog)
 113                 return NULL;
 114
 115         prog->aux->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
 116         if (!prog->aux->stats) {
 117                 kfree(prog->aux);
 118                 vfree(prog);
 119                 return NULL;
 120         }
 121
 122         for_each_possible_cpu(cpu) {
 123                 struct bpf_prog_stats *pstats;
 124
 125                 pstats = per_cpu_ptr(prog->aux->stats, cpu);
 126                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
 127         }
 128         return prog;
 129 }
 130 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
 131
 132 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 133 {
 134         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
 135                 return 0;
 136
 137         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
 138                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
 139                                          GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 140         if (!prog->aux->jited_linfo)
 141                 return -ENOMEM;
 142
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 147 {
 148         kfree(prog->aux->jited_linfo);
 149         prog->aux->jited_linfo = NULL;
 150 }
 151
 152 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 153 {
 154         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
 155                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
 156 }
 157
 158 /* The jit engine is responsible to provide an array
 159  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
 160  *
 161  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
 162  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
 163  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
 164  *
 165  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
 166  *
 167  * Hence, with
 168  * insn_start:
 169  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
 170  *      here is relative to the main prog.
 171  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
 172  * linfo_idx:
 173  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
 174  *
 175  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
 176  *
 177  * For i > linfo_idx,
 178  *
 179  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 180  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
 181  */
 182 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
 183                                const u32 *insn_to_jit_off)
 184 {
 185         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
 186         const struct bpf_line_info *linfo;
 187         void **jited_linfo;
 188
 189         if (!prog->aux->jited_linfo)
 190                 /* Userspace did not provide linfo */
 191                 return;
 192
 193         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
 194         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
 195         insn_start = linfo[0].insn_off;
 196         insn_end = insn_start + prog->len;
 197
 198         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
 199         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
 200
 201         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
 202
 203         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
 204                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
 205                  * strictly increasing
 206                  */
 207                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 208                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
 209 }
 210
 211 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
 212 {
 213         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
 214         kvfree(prog->aux->linfo);
 215 }
 216
 217 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
 218                                   gfp_t gfp_extra_flags)
 219 {
 220         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 221         struct bpf_prog *fp;
 222         u32 pages, delta;
 223         int ret;
 224
 225         BUG_ON(fp_old == NULL);
 226
 227         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 228         pages = size / PAGE_SIZE;
 229         if (pages <= fp_old->pages)
 230                 return fp_old;
 231
 232         delta = pages - fp_old->pages;
 233         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
 234         if (ret)
 235                 return NULL;
 236
 237         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
 238         if (fp == NULL) {
 239                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
 240         } else {
 241                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
 242                 fp->pages = pages;
 243                 fp->aux->prog = fp;
 244
 245                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
 246                  * reallocated structure.
 247                  */
 248                 fp_old->aux = 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                 free_percpu(fp->aux->stats);
 259                 kfree(fp->aux->poke_tab);
 260                 kfree(fp->aux);
 261         }
 262         vfree(fp);
 263 }
 264
 265 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
 266 {
 267         const u32 bits_offset = SHA_MESSAGE_BYTES - sizeof(__be64);
 268         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
 269         u32 digest[SHA_DIGEST_WORDS];
 270         u32 ws[SHA_WORKSPACE_WORDS];
 271         u32 i, bsize, psize, blocks;
 272         struct bpf_insn *dst;
 273         bool was_ld_map;
 274         u8 *raw, *todo;
 275         __be32 *result;
 276         __be64 *bits;
 277
 278         raw = vmalloc(raw_size);
 279         if (!raw)
 280                 return -ENOMEM;
 281
 282         sha_init(digest);
 283         memset(ws, 0, sizeof(ws));
 284
 285         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
 286          * since they are unstable from user space side.
 287          */
 288         dst = (void *)raw;
 289         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
 290                 dst[i] = fp->insnsi[i];
 291                 if (!was_ld_map &&
 292                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
 293                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
 294                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
 295                         was_ld_map = true;
 296                         dst[i].imm = 0;
 297                 } else if (was_ld_map &&
 298                            dst[i].code == 0 &&
 299                            dst[i].dst_reg == 0 &&
 300                            dst[i].src_reg == 0 &&
 301                            dst[i].off == 0) {
 302                         was_ld_map = false;
 303                         dst[i].imm = 0;
 304                 } else {
 305                         was_ld_map = false;
 306                 }
 307         }
 308
 309         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
 310         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
 311         raw[psize++] = 0x80;
 312
 313         bsize  = round_up(psize, SHA_MESSAGE_BYTES);
 314         blocks = bsize / SHA_MESSAGE_BYTES;
 315         todo   = raw;
 316         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
 317                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
 318         } else {
 319                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
 320                 blocks++;
 321         }
 322         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
 323
 324         while (blocks--) {
 325                 sha_transform(digest, todo, ws);
 326                 todo += SHA_MESSAGE_BYTES;
 327         }
 328
 329         result = (__force __be32 *)digest;
 330         for (i = 0; i < SHA_DIGEST_WORDS; i++)
 331                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
 332         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
 333
 334         vfree(raw);
 335         return 0;
 336 }
 337
 338 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 339                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 340 {
 341         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
 342         s32 delta = end_new - end_old;
 343         s64 imm = insn->imm;
 344
 345         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
 346                 imm += delta;
 347         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
 348                 imm -= delta;
 349         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
 350                 return -ERANGE;
 351         if (!probe_pass)
 352                 insn->imm = imm;
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 357                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 358 {
 359         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
 360         s32 delta = end_new - end_old;
 361         s32 off = insn->off;
 362
 363         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
 364                 off += delta;
 365         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
 366                 off -= delta;
 367         if (off < off_min || off > off_max)
 368                 return -ERANGE;
 369         if (!probe_pass)
 370                 insn->off = off;
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
 375                             s32 end_new, const bool probe_pass)
 376 {
 377         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
 378         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
 379         int ret = 0;
 380
 381         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
 382                 u8 code;
 383
 384                 /* In the probing pass we still operate on the original,
 385                  * unpatched image in order to check overflows before we
 386                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
 387                  */
 388                 if (probe_pass && i == pos) {
 389                         i = end_new;
 390                         insn = prog->insnsi + end_old;
 391                 }
 392                 code = insn->code;
 393                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
 394                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
 395                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
 396                         continue;
 397                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
 398                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
 399                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
 400                                 continue;
 401                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 402                                                    end_new, i, probe_pass);
 403                 } else {
 404                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
 405                                                    end_new, i, probe_pass);
 406                 }
 407                 if (ret)
 408                         break;
 409         }
 410
 411         return ret;
 412 }
 413
 414 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
 415 {
 416         struct bpf_line_info *linfo;
 417         u32 i, nr_linfo;
 418
 419         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
 420         if (!nr_linfo || !delta)
 421                 return;
 422
 423         linfo = prog->aux->linfo;
 424
 425         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
 426                 if (off < linfo[i].insn_off)
 427                         break;
 428
 429         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
 430         for (; i < nr_linfo; i++)
 431                 linfo[i].insn_off += delta;
 432 }
 433
 434 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
 435                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
 436 {
 437         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
 438         const u32 cnt_max = S16_MAX;
 439         struct bpf_prog *prog_adj;
 440         int err;
 441
 442         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
 443         if (insn_delta == 0) {
 444                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
 445                 return prog;
 446         }
 447
 448         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
 449
 450         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
 451          * target overflow when we have excessive program expansions.
 452          * We need to probe here before we do any reallocation where
 453          * we afterwards may not fail anymore.
 454          */
 455         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
 456             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
 457                 return ERR_PTR(err);
 458
 459         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
 460          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
 461          * last page could have large enough tailroom.
 462          */
 463         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
 464                                     GFP_USER);
 465         if (!prog_adj)
 466                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 467
 468         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
 469
 470         /* Patching happens in 3 steps:
 471          *
 472          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
 473          *    so we can patch the single target insn with one or more
 474          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
 475          * 2) Inject new instructions at the target location.
 476          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
 477          */
 478         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
 479
 480         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
 481                 sizeof(*patch) * insn_rest);
 482         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
 483
 484         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
 485          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
 486          * overflow cannot happen at this point.
 487          */
 488         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
 489
 490         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
 491
 492         return prog_adj;
 493 }
 494
 495 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
 496 {
 497         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
 498          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
 499          */
 500         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
 501                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
 502         prog->len -= cnt;
 503
 504         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
 505 }
 506
 507 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
 508 {
 509         int i;
 510
 511         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
 512                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
 513 }
 514
 515 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
 516 {
 517         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
 518         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
 519 }
 520
 521 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
 522 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
 523 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON);
 524 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
 525 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly;
 526 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
 527
 528 static __always_inline void
 529 bpf_get_prog_addr_region(const struct bpf_prog *prog,
 530                          unsigned long *symbol_start,
 531                          unsigned long *symbol_end)
 532 {
 533         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
 534         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
 535
 536         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
 537
 538         *symbol_start = addr;
 539         *symbol_end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
 540 }
 541
 542 void bpf_get_prog_name(const struct bpf_prog *prog, char *sym)
 543 {
 544         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
 545         const struct btf_type *type;
 546         const char *func_name;
 547
 548         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
 549                      sizeof(prog->tag) * 2 +
 550                      /* name has been null terminated.
 551                       * We should need +1 for the '_' preceding
 552                       * the name.  However, the null character
 553                       * is double counted between the name and the
 554                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
 555                       * the +1 here.
 556                       */
 557                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
 558
 559         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
 560         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
 561
 562         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
 563         if (prog->aux->func_info_cnt) {
 564                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
 565                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
 566                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
 567                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
 568                 return;
 569         }
 570
 571         if (prog->aux->name[0])
 572                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
 573         else
 574                 *sym = 0;
 575 }
 576
 577 static __always_inline unsigned long
 578 bpf_get_prog_addr_start(struct latch_tree_node *n)
 579 {
 580         unsigned long symbol_start, symbol_end;
 581         const struct bpf_prog_aux *aux;
 582
 583         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
 584         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
 585
 586         return symbol_start;
 587 }
 588
 589 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
 590                                           struct latch_tree_node *b)
 591 {
 592         return bpf_get_prog_addr_start(a) < bpf_get_prog_addr_start(b);
 593 }
 594
 595 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
 596 {
 597         unsigned long val = (unsigned long)key;
 598         unsigned long symbol_start, symbol_end;
 599         const struct bpf_prog_aux *aux;
 600
 601         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
 602         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
 603
 604         if (val < symbol_start)
 605                 return -1;
 606         if (val >= symbol_end)
 607                 return  1;
 608
 609         return 0;
 610 }
 611
 612 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
 613         .less   = bpf_tree_less,
 614         .comp   = bpf_tree_comp,
 615 };
 616
 617 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
 618 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
 619 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
 620
 621 static void bpf_prog_ksym_node_add(struct bpf_prog_aux *aux)
 622 {
 623         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&aux->ksym_lnode));
 624         list_add_tail_rcu(&aux->ksym_lnode, &bpf_kallsyms);
 625         latch_tree_insert(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 626 }
 627
 628 static void bpf_prog_ksym_node_del(struct bpf_prog_aux *aux)
 629 {
 630         if (list_empty(&aux->ksym_lnode))
 631                 return;
 632
 633         latch_tree_erase(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 634         list_del_rcu(&aux->ksym_lnode);
 635 }
 636
 637 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
 638 {
 639         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
 640 }
 641
 642 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
 643 {
 644         return list_empty(&fp->aux->ksym_lnode) ||
 645                fp->aux->ksym_lnode.prev == LIST_POISON2;
 646 }
 647
 648 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
 649 {
 650         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
 651             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
 652                 return;
 653
 654         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 655         bpf_prog_ksym_node_add(fp->aux);
 656         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 657 }
 658
 659 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
 660 {
 661         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
 662                 return;
 663
 664         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 665         bpf_prog_ksym_node_del(fp->aux);
 666         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 667 }
 668
 669 static struct bpf_prog *bpf_prog_kallsyms_find(unsigned long addr)
 670 {
 671         struct latch_tree_node *n;
 672
 673         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 674         return n ?
 675                container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode)->prog :
 676                NULL;
 677 }
 678
 679 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
 680                                  unsigned long *off, char *sym)
 681 {
 682         unsigned long symbol_start, symbol_end;
 683         struct bpf_prog *prog;
 684         char *ret = NULL;
 685
 686         rcu_read_lock();
 687         prog = bpf_prog_kallsyms_find(addr);
 688         if (prog) {
 689                 bpf_get_prog_addr_region(prog, &symbol_start, &symbol_end);
 690                 bpf_get_prog_name(prog, sym);
 691
 692                 ret = sym;
 693                 if (size)
 694                         *size = symbol_end - symbol_start;
 695                 if (off)
 696                         *off  = addr - symbol_start;
 697         }
 698         rcu_read_unlock();
 699
 700         return ret;
 701 }
 702
 703 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
 704 {
 705         bool ret;
 706
 707         rcu_read_lock();
 708         ret = bpf_prog_kallsyms_find(addr) != NULL;
 709         rcu_read_unlock();
 710
 711         return ret;
 712 }
 713
 714 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
 715 {
 716         const struct exception_table_entry *e = NULL;
 717         struct bpf_prog *prog;
 718
 719         rcu_read_lock();
 720         prog = bpf_prog_kallsyms_find(addr);
 721         if (!prog)
 722                 goto out;
 723         if (!prog->aux->num_exentries)
 724                 goto out;
 725
 726         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
 727 out:
 728         rcu_read_unlock();
 729         return e;
 730 }
 731
 732 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
 733                     char *sym)
 734 {
 735         struct bpf_prog_aux *aux;
 736         unsigned int it = 0;
 737         int ret = -ERANGE;
 738
 739         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
 740                 return ret;
 741
 742         rcu_read_lock();
 743         list_for_each_entry_rcu(aux, &bpf_kallsyms, ksym_lnode) {
 744                 if (it++ != symnum)
 745                         continue;
 746
 747                 bpf_get_prog_name(aux->prog, sym);
 748
 749                 *value = (unsigned long)aux->prog->bpf_func;
 750                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
 751
 752                 ret = 0;
 753                 break;
 754         }
 755         rcu_read_unlock();
 756
 757         return ret;
 758 }
 759
 760 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
 761                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
 762 {
 763         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
 764         static const u32 poke_tab_max = 1024;
 765         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
 766         u32 size = slot + 1;
 767
 768         if (size > poke_tab_max)
 769                 return -ENOSPC;
 770         if (poke->ip || poke->ip_stable || poke->adj_off)
 771                 return -EINVAL;
 772
 773         switch (poke->reason) {
 774         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
 775                 if (!poke->tail_call.map)
 776                         return -EINVAL;
 777                 break;
 778         default:
 779                 return -EINVAL;
 780         }
 781
 782         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
 783         if (!tab)
 784                 return -ENOMEM;
 785
 786         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
 787         prog->aux->size_poke_tab = size;
 788         prog->aux->poke_tab = tab;
 789
 790         return slot;
 791 }
 792
 793 static atomic_long_t bpf_jit_current;
 794
 795 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
 796  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
 797  * below apply.
 798  */
 799 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
 800 {
 801 #if defined(MODULES_VADDR)
 802         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
 803 #else
 804         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
 805 #endif
 806 }
 807
 808 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
 809 {
 810         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
 811         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
 812                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
 813         return 0;
 814 }
 815 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
 816
 817 static int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
 818 {
 819         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
 820             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
 821                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
 822                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
 823                         return -EPERM;
 824                 }
 825         }
 826
 827         return 0;
 828 }
 829
 830 static void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
 831 {
 832         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
 833 }
 834
 835 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
 836 {
 837         return module_alloc(size);
 838 }
 839
 840 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
 841 {
 842         module_memfree(addr);
 843 }
 844
 845 struct bpf_binary_header *
 846 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
 847                      unsigned int alignment,
 848                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 849 {
 850         struct bpf_binary_header *hdr;
 851         u32 size, hole, start, pages;
 852
 853         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
 854                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
 855
 856         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
 857          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
 858          * random section of illegal instructions.
 859          */
 860         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
 861         pages = size / PAGE_SIZE;
 862
 863         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
 864                 return NULL;
 865         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
 866         if (!hdr) {
 867                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
 868                 return NULL;
 869         }
 870
 871         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
 872         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
 873
 874         hdr->pages = pages;
 875         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
 876                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
 877         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
 878
 879         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
 880         *image_ptr = &hdr->image[start];
 881
 882         return hdr;
 883 }
 884
 885 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
 886 {
 887         u32 pages = hdr->pages;
 888
 889         bpf_jit_free_exec(hdr);
 890         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
 891 }
 892
 893 /* This symbol is only overridden by archs that have different
 894  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
 895  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
 896  */
 897 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
 898 {
 899         if (fp->jited) {
 900                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
 901
 902                 bpf_jit_binary_free(hdr);
 903
 904                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
 905         }
 906
 907         bpf_prog_unlock_free(fp);
 908 }
 909
 910 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
 911                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
 912                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
 913 {
 914         s16 off = insn->off;
 915         s32 imm = insn->imm;
 916         u8 *addr;
 917
 918         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
 919         if (!*func_addr_fixed) {
 920                 /* Place-holder address till the last pass has collected
 921                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
 922                  * can pick them up from prog->aux.
 923                  */
 924                 if (!extra_pass)
 925                         addr = NULL;
 926                 else if (prog->aux->func &&
 927                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
 928                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
 929                 else
 930                         return -EINVAL;
 931         } else {
 932                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
 933                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
 934                  * and the helper with imm relative to it are both in core
 935                  * kernel.
 936                  */
 937                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
 938         }
 939
 940         *func_addr = (unsigned long)addr;
 941         return 0;
 942 }
 943
 944 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
 945                               const struct bpf_insn *aux,
 946                               struct bpf_insn *to_buff,
 947                               bool emit_zext)
 948 {
 949         struct bpf_insn *to = to_buff;
 950         u32 imm_rnd = get_random_int();
 951         s16 off;
 952
 953         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
 954         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
 955
 956         /* Constraints on AX register:
 957          *
 958          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
 959          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
 960          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
 961          * the executed instruction, but not across several instructions.
 962          * There are a few exceptions however which are further detailed
 963          * below.
 964          *
 965          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
 966          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
 967          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
 968          *
 969          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
 970          * register for rewrites as long as they do not interfere with
 971          * the above cases!
 972          */
 973         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
 974                 goto out;
 975
 976         if (from->imm == 0 &&
 977             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
 978              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
 979                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
 980                 goto out;
 981         }
 982
 983         switch (from->code) {
 984         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 985         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 986         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
 987         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
 988         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
 989         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
 990         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
 991         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 992         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 993                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
 994                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
 995                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
 996                 break;
 997
 998         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
 999         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1000         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1001         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1002         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1003         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1004         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1005         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1006         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1007                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1008                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1009                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1010                 break;
1011
1012         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1013         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1014         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1015         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1016         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1017         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1018         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1019         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1020         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1021         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1022         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1023                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1024                 off = from->off;
1025                 if (off < 0)
1026                         off -= 2;
1027                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1028                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1029                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1030                 break;
1031
1032         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1033         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1034         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1035         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1036         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1037         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1038         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1039         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1040         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1041         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1042         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1043                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1044                 off = from->off;
1045                 if (off < 0)
1046                         off -= 2;
1047                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1048                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1049                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1050                                       off);
1051                 break;
1052
1053         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1054                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1055                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1056                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1057                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1058                 break;
1059         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1060                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1061                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1062                 if (emit_zext)
1063                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1064                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1065                 break;
1066
1067         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1068         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1069         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1070         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1071                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1072                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1073                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1074                 break;
1075         }
1076 out:
1077         return to - to_buff;
1078 }
1079
1080 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1081                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1082 {
1083         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1084         struct bpf_prog *fp;
1085
1086         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
1087         if (fp != NULL) {
1088                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1089                  * when promoting the clone to the real program,
1090                  * this still needs to be adapted.
1091                  */
1092                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1093         }
1094
1095         return fp;
1096 }
1097
1098 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1099 {
1100         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1101          * it from this path! It will be freed eventually by the
1102          * other program on release.
1103          *
1104          * At this point, we don't need a deferred release since
1105          * clone is guaranteed to not be locked.
1106          */
1107         fp->aux = NULL;
1108         __bpf_prog_free(fp);
1109 }
1110
1111 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1112 {
1113         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1114          * know whether fp here is the clone or the original.
1115          */
1116         fp->aux->prog = fp;
1117         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1118 }
1119
1120 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1121 {
1122         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1123         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1124         int insn_delta, insn_cnt;
1125         struct bpf_insn *insn;
1126         int i, rewritten;
1127
1128         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1129                 return prog;
1130
1131         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1132         if (!clone)
1133                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1134
1135         insn_cnt = clone->len;
1136         insn = clone->insnsi;
1137
1138         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1139                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1140                  * so that we can still access the first part in the
1141                  * second blinding run.
1142                  */
1143                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1144                     insn[1].code == 0)
1145                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1146
1147                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1148                                                 clone->aux->verifier_zext);
1149                 if (!rewritten)
1150                         continue;
1151
1152                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1153                 if (IS_ERR(tmp)) {
1154                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1155                          * realloc from the original one, so we need to
1156                          * fix it up here on error.
1157                          */
1158                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1159                         return tmp;
1160                 }
1161
1162                 clone = tmp;
1163                 insn_delta = rewritten - 1;
1164
1165                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1166                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1167                 insn_cnt += insn_delta;
1168                 i        += insn_delta;
1169         }
1170
1171         clone->blinded = 1;
1172         return clone;
1173 }
1174 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1175
1176 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1177  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1178  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1179  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1180  * must not change.
1181  */
1182 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1183 {
1184         return 0;
1185 }
1186 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1187
1188 /* All UAPI available opcodes. */
1189 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1190         /* 32 bit ALU operations. */            \
1191         /*   Register based. */                 \
1192         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1193         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1194         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1195         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1196         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1197         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1198         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1199         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1200         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1201         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1202         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1203         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1204         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1205         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1206         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1207         /*   Immediate based. */                \
1208         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1209         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1210         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1211         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1212         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1213         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1214         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1215         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1216         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1217         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1218         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1219         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1220         /* 64 bit ALU operations. */            \
1221         /*   Register based. */                 \
1222         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1223         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1224         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1225         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1226         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1227         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1228         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1229         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1230         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1231         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1232         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1233         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1234         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1235         /*   Immediate based. */                \
1236         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1237         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1238         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1239         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1240         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1241         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1242         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1243         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1244         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1245         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1246         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1247         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1248         /* Call instruction. */                 \
1249         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1250         /* Exit instruction. */                 \
1251         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1252         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1253         /*   Register based. */                 \
1254         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1255         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1256         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1257         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1258         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1259         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1260         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1261         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1262         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1263         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1264         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1265         /*   Immediate based. */                \
1266         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1267         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1268         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1269         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1270         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1271         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1272         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1273         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1274         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1275         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1276         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1277         /* Jump instructions. */                \
1278         /*   Register based. */                 \
1279         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1280         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1281         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1282         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1283         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1284         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1285         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1286         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1287         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1288         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1289         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1290         /*   Immediate based. */                \
1291         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1292         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1293         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1294         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1295         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1296         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1297         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1298         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1299         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1300         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1301         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1302         INSN_2(JMP, JA),                        \
1303         /* Store instructions. */               \
1304         /*   Register based. */                 \
1305         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1306         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1307         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1308         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1309         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
1310         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
1311         /*   Immediate based. */                \
1312         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1313         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1314         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1315         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1316         /* Load instructions. */                \
1317         /*   Register based. */                 \
1318         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1319         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1320         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1321         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1322         /*   Immediate based. */                \
1323         INSN_3(LD, IMM, DW)
1324
1325 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1326 {
1327 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1328 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1329         static const bool public_insntable[256] = {
1330                 [0 ... 255] = false,
1331                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1332                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1333                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1334                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1335                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1336                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1337                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1338                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1339                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1340         };
1341 #undef BPF_INSN_3_TBL
1342 #undef BPF_INSN_2_TBL
1343         return public_insntable[code];
1344 }
1345
1346 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1347 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1348 {
1349         memset(dst, 0, size);
1350         return -EFAULT;
1351 }
1352
1353 /**
1354  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1355  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1356  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1357  *      @stack: is the eBPF storage stack
1358  *
1359  * Decode and execute eBPF instructions.
1360  */
1361 static u64 __no_fgcse ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1362 {
1363 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1364 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1365         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1366                 [0 ... 255] = &&default_label,
1367                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1368                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1369                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1370                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1371                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1372                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1373                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1374                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1375                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1376         };
1377 #undef BPF_INSN_3_LBL
1378 #undef BPF_INSN_2_LBL
1379         u32 tail_call_cnt = 0;
1380
1381 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1382 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1383
1384 select_insn:
1385         goto *jumptable[insn->code];
1386
1387         /* ALU */
1388 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1389         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1390                 DST = DST OP SRC;       \
1391                 CONT;                   \
1392         ALU_##OPCODE##_X:               \
1393                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1394                 CONT;                   \
1395         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1396                 DST = DST OP IMM;               \
1397                 CONT;                   \
1398         ALU_##OPCODE##_K:               \
1399                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1400                 CONT;
1401
1402         ALU(ADD,  +)
1403         ALU(SUB,  -)
1404         ALU(AND,  &)
1405         ALU(OR,   |)
1406         ALU(LSH, <<)
1407         ALU(RSH, >>)
1408         ALU(XOR,  ^)
1409         ALU(MUL,  *)
1410 #undef ALU
1411         ALU_NEG:
1412                 DST = (u32) -DST;
1413                 CONT;
1414         ALU64_NEG:
1415                 DST = -DST;
1416                 CONT;
1417         ALU_MOV_X:
1418                 DST = (u32) SRC;
1419                 CONT;
1420         ALU_MOV_K:
1421                 DST = (u32) IMM;
1422                 CONT;
1423         ALU64_MOV_X:
1424                 DST = SRC;
1425                 CONT;
1426         ALU64_MOV_K:
1427                 DST = IMM;
1428                 CONT;
1429         LD_IMM_DW:
1430                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1431                 insn++;
1432                 CONT;
1433         ALU_ARSH_X:
1434                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> SRC);
1435                 CONT;
1436         ALU_ARSH_K:
1437                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1438                 CONT;
1439         ALU64_ARSH_X:
1440                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1441                 CONT;
1442         ALU64_ARSH_K:
1443                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1444                 CONT;
1445         ALU64_MOD_X:
1446                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1447                 DST = AX;
1448                 CONT;
1449         ALU_MOD_X:
1450                 AX = (u32) DST;
1451                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1452                 CONT;
1453         ALU64_MOD_K:
1454                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1455                 DST = AX;
1456                 CONT;
1457         ALU_MOD_K:
1458                 AX = (u32) DST;
1459                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1460                 CONT;
1461         ALU64_DIV_X:
1462                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1463                 CONT;
1464         ALU_DIV_X:
1465                 AX = (u32) DST;
1466                 do_div(AX, (u32) SRC);
1467                 DST = (u32) AX;
1468                 CONT;
1469         ALU64_DIV_K:
1470                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1471                 CONT;
1472         ALU_DIV_K:
1473                 AX = (u32) DST;
1474                 do_div(AX, (u32) IMM);
1475                 DST = (u32) AX;
1476                 CONT;
1477         ALU_END_TO_BE:
1478                 switch (IMM) {
1479                 case 16:
1480                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1481                         break;
1482                 case 32:
1483                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1484                         break;
1485                 case 64:
1486                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1487                         break;
1488                 }
1489                 CONT;
1490         ALU_END_TO_LE:
1491                 switch (IMM) {
1492                 case 16:
1493                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1494                         break;
1495                 case 32:
1496                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1497                         break;
1498                 case 64:
1499                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1500                         break;
1501                 }
1502                 CONT;
1503
1504         /* CALL */
1505         JMP_CALL:
1506                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1507                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1508                  * into BPF_R0.
1509                  */
1510                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1511                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1512                 CONT;
1513
1514         JMP_CALL_ARGS:
1515                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1516                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1517                                                             BPF_R5,
1518                                                             insn + insn->off + 1);
1519                 CONT;
1520
1521         JMP_TAIL_CALL: {
1522                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1523                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1524                 struct bpf_prog *prog;
1525                 u32 index = BPF_R3;
1526
1527                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1528                         goto out;
1529                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1530                         goto out;
1531
1532                 tail_call_cnt++;
1533
1534                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1535                 if (!prog)
1536                         goto out;
1537
1538                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1539                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1540                  * handeled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1541                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1542                  */
1543                 insn = prog->insnsi;
1544                 goto select_insn;
1545 out:
1546                 CONT;
1547         }
1548         JMP_JA:
1549                 insn += insn->off;
1550                 CONT;
1551         JMP_EXIT:
1552                 return BPF_R0;
1553         /* JMP */
1554 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1555         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1556                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1557                         insn += insn->off;                      \
1558                         CONT_JMP;                               \
1559                 }                                               \
1560                 CONT;                                           \
1561         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1562                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1563                         insn += insn->off;                      \
1564                         CONT_JMP;                               \
1565                 }                                               \
1566                 CONT;                                           \
1567         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1568                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1569                         insn += insn->off;                      \
1570                         CONT_JMP;                               \
1571                 }                                               \
1572                 CONT;                                           \
1573         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1574                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1575                         insn += insn->off;                      \
1576                         CONT_JMP;                               \
1577                 }                                               \
1578                 CONT;
1579         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1580         COND_JMP(u, JNE, !=)
1581         COND_JMP(u, JGT, >)
1582         COND_JMP(u, JLT, <)
1583         COND_JMP(u, JGE, >=)
1584         COND_JMP(u, JLE, <=)
1585         COND_JMP(u, JSET, &)
1586         COND_JMP(s, JSGT, >)
1587         COND_JMP(s, JSLT, <)
1588         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1589         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1590 #undef COND_JMP
1591         /* STX and ST and LDX*/
1592 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1593         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1594                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1595                 CONT;                                                   \
1596         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1597                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1598                 CONT;                                                   \
1599         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1600                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1601                 CONT;
1602
1603         LDST(B,   u8)
1604         LDST(H,  u16)
1605         LDST(W,  u32)
1606         LDST(DW, u64)
1607 #undef LDST
1608 #define LDX_PROBE(SIZEOP, SIZE)                                                 \
1609         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                                 \
1610                 bpf_probe_read_kernel(&DST, SIZE, (const void *)(long) (SRC + insn->off));      \
1611                 CONT;
1612         LDX_PROBE(B,  1)
1613         LDX_PROBE(H,  2)
1614         LDX_PROBE(W,  4)
1615         LDX_PROBE(DW, 8)
1616 #undef LDX_PROBE
1617
1618         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1619                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1620                            (DST + insn->off));
1621                 CONT;
1622         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1623                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1624                              (DST + insn->off));
1625                 CONT;
1626
1627         default_label:
1628                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1629                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1630                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1631                  *
1632                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1633                  */
1634                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1635                 BUG_ON(1);
1636                 return 0;
1637 }
1638
1639 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1640 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1641 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1642 { \
1643         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1644         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1645 \
1646         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1647         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1648         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1649 }
1650
1651 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1652 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1653 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1654                                       const struct bpf_insn *insn) \
1655 { \
1656         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1657         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1658 \
1659         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1660         BPF_R1 = r1; \
1661         BPF_R2 = r2; \
1662         BPF_R3 = r3; \
1663         BPF_R4 = r4; \
1664         BPF_R5 = r5; \
1665         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1666 }
1667
1668 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1669 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1670 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1671 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1672 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1673 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1674
1675 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1676 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1677 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1678
1679 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1680 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1681 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1682
1683 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1684
1685 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1686                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1687 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1688 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1689 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1690 };
1691 #undef PROG_NAME_LIST
1692 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1693 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1694                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1695 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1696 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1697 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1698 };
1699 #undef PROG_NAME_LIST
1700
1701 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1702 {
1703         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1704         insn->off = (s16) insn->imm;
1705         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1706                 __bpf_call_base_args;
1707         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1708 }
1709
1710 #else
1711 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1712                                          const struct bpf_insn *insn)
1713 {
1714         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1715          * is not working properly, so warn about it!
1716          */
1717         WARN_ON_ONCE(1);
1718         return 0;
1719 }
1720 #endif
1721
1722 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1723                                const struct bpf_prog *fp)
1724 {
1725         if (fp->kprobe_override)
1726                 return false;
1727
1728         if (!array->aux->type) {
1729                 /* There's no owner yet where we could check for
1730                  * compatibility.
1731                  */
1732                 array->aux->type  = fp->type;
1733                 array->aux->jited = fp->jited;
1734                 return true;
1735         }
1736
1737         return array->aux->type  == fp->type &&
1738                array->aux->jited == fp->jited;
1739 }
1740
1741 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1742 {
1743         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1744         int i;
1745
1746         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1747                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1748                 struct bpf_array *array;
1749
1750                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1751                         continue;
1752
1753                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1754                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp))
1755                         return -EINVAL;
1756         }
1757
1758         return 0;
1759 }
1760
1761 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1762 {
1763 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1764         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1765
1766         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1767 #else
1768         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1769 #endif
1770 }
1771
1772 /**
1773  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1774  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1775  *      @err: pointer to error variable
1776  *
1777  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1778  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1779  */
1780 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1781 {
1782         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1783          * work with regards to JITing, etc.
1784          */
1785         if (fp->bpf_func)
1786                 goto finalize;
1787
1788         bpf_prog_select_func(fp);
1789
1790         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1791          * blinding is active. However, in case of error during
1792          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1793          * valid program, which in this case would simply not
1794          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1795          */
1796         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1797                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1798                 if (*err)
1799                         return fp;
1800
1801                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1802                 if (!fp->jited) {
1803                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1804 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1805                         *err = -ENOTSUPP;
1806                         return fp;
1807 #endif
1808                 } else {
1809                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1810                 }
1811         } else {
1812                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1813                 if (*err)
1814                         return fp;
1815         }
1816
1817 finalize:
1818         bpf_prog_lock_ro(fp);
1819
1820         /* The tail call compatibility check can only be done at
1821          * this late stage as we need to determine, if we deal
1822          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1823          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1824          */
1825         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1826
1827         return fp;
1828 }
1829 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1830
1831 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1832                                     const struct bpf_insn *insn)
1833 {
1834         return 1;
1835 }
1836
1837 static struct bpf_prog_dummy {
1838         struct bpf_prog prog;
1839 } dummy_bpf_prog = {
1840         .prog = {
1841                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1842         },
1843 };
1844
1845 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1846  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1847  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1848  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1849  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1850  */
1851 static struct {
1852         struct bpf_prog_array hdr;
1853         struct bpf_prog *null_prog;
1854 } empty_prog_array = {
1855         .null_prog = NULL,
1856 };
1857
1858 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1859 {
1860         if (prog_cnt)
1861                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1862                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1863                                (prog_cnt + 1),
1864                                flags);
1865
1866         return &empty_prog_array.hdr;
1867 }
1868
1869 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1870 {
1871         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1872                 return;
1873         kfree_rcu(progs, rcu);
1874 }
1875
1876 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1877 {
1878         struct bpf_prog_array_item *item;
1879         u32 cnt = 0;
1880
1881         for (item = array->items; item->prog; item++)
1882                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1883                         cnt++;
1884         return cnt;
1885 }
1886
1887 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1888 {
1889         struct bpf_prog_array_item *item;
1890
1891         for (item = array->items; item->prog; item++)
1892                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1893                         return false;
1894         return true;
1895 }
1896
1897 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1898                                      u32 *prog_ids,
1899                                      u32 request_cnt)
1900 {
1901         struct bpf_prog_array_item *item;
1902         int i = 0;
1903
1904         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1905                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1906                         continue;
1907                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1908                 if (++i == request_cnt) {
1909                         item++;
1910                         break;
1911                 }
1912         }
1913
1914         return !!(item->prog);
1915 }
1916
1917 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1918                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1919 {
1920         unsigned long err = 0;
1921         bool nospc;
1922         u32 *ids;
1923
1924         /* users of this function are doing:
1925          * cnt = bpf_prog_array_length();
1926          * if (cnt > 0)
1927          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1928          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1929          */
1930         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1931         if (!ids)
1932                 return -ENOMEM;
1933         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
1934         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1935         kfree(ids);
1936         if (err)
1937                 return -EFAULT;
1938         if (nospc)
1939                 return -ENOSPC;
1940         return 0;
1941 }
1942
1943 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
1944                                 struct bpf_prog *old_prog)
1945 {
1946         struct bpf_prog_array_item *item;
1947
1948         for (item = array->items; item->prog; item++)
1949                 if (item->prog == old_prog) {
1950                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
1951                         break;
1952                 }
1953 }
1954
1955 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
1956                         struct bpf_prog *exclude_prog,
1957                         struct bpf_prog *include_prog,
1958                         struct bpf_prog_array **new_array)
1959 {
1960         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
1961         struct bpf_prog_array_item *existing;
1962         struct bpf_prog_array *array;
1963         bool found_exclude = false;
1964         int new_prog_idx = 0;
1965
1966         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
1967          * the new array.
1968          */
1969         if (old_array) {
1970                 existing = old_array->items;
1971                 for (; existing->prog; existing++) {
1972                         if (existing->prog == exclude_prog) {
1973                                 found_exclude = true;
1974                                 continue;
1975                         }
1976                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1977                                 carry_prog_cnt++;
1978                         if (existing->prog == include_prog)
1979                                 return -EEXIST;
1980                 }
1981         }
1982
1983         if (exclude_prog && !found_exclude)
1984                 return -ENOENT;
1985
1986         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
1987         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
1988         if (include_prog)
1989                 new_prog_cnt += 1;
1990
1991         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
1992         if (!new_prog_cnt) {
1993                 *new_array = NULL;
1994                 return 0;
1995         }
1996
1997         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
1998         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
1999         if (!array)
2000                 return -ENOMEM;
2001
2002         /* Fill in the new prog array */
2003         if (carry_prog_cnt) {
2004                 existing = old_array->items;
2005                 for (; existing->prog; existing++)
2006                         if (existing->prog != exclude_prog &&
2007                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
2008                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
2009                                         existing->prog;
2010                         }
2011         }
2012         if (include_prog)
2013                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
2014         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
2015         *new_array = array;
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2020                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2021                              u32 *prog_cnt)
2022 {
2023         u32 cnt = 0;
2024
2025         if (array)
2026                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2027
2028         *prog_cnt = cnt;
2029
2030         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2031         if (!request_cnt || !cnt)
2032                 return 0;
2033
2034         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2035         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2036                                                                      : 0;
2037 }
2038
2039 static void bpf_free_cgroup_storage(struct bpf_prog_aux *aux)
2040 {
2041         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
2042
2043         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
2044                 if (!aux->cgroup_storage[stype])
2045                         continue;
2046                 bpf_cgroup_storage_release(aux, aux->cgroup_storage[stype]);
2047         }
2048 }
2049
2050 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2051                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2052 {
2053         struct bpf_map *map;
2054         u32 i;
2055
2056         bpf_free_cgroup_storage(aux);
2057         for (i = 0; i < len; i++) {
2058                 map = used_maps[i];
2059                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2060                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2061                 bpf_map_put(map);
2062         }
2063 }
2064
2065 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2066 {
2067         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2068         kfree(aux->used_maps);
2069 }
2070
2071 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2072 {
2073         struct bpf_prog_aux *aux;
2074         int i;
2075
2076         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2077         bpf_free_used_maps(aux);
2078         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2079                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2080 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2081         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2082                 put_callchain_buffers();
2083 #endif
2084         bpf_trampoline_put(aux->trampoline);
2085         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
2086                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2087         if (aux->func_cnt) {
2088                 kfree(aux->func);
2089                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2090         } else {
2091                 bpf_jit_free(aux->prog);
2092         }
2093 }
2094
2095 /* Free internal BPF program */
2096 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2097 {
2098         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2099
2100         if (aux->linked_prog)
2101                 bpf_prog_put(aux->linked_prog);
2102         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2103         schedule_work(&aux->work);
2104 }
2105 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2106
2107 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2108 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2109
2110 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2111 {
2112         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2113 }
2114
2115 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2116 {
2117         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2118          * of the registers passed into this function, then note that
2119          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2120          * transformations. Register assignments from both sides are
2121          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2122          */
2123         struct rnd_state *state;
2124         u32 res;
2125
2126         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2127         res = prandom_u32_state(state);
2128         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2129
2130         return res;
2131 }
2132
2133 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2134 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2135 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2136 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2137 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2138 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2139 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2140 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2141 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2142
2143 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2144 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2145 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2146 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2147
2148 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2149 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2150 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2151 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2152 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2153
2154 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2155 {
2156         return NULL;
2157 }
2158
2159 u64 __weak
2160 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2161                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2162 {
2163         return -ENOTSUPP;
2164 }
2165 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2166
2167 /* Always built-in helper functions. */
2168 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2169         .func           = NULL,
2170         .gpl_only       = false,
2171         .ret_type       = RET_VOID,
2172         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2173         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2174         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2175 };
2176
2177 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2178  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2179  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2180  */
2181 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2182 {
2183         return prog;
2184 }
2185
2186 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2187  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2188  */
2189 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2190 {
2191 }
2192
2193 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2194 {
2195         return false;
2196 }
2197
2198 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2199  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2200  * Otherwise, return FALSE.
2201  */
2202 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2203 {
2204         return false;
2205 }
2206
2207 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2208  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2209  */
2210 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2211                          int len)
2212 {
2213         return -EFAULT;
2214 }
2215
2216 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2217                               void *addr1, void *addr2)
2218 {
2219         return -ENOTSUPP;
2220 }
2221
2222 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2223 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2224
2225 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2226 #define CREATE_TRACE_POINTS
2227 #include <linux/bpf_trace.h>
2228
2229 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2230 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);