Merge tag 'char-misc-5.12-rc6' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregk...
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / bpf / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
4  *
5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
7  *
8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
9  *
10  * Authors:
11  *
12  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
13  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
14  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
15  *
16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
18  */
19
20 #include <uapi/linux/btf.h>
21 #include <linux/filter.h>
22 #include <linux/skbuff.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/random.h>
25 #include <linux/moduleloader.h>
26 #include <linux/bpf.h>
27 #include <linux/btf.h>
28 #include <linux/objtool.h>
29 #include <linux/rbtree_latch.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/rcupdate.h>
32 #include <linux/perf_event.h>
33 #include <linux/extable.h>
34 #include <linux/log2.h>
35 #include <asm/unaligned.h>
36
37 /* Registers */
38 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
39 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
40 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
41 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
42 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
43 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
44 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
45 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
46 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
47 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
48 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
49
50 /* Named registers */
51 #define DST     regs[insn->dst_reg]
52 #define SRC     regs[insn->src_reg]
53 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
54 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
55 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
56 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
57 #define IMM     insn->imm
58
59 /* No hurry in this branch
60  *
61  * Exported for the bpf jit load helper.
62  */
63 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
64 {
65         u8 *ptr = NULL;
66
67         if (k >= SKF_NET_OFF)
68                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
69         else if (k >= SKF_LL_OFF)
70                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
71
72         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
73                 return ptr;
74
75         return NULL;
76 }
77
78 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
79 {
80         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
81         struct bpf_prog_aux *aux;
82         struct bpf_prog *fp;
83
84         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
85         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
86         if (fp == NULL)
87                 return NULL;
88
89         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
90         if (aux == NULL) {
91                 vfree(fp);
92                 return NULL;
93         }
94         fp->active = alloc_percpu_gfp(int, GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
95         if (!fp->active) {
96                 vfree(fp);
97                 kfree(aux);
98                 return NULL;
99         }
100
101         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
102         fp->aux = aux;
103         fp->aux->prog = fp;
104         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
105
106         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
107         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
108         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
109
110         return fp;
111 }
112
113 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
114 {
115         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
116         struct bpf_prog *prog;
117         int cpu;
118
119         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
120         if (!prog)
121                 return NULL;
122
123         prog->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
124         if (!prog->stats) {
125                 free_percpu(prog->active);
126                 kfree(prog->aux);
127                 vfree(prog);
128                 return NULL;
129         }
130
131         for_each_possible_cpu(cpu) {
132                 struct bpf_prog_stats *pstats;
133
134                 pstats = per_cpu_ptr(prog->stats, cpu);
135                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
136         }
137         return prog;
138 }
139 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
140
141 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
142 {
143         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
144                 return 0;
145
146         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
147                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
148                                          GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_NOWARN);
149         if (!prog->aux->jited_linfo)
150                 return -ENOMEM;
151
152         return 0;
153 }
154
155 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
156 {
157         kfree(prog->aux->jited_linfo);
158         prog->aux->jited_linfo = NULL;
159 }
160
161 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
162 {
163         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
164                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
165 }
166
167 /* The jit engine is responsible to provide an array
168  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
169  *
170  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
171  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
172  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
173  *
174  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
175  *
176  * Hence, with
177  * insn_start:
178  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
179  *      here is relative to the main prog.
180  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
181  * linfo_idx:
182  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
183  *
184  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
185  *
186  * For i > linfo_idx,
187  *
188  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
189  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
190  */
191 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
192                                const u32 *insn_to_jit_off)
193 {
194         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
195         const struct bpf_line_info *linfo;
196         void **jited_linfo;
197
198         if (!prog->aux->jited_linfo)
199                 /* Userspace did not provide linfo */
200                 return;
201
202         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
203         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
204         insn_start = linfo[0].insn_off;
205         insn_end = insn_start + prog->len;
206
207         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
208         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
209
210         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
211
212         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
213                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
214                  * strictly increasing
215                  */
216                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
217                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
218 }
219
220 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
221 {
222         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
223         kvfree(prog->aux->linfo);
224 }
225
226 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
227                                   gfp_t gfp_extra_flags)
228 {
229         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
230         struct bpf_prog *fp;
231         u32 pages;
232
233         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
234         pages = size / PAGE_SIZE;
235         if (pages <= fp_old->pages)
236                 return fp_old;
237
238         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
239         if (fp) {
240                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
241                 fp->pages = pages;
242                 fp->aux->prog = fp;
243
244                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
245                  * reallocated structure.
246                  */
247                 fp_old->aux = NULL;
248                 fp_old->stats = NULL;
249                 fp_old->active = NULL;
250                 __bpf_prog_free(fp_old);
251         }
252
253         return fp;
254 }
255
256 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
257 {
258         if (fp->aux) {
259                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
260                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
261                 kfree(fp->aux->poke_tab);
262                 kfree(fp->aux);
263         }
264         free_percpu(fp->stats);
265         free_percpu(fp->active);
266         vfree(fp);
267 }
268
269 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
270 {
271         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
272         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
273         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
274         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
275         u32 i, bsize, psize, blocks;
276         struct bpf_insn *dst;
277         bool was_ld_map;
278         u8 *raw, *todo;
279         __be32 *result;
280         __be64 *bits;
281
282         raw = vmalloc(raw_size);
283         if (!raw)
284                 return -ENOMEM;
285
286         sha1_init(digest);
287         memset(ws, 0, sizeof(ws));
288
289         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
290          * since they are unstable from user space side.
291          */
292         dst = (void *)raw;
293         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
294                 dst[i] = fp->insnsi[i];
295                 if (!was_ld_map &&
296                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
297                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
298                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
299                         was_ld_map = true;
300                         dst[i].imm = 0;
301                 } else if (was_ld_map &&
302                            dst[i].code == 0 &&
303                            dst[i].dst_reg == 0 &&
304                            dst[i].src_reg == 0 &&
305                            dst[i].off == 0) {
306                         was_ld_map = false;
307                         dst[i].imm = 0;
308                 } else {
309                         was_ld_map = false;
310                 }
311         }
312
313         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
314         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
315         raw[psize++] = 0x80;
316
317         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
318         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
319         todo   = raw;
320         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
321                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
322         } else {
323                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
324                 blocks++;
325         }
326         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
327
328         while (blocks--) {
329                 sha1_transform(digest, todo, ws);
330                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
331         }
332
333         result = (__force __be32 *)digest;
334         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
335                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
336         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
337
338         vfree(raw);
339         return 0;
340 }
341
342 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
343                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
344 {
345         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
346         s32 delta = end_new - end_old;
347         s64 imm = insn->imm;
348
349         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
350                 imm += delta;
351         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
352                 imm -= delta;
353         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
354                 return -ERANGE;
355         if (!probe_pass)
356                 insn->imm = imm;
357         return 0;
358 }
359
360 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
361                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
362 {
363         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
364         s32 delta = end_new - end_old;
365         s32 off = insn->off;
366
367         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
368                 off += delta;
369         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
370                 off -= delta;
371         if (off < off_min || off > off_max)
372                 return -ERANGE;
373         if (!probe_pass)
374                 insn->off = off;
375         return 0;
376 }
377
378 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
379                             s32 end_new, const bool probe_pass)
380 {
381         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
382         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
383         int ret = 0;
384
385         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
386                 u8 code;
387
388                 /* In the probing pass we still operate on the original,
389                  * unpatched image in order to check overflows before we
390                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
391                  */
392                 if (probe_pass && i == pos) {
393                         i = end_new;
394                         insn = prog->insnsi + end_old;
395                 }
396                 code = insn->code;
397                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
398                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
399                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
400                         continue;
401                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
402                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
403                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
404                                 continue;
405                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
406                                                    end_new, i, probe_pass);
407                 } else {
408                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
409                                                    end_new, i, probe_pass);
410                 }
411                 if (ret)
412                         break;
413         }
414
415         return ret;
416 }
417
418 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
419 {
420         struct bpf_line_info *linfo;
421         u32 i, nr_linfo;
422
423         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
424         if (!nr_linfo || !delta)
425                 return;
426
427         linfo = prog->aux->linfo;
428
429         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
430                 if (off < linfo[i].insn_off)
431                         break;
432
433         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
434         for (; i < nr_linfo; i++)
435                 linfo[i].insn_off += delta;
436 }
437
438 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
439                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
440 {
441         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
442         const u32 cnt_max = S16_MAX;
443         struct bpf_prog *prog_adj;
444         int err;
445
446         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
447         if (insn_delta == 0) {
448                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
449                 return prog;
450         }
451
452         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
453
454         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
455          * target overflow when we have excessive program expansions.
456          * We need to probe here before we do any reallocation where
457          * we afterwards may not fail anymore.
458          */
459         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
460             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
461                 return ERR_PTR(err);
462
463         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
464          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
465          * last page could have large enough tailroom.
466          */
467         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
468                                     GFP_USER);
469         if (!prog_adj)
470                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
471
472         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
473
474         /* Patching happens in 3 steps:
475          *
476          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
477          *    so we can patch the single target insn with one or more
478          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
479          * 2) Inject new instructions at the target location.
480          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
481          */
482         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
483
484         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
485                 sizeof(*patch) * insn_rest);
486         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
487
488         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
489          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
490          * overflow cannot happen at this point.
491          */
492         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
493
494         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
495
496         return prog_adj;
497 }
498
499 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
500 {
501         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
502          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
503          */
504         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
505                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
506         prog->len -= cnt;
507
508         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
509 }
510
511 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
512 {
513         int i;
514
515         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
516                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
517 }
518
519 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
520 {
521         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
522         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
523 }
524
525 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
526 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
527 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
528 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
529 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
530 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
531
532 static void
533 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
534 {
535         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
536         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
537
538         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
539
540         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
541         prog->aux->ksym.end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
542 }
543
544 static void
545 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
546 {
547         char *sym = prog->aux->ksym.name;
548         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
549         const struct btf_type *type;
550         const char *func_name;
551
552         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
553                      sizeof(prog->tag) * 2 +
554                      /* name has been null terminated.
555                       * We should need +1 for the '_' preceding
556                       * the name.  However, the null character
557                       * is double counted between the name and the
558                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
559                       * the +1 here.
560                       */
561                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
562
563         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
564         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
565
566         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
567         if (prog->aux->func_info_cnt) {
568                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
569                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
570                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
571                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
572                 return;
573         }
574
575         if (prog->aux->name[0])
576                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
577         else
578                 *sym = 0;
579 }
580
581 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
582 {
583         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
584 }
585
586 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
587                                           struct latch_tree_node *b)
588 {
589         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
590 }
591
592 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
593 {
594         unsigned long val = (unsigned long)key;
595         const struct bpf_ksym *ksym;
596
597         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
598
599         if (val < ksym->start)
600                 return -1;
601         if (val >= ksym->end)
602                 return  1;
603
604         return 0;
605 }
606
607 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
608         .less   = bpf_tree_less,
609         .comp   = bpf_tree_comp,
610 };
611
612 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
613 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
614 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
615
616 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
617 {
618         spin_lock_bh(&bpf_lock);
619         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
620         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
621         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
622         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
623 }
624
625 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
626 {
627         if (list_empty(&ksym->lnode))
628                 return;
629
630         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
631         list_del_rcu(&ksym->lnode);
632 }
633
634 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
635 {
636         spin_lock_bh(&bpf_lock);
637         __bpf_ksym_del(ksym);
638         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
639 }
640
641 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
642 {
643         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
644 }
645
646 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
647 {
648         return list_empty(&fp->aux->ksym.lnode) ||
649                fp->aux->ksym.lnode.prev == LIST_POISON2;
650 }
651
652 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
653 {
654         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
655             !bpf_capable())
656                 return;
657
658         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
659         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
660         fp->aux->ksym.prog = true;
661
662         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
663 }
664
665 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
666 {
667         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
668                 return;
669
670         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
671 }
672
673 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
674 {
675         struct latch_tree_node *n;
676
677         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
678         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
679 }
680
681 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
682                                  unsigned long *off, char *sym)
683 {
684         struct bpf_ksym *ksym;
685         char *ret = NULL;
686
687         rcu_read_lock();
688         ksym = bpf_ksym_find(addr);
689         if (ksym) {
690                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
691                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
692
693                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
694
695                 ret = sym;
696                 if (size)
697                         *size = symbol_end - symbol_start;
698                 if (off)
699                         *off  = addr - symbol_start;
700         }
701         rcu_read_unlock();
702
703         return ret;
704 }
705
706 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
707 {
708         bool ret;
709
710         rcu_read_lock();
711         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
712         rcu_read_unlock();
713
714         return ret;
715 }
716
717 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
718 {
719         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
720
721         return ksym && ksym->prog ?
722                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
723                NULL;
724 }
725
726 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
727 {
728         const struct exception_table_entry *e = NULL;
729         struct bpf_prog *prog;
730
731         rcu_read_lock();
732         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
733         if (!prog)
734                 goto out;
735         if (!prog->aux->num_exentries)
736                 goto out;
737
738         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
739 out:
740         rcu_read_unlock();
741         return e;
742 }
743
744 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
745                     char *sym)
746 {
747         struct bpf_ksym *ksym;
748         unsigned int it = 0;
749         int ret = -ERANGE;
750
751         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
752                 return ret;
753
754         rcu_read_lock();
755         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
756                 if (it++ != symnum)
757                         continue;
758
759                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
760
761                 *value = ksym->start;
762                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
763
764                 ret = 0;
765                 break;
766         }
767         rcu_read_unlock();
768
769         return ret;
770 }
771
772 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
773                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
774 {
775         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
776         static const u32 poke_tab_max = 1024;
777         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
778         u32 size = slot + 1;
779
780         if (size > poke_tab_max)
781                 return -ENOSPC;
782         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
783             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
784                 return -EINVAL;
785
786         switch (poke->reason) {
787         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
788                 if (!poke->tail_call.map)
789                         return -EINVAL;
790                 break;
791         default:
792                 return -EINVAL;
793         }
794
795         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
796         if (!tab)
797                 return -ENOMEM;
798
799         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
800         prog->aux->size_poke_tab = size;
801         prog->aux->poke_tab = tab;
802
803         return slot;
804 }
805
806 static atomic_long_t bpf_jit_current;
807
808 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
809  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
810  * below apply.
811  */
812 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
813 {
814 #if defined(MODULES_VADDR)
815         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
816 #else
817         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
818 #endif
819 }
820
821 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
822 {
823         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
824         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
825                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
826         return 0;
827 }
828 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
829
830 int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
831 {
832         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
833             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
834                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
835                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
836                         return -EPERM;
837                 }
838         }
839
840         return 0;
841 }
842
843 void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
844 {
845         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
846 }
847
848 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
849 {
850         return module_alloc(size);
851 }
852
853 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
854 {
855         module_memfree(addr);
856 }
857
858 struct bpf_binary_header *
859 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
860                      unsigned int alignment,
861                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
862 {
863         struct bpf_binary_header *hdr;
864         u32 size, hole, start, pages;
865
866         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
867                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
868
869         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
870          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
871          * random section of illegal instructions.
872          */
873         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
874         pages = size / PAGE_SIZE;
875
876         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
877                 return NULL;
878         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
879         if (!hdr) {
880                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
881                 return NULL;
882         }
883
884         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
885         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
886
887         hdr->pages = pages;
888         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
889                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
890         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
891
892         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
893         *image_ptr = &hdr->image[start];
894
895         return hdr;
896 }
897
898 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
899 {
900         u32 pages = hdr->pages;
901
902         bpf_jit_free_exec(hdr);
903         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
904 }
905
906 /* This symbol is only overridden by archs that have different
907  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
908  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
909  */
910 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
911 {
912         if (fp->jited) {
913                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
914
915                 bpf_jit_binary_free(hdr);
916
917                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
918         }
919
920         bpf_prog_unlock_free(fp);
921 }
922
923 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
924                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
925                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
926 {
927         s16 off = insn->off;
928         s32 imm = insn->imm;
929         u8 *addr;
930
931         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
932         if (!*func_addr_fixed) {
933                 /* Place-holder address till the last pass has collected
934                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
935                  * can pick them up from prog->aux.
936                  */
937                 if (!extra_pass)
938                         addr = NULL;
939                 else if (prog->aux->func &&
940                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
941                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
942                 else
943                         return -EINVAL;
944         } else {
945                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
946                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
947                  * and the helper with imm relative to it are both in core
948                  * kernel.
949                  */
950                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
951         }
952
953         *func_addr = (unsigned long)addr;
954         return 0;
955 }
956
957 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
958                               const struct bpf_insn *aux,
959                               struct bpf_insn *to_buff,
960                               bool emit_zext)
961 {
962         struct bpf_insn *to = to_buff;
963         u32 imm_rnd = get_random_int();
964         s16 off;
965
966         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
967         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
968
969         /* Constraints on AX register:
970          *
971          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
972          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
973          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
974          * the executed instruction, but not across several instructions.
975          * There are a few exceptions however which are further detailed
976          * below.
977          *
978          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
979          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
980          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
981          *
982          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
983          * register for rewrites as long as they do not interfere with
984          * the above cases!
985          */
986         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
987                 goto out;
988
989         if (from->imm == 0 &&
990             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
991              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
992                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
993                 goto out;
994         }
995
996         switch (from->code) {
997         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
998         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
999         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1000         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
1001         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1002         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1003         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1004         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1005         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1006                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1007                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1008                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1009                 break;
1010
1011         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1012         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1013         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1014         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1015         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1016         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1017         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1018         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1019         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1020                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1021                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1022                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1023                 break;
1024
1025         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1026         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1027         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1028         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1029         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1030         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1031         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1032         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1033         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1034         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1035         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1036                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1037                 off = from->off;
1038                 if (off < 0)
1039                         off -= 2;
1040                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1041                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1042                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1043                 break;
1044
1045         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1046         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1047         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1048         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1049         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1050         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1051         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1052         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1053         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1054         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1055         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1056                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1057                 off = from->off;
1058                 if (off < 0)
1059                         off -= 2;
1060                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1061                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1062                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1063                                       off);
1064                 break;
1065
1066         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1067                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1068                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1069                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1070                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1071                 break;
1072         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1073                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1074                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1075                 if (emit_zext)
1076                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1077                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1078                 break;
1079
1080         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1081         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1082         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1083         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1084                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1085                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1086                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1087                 break;
1088         }
1089 out:
1090         return to - to_buff;
1091 }
1092
1093 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1094                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1095 {
1096         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1097         struct bpf_prog *fp;
1098
1099         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1100         if (fp != NULL) {
1101                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1102                  * when promoting the clone to the real program,
1103                  * this still needs to be adapted.
1104                  */
1105                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1106         }
1107
1108         return fp;
1109 }
1110
1111 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1112 {
1113         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1114          * it from this path! It will be freed eventually by the
1115          * other program on release.
1116          *
1117          * At this point, we don't need a deferred release since
1118          * clone is guaranteed to not be locked.
1119          */
1120         fp->aux = NULL;
1121         fp->stats = NULL;
1122         fp->active = NULL;
1123         __bpf_prog_free(fp);
1124 }
1125
1126 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1127 {
1128         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1129          * know whether fp here is the clone or the original.
1130          */
1131         fp->aux->prog = fp;
1132         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1133 }
1134
1135 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1136 {
1137         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1138         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1139         int insn_delta, insn_cnt;
1140         struct bpf_insn *insn;
1141         int i, rewritten;
1142
1143         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1144                 return prog;
1145
1146         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1147         if (!clone)
1148                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1149
1150         insn_cnt = clone->len;
1151         insn = clone->insnsi;
1152
1153         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1154                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1155                  * so that we can still access the first part in the
1156                  * second blinding run.
1157                  */
1158                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1159                     insn[1].code == 0)
1160                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1161
1162                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1163                                                 clone->aux->verifier_zext);
1164                 if (!rewritten)
1165                         continue;
1166
1167                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1168                 if (IS_ERR(tmp)) {
1169                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1170                          * realloc from the original one, so we need to
1171                          * fix it up here on error.
1172                          */
1173                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1174                         return tmp;
1175                 }
1176
1177                 clone = tmp;
1178                 insn_delta = rewritten - 1;
1179
1180                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1181                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1182                 insn_cnt += insn_delta;
1183                 i        += insn_delta;
1184         }
1185
1186         clone->blinded = 1;
1187         return clone;
1188 }
1189 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1190
1191 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1192  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1193  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1194  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1195  * must not change.
1196  */
1197 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1198 {
1199         return 0;
1200 }
1201 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1202
1203 /* All UAPI available opcodes. */
1204 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1205         /* 32 bit ALU operations. */            \
1206         /*   Register based. */                 \
1207         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1208         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1209         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1210         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1211         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1212         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1213         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1214         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1215         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1216         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1217         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1218         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1219         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1220         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1221         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1222         /*   Immediate based. */                \
1223         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1224         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1225         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1226         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1227         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1228         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1229         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1230         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1231         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1232         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1233         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1234         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1235         /* 64 bit ALU operations. */            \
1236         /*   Register based. */                 \
1237         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1238         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1239         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1240         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1241         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1242         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1243         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1244         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1245         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1246         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1247         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1248         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1249         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1250         /*   Immediate based. */                \
1251         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1252         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1253         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1254         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1255         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1256         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1257         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1258         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1259         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1260         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1261         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1262         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1263         /* Call instruction. */                 \
1264         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1265         /* Exit instruction. */                 \
1266         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1267         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1268         /*   Register based. */                 \
1269         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1270         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1271         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1272         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1273         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1274         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1275         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1276         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1277         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1278         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1279         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1280         /*   Immediate based. */                \
1281         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1282         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1283         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1284         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1285         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1286         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1287         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1288         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1289         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1290         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1291         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1292         /* Jump instructions. */                \
1293         /*   Register based. */                 \
1294         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1295         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1296         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1297         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1298         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1299         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1300         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1301         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1302         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1303         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1304         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1305         /*   Immediate based. */                \
1306         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1307         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1308         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1309         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1310         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1311         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1312         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1313         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1314         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1315         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1316         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1317         INSN_2(JMP, JA),                        \
1318         /* Store instructions. */               \
1319         /*   Register based. */                 \
1320         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1321         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1322         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1323         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1324         INSN_3(STX, ATOMIC, W),                 \
1325         INSN_3(STX, ATOMIC, DW),                \
1326         /*   Immediate based. */                \
1327         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1328         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1329         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1330         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1331         /* Load instructions. */                \
1332         /*   Register based. */                 \
1333         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1334         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1335         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1336         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1337         /*   Immediate based. */                \
1338         INSN_3(LD, IMM, DW)
1339
1340 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1341 {
1342 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1343 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1344         static const bool public_insntable[256] = {
1345                 [0 ... 255] = false,
1346                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1347                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1348                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1349                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1350                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1351                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1352                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1353                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1354                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1355         };
1356 #undef BPF_INSN_3_TBL
1357 #undef BPF_INSN_2_TBL
1358         return public_insntable[code];
1359 }
1360
1361 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1362 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1363 {
1364         memset(dst, 0, size);
1365         return -EFAULT;
1366 }
1367
1368 /**
1369  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1370  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1371  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1372  *      @stack: is the eBPF storage stack
1373  *
1374  * Decode and execute eBPF instructions.
1375  */
1376 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1377 {
1378 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1379 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1380         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1381                 [0 ... 255] = &&default_label,
1382                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1383                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1384                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1385                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1386                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1387                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1388                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1389                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1390                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1391         };
1392 #undef BPF_INSN_3_LBL
1393 #undef BPF_INSN_2_LBL
1394         u32 tail_call_cnt = 0;
1395
1396 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1397 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1398
1399 select_insn:
1400         goto *jumptable[insn->code];
1401
1402         /* ALU */
1403 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1404         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1405                 DST = DST OP SRC;       \
1406                 CONT;                   \
1407         ALU_##OPCODE##_X:               \
1408                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1409                 CONT;                   \
1410         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1411                 DST = DST OP IMM;               \
1412                 CONT;                   \
1413         ALU_##OPCODE##_K:               \
1414                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1415                 CONT;
1416
1417         ALU(ADD,  +)
1418         ALU(SUB,  -)
1419         ALU(AND,  &)
1420         ALU(OR,   |)
1421         ALU(LSH, <<)
1422         ALU(RSH, >>)
1423         ALU(XOR,  ^)
1424         ALU(MUL,  *)
1425 #undef ALU
1426         ALU_NEG:
1427                 DST = (u32) -DST;
1428                 CONT;
1429         ALU64_NEG:
1430                 DST = -DST;
1431                 CONT;
1432         ALU_MOV_X:
1433                 DST = (u32) SRC;
1434                 CONT;
1435         ALU_MOV_K:
1436                 DST = (u32) IMM;
1437                 CONT;
1438         ALU64_MOV_X:
1439                 DST = SRC;
1440                 CONT;
1441         ALU64_MOV_K:
1442                 DST = IMM;
1443                 CONT;
1444         LD_IMM_DW:
1445                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1446                 insn++;
1447                 CONT;
1448         ALU_ARSH_X:
1449                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> SRC);
1450                 CONT;
1451         ALU_ARSH_K:
1452                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1453                 CONT;
1454         ALU64_ARSH_X:
1455                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1456                 CONT;
1457         ALU64_ARSH_K:
1458                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1459                 CONT;
1460         ALU64_MOD_X:
1461                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1462                 DST = AX;
1463                 CONT;
1464         ALU_MOD_X:
1465                 AX = (u32) DST;
1466                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1467                 CONT;
1468         ALU64_MOD_K:
1469                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1470                 DST = AX;
1471                 CONT;
1472         ALU_MOD_K:
1473                 AX = (u32) DST;
1474                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1475                 CONT;
1476         ALU64_DIV_X:
1477                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1478                 CONT;
1479         ALU_DIV_X:
1480                 AX = (u32) DST;
1481                 do_div(AX, (u32) SRC);
1482                 DST = (u32) AX;
1483                 CONT;
1484         ALU64_DIV_K:
1485                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1486                 CONT;
1487         ALU_DIV_K:
1488                 AX = (u32) DST;
1489                 do_div(AX, (u32) IMM);
1490                 DST = (u32) AX;
1491                 CONT;
1492         ALU_END_TO_BE:
1493                 switch (IMM) {
1494                 case 16:
1495                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1496                         break;
1497                 case 32:
1498                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1499                         break;
1500                 case 64:
1501                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1502                         break;
1503                 }
1504                 CONT;
1505         ALU_END_TO_LE:
1506                 switch (IMM) {
1507                 case 16:
1508                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1509                         break;
1510                 case 32:
1511                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1512                         break;
1513                 case 64:
1514                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1515                         break;
1516                 }
1517                 CONT;
1518
1519         /* CALL */
1520         JMP_CALL:
1521                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1522                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1523                  * into BPF_R0.
1524                  */
1525                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1526                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1527                 CONT;
1528
1529         JMP_CALL_ARGS:
1530                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1531                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1532                                                             BPF_R5,
1533                                                             insn + insn->off + 1);
1534                 CONT;
1535
1536         JMP_TAIL_CALL: {
1537                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1538                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1539                 struct bpf_prog *prog;
1540                 u32 index = BPF_R3;
1541
1542                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1543                         goto out;
1544                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1545                         goto out;
1546
1547                 tail_call_cnt++;
1548
1549                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1550                 if (!prog)
1551                         goto out;
1552
1553                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1554                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1555                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1556                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1557                  */
1558                 insn = prog->insnsi;
1559                 goto select_insn;
1560 out:
1561                 CONT;
1562         }
1563         JMP_JA:
1564                 insn += insn->off;
1565                 CONT;
1566         JMP_EXIT:
1567                 return BPF_R0;
1568         /* JMP */
1569 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1570         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1571                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1572                         insn += insn->off;                      \
1573                         CONT_JMP;                               \
1574                 }                                               \
1575                 CONT;                                           \
1576         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1577                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1578                         insn += insn->off;                      \
1579                         CONT_JMP;                               \
1580                 }                                               \
1581                 CONT;                                           \
1582         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1583                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1584                         insn += insn->off;                      \
1585                         CONT_JMP;                               \
1586                 }                                               \
1587                 CONT;                                           \
1588         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1589                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1590                         insn += insn->off;                      \
1591                         CONT_JMP;                               \
1592                 }                                               \
1593                 CONT;
1594         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1595         COND_JMP(u, JNE, !=)
1596         COND_JMP(u, JGT, >)
1597         COND_JMP(u, JLT, <)
1598         COND_JMP(u, JGE, >=)
1599         COND_JMP(u, JLE, <=)
1600         COND_JMP(u, JSET, &)
1601         COND_JMP(s, JSGT, >)
1602         COND_JMP(s, JSLT, <)
1603         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1604         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1605 #undef COND_JMP
1606         /* STX and ST and LDX*/
1607 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1608         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1609                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1610                 CONT;                                                   \
1611         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1612                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1613                 CONT;                                                   \
1614         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1615                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1616                 CONT;
1617
1618         LDST(B,   u8)
1619         LDST(H,  u16)
1620         LDST(W,  u32)
1621         LDST(DW, u64)
1622 #undef LDST
1623 #define LDX_PROBE(SIZEOP, SIZE)                                                 \
1624         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                                 \
1625                 bpf_probe_read_kernel(&DST, SIZE, (const void *)(long) (SRC + insn->off));      \
1626                 CONT;
1627         LDX_PROBE(B,  1)
1628         LDX_PROBE(H,  2)
1629         LDX_PROBE(W,  4)
1630         LDX_PROBE(DW, 8)
1631 #undef LDX_PROBE
1632
1633 #define ATOMIC_ALU_OP(BOP, KOP)                                         \
1634                 case BOP:                                               \
1635                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1636                                 atomic_##KOP((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long) \
1637                                              (DST + insn->off));        \
1638                         else                                            \
1639                                 atomic64_##KOP((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long) \
1640                                                (DST + insn->off));      \
1641                         break;                                          \
1642                 case BOP | BPF_FETCH:                                   \
1643                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1644                                 SRC = (u32) atomic_fetch_##KOP(         \
1645                                         (u32) SRC,                      \
1646                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1647                         else                                            \
1648                                 SRC = (u64) atomic64_fetch_##KOP(       \
1649                                         (u64) SRC,                      \
1650                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1651                         break;
1652
1653         STX_ATOMIC_DW:
1654         STX_ATOMIC_W:
1655                 switch (IMM) {
1656                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_ADD, add)
1657                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_AND, and)
1658                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_OR, or)
1659                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_XOR, xor)
1660 #undef ATOMIC_ALU_OP
1661
1662                 case BPF_XCHG:
1663                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
1664                                 SRC = (u32) atomic_xchg(
1665                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1666                                         (u32) SRC);
1667                         else
1668                                 SRC = (u64) atomic64_xchg(
1669                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1670                                         (u64) SRC);
1671                         break;
1672                 case BPF_CMPXCHG:
1673                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
1674                                 BPF_R0 = (u32) atomic_cmpxchg(
1675                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1676                                         (u32) BPF_R0, (u32) SRC);
1677                         else
1678                                 BPF_R0 = (u64) atomic64_cmpxchg(
1679                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1680                                         (u64) BPF_R0, (u64) SRC);
1681                         break;
1682
1683                 default:
1684                         goto default_label;
1685                 }
1686                 CONT;
1687
1688         default_label:
1689                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1690                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1691                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1692                  *
1693                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1694                  */
1695                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x (imm: 0x%x)\n",
1696                         insn->code, insn->imm);
1697                 BUG_ON(1);
1698                 return 0;
1699 }
1700
1701 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1702 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1703 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1704 { \
1705         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1706         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1707 \
1708         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1709         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1710         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1711 }
1712
1713 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1714 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1715 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1716                                       const struct bpf_insn *insn) \
1717 { \
1718         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1719         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1720 \
1721         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1722         BPF_R1 = r1; \
1723         BPF_R2 = r2; \
1724         BPF_R3 = r3; \
1725         BPF_R4 = r4; \
1726         BPF_R5 = r5; \
1727         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1728 }
1729
1730 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1731 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1732 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1733 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1734 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1735 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1736
1737 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1738 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1739 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1740
1741 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1742 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1743 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1744
1745 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1746
1747 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1748                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1749 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1750 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1751 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1752 };
1753 #undef PROG_NAME_LIST
1754 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1755 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1756                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1757 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1758 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1759 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1760 };
1761 #undef PROG_NAME_LIST
1762
1763 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1764 {
1765         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1766         insn->off = (s16) insn->imm;
1767         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1768                 __bpf_call_base_args;
1769         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1770 }
1771
1772 #else
1773 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1774                                          const struct bpf_insn *insn)
1775 {
1776         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1777          * is not working properly, so warn about it!
1778          */
1779         WARN_ON_ONCE(1);
1780         return 0;
1781 }
1782 #endif
1783
1784 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1785                                const struct bpf_prog *fp)
1786 {
1787         if (fp->kprobe_override)
1788                 return false;
1789
1790         if (!array->aux->type) {
1791                 /* There's no owner yet where we could check for
1792                  * compatibility.
1793                  */
1794                 array->aux->type  = fp->type;
1795                 array->aux->jited = fp->jited;
1796                 return true;
1797         }
1798
1799         return array->aux->type  == fp->type &&
1800                array->aux->jited == fp->jited;
1801 }
1802
1803 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1804 {
1805         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1806         int i, ret = 0;
1807
1808         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
1809         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1810                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1811                 struct bpf_array *array;
1812
1813                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1814                         continue;
1815
1816                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1817                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp)) {
1818                         ret = -EINVAL;
1819                         goto out;
1820                 }
1821         }
1822
1823 out:
1824         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
1825         return ret;
1826 }
1827
1828 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1829 {
1830 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1831         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1832
1833         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1834 #else
1835         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1836 #endif
1837 }
1838
1839 /**
1840  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1841  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1842  *      @err: pointer to error variable
1843  *
1844  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1845  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1846  */
1847 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1848 {
1849         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1850          * work with regards to JITing, etc.
1851          */
1852         if (fp->bpf_func)
1853                 goto finalize;
1854
1855         bpf_prog_select_func(fp);
1856
1857         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1858          * blinding is active. However, in case of error during
1859          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1860          * valid program, which in this case would simply not
1861          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1862          */
1863         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1864                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1865                 if (*err)
1866                         return fp;
1867
1868                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1869                 if (!fp->jited) {
1870                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1871 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1872                         *err = -ENOTSUPP;
1873                         return fp;
1874 #endif
1875                 } else {
1876                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1877                 }
1878         } else {
1879                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1880                 if (*err)
1881                         return fp;
1882         }
1883
1884 finalize:
1885         bpf_prog_lock_ro(fp);
1886
1887         /* The tail call compatibility check can only be done at
1888          * this late stage as we need to determine, if we deal
1889          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1890          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1891          */
1892         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1893
1894         return fp;
1895 }
1896 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1897
1898 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1899                                     const struct bpf_insn *insn)
1900 {
1901         return 1;
1902 }
1903
1904 static struct bpf_prog_dummy {
1905         struct bpf_prog prog;
1906 } dummy_bpf_prog = {
1907         .prog = {
1908                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1909         },
1910 };
1911
1912 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1913  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1914  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1915  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1916  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1917  */
1918 static struct {
1919         struct bpf_prog_array hdr;
1920         struct bpf_prog *null_prog;
1921 } empty_prog_array = {
1922         .null_prog = NULL,
1923 };
1924
1925 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1926 {
1927         if (prog_cnt)
1928                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1929                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1930                                (prog_cnt + 1),
1931                                flags);
1932
1933         return &empty_prog_array.hdr;
1934 }
1935
1936 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1937 {
1938         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1939                 return;
1940         kfree_rcu(progs, rcu);
1941 }
1942
1943 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1944 {
1945         struct bpf_prog_array_item *item;
1946         u32 cnt = 0;
1947
1948         for (item = array->items; item->prog; item++)
1949                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1950                         cnt++;
1951         return cnt;
1952 }
1953
1954 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1955 {
1956         struct bpf_prog_array_item *item;
1957
1958         for (item = array->items; item->prog; item++)
1959                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1960                         return false;
1961         return true;
1962 }
1963
1964 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1965                                      u32 *prog_ids,
1966                                      u32 request_cnt)
1967 {
1968         struct bpf_prog_array_item *item;
1969         int i = 0;
1970
1971         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1972                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1973                         continue;
1974                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1975                 if (++i == request_cnt) {
1976                         item++;
1977                         break;
1978                 }
1979         }
1980
1981         return !!(item->prog);
1982 }
1983
1984 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1985                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1986 {
1987         unsigned long err = 0;
1988         bool nospc;
1989         u32 *ids;
1990
1991         /* users of this function are doing:
1992          * cnt = bpf_prog_array_length();
1993          * if (cnt > 0)
1994          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1995          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1996          */
1997         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1998         if (!ids)
1999                 return -ENOMEM;
2000         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
2001         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
2002         kfree(ids);
2003         if (err)
2004                 return -EFAULT;
2005         if (nospc)
2006                 return -ENOSPC;
2007         return 0;
2008 }
2009
2010 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
2011                                 struct bpf_prog *old_prog)
2012 {
2013         struct bpf_prog_array_item *item;
2014
2015         for (item = array->items; item->prog; item++)
2016                 if (item->prog == old_prog) {
2017                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
2018                         break;
2019                 }
2020 }
2021
2022 /**
2023  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
2024  *                                   index into the program array with
2025  *                                   a dummy no-op program.
2026  * @array: a bpf_prog_array
2027  * @index: the index of the program to replace
2028  *
2029  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2030  * the position of the program to replace.
2031  *
2032  * Return:
2033  * * 0          - Success
2034  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2035  * * -ENOENT    - Index out of range
2036  */
2037 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
2038 {
2039         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
2040 }
2041
2042 /**
2043  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
2044  *                              into the program array.
2045  * @array: a bpf_prog_array
2046  * @index: the index of the program to update
2047  * @prog: the program to insert into the array
2048  *
2049  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2050  * the position of the program to update.
2051  *
2052  * Return:
2053  * * 0          - Success
2054  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2055  * * -ENOENT    - Index out of range
2056  */
2057 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
2058                              struct bpf_prog *prog)
2059 {
2060         struct bpf_prog_array_item *item;
2061
2062         if (unlikely(index < 0))
2063                 return -EINVAL;
2064
2065         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2066                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2067                         continue;
2068                 if (!index) {
2069                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2070                         return 0;
2071                 }
2072                 index--;
2073         }
2074         return -ENOENT;
2075 }
2076
2077 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2078                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2079                         struct bpf_prog *include_prog,
2080                         struct bpf_prog_array **new_array)
2081 {
2082         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2083         struct bpf_prog_array_item *existing;
2084         struct bpf_prog_array *array;
2085         bool found_exclude = false;
2086         int new_prog_idx = 0;
2087
2088         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2089          * the new array.
2090          */
2091         if (old_array) {
2092                 existing = old_array->items;
2093                 for (; existing->prog; existing++) {
2094                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2095                                 found_exclude = true;
2096                                 continue;
2097                         }
2098                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2099                                 carry_prog_cnt++;
2100                         if (existing->prog == include_prog)
2101                                 return -EEXIST;
2102                 }
2103         }
2104
2105         if (exclude_prog && !found_exclude)
2106                 return -ENOENT;
2107
2108         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2109         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2110         if (include_prog)
2111                 new_prog_cnt += 1;
2112
2113         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2114         if (!new_prog_cnt) {
2115                 *new_array = NULL;
2116                 return 0;
2117         }
2118
2119         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2120         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2121         if (!array)
2122                 return -ENOMEM;
2123
2124         /* Fill in the new prog array */
2125         if (carry_prog_cnt) {
2126                 existing = old_array->items;
2127                 for (; existing->prog; existing++)
2128                         if (existing->prog != exclude_prog &&
2129                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
2130                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
2131                                         existing->prog;
2132                         }
2133         }
2134         if (include_prog)
2135                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
2136         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
2137         *new_array = array;
2138         return 0;
2139 }
2140
2141 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2142                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2143                              u32 *prog_cnt)
2144 {
2145         u32 cnt = 0;
2146
2147         if (array)
2148                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2149
2150         *prog_cnt = cnt;
2151
2152         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2153         if (!request_cnt || !cnt)
2154                 return 0;
2155
2156         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2157         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2158                                                                      : 0;
2159 }
2160
2161 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2162                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2163 {
2164         struct bpf_map *map;
2165         u32 i;
2166
2167         for (i = 0; i < len; i++) {
2168                 map = used_maps[i];
2169                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2170                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2171                 bpf_map_put(map);
2172         }
2173 }
2174
2175 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2176 {
2177         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2178         kfree(aux->used_maps);
2179 }
2180
2181 void __bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux,
2182                           struct btf_mod_pair *used_btfs, u32 len)
2183 {
2184 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2185         struct btf_mod_pair *btf_mod;
2186         u32 i;
2187
2188         for (i = 0; i < len; i++) {
2189                 btf_mod = &used_btfs[i];
2190                 if (btf_mod->module)
2191                         module_put(btf_mod->module);
2192                 btf_put(btf_mod->btf);
2193         }
2194 #endif
2195 }
2196
2197 static void bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux)
2198 {
2199         __bpf_free_used_btfs(aux, aux->used_btfs, aux->used_btf_cnt);
2200         kfree(aux->used_btfs);
2201 }
2202
2203 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2204 {
2205         struct bpf_prog_aux *aux;
2206         int i;
2207
2208         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2209         bpf_free_used_maps(aux);
2210         bpf_free_used_btfs(aux);
2211         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2212                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2213 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2214         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2215                 put_callchain_buffers();
2216 #endif
2217         if (aux->dst_trampoline)
2218                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2219         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
2220                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2221         if (aux->func_cnt) {
2222                 kfree(aux->func);
2223                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2224         } else {
2225                 bpf_jit_free(aux->prog);
2226         }
2227 }
2228
2229 /* Free internal BPF program */
2230 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2231 {
2232         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2233
2234         if (aux->dst_prog)
2235                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2236         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2237         schedule_work(&aux->work);
2238 }
2239 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2240
2241 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2242 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2243
2244 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2245 {
2246         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2247 }
2248
2249 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2250 {
2251         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2252          * of the registers passed into this function, then note that
2253          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2254          * transformations. Register assignments from both sides are
2255          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2256          */
2257         struct rnd_state *state;
2258         u32 res;
2259
2260         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2261         res = prandom_u32_state(state);
2262         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2263
2264         return res;
2265 }
2266
2267 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2268 {
2269         return raw_smp_processor_id();
2270 }
2271
2272 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2273 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2274 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2275 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2276 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2277 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2278 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2279 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2280 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2281 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2282
2283 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2284 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2285 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2286 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2287 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2288 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_coarse_ns_proto __weak;
2289
2290 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2291 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2292 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2293 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2294 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2295 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2296 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2297 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2298 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2299
2300 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2301 {
2302         return NULL;
2303 }
2304
2305 u64 __weak
2306 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2307                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2308 {
2309         return -ENOTSUPP;
2310 }
2311 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2312
2313 /* Always built-in helper functions. */
2314 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2315         .func           = NULL,
2316         .gpl_only       = false,
2317         .ret_type       = RET_VOID,
2318         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2319         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2320         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2321 };
2322
2323 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2324  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2325  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2326  */
2327 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2328 {
2329         return prog;
2330 }
2331
2332 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2333  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2334  */
2335 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2336 {
2337 }
2338
2339 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2340 {
2341         return false;
2342 }
2343
2344 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2345  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2346  * Otherwise, return FALSE.
2347  *
2348  * The verifier inserts an explicit zero extension after BPF_CMPXCHGs even if
2349  * you don't override this. JITs that don't want these extra insns can detect
2350  * them using insn_is_zext.
2351  */
2352 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2353 {
2354         return false;
2355 }
2356
2357 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2358  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2359  */
2360 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2361                          int len)
2362 {
2363         return -EFAULT;
2364 }
2365
2366 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2367                               void *addr1, void *addr2)
2368 {
2369         return -ENOTSUPP;
2370 }
2371
2372 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2373 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2374
2375 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2376 #define CREATE_TRACE_POINTS
2377 #include <linux/bpf_trace.h>
2378
2379 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2380 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);