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 | __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 | gfp_extra_flags);
  90         if (aux == NULL) {
  91                 vfree(fp);
  92                 return NULL;
  93         }
  94
  95         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
  96         fp->aux = aux;
  97         fp->aux->prog = fp;
  98         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
  99
 100         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
 101         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
 102         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
 103
 104         return fp;
 105 }
 106
 107 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
 108 {
 109         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 110         struct bpf_prog *prog;
 111         int cpu;
 112
 113         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
 114         if (!prog)
 115                 return NULL;
 116
 117         prog->aux->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
 118         if (!prog->aux->stats) {
 119                 kfree(prog->aux);
 120                 vfree(prog);
 121                 return NULL;
 122         }
 123
 124         for_each_possible_cpu(cpu) {
 125                 struct bpf_prog_stats *pstats;
 126
 127                 pstats = per_cpu_ptr(prog->aux->stats, cpu);
 128                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
 129         }
 130         return prog;
 131 }
 132 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
 133
 134 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 135 {
 136         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
 137                 return 0;
 138
 139         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
 140                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
 141                                          GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 142         if (!prog->aux->jited_linfo)
 143                 return -ENOMEM;
 144
 145         return 0;
 146 }
 147
 148 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 149 {
 150         kfree(prog->aux->jited_linfo);
 151         prog->aux->jited_linfo = NULL;
 152 }
 153
 154 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 155 {
 156         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
 157                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
 158 }
 159
 160 /* The jit engine is responsible to provide an array
 161  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
 162  *
 163  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
 164  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
 165  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
 166  *
 167  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
 168  *
 169  * Hence, with
 170  * insn_start:
 171  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
 172  *      here is relative to the main prog.
 173  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
 174  * linfo_idx:
 175  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
 176  *
 177  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
 178  *
 179  * For i > linfo_idx,
 180  *
 181  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 182  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
 183  */
 184 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
 185                                const u32 *insn_to_jit_off)
 186 {
 187         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
 188         const struct bpf_line_info *linfo;
 189         void **jited_linfo;
 190
 191         if (!prog->aux->jited_linfo)
 192                 /* Userspace did not provide linfo */
 193                 return;
 194
 195         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
 196         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
 197         insn_start = linfo[0].insn_off;
 198         insn_end = insn_start + prog->len;
 199
 200         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
 201         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
 202
 203         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
 204
 205         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
 206                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
 207                  * strictly increasing
 208                  */
 209                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 210                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
 211 }
 212
 213 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
 214 {
 215         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
 216         kvfree(prog->aux->linfo);
 217 }
 218
 219 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
 220                                   gfp_t gfp_extra_flags)
 221 {
 222         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 223         struct bpf_prog *fp;
 224         u32 pages, delta;
 225         int ret;
 226
 227         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 228         pages = size / PAGE_SIZE;
 229         if (pages <= fp_old->pages)
 230                 return fp_old;
 231
 232         delta = pages - fp_old->pages;
 233         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
 234         if (ret)
 235                 return NULL;
 236
 237         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
 238         if (fp == NULL) {
 239                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
 240         } else {
 241                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
 242                 fp->pages = pages;
 243                 fp->aux->prog = fp;
 244
 245                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
 246                  * reallocated structure.
 247                  */
 248                 fp_old->aux = NULL;
 249                 __bpf_prog_free(fp_old);
 250         }
 251
 252         return fp;
 253 }
 254
 255 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
 256 {
 257         if (fp->aux) {
 258                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
 259                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
 260                 free_percpu(fp->aux->stats);
 261                 kfree(fp->aux->poke_tab);
 262                 kfree(fp->aux);
 263         }
 264         vfree(fp);
 265 }
 266
 267 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
 268 {
 269         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
 270         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
 271         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
 272         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
 273         u32 i, bsize, psize, blocks;
 274         struct bpf_insn *dst;
 275         bool was_ld_map;
 276         u8 *raw, *todo;
 277         __be32 *result;
 278         __be64 *bits;
 279
 280         raw = vmalloc(raw_size);
 281         if (!raw)
 282                 return -ENOMEM;
 283
 284         sha1_init(digest);
 285         memset(ws, 0, sizeof(ws));
 286
 287         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
 288          * since they are unstable from user space side.
 289          */
 290         dst = (void *)raw;
 291         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
 292                 dst[i] = fp->insnsi[i];
 293                 if (!was_ld_map &&
 294                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
 295                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
 296                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
 297                         was_ld_map = true;
 298                         dst[i].imm = 0;
 299                 } else if (was_ld_map &&
 300                            dst[i].code == 0 &&
 301                            dst[i].dst_reg == 0 &&
 302                            dst[i].src_reg == 0 &&
 303                            dst[i].off == 0) {
 304                         was_ld_map = false;
 305                         dst[i].imm = 0;
 306                 } else {
 307                         was_ld_map = false;
 308                 }
 309         }
 310
 311         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
 312         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
 313         raw[psize++] = 0x80;
 314
 315         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
 316         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
 317         todo   = raw;
 318         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
 319                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
 320         } else {
 321                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
 322                 blocks++;
 323         }
 324         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
 325
 326         while (blocks--) {
 327                 sha1_transform(digest, todo, ws);
 328                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
 329         }
 330
 331         result = (__force __be32 *)digest;
 332         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
 333                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
 334         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
 335
 336         vfree(raw);
 337         return 0;
 338 }
 339
 340 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 341                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 342 {
 343         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
 344         s32 delta = end_new - end_old;
 345         s64 imm = insn->imm;
 346
 347         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
 348                 imm += delta;
 349         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
 350                 imm -= delta;
 351         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
 352                 return -ERANGE;
 353         if (!probe_pass)
 354                 insn->imm = imm;
 355         return 0;
 356 }
 357
 358 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 359                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 360 {
 361         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
 362         s32 delta = end_new - end_old;
 363         s32 off = insn->off;
 364
 365         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
 366                 off += delta;
 367         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
 368                 off -= delta;
 369         if (off < off_min || off > off_max)
 370                 return -ERANGE;
 371         if (!probe_pass)
 372                 insn->off = off;
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
 377                             s32 end_new, const bool probe_pass)
 378 {
 379         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
 380         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
 381         int ret = 0;
 382
 383         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
 384                 u8 code;
 385
 386                 /* In the probing pass we still operate on the original,
 387                  * unpatched image in order to check overflows before we
 388                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
 389                  */
 390                 if (probe_pass && i == pos) {
 391                         i = end_new;
 392                         insn = prog->insnsi + end_old;
 393                 }
 394                 code = insn->code;
 395                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
 396                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
 397                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
 398                         continue;
 399                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
 400                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
 401                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
 402                                 continue;
 403                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 404                                                    end_new, i, probe_pass);
 405                 } else {
 406                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
 407                                                    end_new, i, probe_pass);
 408                 }
 409                 if (ret)
 410                         break;
 411         }
 412
 413         return ret;
 414 }
 415
 416 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
 417 {
 418         struct bpf_line_info *linfo;
 419         u32 i, nr_linfo;
 420
 421         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
 422         if (!nr_linfo || !delta)
 423                 return;
 424
 425         linfo = prog->aux->linfo;
 426
 427         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
 428                 if (off < linfo[i].insn_off)
 429                         break;
 430
 431         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
 432         for (; i < nr_linfo; i++)
 433                 linfo[i].insn_off += delta;
 434 }
 435
 436 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
 437                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
 438 {
 439         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
 440         const u32 cnt_max = S16_MAX;
 441         struct bpf_prog *prog_adj;
 442         int err;
 443
 444         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
 445         if (insn_delta == 0) {
 446                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
 447                 return prog;
 448         }
 449
 450         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
 451
 452         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
 453          * target overflow when we have excessive program expansions.
 454          * We need to probe here before we do any reallocation where
 455          * we afterwards may not fail anymore.
 456          */
 457         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
 458             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
 459                 return ERR_PTR(err);
 460
 461         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
 462          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
 463          * last page could have large enough tailroom.
 464          */
 465         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
 466                                     GFP_USER);
 467         if (!prog_adj)
 468                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 469
 470         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
 471
 472         /* Patching happens in 3 steps:
 473          *
 474          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
 475          *    so we can patch the single target insn with one or more
 476          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
 477          * 2) Inject new instructions at the target location.
 478          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
 479          */
 480         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
 481
 482         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
 483                 sizeof(*patch) * insn_rest);
 484         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
 485
 486         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
 487          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
 488          * overflow cannot happen at this point.
 489          */
 490         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
 491
 492         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
 493
 494         return prog_adj;
 495 }
 496
 497 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
 498 {
 499         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
 500          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
 501          */
 502         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
 503                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
 504         prog->len -= cnt;
 505
 506         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
 507 }
 508
 509 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
 510 {
 511         int i;
 512
 513         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
 514                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
 515 }
 516
 517 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
 518 {
 519         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
 520         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
 521 }
 522
 523 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
 524 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
 525 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 526 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 527 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
 528 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
 529
 530 static void
 531 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
 532 {
 533         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
 534         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
 535
 536         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
 537
 538         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
 539         prog->aux->ksym.end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
 540 }
 541
 542 static void
 543 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
 544 {
 545         char *sym = prog->aux->ksym.name;
 546         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
 547         const struct btf_type *type;
 548         const char *func_name;
 549
 550         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
 551                      sizeof(prog->tag) * 2 +
 552                      /* name has been null terminated.
 553                       * We should need +1 for the '_' preceding
 554                       * the name.  However, the null character
 555                       * is double counted between the name and the
 556                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
 557                       * the +1 here.
 558                       */
 559                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
 560
 561         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
 562         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
 563
 564         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
 565         if (prog->aux->func_info_cnt) {
 566                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
 567                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
 568                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
 569                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
 570                 return;
 571         }
 572
 573         if (prog->aux->name[0])
 574                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
 575         else
 576                 *sym = 0;
 577 }
 578
 579 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
 580 {
 581         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
 582 }
 583
 584 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
 585                                           struct latch_tree_node *b)
 586 {
 587         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
 588 }
 589
 590 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
 591 {
 592         unsigned long val = (unsigned long)key;
 593         const struct bpf_ksym *ksym;
 594
 595         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
 596
 597         if (val < ksym->start)
 598                 return -1;
 599         if (val >= ksym->end)
 600                 return  1;
 601
 602         return 0;
 603 }
 604
 605 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
 606         .less   = bpf_tree_less,
 607         .comp   = bpf_tree_comp,
 608 };
 609
 610 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
 611 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
 612 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
 613
 614 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
 615 {
 616         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 617         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
 618         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
 619         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 620         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 621 }
 622
 623 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 624 {
 625         if (list_empty(&ksym->lnode))
 626                 return;
 627
 628         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 629         list_del_rcu(&ksym->lnode);
 630 }
 631
 632 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 633 {
 634         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 635         __bpf_ksym_del(ksym);
 636         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 637 }
 638
 639 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
 640 {
 641         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
 642 }
 643
 644 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
 645 {
 646         return list_empty(&fp->aux->ksym.lnode) ||
 647                fp->aux->ksym.lnode.prev == LIST_POISON2;
 648 }
 649
 650 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
 651 {
 652         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
 653             !bpf_capable())
 654                 return;
 655
 656         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
 657         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
 658         fp->aux->ksym.prog = true;
 659
 660         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
 661 }
 662
 663 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
 664 {
 665         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
 666                 return;
 667
 668         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
 669 }
 670
 671 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
 672 {
 673         struct latch_tree_node *n;
 674
 675         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 676         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
 677 }
 678
 679 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
 680                                  unsigned long *off, char *sym)
 681 {
 682         struct bpf_ksym *ksym;
 683         char *ret = NULL;
 684
 685         rcu_read_lock();
 686         ksym = bpf_ksym_find(addr);
 687         if (ksym) {
 688                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
 689                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
 690
 691                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 692
 693                 ret = sym;
 694                 if (size)
 695                         *size = symbol_end - symbol_start;
 696                 if (off)
 697                         *off  = addr - symbol_start;
 698         }
 699         rcu_read_unlock();
 700
 701         return ret;
 702 }
 703
 704 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
 705 {
 706         bool ret;
 707
 708         rcu_read_lock();
 709         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
 710         rcu_read_unlock();
 711
 712         return ret;
 713 }
 714
 715 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
 716 {
 717         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
 718
 719         return ksym && ksym->prog ?
 720                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
 721                NULL;
 722 }
 723
 724 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
 725 {
 726         const struct exception_table_entry *e = NULL;
 727         struct bpf_prog *prog;
 728
 729         rcu_read_lock();
 730         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
 731         if (!prog)
 732                 goto out;
 733         if (!prog->aux->num_exentries)
 734                 goto out;
 735
 736         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
 737 out:
 738         rcu_read_unlock();
 739         return e;
 740 }
 741
 742 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
 743                     char *sym)
 744 {
 745         struct bpf_ksym *ksym;
 746         unsigned int it = 0;
 747         int ret = -ERANGE;
 748
 749         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
 750                 return ret;
 751
 752         rcu_read_lock();
 753         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
 754                 if (it++ != symnum)
 755                         continue;
 756
 757                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 758
 759                 *value = ksym->start;
 760                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
 761
 762                 ret = 0;
 763                 break;
 764         }
 765         rcu_read_unlock();
 766
 767         return ret;
 768 }
 769
 770 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
 771                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
 772 {
 773         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
 774         static const u32 poke_tab_max = 1024;
 775         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
 776         u32 size = slot + 1;
 777
 778         if (size > poke_tab_max)
 779                 return -ENOSPC;
 780         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
 781             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
 782                 return -EINVAL;
 783
 784         switch (poke->reason) {
 785         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
 786                 if (!poke->tail_call.map)
 787                         return -EINVAL;
 788                 break;
 789         default:
 790                 return -EINVAL;
 791         }
 792
 793         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
 794         if (!tab)
 795                 return -ENOMEM;
 796
 797         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
 798         prog->aux->size_poke_tab = size;
 799         prog->aux->poke_tab = tab;
 800
 801         return slot;
 802 }
 803
 804 static atomic_long_t bpf_jit_current;
 805
 806 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
 807  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
 808  * below apply.
 809  */
 810 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
 811 {
 812 #if defined(MODULES_VADDR)
 813         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
 814 #else
 815         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
 816 #endif
 817 }
 818
 819 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
 820 {
 821         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
 822         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
 823                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
 824         return 0;
 825 }
 826 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
 827
 828 static int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
 829 {
 830         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
 831             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
 832                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
 833                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
 834                         return -EPERM;
 835                 }
 836         }
 837
 838         return 0;
 839 }
 840
 841 static void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
 842 {
 843         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
 844 }
 845
 846 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
 847 {
 848         return module_alloc(size);
 849 }
 850
 851 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
 852 {
 853         module_memfree(addr);
 854 }
 855
 856 struct bpf_binary_header *
 857 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
 858                      unsigned int alignment,
 859                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 860 {
 861         struct bpf_binary_header *hdr;
 862         u32 size, hole, start, pages;
 863
 864         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
 865                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
 866
 867         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
 868          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
 869          * random section of illegal instructions.
 870          */
 871         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
 872         pages = size / PAGE_SIZE;
 873
 874         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
 875                 return NULL;
 876         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
 877         if (!hdr) {
 878                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
 879                 return NULL;
 880         }
 881
 882         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
 883         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
 884
 885         hdr->pages = pages;
 886         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
 887                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
 888         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
 889
 890         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
 891         *image_ptr = &hdr->image[start];
 892
 893         return hdr;
 894 }
 895
 896 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
 897 {
 898         u32 pages = hdr->pages;
 899
 900         bpf_jit_free_exec(hdr);
 901         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
 902 }
 903
 904 /* This symbol is only overridden by archs that have different
 905  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
 906  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
 907  */
 908 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
 909 {
 910         if (fp->jited) {
 911                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
 912
 913                 bpf_jit_binary_free(hdr);
 914
 915                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
 916         }
 917
 918         bpf_prog_unlock_free(fp);
 919 }
 920
 921 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
 922                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
 923                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
 924 {
 925         s16 off = insn->off;
 926         s32 imm = insn->imm;
 927         u8 *addr;
 928
 929         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
 930         if (!*func_addr_fixed) {
 931                 /* Place-holder address till the last pass has collected
 932                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
 933                  * can pick them up from prog->aux.
 934                  */
 935                 if (!extra_pass)
 936                         addr = NULL;
 937                 else if (prog->aux->func &&
 938                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
 939                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
 940                 else
 941                         return -EINVAL;
 942         } else {
 943                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
 944                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
 945                  * and the helper with imm relative to it are both in core
 946                  * kernel.
 947                  */
 948                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
 949         }
 950
 951         *func_addr = (unsigned long)addr;
 952         return 0;
 953 }
 954
 955 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
 956                               const struct bpf_insn *aux,
 957                               struct bpf_insn *to_buff,
 958                               bool emit_zext)
 959 {
 960         struct bpf_insn *to = to_buff;
 961         u32 imm_rnd = get_random_int();
 962         s16 off;
 963
 964         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
 965         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
 966
 967         /* Constraints on AX register:
 968          *
 969          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
 970          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
 971          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
 972          * the executed instruction, but not across several instructions.
 973          * There are a few exceptions however which are further detailed
 974          * below.
 975          *
 976          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
 977          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
 978          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
 979          *
 980          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
 981          * register for rewrites as long as they do not interfere with
 982          * the above cases!
 983          */
 984         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
 985                 goto out;
 986
 987         if (from->imm == 0 &&
 988             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
 989              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
 990                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
 991                 goto out;
 992         }
 993
 994         switch (from->code) {
 995         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 996         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 997         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
 998         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
 999         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1000         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1001         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1002         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1003         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1004                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1005                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1006                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1007                 break;
1008
1009         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1010         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1011         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1012         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1013         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1014         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1015         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1016         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1017         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1018                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1019                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1020                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1021                 break;
1022
1023         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1024         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1025         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1026         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1027         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1028         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1029         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1030         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1031         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1032         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1033         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1034                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1035                 off = from->off;
1036                 if (off < 0)
1037                         off -= 2;
1038                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1039                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1040                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1041                 break;
1042
1043         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1044         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1045         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1046         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1047         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1048         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1049         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1050         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1051         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1052         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1053         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1054                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1055                 off = from->off;
1056                 if (off < 0)
1057                         off -= 2;
1058                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1059                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1060                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1061                                       off);
1062                 break;
1063
1064         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1065                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1066                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1067                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1068                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1069                 break;
1070         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1071                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1072                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1073                 if (emit_zext)
1074                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1075                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1076                 break;
1077
1078         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1079         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1080         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1081         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1082                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1083                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1084                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1085                 break;
1086         }
1087 out:
1088         return to - to_buff;
1089 }
1090
1091 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1092                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1093 {
1094         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1095         struct bpf_prog *fp;
1096
1097         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1098         if (fp != NULL) {
1099                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1100                  * when promoting the clone to the real program,
1101                  * this still needs to be adapted.
1102                  */
1103                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1104         }
1105
1106         return fp;
1107 }
1108
1109 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1110 {
1111         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1112          * it from this path! It will be freed eventually by the
1113          * other program on release.
1114          *
1115          * At this point, we don't need a deferred release since
1116          * clone is guaranteed to not be locked.
1117          */
1118         fp->aux = NULL;
1119         __bpf_prog_free(fp);
1120 }
1121
1122 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1123 {
1124         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1125          * know whether fp here is the clone or the original.
1126          */
1127         fp->aux->prog = fp;
1128         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1129 }
1130
1131 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1132 {
1133         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1134         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1135         int insn_delta, insn_cnt;
1136         struct bpf_insn *insn;
1137         int i, rewritten;
1138
1139         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1140                 return prog;
1141
1142         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1143         if (!clone)
1144                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1145
1146         insn_cnt = clone->len;
1147         insn = clone->insnsi;
1148
1149         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1150                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1151                  * so that we can still access the first part in the
1152                  * second blinding run.
1153                  */
1154                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1155                     insn[1].code == 0)
1156                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1157
1158                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1159                                                 clone->aux->verifier_zext);
1160                 if (!rewritten)
1161                         continue;
1162
1163                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1164                 if (IS_ERR(tmp)) {
1165                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1166                          * realloc from the original one, so we need to
1167                          * fix it up here on error.
1168                          */
1169                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1170                         return tmp;
1171                 }
1172
1173                 clone = tmp;
1174                 insn_delta = rewritten - 1;
1175
1176                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1177                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1178                 insn_cnt += insn_delta;
1179                 i        += insn_delta;
1180         }
1181
1182         clone->blinded = 1;
1183         return clone;
1184 }
1185 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1186
1187 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1188  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1189  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1190  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1191  * must not change.
1192  */
1193 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1194 {
1195         return 0;
1196 }
1197 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1198
1199 /* All UAPI available opcodes. */
1200 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1201         /* 32 bit ALU operations. */            \
1202         /*   Register based. */                 \
1203         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1204         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1205         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1206         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1207         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1208         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1209         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1210         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1211         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1212         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1213         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1214         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1215         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1216         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1217         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1218         /*   Immediate based. */                \
1219         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1220         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1221         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1222         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1223         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1224         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1225         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1226         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1227         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1228         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1229         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1230         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1231         /* 64 bit ALU operations. */            \
1232         /*   Register based. */                 \
1233         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1234         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1235         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1236         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1237         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1238         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1239         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1240         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1241         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1242         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1243         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1244         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1245         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1246         /*   Immediate based. */                \
1247         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1248         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1249         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1250         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1251         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1252         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1253         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1254         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1255         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1256         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1257         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1258         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1259         /* Call instruction. */                 \
1260         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1261         /* Exit instruction. */                 \
1262         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1263         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1264         /*   Register based. */                 \
1265         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1266         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1267         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1268         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1269         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1270         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1271         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1272         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1273         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1274         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1275         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1276         /*   Immediate based. */                \
1277         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1278         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1279         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1280         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1281         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1282         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1283         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1284         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1285         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1286         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1287         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1288         /* Jump instructions. */                \
1289         /*   Register based. */                 \
1290         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1291         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1292         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1293         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1294         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1295         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1296         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1297         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1298         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1299         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1300         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1301         /*   Immediate based. */                \
1302         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1303         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1304         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1305         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1306         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1307         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1308         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1309         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1310         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1311         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1312         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1313         INSN_2(JMP, JA),                        \
1314         /* Store instructions. */               \
1315         /*   Register based. */                 \
1316         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1317         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1318         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1319         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1320         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
1321         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
1322         /*   Immediate based. */                \
1323         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1324         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1325         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1326         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1327         /* Load instructions. */                \
1328         /*   Register based. */                 \
1329         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1330         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1331         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1332         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1333         /*   Immediate based. */                \
1334         INSN_3(LD, IMM, DW)
1335
1336 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1337 {
1338 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1339 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1340         static const bool public_insntable[256] = {
1341                 [0 ... 255] = false,
1342                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1343                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1344                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1345                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1346                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1347                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1348                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1349                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1350                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1351         };
1352 #undef BPF_INSN_3_TBL
1353 #undef BPF_INSN_2_TBL
1354         return public_insntable[code];
1355 }
1356
1357 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1358 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1359 {
1360         memset(dst, 0, size);
1361         return -EFAULT;
1362 }
1363
1364 /**
1365  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1366  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1367  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1368  *      @stack: is the eBPF storage stack
1369  *
1370  * Decode and execute eBPF instructions.
1371  */
1372 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1373 {
1374 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1375 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1376         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1377                 [0 ... 255] = &&default_label,
1378                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1379                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1380                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1381                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1382                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1383                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1384                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1385                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1386                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1387         };
1388 #undef BPF_INSN_3_LBL
1389 #undef BPF_INSN_2_LBL
1390         u32 tail_call_cnt = 0;
1391
1392 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1393 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1394
1395 select_insn:
1396         goto *jumptable[insn->code];
1397
1398         /* ALU */
1399 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1400         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1401                 DST = DST OP SRC;       \
1402                 CONT;                   \
1403         ALU_##OPCODE##_X:               \
1404                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1405                 CONT;                   \
1406         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1407                 DST = DST OP IMM;               \
1408                 CONT;                   \
1409         ALU_##OPCODE##_K:               \
1410                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1411                 CONT;
1412
1413         ALU(ADD,  +)
1414         ALU(SUB,  -)
1415         ALU(AND,  &)
1416         ALU(OR,   |)
1417         ALU(LSH, <<)
1418         ALU(RSH, >>)
1419         ALU(XOR,  ^)
1420         ALU(MUL,  *)
1421 #undef ALU
1422         ALU_NEG:
1423                 DST = (u32) -DST;
1424                 CONT;
1425         ALU64_NEG:
1426                 DST = -DST;
1427                 CONT;
1428         ALU_MOV_X:
1429                 DST = (u32) SRC;
1430                 CONT;
1431         ALU_MOV_K:
1432                 DST = (u32) IMM;
1433                 CONT;
1434         ALU64_MOV_X:
1435                 DST = SRC;
1436                 CONT;
1437         ALU64_MOV_K:
1438                 DST = IMM;
1439                 CONT;
1440         LD_IMM_DW:
1441                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1442                 insn++;
1443                 CONT;
1444         ALU_ARSH_X:
1445                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> SRC);
1446                 CONT;
1447         ALU_ARSH_K:
1448                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1449                 CONT;
1450         ALU64_ARSH_X:
1451                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1452                 CONT;
1453         ALU64_ARSH_K:
1454                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1455                 CONT;
1456         ALU64_MOD_X:
1457                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1458                 DST = AX;
1459                 CONT;
1460         ALU_MOD_X:
1461                 AX = (u32) DST;
1462                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1463                 CONT;
1464         ALU64_MOD_K:
1465                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1466                 DST = AX;
1467                 CONT;
1468         ALU_MOD_K:
1469                 AX = (u32) DST;
1470                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1471                 CONT;
1472         ALU64_DIV_X:
1473                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1474                 CONT;
1475         ALU_DIV_X:
1476                 AX = (u32) DST;
1477                 do_div(AX, (u32) SRC);
1478                 DST = (u32) AX;
1479                 CONT;
1480         ALU64_DIV_K:
1481                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1482                 CONT;
1483         ALU_DIV_K:
1484                 AX = (u32) DST;
1485                 do_div(AX, (u32) IMM);
1486                 DST = (u32) AX;
1487                 CONT;
1488         ALU_END_TO_BE:
1489                 switch (IMM) {
1490                 case 16:
1491                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1492                         break;
1493                 case 32:
1494                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1495                         break;
1496                 case 64:
1497                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1498                         break;
1499                 }
1500                 CONT;
1501         ALU_END_TO_LE:
1502                 switch (IMM) {
1503                 case 16:
1504                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1505                         break;
1506                 case 32:
1507                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1508                         break;
1509                 case 64:
1510                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1511                         break;
1512                 }
1513                 CONT;
1514
1515         /* CALL */
1516         JMP_CALL:
1517                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1518                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1519                  * into BPF_R0.
1520                  */
1521                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1522                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1523                 CONT;
1524
1525         JMP_CALL_ARGS:
1526                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1527                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1528                                                             BPF_R5,
1529                                                             insn + insn->off + 1);
1530                 CONT;
1531
1532         JMP_TAIL_CALL: {
1533                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1534                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1535                 struct bpf_prog *prog;
1536                 u32 index = BPF_R3;
1537
1538                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1539                         goto out;
1540                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1541                         goto out;
1542
1543                 tail_call_cnt++;
1544
1545                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1546                 if (!prog)
1547                         goto out;
1548
1549                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1550                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1551                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1552                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1553                  */
1554                 insn = prog->insnsi;
1555                 goto select_insn;
1556 out:
1557                 CONT;
1558         }
1559         JMP_JA:
1560                 insn += insn->off;
1561                 CONT;
1562         JMP_EXIT:
1563                 return BPF_R0;
1564         /* JMP */
1565 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1566         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1567                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1568                         insn += insn->off;                      \
1569                         CONT_JMP;                               \
1570                 }                                               \
1571                 CONT;                                           \
1572         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1573                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1574                         insn += insn->off;                      \
1575                         CONT_JMP;                               \
1576                 }                                               \
1577                 CONT;                                           \
1578         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1579                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1580                         insn += insn->off;                      \
1581                         CONT_JMP;                               \
1582                 }                                               \
1583                 CONT;                                           \
1584         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1585                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1586                         insn += insn->off;                      \
1587                         CONT_JMP;                               \
1588                 }                                               \
1589                 CONT;
1590         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1591         COND_JMP(u, JNE, !=)
1592         COND_JMP(u, JGT, >)
1593         COND_JMP(u, JLT, <)
1594         COND_JMP(u, JGE, >=)
1595         COND_JMP(u, JLE, <=)
1596         COND_JMP(u, JSET, &)
1597         COND_JMP(s, JSGT, >)
1598         COND_JMP(s, JSLT, <)
1599         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1600         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1601 #undef COND_JMP
1602         /* STX and ST and LDX*/
1603 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1604         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1605                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1606                 CONT;                                                   \
1607         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1608                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1609                 CONT;                                                   \
1610         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1611                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1612                 CONT;
1613
1614         LDST(B,   u8)
1615         LDST(H,  u16)
1616         LDST(W,  u32)
1617         LDST(DW, u64)
1618 #undef LDST
1619 #define LDX_PROBE(SIZEOP, SIZE)                                                 \
1620         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                                 \
1621                 bpf_probe_read_kernel(&DST, SIZE, (const void *)(long) (SRC + insn->off));      \
1622                 CONT;
1623         LDX_PROBE(B,  1)
1624         LDX_PROBE(H,  2)
1625         LDX_PROBE(W,  4)
1626         LDX_PROBE(DW, 8)
1627 #undef LDX_PROBE
1628
1629         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1630                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1631                            (DST + insn->off));
1632                 CONT;
1633         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1634                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1635                              (DST + insn->off));
1636                 CONT;
1637
1638         default_label:
1639                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1640                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1641                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1642                  *
1643                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1644                  */
1645                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1646                 BUG_ON(1);
1647                 return 0;
1648 }
1649
1650 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1651 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1652 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1653 { \
1654         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1655         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1656 \
1657         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1658         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1659         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1660 }
1661
1662 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1663 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1664 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1665                                       const struct bpf_insn *insn) \
1666 { \
1667         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1668         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1669 \
1670         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1671         BPF_R1 = r1; \
1672         BPF_R2 = r2; \
1673         BPF_R3 = r3; \
1674         BPF_R4 = r4; \
1675         BPF_R5 = r5; \
1676         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1677 }
1678
1679 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1680 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1681 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1682 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1683 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1684 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1685
1686 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1687 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1688 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1689
1690 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1691 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1692 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1693
1694 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1695
1696 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1697                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1698 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1699 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1700 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1701 };
1702 #undef PROG_NAME_LIST
1703 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1704 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1705                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1706 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1707 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1708 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1709 };
1710 #undef PROG_NAME_LIST
1711
1712 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1713 {
1714         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1715         insn->off = (s16) insn->imm;
1716         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1717                 __bpf_call_base_args;
1718         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1719 }
1720
1721 #else
1722 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1723                                          const struct bpf_insn *insn)
1724 {
1725         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1726          * is not working properly, so warn about it!
1727          */
1728         WARN_ON_ONCE(1);
1729         return 0;
1730 }
1731 #endif
1732
1733 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1734                                const struct bpf_prog *fp)
1735 {
1736         if (fp->kprobe_override)
1737                 return false;
1738
1739         if (!array->aux->type) {
1740                 /* There's no owner yet where we could check for
1741                  * compatibility.
1742                  */
1743                 array->aux->type  = fp->type;
1744                 array->aux->jited = fp->jited;
1745                 return true;
1746         }
1747
1748         return array->aux->type  == fp->type &&
1749                array->aux->jited == fp->jited;
1750 }
1751
1752 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1753 {
1754         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1755         int i, ret = 0;
1756
1757         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
1758         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1759                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1760                 struct bpf_array *array;
1761
1762                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1763                         continue;
1764
1765                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1766                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp)) {
1767                         ret = -EINVAL;
1768                         goto out;
1769                 }
1770         }
1771
1772 out:
1773         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
1774         return ret;
1775 }
1776
1777 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1778 {
1779 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1780         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1781
1782         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1783 #else
1784         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1785 #endif
1786 }
1787
1788 /**
1789  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1790  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1791  *      @err: pointer to error variable
1792  *
1793  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1794  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1795  */
1796 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1797 {
1798         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1799          * work with regards to JITing, etc.
1800          */
1801         if (fp->bpf_func)
1802                 goto finalize;
1803
1804         bpf_prog_select_func(fp);
1805
1806         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1807          * blinding is active. However, in case of error during
1808          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1809          * valid program, which in this case would simply not
1810          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1811          */
1812         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1813                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1814                 if (*err)
1815                         return fp;
1816
1817                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1818                 if (!fp->jited) {
1819                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1820 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1821                         *err = -ENOTSUPP;
1822                         return fp;
1823 #endif
1824                 } else {
1825                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1826                 }
1827         } else {
1828                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1829                 if (*err)
1830                         return fp;
1831         }
1832
1833 finalize:
1834         bpf_prog_lock_ro(fp);
1835
1836         /* The tail call compatibility check can only be done at
1837          * this late stage as we need to determine, if we deal
1838          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1839          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1840          */
1841         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1842
1843         return fp;
1844 }
1845 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1846
1847 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1848                                     const struct bpf_insn *insn)
1849 {
1850         return 1;
1851 }
1852
1853 static struct bpf_prog_dummy {
1854         struct bpf_prog prog;
1855 } dummy_bpf_prog = {
1856         .prog = {
1857                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1858         },
1859 };
1860
1861 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1862  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1863  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1864  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1865  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1866  */
1867 static struct {
1868         struct bpf_prog_array hdr;
1869         struct bpf_prog *null_prog;
1870 } empty_prog_array = {
1871         .null_prog = NULL,
1872 };
1873
1874 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1875 {
1876         if (prog_cnt)
1877                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1878                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1879                                (prog_cnt + 1),
1880                                flags);
1881
1882         return &empty_prog_array.hdr;
1883 }
1884
1885 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1886 {
1887         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1888                 return;
1889         kfree_rcu(progs, rcu);
1890 }
1891
1892 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1893 {
1894         struct bpf_prog_array_item *item;
1895         u32 cnt = 0;
1896
1897         for (item = array->items; item->prog; item++)
1898                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1899                         cnt++;
1900         return cnt;
1901 }
1902
1903 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1904 {
1905         struct bpf_prog_array_item *item;
1906
1907         for (item = array->items; item->prog; item++)
1908                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1909                         return false;
1910         return true;
1911 }
1912
1913 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1914                                      u32 *prog_ids,
1915                                      u32 request_cnt)
1916 {
1917         struct bpf_prog_array_item *item;
1918         int i = 0;
1919
1920         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1921                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1922                         continue;
1923                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1924                 if (++i == request_cnt) {
1925                         item++;
1926                         break;
1927                 }
1928         }
1929
1930         return !!(item->prog);
1931 }
1932
1933 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1934                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1935 {
1936         unsigned long err = 0;
1937         bool nospc;
1938         u32 *ids;
1939
1940         /* users of this function are doing:
1941          * cnt = bpf_prog_array_length();
1942          * if (cnt > 0)
1943          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1944          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1945          */
1946         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1947         if (!ids)
1948                 return -ENOMEM;
1949         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
1950         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1951         kfree(ids);
1952         if (err)
1953                 return -EFAULT;
1954         if (nospc)
1955                 return -ENOSPC;
1956         return 0;
1957 }
1958
1959 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
1960                                 struct bpf_prog *old_prog)
1961 {
1962         struct bpf_prog_array_item *item;
1963
1964         for (item = array->items; item->prog; item++)
1965                 if (item->prog == old_prog) {
1966                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
1967                         break;
1968                 }
1969 }
1970
1971 /**
1972  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
1973  *                                   index into the program array with
1974  *                                   a dummy no-op program.
1975  * @array: a bpf_prog_array
1976  * @index: the index of the program to replace
1977  *
1978  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
1979  * the position of the program to replace.
1980  *
1981  * Return:
1982  * * 0          - Success
1983  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
1984  * * -ENOENT    - Index out of range
1985  */
1986 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
1987 {
1988         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
1989 }
1990
1991 /**
1992  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
1993  *                              into the program array.
1994  * @array: a bpf_prog_array
1995  * @index: the index of the program to update
1996  * @prog: the program to insert into the array
1997  *
1998  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
1999  * the position of the program to update.
2000  *
2001  * Return:
2002  * * 0          - Success
2003  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2004  * * -ENOENT    - Index out of range
2005  */
2006 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
2007                              struct bpf_prog *prog)
2008 {
2009         struct bpf_prog_array_item *item;
2010
2011         if (unlikely(index < 0))
2012                 return -EINVAL;
2013
2014         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2015                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2016                         continue;
2017                 if (!index) {
2018                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2019                         return 0;
2020                 }
2021                 index--;
2022         }
2023         return -ENOENT;
2024 }
2025
2026 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2027                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2028                         struct bpf_prog *include_prog,
2029                         struct bpf_prog_array **new_array)
2030 {
2031         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2032         struct bpf_prog_array_item *existing;
2033         struct bpf_prog_array *array;
2034         bool found_exclude = false;
2035         int new_prog_idx = 0;
2036
2037         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2038          * the new array.
2039          */
2040         if (old_array) {
2041                 existing = old_array->items;
2042                 for (; existing->prog; existing++) {
2043                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2044                                 found_exclude = true;
2045                                 continue;
2046                         }
2047                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2048                                 carry_prog_cnt++;
2049                         if (existing->prog == include_prog)
2050                                 return -EEXIST;
2051                 }
2052         }
2053
2054         if (exclude_prog && !found_exclude)
2055                 return -ENOENT;
2056
2057         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2058         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2059         if (include_prog)
2060                 new_prog_cnt += 1;
2061
2062         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2063         if (!new_prog_cnt) {
2064                 *new_array = NULL;
2065                 return 0;
2066         }
2067
2068         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2069         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2070         if (!array)
2071                 return -ENOMEM;
2072
2073         /* Fill in the new prog array */
2074         if (carry_prog_cnt) {
2075                 existing = old_array->items;
2076                 for (; existing->prog; existing++)
2077                         if (existing->prog != exclude_prog &&
2078                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
2079                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
2080                                         existing->prog;
2081                         }
2082         }
2083         if (include_prog)
2084                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
2085         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
2086         *new_array = array;
2087         return 0;
2088 }
2089
2090 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2091                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2092                              u32 *prog_cnt)
2093 {
2094         u32 cnt = 0;
2095
2096         if (array)
2097                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2098
2099         *prog_cnt = cnt;
2100
2101         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2102         if (!request_cnt || !cnt)
2103                 return 0;
2104
2105         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2106         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2107                                                                      : 0;
2108 }
2109
2110 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2111                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2112 {
2113         struct bpf_map *map;
2114         u32 i;
2115
2116         for (i = 0; i < len; i++) {
2117                 map = used_maps[i];
2118                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2119                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2120                 bpf_map_put(map);
2121         }
2122 }
2123
2124 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2125 {
2126         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2127         kfree(aux->used_maps);
2128 }
2129
2130 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2131 {
2132         struct bpf_prog_aux *aux;
2133         int i;
2134
2135         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2136         bpf_free_used_maps(aux);
2137         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2138                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2139 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2140         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2141                 put_callchain_buffers();
2142 #endif
2143         if (aux->dst_trampoline)
2144                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2145         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
2146                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2147         if (aux->func_cnt) {
2148                 kfree(aux->func);
2149                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2150         } else {
2151                 bpf_jit_free(aux->prog);
2152         }
2153 }
2154
2155 /* Free internal BPF program */
2156 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2157 {
2158         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2159
2160         if (aux->dst_prog)
2161                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2162         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2163         schedule_work(&aux->work);
2164 }
2165 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2166
2167 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2168 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2169
2170 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2171 {
2172         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2173 }
2174
2175 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2176 {
2177         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2178          * of the registers passed into this function, then note that
2179          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2180          * transformations. Register assignments from both sides are
2181          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2182          */
2183         struct rnd_state *state;
2184         u32 res;
2185
2186         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2187         res = prandom_u32_state(state);
2188         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2189
2190         return res;
2191 }
2192
2193 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2194 {
2195         return raw_smp_processor_id();
2196 }
2197
2198 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2199 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2200 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2201 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2202 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2203 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2204 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2205 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2206 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2207 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2208
2209 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2210 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2211 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2212 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2213 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2214
2215 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2216 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2217 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2218 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2219 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2220 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2221 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2222 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2223 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2224
2225 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2226 {
2227         return NULL;
2228 }
2229
2230 u64 __weak
2231 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2232                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2233 {
2234         return -ENOTSUPP;
2235 }
2236 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2237
2238 /* Always built-in helper functions. */
2239 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2240         .func           = NULL,
2241         .gpl_only       = false,
2242         .ret_type       = RET_VOID,
2243         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2244         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2245         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2246 };
2247
2248 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2249  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2250  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2251  */
2252 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2253 {
2254         return prog;
2255 }
2256
2257 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2258  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2259  */
2260 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2261 {
2262 }
2263
2264 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2265 {
2266         return false;
2267 }
2268
2269 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2270  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2271  * Otherwise, return FALSE.
2272  */
2273 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2274 {
2275         return false;
2276 }
2277
2278 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2279  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2280  */
2281 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2282                          int len)
2283 {
2284         return -EFAULT;
2285 }
2286
2287 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2288                               void *addr1, void *addr2)
2289 {
2290         return -ENOTSUPP;
2291 }
2292
2293 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2294 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2295
2296 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2297 #define CREATE_TRACE_POINTS
2298 #include <linux/bpf_trace.h>
2299
2300 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2301 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);