Merge https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/bpf/bpf-next
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / bpf / btf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2018 Facebook */
3
4 #include <uapi/linux/btf.h>
5 #include <uapi/linux/bpf.h>
6 #include <uapi/linux/bpf_perf_event.h>
7 #include <uapi/linux/types.h>
8 #include <linux/seq_file.h>
9 #include <linux/compiler.h>
10 #include <linux/ctype.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/anon_inodes.h>
14 #include <linux/file.h>
15 #include <linux/uaccess.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/idr.h>
18 #include <linux/sort.h>
19 #include <linux/bpf_verifier.h>
20 #include <linux/btf.h>
21 #include <linux/btf_ids.h>
22 #include <linux/skmsg.h>
23 #include <linux/perf_event.h>
24 #include <linux/bsearch.h>
25 #include <linux/kobject.h>
26 #include <linux/sysfs.h>
27 #include <net/sock.h>
28 #include "../tools/lib/bpf/relo_core.h"
29
30 /* BTF (BPF Type Format) is the meta data format which describes
31  * the data types of BPF program/map.  Hence, it basically focus
32  * on the C programming language which the modern BPF is primary
33  * using.
34  *
35  * ELF Section:
36  * ~~~~~~~~~~~
37  * The BTF data is stored under the ".BTF" ELF section
38  *
39  * struct btf_type:
40  * ~~~~~~~~~~~~~~~
41  * Each 'struct btf_type' object describes a C data type.
42  * Depending on the type it is describing, a 'struct btf_type'
43  * object may be followed by more data.  F.e.
44  * To describe an array, 'struct btf_type' is followed by
45  * 'struct btf_array'.
46  *
47  * 'struct btf_type' and any extra data following it are
48  * 4 bytes aligned.
49  *
50  * Type section:
51  * ~~~~~~~~~~~~~
52  * The BTF type section contains a list of 'struct btf_type' objects.
53  * Each one describes a C type.  Recall from the above section
54  * that a 'struct btf_type' object could be immediately followed by extra
55  * data in order to describe some particular C types.
56  *
57  * type_id:
58  * ~~~~~~~
59  * Each btf_type object is identified by a type_id.  The type_id
60  * is implicitly implied by the location of the btf_type object in
61  * the BTF type section.  The first one has type_id 1.  The second
62  * one has type_id 2...etc.  Hence, an earlier btf_type has
63  * a smaller type_id.
64  *
65  * A btf_type object may refer to another btf_type object by using
66  * type_id (i.e. the "type" in the "struct btf_type").
67  *
68  * NOTE that we cannot assume any reference-order.
69  * A btf_type object can refer to an earlier btf_type object
70  * but it can also refer to a later btf_type object.
71  *
72  * For example, to describe "const void *".  A btf_type
73  * object describing "const" may refer to another btf_type
74  * object describing "void *".  This type-reference is done
75  * by specifying type_id:
76  *
77  * [1] CONST (anon) type_id=2
78  * [2] PTR (anon) type_id=0
79  *
80  * The above is the btf_verifier debug log:
81  *   - Each line started with "[?]" is a btf_type object
82  *   - [?] is the type_id of the btf_type object.
83  *   - CONST/PTR is the BTF_KIND_XXX
84  *   - "(anon)" is the name of the type.  It just
85  *     happens that CONST and PTR has no name.
86  *   - type_id=XXX is the 'u32 type' in btf_type
87  *
88  * NOTE: "void" has type_id 0
89  *
90  * String section:
91  * ~~~~~~~~~~~~~~
92  * The BTF string section contains the names used by the type section.
93  * Each string is referred by an "offset" from the beginning of the
94  * string section.
95  *
96  * Each string is '\0' terminated.
97  *
98  * The first character in the string section must be '\0'
99  * which is used to mean 'anonymous'. Some btf_type may not
100  * have a name.
101  */
102
103 /* BTF verification:
104  *
105  * To verify BTF data, two passes are needed.
106  *
107  * Pass #1
108  * ~~~~~~~
109  * The first pass is to collect all btf_type objects to
110  * an array: "btf->types".
111  *
112  * Depending on the C type that a btf_type is describing,
113  * a btf_type may be followed by extra data.  We don't know
114  * how many btf_type is there, and more importantly we don't
115  * know where each btf_type is located in the type section.
116  *
117  * Without knowing the location of each type_id, most verifications
118  * cannot be done.  e.g. an earlier btf_type may refer to a later
119  * btf_type (recall the "const void *" above), so we cannot
120  * check this type-reference in the first pass.
121  *
122  * In the first pass, it still does some verifications (e.g.
123  * checking the name is a valid offset to the string section).
124  *
125  * Pass #2
126  * ~~~~~~~
127  * The main focus is to resolve a btf_type that is referring
128  * to another type.
129  *
130  * We have to ensure the referring type:
131  * 1) does exist in the BTF (i.e. in btf->types[])
132  * 2) does not cause a loop:
133  *      struct A {
134  *              struct B b;
135  *      };
136  *
137  *      struct B {
138  *              struct A a;
139  *      };
140  *
141  * btf_type_needs_resolve() decides if a btf_type needs
142  * to be resolved.
143  *
144  * The needs_resolve type implements the "resolve()" ops which
145  * essentially does a DFS and detects backedge.
146  *
147  * During resolve (or DFS), different C types have different
148  * "RESOLVED" conditions.
149  *
150  * When resolving a BTF_KIND_STRUCT, we need to resolve all its
151  * members because a member is always referring to another
152  * type.  A struct's member can be treated as "RESOLVED" if
153  * it is referring to a BTF_KIND_PTR.  Otherwise, the
154  * following valid C struct would be rejected:
155  *
156  *      struct A {
157  *              int m;
158  *              struct A *a;
159  *      };
160  *
161  * When resolving a BTF_KIND_PTR, it needs to keep resolving if
162  * it is referring to another BTF_KIND_PTR.  Otherwise, we cannot
163  * detect a pointer loop, e.g.:
164  * BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR +
165  *                        ^                                         |
166  *                        +-----------------------------------------+
167  *
168  */
169
170 #define BITS_PER_U128 (sizeof(u64) * BITS_PER_BYTE * 2)
171 #define BITS_PER_BYTE_MASK (BITS_PER_BYTE - 1)
172 #define BITS_PER_BYTE_MASKED(bits) ((bits) & BITS_PER_BYTE_MASK)
173 #define BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) ((bits) >> 3)
174 #define BITS_ROUNDUP_BYTES(bits) \
175         (BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) + !!BITS_PER_BYTE_MASKED(bits))
176
177 #define BTF_INFO_MASK 0x9f00ffff
178 #define BTF_INT_MASK 0x0fffffff
179 #define BTF_TYPE_ID_VALID(type_id) ((type_id) <= BTF_MAX_TYPE)
180 #define BTF_STR_OFFSET_VALID(name_off) ((name_off) <= BTF_MAX_NAME_OFFSET)
181
182 /* 16MB for 64k structs and each has 16 members and
183  * a few MB spaces for the string section.
184  * The hard limit is S32_MAX.
185  */
186 #define BTF_MAX_SIZE (16 * 1024 * 1024)
187
188 #define for_each_member_from(i, from, struct_type, member)              \
189         for (i = from, member = btf_type_member(struct_type) + from;    \
190              i < btf_type_vlen(struct_type);                            \
191              i++, member++)
192
193 #define for_each_vsi_from(i, from, struct_type, member)                         \
194         for (i = from, member = btf_type_var_secinfo(struct_type) + from;       \
195              i < btf_type_vlen(struct_type);                                    \
196              i++, member++)
197
198 DEFINE_IDR(btf_idr);
199 DEFINE_SPINLOCK(btf_idr_lock);
200
201 enum btf_kfunc_hook {
202         BTF_KFUNC_HOOK_XDP,
203         BTF_KFUNC_HOOK_TC,
204         BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS,
205         BTF_KFUNC_HOOK_TRACING,
206         BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL,
207         BTF_KFUNC_HOOK_MAX,
208 };
209
210 enum {
211         BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT = 32,
212         BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT = 256,
213 };
214
215 struct btf_kfunc_set_tab {
216         struct btf_id_set *sets[BTF_KFUNC_HOOK_MAX][BTF_KFUNC_TYPE_MAX];
217 };
218
219 struct btf_id_dtor_kfunc_tab {
220         u32 cnt;
221         struct btf_id_dtor_kfunc dtors[];
222 };
223
224 struct btf {
225         void *data;
226         struct btf_type **types;
227         u32 *resolved_ids;
228         u32 *resolved_sizes;
229         const char *strings;
230         void *nohdr_data;
231         struct btf_header hdr;
232         u32 nr_types; /* includes VOID for base BTF */
233         u32 types_size;
234         u32 data_size;
235         refcount_t refcnt;
236         u32 id;
237         struct rcu_head rcu;
238         struct btf_kfunc_set_tab *kfunc_set_tab;
239         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *dtor_kfunc_tab;
240
241         /* split BTF support */
242         struct btf *base_btf;
243         u32 start_id; /* first type ID in this BTF (0 for base BTF) */
244         u32 start_str_off; /* first string offset (0 for base BTF) */
245         char name[MODULE_NAME_LEN];
246         bool kernel_btf;
247 };
248
249 enum verifier_phase {
250         CHECK_META,
251         CHECK_TYPE,
252 };
253
254 struct resolve_vertex {
255         const struct btf_type *t;
256         u32 type_id;
257         u16 next_member;
258 };
259
260 enum visit_state {
261         NOT_VISITED,
262         VISITED,
263         RESOLVED,
264 };
265
266 enum resolve_mode {
267         RESOLVE_TBD,    /* To Be Determined */
268         RESOLVE_PTR,    /* Resolving for Pointer */
269         RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,        /* Resolving for struct/union
270                                          * or array
271                                          */
272 };
273
274 #define MAX_RESOLVE_DEPTH 32
275
276 struct btf_sec_info {
277         u32 off;
278         u32 len;
279 };
280
281 struct btf_verifier_env {
282         struct btf *btf;
283         u8 *visit_states;
284         struct resolve_vertex stack[MAX_RESOLVE_DEPTH];
285         struct bpf_verifier_log log;
286         u32 log_type_id;
287         u32 top_stack;
288         enum verifier_phase phase;
289         enum resolve_mode resolve_mode;
290 };
291
292 static const char * const btf_kind_str[NR_BTF_KINDS] = {
293         [BTF_KIND_UNKN]         = "UNKNOWN",
294         [BTF_KIND_INT]          = "INT",
295         [BTF_KIND_PTR]          = "PTR",
296         [BTF_KIND_ARRAY]        = "ARRAY",
297         [BTF_KIND_STRUCT]       = "STRUCT",
298         [BTF_KIND_UNION]        = "UNION",
299         [BTF_KIND_ENUM]         = "ENUM",
300         [BTF_KIND_FWD]          = "FWD",
301         [BTF_KIND_TYPEDEF]      = "TYPEDEF",
302         [BTF_KIND_VOLATILE]     = "VOLATILE",
303         [BTF_KIND_CONST]        = "CONST",
304         [BTF_KIND_RESTRICT]     = "RESTRICT",
305         [BTF_KIND_FUNC]         = "FUNC",
306         [BTF_KIND_FUNC_PROTO]   = "FUNC_PROTO",
307         [BTF_KIND_VAR]          = "VAR",
308         [BTF_KIND_DATASEC]      = "DATASEC",
309         [BTF_KIND_FLOAT]        = "FLOAT",
310         [BTF_KIND_DECL_TAG]     = "DECL_TAG",
311         [BTF_KIND_TYPE_TAG]     = "TYPE_TAG",
312         [BTF_KIND_ENUM64]       = "ENUM64",
313 };
314
315 const char *btf_type_str(const struct btf_type *t)
316 {
317         return btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)];
318 }
319
320 /* Chunk size we use in safe copy of data to be shown. */
321 #define BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE          32
322
323 /*
324  * This is the maximum size of a base type value (equivalent to a
325  * 128-bit int); if we are at the end of our safe buffer and have
326  * less than 16 bytes space we can't be assured of being able
327  * to copy the next type safely, so in such cases we will initiate
328  * a new copy.
329  */
330 #define BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE     16
331
332 /* Type name size */
333 #define BTF_SHOW_NAME_SIZE              80
334
335 /*
336  * Common data to all BTF show operations. Private show functions can add
337  * their own data to a structure containing a struct btf_show and consult it
338  * in the show callback.  See btf_type_show() below.
339  *
340  * One challenge with showing nested data is we want to skip 0-valued
341  * data, but in order to figure out whether a nested object is all zeros
342  * we need to walk through it.  As a result, we need to make two passes
343  * when handling structs, unions and arrays; the first path simply looks
344  * for nonzero data, while the second actually does the display.  The first
345  * pass is signalled by show->state.depth_check being set, and if we
346  * encounter a non-zero value we set show->state.depth_to_show to
347  * the depth at which we encountered it.  When we have completed the
348  * first pass, we will know if anything needs to be displayed if
349  * depth_to_show > depth.  See btf_[struct,array]_show() for the
350  * implementation of this.
351  *
352  * Another problem is we want to ensure the data for display is safe to
353  * access.  To support this, the anonymous "struct {} obj" tracks the data
354  * object and our safe copy of it.  We copy portions of the data needed
355  * to the object "copy" buffer, but because its size is limited to
356  * BTF_SHOW_OBJ_COPY_LEN bytes, multiple copies may be required as we
357  * traverse larger objects for display.
358  *
359  * The various data type show functions all start with a call to
360  * btf_show_start_type() which returns a pointer to the safe copy
361  * of the data needed (or if BTF_SHOW_UNSAFE is specified, to the
362  * raw data itself).  btf_show_obj_safe() is responsible for
363  * using copy_from_kernel_nofault() to update the safe data if necessary
364  * as we traverse the object's data.  skbuff-like semantics are
365  * used:
366  *
367  * - obj.head points to the start of the toplevel object for display
368  * - obj.size is the size of the toplevel object
369  * - obj.data points to the current point in the original data at
370  *   which our safe data starts.  obj.data will advance as we copy
371  *   portions of the data.
372  *
373  * In most cases a single copy will suffice, but larger data structures
374  * such as "struct task_struct" will require many copies.  The logic in
375  * btf_show_obj_safe() handles the logic that determines if a new
376  * copy_from_kernel_nofault() is needed.
377  */
378 struct btf_show {
379         u64 flags;
380         void *target;   /* target of show operation (seq file, buffer) */
381         void (*showfn)(struct btf_show *show, const char *fmt, va_list args);
382         const struct btf *btf;
383         /* below are used during iteration */
384         struct {
385                 u8 depth;
386                 u8 depth_to_show;
387                 u8 depth_check;
388                 u8 array_member:1,
389                    array_terminated:1;
390                 u16 array_encoding;
391                 u32 type_id;
392                 int status;                     /* non-zero for error */
393                 const struct btf_type *type;
394                 const struct btf_member *member;
395                 char name[BTF_SHOW_NAME_SIZE];  /* space for member name/type */
396         } state;
397         struct {
398                 u32 size;
399                 void *head;
400                 void *data;
401                 u8 safe[BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE];
402         } obj;
403 };
404
405 struct btf_kind_operations {
406         s32 (*check_meta)(struct btf_verifier_env *env,
407                           const struct btf_type *t,
408                           u32 meta_left);
409         int (*resolve)(struct btf_verifier_env *env,
410                        const struct resolve_vertex *v);
411         int (*check_member)(struct btf_verifier_env *env,
412                             const struct btf_type *struct_type,
413                             const struct btf_member *member,
414                             const struct btf_type *member_type);
415         int (*check_kflag_member)(struct btf_verifier_env *env,
416                                   const struct btf_type *struct_type,
417                                   const struct btf_member *member,
418                                   const struct btf_type *member_type);
419         void (*log_details)(struct btf_verifier_env *env,
420                             const struct btf_type *t);
421         void (*show)(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
422                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
423                          struct btf_show *show);
424 };
425
426 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS];
427 static struct btf_type btf_void;
428
429 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
430                        const struct btf_type *t, u32 type_id);
431
432 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
433                           const struct btf_type *t);
434
435 static bool btf_type_is_modifier(const struct btf_type *t)
436 {
437         /* Some of them is not strictly a C modifier
438          * but they are grouped into the same bucket
439          * for BTF concern:
440          *   A type (t) that refers to another
441          *   type through t->type AND its size cannot
442          *   be determined without following the t->type.
443          *
444          * ptr does not fall into this bucket
445          * because its size is always sizeof(void *).
446          */
447         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
448         case BTF_KIND_TYPEDEF:
449         case BTF_KIND_VOLATILE:
450         case BTF_KIND_CONST:
451         case BTF_KIND_RESTRICT:
452         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
453                 return true;
454         }
455
456         return false;
457 }
458
459 bool btf_type_is_void(const struct btf_type *t)
460 {
461         return t == &btf_void;
462 }
463
464 static bool btf_type_is_fwd(const struct btf_type *t)
465 {
466         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_FWD;
467 }
468
469 static bool btf_type_nosize(const struct btf_type *t)
470 {
471         return btf_type_is_void(t) || btf_type_is_fwd(t) ||
472                btf_type_is_func(t) || btf_type_is_func_proto(t);
473 }
474
475 static bool btf_type_nosize_or_null(const struct btf_type *t)
476 {
477         return !t || btf_type_nosize(t);
478 }
479
480 static bool __btf_type_is_struct(const struct btf_type *t)
481 {
482         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_STRUCT;
483 }
484
485 static bool btf_type_is_array(const struct btf_type *t)
486 {
487         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_ARRAY;
488 }
489
490 static bool btf_type_is_datasec(const struct btf_type *t)
491 {
492         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DATASEC;
493 }
494
495 static bool btf_type_is_decl_tag(const struct btf_type *t)
496 {
497         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DECL_TAG;
498 }
499
500 static bool btf_type_is_decl_tag_target(const struct btf_type *t)
501 {
502         return btf_type_is_func(t) || btf_type_is_struct(t) ||
503                btf_type_is_var(t) || btf_type_is_typedef(t);
504 }
505
506 u32 btf_nr_types(const struct btf *btf)
507 {
508         u32 total = 0;
509
510         while (btf) {
511                 total += btf->nr_types;
512                 btf = btf->base_btf;
513         }
514
515         return total;
516 }
517
518 s32 btf_find_by_name_kind(const struct btf *btf, const char *name, u8 kind)
519 {
520         const struct btf_type *t;
521         const char *tname;
522         u32 i, total;
523
524         total = btf_nr_types(btf);
525         for (i = 1; i < total; i++) {
526                 t = btf_type_by_id(btf, i);
527                 if (BTF_INFO_KIND(t->info) != kind)
528                         continue;
529
530                 tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
531                 if (!strcmp(tname, name))
532                         return i;
533         }
534
535         return -ENOENT;
536 }
537
538 static s32 bpf_find_btf_id(const char *name, u32 kind, struct btf **btf_p)
539 {
540         struct btf *btf;
541         s32 ret;
542         int id;
543
544         btf = bpf_get_btf_vmlinux();
545         if (IS_ERR(btf))
546                 return PTR_ERR(btf);
547         if (!btf)
548                 return -EINVAL;
549
550         ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
551         /* ret is never zero, since btf_find_by_name_kind returns
552          * positive btf_id or negative error.
553          */
554         if (ret > 0) {
555                 btf_get(btf);
556                 *btf_p = btf;
557                 return ret;
558         }
559
560         /* If name is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
561         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
562         idr_for_each_entry(&btf_idr, btf, id) {
563                 if (!btf_is_module(btf))
564                         continue;
565                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
566                  * the IDR to avoiding holding it for too long
567                  */
568                 btf_get(btf);
569                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
570                 ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
571                 if (ret > 0) {
572                         *btf_p = btf;
573                         return ret;
574                 }
575                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
576                 btf_put(btf);
577         }
578         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
579         return ret;
580 }
581
582 const struct btf_type *btf_type_skip_modifiers(const struct btf *btf,
583                                                u32 id, u32 *res_id)
584 {
585         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
586
587         while (btf_type_is_modifier(t)) {
588                 id = t->type;
589                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
590         }
591
592         if (res_id)
593                 *res_id = id;
594
595         return t;
596 }
597
598 const struct btf_type *btf_type_resolve_ptr(const struct btf *btf,
599                                             u32 id, u32 *res_id)
600 {
601         const struct btf_type *t;
602
603         t = btf_type_skip_modifiers(btf, id, NULL);
604         if (!btf_type_is_ptr(t))
605                 return NULL;
606
607         return btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, res_id);
608 }
609
610 const struct btf_type *btf_type_resolve_func_ptr(const struct btf *btf,
611                                                  u32 id, u32 *res_id)
612 {
613         const struct btf_type *ptype;
614
615         ptype = btf_type_resolve_ptr(btf, id, res_id);
616         if (ptype && btf_type_is_func_proto(ptype))
617                 return ptype;
618
619         return NULL;
620 }
621
622 /* Types that act only as a source, not sink or intermediate
623  * type when resolving.
624  */
625 static bool btf_type_is_resolve_source_only(const struct btf_type *t)
626 {
627         return btf_type_is_var(t) ||
628                btf_type_is_decl_tag(t) ||
629                btf_type_is_datasec(t);
630 }
631
632 /* What types need to be resolved?
633  *
634  * btf_type_is_modifier() is an obvious one.
635  *
636  * btf_type_is_struct() because its member refers to
637  * another type (through member->type).
638  *
639  * btf_type_is_var() because the variable refers to
640  * another type. btf_type_is_datasec() holds multiple
641  * btf_type_is_var() types that need resolving.
642  *
643  * btf_type_is_array() because its element (array->type)
644  * refers to another type.  Array can be thought of a
645  * special case of struct while array just has the same
646  * member-type repeated by array->nelems of times.
647  */
648 static bool btf_type_needs_resolve(const struct btf_type *t)
649 {
650         return btf_type_is_modifier(t) ||
651                btf_type_is_ptr(t) ||
652                btf_type_is_struct(t) ||
653                btf_type_is_array(t) ||
654                btf_type_is_var(t) ||
655                btf_type_is_func(t) ||
656                btf_type_is_decl_tag(t) ||
657                btf_type_is_datasec(t);
658 }
659
660 /* t->size can be used */
661 static bool btf_type_has_size(const struct btf_type *t)
662 {
663         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
664         case BTF_KIND_INT:
665         case BTF_KIND_STRUCT:
666         case BTF_KIND_UNION:
667         case BTF_KIND_ENUM:
668         case BTF_KIND_DATASEC:
669         case BTF_KIND_FLOAT:
670         case BTF_KIND_ENUM64:
671                 return true;
672         }
673
674         return false;
675 }
676
677 static const char *btf_int_encoding_str(u8 encoding)
678 {
679         if (encoding == 0)
680                 return "(none)";
681         else if (encoding == BTF_INT_SIGNED)
682                 return "SIGNED";
683         else if (encoding == BTF_INT_CHAR)
684                 return "CHAR";
685         else if (encoding == BTF_INT_BOOL)
686                 return "BOOL";
687         else
688                 return "UNKN";
689 }
690
691 static u32 btf_type_int(const struct btf_type *t)
692 {
693         return *(u32 *)(t + 1);
694 }
695
696 static const struct btf_array *btf_type_array(const struct btf_type *t)
697 {
698         return (const struct btf_array *)(t + 1);
699 }
700
701 static const struct btf_enum *btf_type_enum(const struct btf_type *t)
702 {
703         return (const struct btf_enum *)(t + 1);
704 }
705
706 static const struct btf_var *btf_type_var(const struct btf_type *t)
707 {
708         return (const struct btf_var *)(t + 1);
709 }
710
711 static const struct btf_decl_tag *btf_type_decl_tag(const struct btf_type *t)
712 {
713         return (const struct btf_decl_tag *)(t + 1);
714 }
715
716 static const struct btf_enum64 *btf_type_enum64(const struct btf_type *t)
717 {
718         return (const struct btf_enum64 *)(t + 1);
719 }
720
721 static const struct btf_kind_operations *btf_type_ops(const struct btf_type *t)
722 {
723         return kind_ops[BTF_INFO_KIND(t->info)];
724 }
725
726 static bool btf_name_offset_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
727 {
728         if (!BTF_STR_OFFSET_VALID(offset))
729                 return false;
730
731         while (offset < btf->start_str_off)
732                 btf = btf->base_btf;
733
734         offset -= btf->start_str_off;
735         return offset < btf->hdr.str_len;
736 }
737
738 static bool __btf_name_char_ok(char c, bool first, bool dot_ok)
739 {
740         if ((first ? !isalpha(c) :
741                      !isalnum(c)) &&
742             c != '_' &&
743             ((c == '.' && !dot_ok) ||
744               c != '.'))
745                 return false;
746         return true;
747 }
748
749 static const char *btf_str_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
750 {
751         while (offset < btf->start_str_off)
752                 btf = btf->base_btf;
753
754         offset -= btf->start_str_off;
755         if (offset < btf->hdr.str_len)
756                 return &btf->strings[offset];
757
758         return NULL;
759 }
760
761 static bool __btf_name_valid(const struct btf *btf, u32 offset, bool dot_ok)
762 {
763         /* offset must be valid */
764         const char *src = btf_str_by_offset(btf, offset);
765         const char *src_limit;
766
767         if (!__btf_name_char_ok(*src, true, dot_ok))
768                 return false;
769
770         /* set a limit on identifier length */
771         src_limit = src + KSYM_NAME_LEN;
772         src++;
773         while (*src && src < src_limit) {
774                 if (!__btf_name_char_ok(*src, false, dot_ok))
775                         return false;
776                 src++;
777         }
778
779         return !*src;
780 }
781
782 /* Only C-style identifier is permitted. This can be relaxed if
783  * necessary.
784  */
785 static bool btf_name_valid_identifier(const struct btf *btf, u32 offset)
786 {
787         return __btf_name_valid(btf, offset, false);
788 }
789
790 static bool btf_name_valid_section(const struct btf *btf, u32 offset)
791 {
792         return __btf_name_valid(btf, offset, true);
793 }
794
795 static const char *__btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
796 {
797         const char *name;
798
799         if (!offset)
800                 return "(anon)";
801
802         name = btf_str_by_offset(btf, offset);
803         return name ?: "(invalid-name-offset)";
804 }
805
806 const char *btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
807 {
808         return btf_str_by_offset(btf, offset);
809 }
810
811 const struct btf_type *btf_type_by_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
812 {
813         while (type_id < btf->start_id)
814                 btf = btf->base_btf;
815
816         type_id -= btf->start_id;
817         if (type_id >= btf->nr_types)
818                 return NULL;
819         return btf->types[type_id];
820 }
821
822 /*
823  * Regular int is not a bit field and it must be either
824  * u8/u16/u32/u64 or __int128.
825  */
826 static bool btf_type_int_is_regular(const struct btf_type *t)
827 {
828         u8 nr_bits, nr_bytes;
829         u32 int_data;
830
831         int_data = btf_type_int(t);
832         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
833         nr_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits);
834         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
835             BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
836             (nr_bytes != sizeof(u8) && nr_bytes != sizeof(u16) &&
837              nr_bytes != sizeof(u32) && nr_bytes != sizeof(u64) &&
838              nr_bytes != (2 * sizeof(u64)))) {
839                 return false;
840         }
841
842         return true;
843 }
844
845 /*
846  * Check that given struct member is a regular int with expected
847  * offset and size.
848  */
849 bool btf_member_is_reg_int(const struct btf *btf, const struct btf_type *s,
850                            const struct btf_member *m,
851                            u32 expected_offset, u32 expected_size)
852 {
853         const struct btf_type *t;
854         u32 id, int_data;
855         u8 nr_bits;
856
857         id = m->type;
858         t = btf_type_id_size(btf, &id, NULL);
859         if (!t || !btf_type_is_int(t))
860                 return false;
861
862         int_data = btf_type_int(t);
863         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
864         if (btf_type_kflag(s)) {
865                 u32 bitfield_size = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(m->offset);
866                 u32 bit_offset = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(m->offset);
867
868                 /* if kflag set, int should be a regular int and
869                  * bit offset should be at byte boundary.
870                  */
871                 return !bitfield_size &&
872                        BITS_ROUNDUP_BYTES(bit_offset) == expected_offset &&
873                        BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) == expected_size;
874         }
875
876         if (BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
877             BITS_PER_BYTE_MASKED(m->offset) ||
878             BITS_ROUNDUP_BYTES(m->offset) != expected_offset ||
879             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
880             BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) != expected_size)
881                 return false;
882
883         return true;
884 }
885
886 /* Similar to btf_type_skip_modifiers() but does not skip typedefs. */
887 static const struct btf_type *btf_type_skip_qualifiers(const struct btf *btf,
888                                                        u32 id)
889 {
890         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
891
892         while (btf_type_is_modifier(t) &&
893                BTF_INFO_KIND(t->info) != BTF_KIND_TYPEDEF) {
894                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
895         }
896
897         return t;
898 }
899
900 #define BTF_SHOW_MAX_ITER       10
901
902 #define BTF_KIND_BIT(kind)      (1ULL << kind)
903
904 /*
905  * Populate show->state.name with type name information.
906  * Format of type name is
907  *
908  * [.member_name = ] (type_name)
909  */
910 static const char *btf_show_name(struct btf_show *show)
911 {
912         /* BTF_MAX_ITER array suffixes "[]" */
913         const char *array_suffixes = "[][][][][][][][][][]";
914         const char *array_suffix = &array_suffixes[strlen(array_suffixes)];
915         /* BTF_MAX_ITER pointer suffixes "*" */
916         const char *ptr_suffixes = "**********";
917         const char *ptr_suffix = &ptr_suffixes[strlen(ptr_suffixes)];
918         const char *name = NULL, *prefix = "", *parens = "";
919         const struct btf_member *m = show->state.member;
920         const struct btf_type *t;
921         const struct btf_array *array;
922         u32 id = show->state.type_id;
923         const char *member = NULL;
924         bool show_member = false;
925         u64 kinds = 0;
926         int i;
927
928         show->state.name[0] = '\0';
929
930         /*
931          * Don't show type name if we're showing an array member;
932          * in that case we show the array type so don't need to repeat
933          * ourselves for each member.
934          */
935         if (show->state.array_member)
936                 return "";
937
938         /* Retrieve member name, if any. */
939         if (m) {
940                 member = btf_name_by_offset(show->btf, m->name_off);
941                 show_member = strlen(member) > 0;
942                 id = m->type;
943         }
944
945         /*
946          * Start with type_id, as we have resolved the struct btf_type *
947          * via btf_modifier_show() past the parent typedef to the child
948          * struct, int etc it is defined as.  In such cases, the type_id
949          * still represents the starting type while the struct btf_type *
950          * in our show->state points at the resolved type of the typedef.
951          */
952         t = btf_type_by_id(show->btf, id);
953         if (!t)
954                 return "";
955
956         /*
957          * The goal here is to build up the right number of pointer and
958          * array suffixes while ensuring the type name for a typedef
959          * is represented.  Along the way we accumulate a list of
960          * BTF kinds we have encountered, since these will inform later
961          * display; for example, pointer types will not require an
962          * opening "{" for struct, we will just display the pointer value.
963          *
964          * We also want to accumulate the right number of pointer or array
965          * indices in the format string while iterating until we get to
966          * the typedef/pointee/array member target type.
967          *
968          * We start by pointing at the end of pointer and array suffix
969          * strings; as we accumulate pointers and arrays we move the pointer
970          * or array string backwards so it will show the expected number of
971          * '*' or '[]' for the type.  BTF_SHOW_MAX_ITER of nesting of pointers
972          * and/or arrays and typedefs are supported as a precaution.
973          *
974          * We also want to get typedef name while proceeding to resolve
975          * type it points to so that we can add parentheses if it is a
976          * "typedef struct" etc.
977          */
978         for (i = 0; i < BTF_SHOW_MAX_ITER; i++) {
979
980                 switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
981                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
982                         if (!name)
983                                 name = btf_name_by_offset(show->btf,
984                                                                t->name_off);
985                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF);
986                         id = t->type;
987                         break;
988                 case BTF_KIND_ARRAY:
989                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY);
990                         parens = "[";
991                         if (!t)
992                                 return "";
993                         array = btf_type_array(t);
994                         if (array_suffix > array_suffixes)
995                                 array_suffix -= 2;
996                         id = array->type;
997                         break;
998                 case BTF_KIND_PTR:
999                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR);
1000                         if (ptr_suffix > ptr_suffixes)
1001                                 ptr_suffix -= 1;
1002                         id = t->type;
1003                         break;
1004                 default:
1005                         id = 0;
1006                         break;
1007                 }
1008                 if (!id)
1009                         break;
1010                 t = btf_type_skip_qualifiers(show->btf, id);
1011         }
1012         /* We may not be able to represent this type; bail to be safe */
1013         if (i == BTF_SHOW_MAX_ITER)
1014                 return "";
1015
1016         if (!name)
1017                 name = btf_name_by_offset(show->btf, t->name_off);
1018
1019         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
1020         case BTF_KIND_STRUCT:
1021         case BTF_KIND_UNION:
1022                 prefix = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_STRUCT ?
1023                          "struct" : "union";
1024                 /* if it's an array of struct/union, parens is already set */
1025                 if (!(kinds & (BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY))))
1026                         parens = "{";
1027                 break;
1028         case BTF_KIND_ENUM:
1029         case BTF_KIND_ENUM64:
1030                 prefix = "enum";
1031                 break;
1032         default:
1033                 break;
1034         }
1035
1036         /* pointer does not require parens */
1037         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR))
1038                 parens = "";
1039         /* typedef does not require struct/union/enum prefix */
1040         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF))
1041                 prefix = "";
1042
1043         if (!name)
1044                 name = "";
1045
1046         /* Even if we don't want type name info, we want parentheses etc */
1047         if (show->flags & BTF_SHOW_NONAME)
1048                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name), "%s",
1049                          parens);
1050         else
1051                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name),
1052                          "%s%s%s(%s%s%s%s%s%s)%s",
1053                          /* first 3 strings comprise ".member = " */
1054                          show_member ? "." : "",
1055                          show_member ? member : "",
1056                          show_member ? " = " : "",
1057                          /* ...next is our prefix (struct, enum, etc) */
1058                          prefix,
1059                          strlen(prefix) > 0 && strlen(name) > 0 ? " " : "",
1060                          /* ...this is the type name itself */
1061                          name,
1062                          /* ...suffixed by the appropriate '*', '[]' suffixes */
1063                          strlen(ptr_suffix) > 0 ? " " : "", ptr_suffix,
1064                          array_suffix, parens);
1065
1066         return show->state.name;
1067 }
1068
1069 static const char *__btf_show_indent(struct btf_show *show)
1070 {
1071         const char *indents = "                                ";
1072         const char *indent = &indents[strlen(indents)];
1073
1074         if ((indent - show->state.depth) >= indents)
1075                 return indent - show->state.depth;
1076         return indents;
1077 }
1078
1079 static const char *btf_show_indent(struct btf_show *show)
1080 {
1081         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : __btf_show_indent(show);
1082 }
1083
1084 static const char *btf_show_newline(struct btf_show *show)
1085 {
1086         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : "\n";
1087 }
1088
1089 static const char *btf_show_delim(struct btf_show *show)
1090 {
1091         if (show->state.depth == 0)
1092                 return "";
1093
1094         if ((show->flags & BTF_SHOW_COMPACT) && show->state.type &&
1095                 BTF_INFO_KIND(show->state.type->info) == BTF_KIND_UNION)
1096                 return "|";
1097
1098         return ",";
1099 }
1100
1101 __printf(2, 3) static void btf_show(struct btf_show *show, const char *fmt, ...)
1102 {
1103         va_list args;
1104
1105         if (!show->state.depth_check) {
1106                 va_start(args, fmt);
1107                 show->showfn(show, fmt, args);
1108                 va_end(args);
1109         }
1110 }
1111
1112 /* Macros are used here as btf_show_type_value[s]() prepends and appends
1113  * format specifiers to the format specifier passed in; these do the work of
1114  * adding indentation, delimiters etc while the caller simply has to specify
1115  * the type value(s) in the format specifier + value(s).
1116  */
1117 #define btf_show_type_value(show, fmt, value)                                  \
1118         do {                                                                   \
1119                 if ((value) != 0 || (show->flags & BTF_SHOW_ZERO) ||           \
1120                     show->state.depth == 0) {                                  \
1121                         btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s",                      \
1122                                  btf_show_indent(show),                        \
1123                                  btf_show_name(show),                          \
1124                                  value, btf_show_delim(show),                  \
1125                                  btf_show_newline(show));                      \
1126                         if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)     \
1127                                 show->state.depth_to_show = show->state.depth; \
1128                 }                                                              \
1129         } while (0)
1130
1131 #define btf_show_type_values(show, fmt, ...)                                   \
1132         do {                                                                   \
1133                 btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s", btf_show_indent(show),       \
1134                          btf_show_name(show),                                  \
1135                          __VA_ARGS__, btf_show_delim(show),                    \
1136                          btf_show_newline(show));                              \
1137                 if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)             \
1138                         show->state.depth_to_show = show->state.depth;         \
1139         } while (0)
1140
1141 /* How much is left to copy to safe buffer after @data? */
1142 static int btf_show_obj_size_left(struct btf_show *show, void *data)
1143 {
1144         return show->obj.head + show->obj.size - data;
1145 }
1146
1147 /* Is object pointed to by @data of @size already copied to our safe buffer? */
1148 static bool btf_show_obj_is_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1149 {
1150         return data >= show->obj.data &&
1151                (data + size) < (show->obj.data + BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE);
1152 }
1153
1154 /*
1155  * If object pointed to by @data of @size falls within our safe buffer, return
1156  * the equivalent pointer to the same safe data.  Assumes
1157  * copy_from_kernel_nofault() has already happened and our safe buffer is
1158  * populated.
1159  */
1160 static void *__btf_show_obj_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1161 {
1162         if (btf_show_obj_is_safe(show, data, size))
1163                 return show->obj.safe + (data - show->obj.data);
1164         return NULL;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Return a safe-to-access version of data pointed to by @data.
1169  * We do this by copying the relevant amount of information
1170  * to the struct btf_show obj.safe buffer using copy_from_kernel_nofault().
1171  *
1172  * If BTF_SHOW_UNSAFE is specified, just return data as-is; no
1173  * safe copy is needed.
1174  *
1175  * Otherwise we need to determine if we have the required amount
1176  * of data (determined by the @data pointer and the size of the
1177  * largest base type we can encounter (represented by
1178  * BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE). Having that much data ensures
1179  * that we will be able to print some of the current object,
1180  * and if more is needed a copy will be triggered.
1181  * Some objects such as structs will not fit into the buffer;
1182  * in such cases additional copies when we iterate over their
1183  * members may be needed.
1184  *
1185  * btf_show_obj_safe() is used to return a safe buffer for
1186  * btf_show_start_type(); this ensures that as we recurse into
1187  * nested types we always have safe data for the given type.
1188  * This approach is somewhat wasteful; it's possible for example
1189  * that when iterating over a large union we'll end up copying the
1190  * same data repeatedly, but the goal is safety not performance.
1191  * We use stack data as opposed to per-CPU buffers because the
1192  * iteration over a type can take some time, and preemption handling
1193  * would greatly complicate use of the safe buffer.
1194  */
1195 static void *btf_show_obj_safe(struct btf_show *show,
1196                                const struct btf_type *t,
1197                                void *data)
1198 {
1199         const struct btf_type *rt;
1200         int size_left, size;
1201         void *safe = NULL;
1202
1203         if (show->flags & BTF_SHOW_UNSAFE)
1204                 return data;
1205
1206         rt = btf_resolve_size(show->btf, t, &size);
1207         if (IS_ERR(rt)) {
1208                 show->state.status = PTR_ERR(rt);
1209                 return NULL;
1210         }
1211
1212         /*
1213          * Is this toplevel object? If so, set total object size and
1214          * initialize pointers.  Otherwise check if we still fall within
1215          * our safe object data.
1216          */
1217         if (show->state.depth == 0) {
1218                 show->obj.size = size;
1219                 show->obj.head = data;
1220         } else {
1221                 /*
1222                  * If the size of the current object is > our remaining
1223                  * safe buffer we _may_ need to do a new copy.  However
1224                  * consider the case of a nested struct; it's size pushes
1225                  * us over the safe buffer limit, but showing any individual
1226                  * struct members does not.  In such cases, we don't need
1227                  * to initiate a fresh copy yet; however we definitely need
1228                  * at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes left
1229                  * in our buffer, regardless of the current object size.
1230                  * The logic here is that as we resolve types we will
1231                  * hit a base type at some point, and we need to be sure
1232                  * the next chunk of data is safely available to display
1233                  * that type info safely.  We cannot rely on the size of
1234                  * the current object here because it may be much larger
1235                  * than our current buffer (e.g. task_struct is 8k).
1236                  * All we want to do here is ensure that we can print the
1237                  * next basic type, which we can if either
1238                  * - the current type size is within the safe buffer; or
1239                  * - at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes are left in
1240                  *   the safe buffer.
1241                  */
1242                 safe = __btf_show_obj_safe(show, data,
1243                                            min(size,
1244                                                BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE));
1245         }
1246
1247         /*
1248          * We need a new copy to our safe object, either because we haven't
1249          * yet copied and are initializing safe data, or because the data
1250          * we want falls outside the boundaries of the safe object.
1251          */
1252         if (!safe) {
1253                 size_left = btf_show_obj_size_left(show, data);
1254                 if (size_left > BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE)
1255                         size_left = BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE;
1256                 show->state.status = copy_from_kernel_nofault(show->obj.safe,
1257                                                               data, size_left);
1258                 if (!show->state.status) {
1259                         show->obj.data = data;
1260                         safe = show->obj.safe;
1261                 }
1262         }
1263
1264         return safe;
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Set the type we are starting to show and return a safe data pointer
1269  * to be used for showing the associated data.
1270  */
1271 static void *btf_show_start_type(struct btf_show *show,
1272                                  const struct btf_type *t,
1273                                  u32 type_id, void *data)
1274 {
1275         show->state.type = t;
1276         show->state.type_id = type_id;
1277         show->state.name[0] = '\0';
1278
1279         return btf_show_obj_safe(show, t, data);
1280 }
1281
1282 static void btf_show_end_type(struct btf_show *show)
1283 {
1284         show->state.type = NULL;
1285         show->state.type_id = 0;
1286         show->state.name[0] = '\0';
1287 }
1288
1289 static void *btf_show_start_aggr_type(struct btf_show *show,
1290                                       const struct btf_type *t,
1291                                       u32 type_id, void *data)
1292 {
1293         void *safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
1294
1295         if (!safe_data)
1296                 return safe_data;
1297
1298         btf_show(show, "%s%s%s", btf_show_indent(show),
1299                  btf_show_name(show),
1300                  btf_show_newline(show));
1301         show->state.depth++;
1302         return safe_data;
1303 }
1304
1305 static void btf_show_end_aggr_type(struct btf_show *show,
1306                                    const char *suffix)
1307 {
1308         show->state.depth--;
1309         btf_show(show, "%s%s%s%s", btf_show_indent(show), suffix,
1310                  btf_show_delim(show), btf_show_newline(show));
1311         btf_show_end_type(show);
1312 }
1313
1314 static void btf_show_start_member(struct btf_show *show,
1315                                   const struct btf_member *m)
1316 {
1317         show->state.member = m;
1318 }
1319
1320 static void btf_show_start_array_member(struct btf_show *show)
1321 {
1322         show->state.array_member = 1;
1323         btf_show_start_member(show, NULL);
1324 }
1325
1326 static void btf_show_end_member(struct btf_show *show)
1327 {
1328         show->state.member = NULL;
1329 }
1330
1331 static void btf_show_end_array_member(struct btf_show *show)
1332 {
1333         show->state.array_member = 0;
1334         btf_show_end_member(show);
1335 }
1336
1337 static void *btf_show_start_array_type(struct btf_show *show,
1338                                        const struct btf_type *t,
1339                                        u32 type_id,
1340                                        u16 array_encoding,
1341                                        void *data)
1342 {
1343         show->state.array_encoding = array_encoding;
1344         show->state.array_terminated = 0;
1345         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1346 }
1347
1348 static void btf_show_end_array_type(struct btf_show *show)
1349 {
1350         show->state.array_encoding = 0;
1351         show->state.array_terminated = 0;
1352         btf_show_end_aggr_type(show, "]");
1353 }
1354
1355 static void *btf_show_start_struct_type(struct btf_show *show,
1356                                         const struct btf_type *t,
1357                                         u32 type_id,
1358                                         void *data)
1359 {
1360         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1361 }
1362
1363 static void btf_show_end_struct_type(struct btf_show *show)
1364 {
1365         btf_show_end_aggr_type(show, "}");
1366 }
1367
1368 __printf(2, 3) static void __btf_verifier_log(struct bpf_verifier_log *log,
1369                                               const char *fmt, ...)
1370 {
1371         va_list args;
1372
1373         va_start(args, fmt);
1374         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1375         va_end(args);
1376 }
1377
1378 __printf(2, 3) static void btf_verifier_log(struct btf_verifier_env *env,
1379                                             const char *fmt, ...)
1380 {
1381         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1382         va_list args;
1383
1384         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1385                 return;
1386
1387         va_start(args, fmt);
1388         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1389         va_end(args);
1390 }
1391
1392 __printf(4, 5) static void __btf_verifier_log_type(struct btf_verifier_env *env,
1393                                                    const struct btf_type *t,
1394                                                    bool log_details,
1395                                                    const char *fmt, ...)
1396 {
1397         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1398         u8 kind = BTF_INFO_KIND(t->info);
1399         struct btf *btf = env->btf;
1400         va_list args;
1401
1402         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1403                 return;
1404
1405         /* btf verifier prints all types it is processing via
1406          * btf_verifier_log_type(..., fmt = NULL).
1407          * Skip those prints for in-kernel BTF verification.
1408          */
1409         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1410                 return;
1411
1412         __btf_verifier_log(log, "[%u] %s %s%s",
1413                            env->log_type_id,
1414                            btf_kind_str[kind],
1415                            __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
1416                            log_details ? " " : "");
1417
1418         if (log_details)
1419                 btf_type_ops(t)->log_details(env, t);
1420
1421         if (fmt && *fmt) {
1422                 __btf_verifier_log(log, " ");
1423                 va_start(args, fmt);
1424                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1425                 va_end(args);
1426         }
1427
1428         __btf_verifier_log(log, "\n");
1429 }
1430
1431 #define btf_verifier_log_type(env, t, ...) \
1432         __btf_verifier_log_type((env), (t), true, __VA_ARGS__)
1433 #define btf_verifier_log_basic(env, t, ...) \
1434         __btf_verifier_log_type((env), (t), false, __VA_ARGS__)
1435
1436 __printf(4, 5)
1437 static void btf_verifier_log_member(struct btf_verifier_env *env,
1438                                     const struct btf_type *struct_type,
1439                                     const struct btf_member *member,
1440                                     const char *fmt, ...)
1441 {
1442         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1443         struct btf *btf = env->btf;
1444         va_list args;
1445
1446         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1447                 return;
1448
1449         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1450                 return;
1451         /* The CHECK_META phase already did a btf dump.
1452          *
1453          * If member is logged again, it must hit an error in
1454          * parsing this member.  It is useful to print out which
1455          * struct this member belongs to.
1456          */
1457         if (env->phase != CHECK_META)
1458                 btf_verifier_log_type(env, struct_type, NULL);
1459
1460         if (btf_type_kflag(struct_type))
1461                 __btf_verifier_log(log,
1462                                    "\t%s type_id=%u bitfield_size=%u bits_offset=%u",
1463                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1464                                    member->type,
1465                                    BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset),
1466                                    BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset));
1467         else
1468                 __btf_verifier_log(log, "\t%s type_id=%u bits_offset=%u",
1469                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1470                                    member->type, member->offset);
1471
1472         if (fmt && *fmt) {
1473                 __btf_verifier_log(log, " ");
1474                 va_start(args, fmt);
1475                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1476                 va_end(args);
1477         }
1478
1479         __btf_verifier_log(log, "\n");
1480 }
1481
1482 __printf(4, 5)
1483 static void btf_verifier_log_vsi(struct btf_verifier_env *env,
1484                                  const struct btf_type *datasec_type,
1485                                  const struct btf_var_secinfo *vsi,
1486                                  const char *fmt, ...)
1487 {
1488         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1489         va_list args;
1490
1491         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1492                 return;
1493         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1494                 return;
1495         if (env->phase != CHECK_META)
1496                 btf_verifier_log_type(env, datasec_type, NULL);
1497
1498         __btf_verifier_log(log, "\t type_id=%u offset=%u size=%u",
1499                            vsi->type, vsi->offset, vsi->size);
1500         if (fmt && *fmt) {
1501                 __btf_verifier_log(log, " ");
1502                 va_start(args, fmt);
1503                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1504                 va_end(args);
1505         }
1506
1507         __btf_verifier_log(log, "\n");
1508 }
1509
1510 static void btf_verifier_log_hdr(struct btf_verifier_env *env,
1511                                  u32 btf_data_size)
1512 {
1513         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1514         const struct btf *btf = env->btf;
1515         const struct btf_header *hdr;
1516
1517         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1518                 return;
1519
1520         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL)
1521                 return;
1522         hdr = &btf->hdr;
1523         __btf_verifier_log(log, "magic: 0x%x\n", hdr->magic);
1524         __btf_verifier_log(log, "version: %u\n", hdr->version);
1525         __btf_verifier_log(log, "flags: 0x%x\n", hdr->flags);
1526         __btf_verifier_log(log, "hdr_len: %u\n", hdr->hdr_len);
1527         __btf_verifier_log(log, "type_off: %u\n", hdr->type_off);
1528         __btf_verifier_log(log, "type_len: %u\n", hdr->type_len);
1529         __btf_verifier_log(log, "str_off: %u\n", hdr->str_off);
1530         __btf_verifier_log(log, "str_len: %u\n", hdr->str_len);
1531         __btf_verifier_log(log, "btf_total_size: %u\n", btf_data_size);
1532 }
1533
1534 static int btf_add_type(struct btf_verifier_env *env, struct btf_type *t)
1535 {
1536         struct btf *btf = env->btf;
1537
1538         if (btf->types_size == btf->nr_types) {
1539                 /* Expand 'types' array */
1540
1541                 struct btf_type **new_types;
1542                 u32 expand_by, new_size;
1543
1544                 if (btf->start_id + btf->types_size == BTF_MAX_TYPE) {
1545                         btf_verifier_log(env, "Exceeded max num of types");
1546                         return -E2BIG;
1547                 }
1548
1549                 expand_by = max_t(u32, btf->types_size >> 2, 16);
1550                 new_size = min_t(u32, BTF_MAX_TYPE,
1551                                  btf->types_size + expand_by);
1552
1553                 new_types = kvcalloc(new_size, sizeof(*new_types),
1554                                      GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1555                 if (!new_types)
1556                         return -ENOMEM;
1557
1558                 if (btf->nr_types == 0) {
1559                         if (!btf->base_btf) {
1560                                 /* lazily init VOID type */
1561                                 new_types[0] = &btf_void;
1562                                 btf->nr_types++;
1563                         }
1564                 } else {
1565                         memcpy(new_types, btf->types,
1566                                sizeof(*btf->types) * btf->nr_types);
1567                 }
1568
1569                 kvfree(btf->types);
1570                 btf->types = new_types;
1571                 btf->types_size = new_size;
1572         }
1573
1574         btf->types[btf->nr_types++] = t;
1575
1576         return 0;
1577 }
1578
1579 static int btf_alloc_id(struct btf *btf)
1580 {
1581         int id;
1582
1583         idr_preload(GFP_KERNEL);
1584         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
1585         id = idr_alloc_cyclic(&btf_idr, btf, 1, INT_MAX, GFP_ATOMIC);
1586         if (id > 0)
1587                 btf->id = id;
1588         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
1589         idr_preload_end();
1590
1591         if (WARN_ON_ONCE(!id))
1592                 return -ENOSPC;
1593
1594         return id > 0 ? 0 : id;
1595 }
1596
1597 static void btf_free_id(struct btf *btf)
1598 {
1599         unsigned long flags;
1600
1601         /*
1602          * In map-in-map, calling map_delete_elem() on outer
1603          * map will call bpf_map_put on the inner map.
1604          * It will then eventually call btf_free_id()
1605          * on the inner map.  Some of the map_delete_elem()
1606          * implementation may have irq disabled, so
1607          * we need to use the _irqsave() version instead
1608          * of the _bh() version.
1609          */
1610         spin_lock_irqsave(&btf_idr_lock, flags);
1611         idr_remove(&btf_idr, btf->id);
1612         spin_unlock_irqrestore(&btf_idr_lock, flags);
1613 }
1614
1615 static void btf_free_kfunc_set_tab(struct btf *btf)
1616 {
1617         struct btf_kfunc_set_tab *tab = btf->kfunc_set_tab;
1618         int hook, type;
1619
1620         if (!tab)
1621                 return;
1622         /* For module BTF, we directly assign the sets being registered, so
1623          * there is nothing to free except kfunc_set_tab.
1624          */
1625         if (btf_is_module(btf))
1626                 goto free_tab;
1627         for (hook = 0; hook < ARRAY_SIZE(tab->sets); hook++) {
1628                 for (type = 0; type < ARRAY_SIZE(tab->sets[0]); type++)
1629                         kfree(tab->sets[hook][type]);
1630         }
1631 free_tab:
1632         kfree(tab);
1633         btf->kfunc_set_tab = NULL;
1634 }
1635
1636 static void btf_free_dtor_kfunc_tab(struct btf *btf)
1637 {
1638         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
1639
1640         if (!tab)
1641                 return;
1642         kfree(tab);
1643         btf->dtor_kfunc_tab = NULL;
1644 }
1645
1646 static void btf_free(struct btf *btf)
1647 {
1648         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
1649         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
1650         kvfree(btf->types);
1651         kvfree(btf->resolved_sizes);
1652         kvfree(btf->resolved_ids);
1653         kvfree(btf->data);
1654         kfree(btf);
1655 }
1656
1657 static void btf_free_rcu(struct rcu_head *rcu)
1658 {
1659         struct btf *btf = container_of(rcu, struct btf, rcu);
1660
1661         btf_free(btf);
1662 }
1663
1664 void btf_get(struct btf *btf)
1665 {
1666         refcount_inc(&btf->refcnt);
1667 }
1668
1669 void btf_put(struct btf *btf)
1670 {
1671         if (btf && refcount_dec_and_test(&btf->refcnt)) {
1672                 btf_free_id(btf);
1673                 call_rcu(&btf->rcu, btf_free_rcu);
1674         }
1675 }
1676
1677 static int env_resolve_init(struct btf_verifier_env *env)
1678 {
1679         struct btf *btf = env->btf;
1680         u32 nr_types = btf->nr_types;
1681         u32 *resolved_sizes = NULL;
1682         u32 *resolved_ids = NULL;
1683         u8 *visit_states = NULL;
1684
1685         resolved_sizes = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_sizes),
1686                                   GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1687         if (!resolved_sizes)
1688                 goto nomem;
1689
1690         resolved_ids = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_ids),
1691                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1692         if (!resolved_ids)
1693                 goto nomem;
1694
1695         visit_states = kvcalloc(nr_types, sizeof(*visit_states),
1696                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1697         if (!visit_states)
1698                 goto nomem;
1699
1700         btf->resolved_sizes = resolved_sizes;
1701         btf->resolved_ids = resolved_ids;
1702         env->visit_states = visit_states;
1703
1704         return 0;
1705
1706 nomem:
1707         kvfree(resolved_sizes);
1708         kvfree(resolved_ids);
1709         kvfree(visit_states);
1710         return -ENOMEM;
1711 }
1712
1713 static void btf_verifier_env_free(struct btf_verifier_env *env)
1714 {
1715         kvfree(env->visit_states);
1716         kfree(env);
1717 }
1718
1719 static bool env_type_is_resolve_sink(const struct btf_verifier_env *env,
1720                                      const struct btf_type *next_type)
1721 {
1722         switch (env->resolve_mode) {
1723         case RESOLVE_TBD:
1724                 /* int, enum or void is a sink */
1725                 return !btf_type_needs_resolve(next_type);
1726         case RESOLVE_PTR:
1727                 /* int, enum, void, struct, array, func or func_proto is a sink
1728                  * for ptr
1729                  */
1730                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1731                         !btf_type_is_ptr(next_type);
1732         case RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY:
1733                 /* int, enum, void, ptr, func or func_proto is a sink
1734                  * for struct and array
1735                  */
1736                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1737                         !btf_type_is_array(next_type) &&
1738                         !btf_type_is_struct(next_type);
1739         default:
1740                 BUG();
1741         }
1742 }
1743
1744 static bool env_type_is_resolved(const struct btf_verifier_env *env,
1745                                  u32 type_id)
1746 {
1747         /* base BTF types should be resolved by now */
1748         if (type_id < env->btf->start_id)
1749                 return true;
1750
1751         return env->visit_states[type_id - env->btf->start_id] == RESOLVED;
1752 }
1753
1754 static int env_stack_push(struct btf_verifier_env *env,
1755                           const struct btf_type *t, u32 type_id)
1756 {
1757         const struct btf *btf = env->btf;
1758         struct resolve_vertex *v;
1759
1760         if (env->top_stack == MAX_RESOLVE_DEPTH)
1761                 return -E2BIG;
1762
1763         if (type_id < btf->start_id
1764             || env->visit_states[type_id - btf->start_id] != NOT_VISITED)
1765                 return -EEXIST;
1766
1767         env->visit_states[type_id - btf->start_id] = VISITED;
1768
1769         v = &env->stack[env->top_stack++];
1770         v->t = t;
1771         v->type_id = type_id;
1772         v->next_member = 0;
1773
1774         if (env->resolve_mode == RESOLVE_TBD) {
1775                 if (btf_type_is_ptr(t))
1776                         env->resolve_mode = RESOLVE_PTR;
1777                 else if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_array(t))
1778                         env->resolve_mode = RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY;
1779         }
1780
1781         return 0;
1782 }
1783
1784 static void env_stack_set_next_member(struct btf_verifier_env *env,
1785                                       u16 next_member)
1786 {
1787         env->stack[env->top_stack - 1].next_member = next_member;
1788 }
1789
1790 static void env_stack_pop_resolved(struct btf_verifier_env *env,
1791                                    u32 resolved_type_id,
1792                                    u32 resolved_size)
1793 {
1794         u32 type_id = env->stack[--(env->top_stack)].type_id;
1795         struct btf *btf = env->btf;
1796
1797         type_id -= btf->start_id; /* adjust to local type id */
1798         btf->resolved_sizes[type_id] = resolved_size;
1799         btf->resolved_ids[type_id] = resolved_type_id;
1800         env->visit_states[type_id] = RESOLVED;
1801 }
1802
1803 static const struct resolve_vertex *env_stack_peak(struct btf_verifier_env *env)
1804 {
1805         return env->top_stack ? &env->stack[env->top_stack - 1] : NULL;
1806 }
1807
1808 /* Resolve the size of a passed-in "type"
1809  *
1810  * type: is an array (e.g. u32 array[x][y])
1811  * return type: type "u32[x][y]", i.e. BTF_KIND_ARRAY,
1812  * *type_size: (x * y * sizeof(u32)).  Hence, *type_size always
1813  *             corresponds to the return type.
1814  * *elem_type: u32
1815  * *elem_id: id of u32
1816  * *total_nelems: (x * y).  Hence, individual elem size is
1817  *                (*type_size / *total_nelems)
1818  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1819  *
1820  * type: is not an array (e.g. const struct X)
1821  * return type: type "struct X"
1822  * *type_size: sizeof(struct X)
1823  * *elem_type: same as return type ("struct X")
1824  * *elem_id: 0
1825  * *total_nelems: 1
1826  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1827  */
1828 static const struct btf_type *
1829 __btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1830                    u32 *type_size, const struct btf_type **elem_type,
1831                    u32 *elem_id, u32 *total_nelems, u32 *type_id)
1832 {
1833         const struct btf_type *array_type = NULL;
1834         const struct btf_array *array = NULL;
1835         u32 i, size, nelems = 1, id = 0;
1836
1837         for (i = 0; i < MAX_RESOLVE_DEPTH; i++) {
1838                 switch (BTF_INFO_KIND(type->info)) {
1839                 /* type->size can be used */
1840                 case BTF_KIND_INT:
1841                 case BTF_KIND_STRUCT:
1842                 case BTF_KIND_UNION:
1843                 case BTF_KIND_ENUM:
1844                 case BTF_KIND_FLOAT:
1845                 case BTF_KIND_ENUM64:
1846                         size = type->size;
1847                         goto resolved;
1848
1849                 case BTF_KIND_PTR:
1850                         size = sizeof(void *);
1851                         goto resolved;
1852
1853                 /* Modifiers */
1854                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1855                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1856                 case BTF_KIND_CONST:
1857                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1858                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1859                         id = type->type;
1860                         type = btf_type_by_id(btf, type->type);
1861                         break;
1862
1863                 case BTF_KIND_ARRAY:
1864                         if (!array_type)
1865                                 array_type = type;
1866                         array = btf_type_array(type);
1867                         if (nelems && array->nelems > U32_MAX / nelems)
1868                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1869                         nelems *= array->nelems;
1870                         type = btf_type_by_id(btf, array->type);
1871                         break;
1872
1873                 /* type without size */
1874                 default:
1875                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1876                 }
1877         }
1878
1879         return ERR_PTR(-EINVAL);
1880
1881 resolved:
1882         if (nelems && size > U32_MAX / nelems)
1883                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1884
1885         *type_size = nelems * size;
1886         if (total_nelems)
1887                 *total_nelems = nelems;
1888         if (elem_type)
1889                 *elem_type = type;
1890         if (elem_id)
1891                 *elem_id = array ? array->type : 0;
1892         if (type_id && id)
1893                 *type_id = id;
1894
1895         return array_type ? : type;
1896 }
1897
1898 const struct btf_type *
1899 btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1900                  u32 *type_size)
1901 {
1902         return __btf_resolve_size(btf, type, type_size, NULL, NULL, NULL, NULL);
1903 }
1904
1905 static u32 btf_resolved_type_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
1906 {
1907         while (type_id < btf->start_id)
1908                 btf = btf->base_btf;
1909
1910         return btf->resolved_ids[type_id - btf->start_id];
1911 }
1912
1913 /* The input param "type_id" must point to a needs_resolve type */
1914 static const struct btf_type *btf_type_id_resolve(const struct btf *btf,
1915                                                   u32 *type_id)
1916 {
1917         *type_id = btf_resolved_type_id(btf, *type_id);
1918         return btf_type_by_id(btf, *type_id);
1919 }
1920
1921 static u32 btf_resolved_type_size(const struct btf *btf, u32 type_id)
1922 {
1923         while (type_id < btf->start_id)
1924                 btf = btf->base_btf;
1925
1926         return btf->resolved_sizes[type_id - btf->start_id];
1927 }
1928
1929 const struct btf_type *btf_type_id_size(const struct btf *btf,
1930                                         u32 *type_id, u32 *ret_size)
1931 {
1932         const struct btf_type *size_type;
1933         u32 size_type_id = *type_id;
1934         u32 size = 0;
1935
1936         size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1937         if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1938                 return NULL;
1939
1940         if (btf_type_has_size(size_type)) {
1941                 size = size_type->size;
1942         } else if (btf_type_is_array(size_type)) {
1943                 size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1944         } else if (btf_type_is_ptr(size_type)) {
1945                 size = sizeof(void *);
1946         } else {
1947                 if (WARN_ON_ONCE(!btf_type_is_modifier(size_type) &&
1948                                  !btf_type_is_var(size_type)))
1949                         return NULL;
1950
1951                 size_type_id = btf_resolved_type_id(btf, size_type_id);
1952                 size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1953                 if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1954                         return NULL;
1955                 else if (btf_type_has_size(size_type))
1956                         size = size_type->size;
1957                 else if (btf_type_is_array(size_type))
1958                         size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1959                 else if (btf_type_is_ptr(size_type))
1960                         size = sizeof(void *);
1961                 else
1962                         return NULL;
1963         }
1964
1965         *type_id = size_type_id;
1966         if (ret_size)
1967                 *ret_size = size;
1968
1969         return size_type;
1970 }
1971
1972 static int btf_df_check_member(struct btf_verifier_env *env,
1973                                const struct btf_type *struct_type,
1974                                const struct btf_member *member,
1975                                const struct btf_type *member_type)
1976 {
1977         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
1978                                "Unsupported check_member");
1979         return -EINVAL;
1980 }
1981
1982 static int btf_df_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
1983                                      const struct btf_type *struct_type,
1984                                      const struct btf_member *member,
1985                                      const struct btf_type *member_type)
1986 {
1987         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
1988                                "Unsupported check_kflag_member");
1989         return -EINVAL;
1990 }
1991
1992 /* Used for ptr, array struct/union and float type members.
1993  * int, enum and modifier types have their specific callback functions.
1994  */
1995 static int btf_generic_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
1996                                           const struct btf_type *struct_type,
1997                                           const struct btf_member *member,
1998                                           const struct btf_type *member_type)
1999 {
2000         if (BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset)) {
2001                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2002                                         "Invalid member bitfield_size");
2003                 return -EINVAL;
2004         }
2005
2006         /* bitfield size is 0, so member->offset represents bit offset only.
2007          * It is safe to call non kflag check_member variants.
2008          */
2009         return btf_type_ops(member_type)->check_member(env, struct_type,
2010                                                        member,
2011                                                        member_type);
2012 }
2013
2014 static int btf_df_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2015                           const struct resolve_vertex *v)
2016 {
2017         btf_verifier_log_basic(env, v->t, "Unsupported resolve");
2018         return -EINVAL;
2019 }
2020
2021 static void btf_df_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2022                         u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
2023                         struct btf_show *show)
2024 {
2025         btf_show(show, "<unsupported kind:%u>", BTF_INFO_KIND(t->info));
2026 }
2027
2028 static int btf_int_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2029                                 const struct btf_type *struct_type,
2030                                 const struct btf_member *member,
2031                                 const struct btf_type *member_type)
2032 {
2033         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2034         u32 struct_bits_off = member->offset;
2035         u32 struct_size = struct_type->size;
2036         u32 nr_copy_bits;
2037         u32 bytes_offset;
2038
2039         if (U32_MAX - struct_bits_off < BTF_INT_OFFSET(int_data)) {
2040                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2041                                         "bits_offset exceeds U32_MAX");
2042                 return -EINVAL;
2043         }
2044
2045         struct_bits_off += BTF_INT_OFFSET(int_data);
2046         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2047         nr_copy_bits = BTF_INT_BITS(int_data) +
2048                 BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2049
2050         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2051                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2052                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2053                 return -EINVAL;
2054         }
2055
2056         if (struct_size < bytes_offset ||
2057             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2058                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2059                                         "Member exceeds struct_size");
2060                 return -EINVAL;
2061         }
2062
2063         return 0;
2064 }
2065
2066 static int btf_int_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2067                                       const struct btf_type *struct_type,
2068                                       const struct btf_member *member,
2069                                       const struct btf_type *member_type)
2070 {
2071         u32 struct_bits_off, nr_bits, nr_int_data_bits, bytes_offset;
2072         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2073         u32 struct_size = struct_type->size;
2074         u32 nr_copy_bits;
2075
2076         /* a regular int type is required for the kflag int member */
2077         if (!btf_type_int_is_regular(member_type)) {
2078                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2079                                         "Invalid member base type");
2080                 return -EINVAL;
2081         }
2082
2083         /* check sanity of bitfield size */
2084         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
2085         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
2086         nr_int_data_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2087         if (!nr_bits) {
2088                 /* Not a bitfield member, member offset must be at byte
2089                  * boundary.
2090                  */
2091                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2092                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2093                                                 "Invalid member offset");
2094                         return -EINVAL;
2095                 }
2096
2097                 nr_bits = nr_int_data_bits;
2098         } else if (nr_bits > nr_int_data_bits) {
2099                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2100                                         "Invalid member bitfield_size");
2101                 return -EINVAL;
2102         }
2103
2104         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2105         nr_copy_bits = nr_bits + BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2106         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2107                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2108                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2109                 return -EINVAL;
2110         }
2111
2112         if (struct_size < bytes_offset ||
2113             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2114                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2115                                         "Member exceeds struct_size");
2116                 return -EINVAL;
2117         }
2118
2119         return 0;
2120 }
2121
2122 static s32 btf_int_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2123                               const struct btf_type *t,
2124                               u32 meta_left)
2125 {
2126         u32 int_data, nr_bits, meta_needed = sizeof(int_data);
2127         u16 encoding;
2128
2129         if (meta_left < meta_needed) {
2130                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2131                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2132                                        meta_left, meta_needed);
2133                 return -EINVAL;
2134         }
2135
2136         if (btf_type_vlen(t)) {
2137                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2138                 return -EINVAL;
2139         }
2140
2141         if (btf_type_kflag(t)) {
2142                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2143                 return -EINVAL;
2144         }
2145
2146         int_data = btf_type_int(t);
2147         if (int_data & ~BTF_INT_MASK) {
2148                 btf_verifier_log_basic(env, t, "Invalid int_data:%x",
2149                                        int_data);
2150                 return -EINVAL;
2151         }
2152
2153         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data) + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2154
2155         if (nr_bits > BITS_PER_U128) {
2156                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds %zu",
2157                                       BITS_PER_U128);
2158                 return -EINVAL;
2159         }
2160
2161         if (BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) > t->size) {
2162                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds type_size");
2163                 return -EINVAL;
2164         }
2165
2166         /*
2167          * Only one of the encoding bits is allowed and it
2168          * should be sufficient for the pretty print purpose (i.e. decoding).
2169          * Multiple bits can be allowed later if it is found
2170          * to be insufficient.
2171          */
2172         encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2173         if (encoding &&
2174             encoding != BTF_INT_SIGNED &&
2175             encoding != BTF_INT_CHAR &&
2176             encoding != BTF_INT_BOOL) {
2177                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unsupported encoding");
2178                 return -ENOTSUPP;
2179         }
2180
2181         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2182
2183         return meta_needed;
2184 }
2185
2186 static void btf_int_log(struct btf_verifier_env *env,
2187                         const struct btf_type *t)
2188 {
2189         int int_data = btf_type_int(t);
2190
2191         btf_verifier_log(env,
2192                          "size=%u bits_offset=%u nr_bits=%u encoding=%s",
2193                          t->size, BTF_INT_OFFSET(int_data),
2194                          BTF_INT_BITS(int_data),
2195                          btf_int_encoding_str(BTF_INT_ENCODING(int_data)));
2196 }
2197
2198 static void btf_int128_print(struct btf_show *show, void *data)
2199 {
2200         /* data points to a __int128 number.
2201          * Suppose
2202          *     int128_num = *(__int128 *)data;
2203          * The below formulas shows what upper_num and lower_num represents:
2204          *     upper_num = int128_num >> 64;
2205          *     lower_num = int128_num & 0xffffffffFFFFFFFFULL;
2206          */
2207         u64 upper_num, lower_num;
2208
2209 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2210         upper_num = *(u64 *)data;
2211         lower_num = *(u64 *)(data + 8);
2212 #else
2213         upper_num = *(u64 *)(data + 8);
2214         lower_num = *(u64 *)data;
2215 #endif
2216         if (upper_num == 0)
2217                 btf_show_type_value(show, "0x%llx", lower_num);
2218         else
2219                 btf_show_type_values(show, "0x%llx%016llx", upper_num,
2220                                      lower_num);
2221 }
2222
2223 static void btf_int128_shift(u64 *print_num, u16 left_shift_bits,
2224                              u16 right_shift_bits)
2225 {
2226         u64 upper_num, lower_num;
2227
2228 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2229         upper_num = print_num[0];
2230         lower_num = print_num[1];
2231 #else
2232         upper_num = print_num[1];
2233         lower_num = print_num[0];
2234 #endif
2235
2236         /* shake out un-needed bits by shift/or operations */
2237         if (left_shift_bits >= 64) {
2238                 upper_num = lower_num << (left_shift_bits - 64);
2239                 lower_num = 0;
2240         } else {
2241                 upper_num = (upper_num << left_shift_bits) |
2242                             (lower_num >> (64 - left_shift_bits));
2243                 lower_num = lower_num << left_shift_bits;
2244         }
2245
2246         if (right_shift_bits >= 64) {
2247                 lower_num = upper_num >> (right_shift_bits - 64);
2248                 upper_num = 0;
2249         } else {
2250                 lower_num = (lower_num >> right_shift_bits) |
2251                             (upper_num << (64 - right_shift_bits));
2252                 upper_num = upper_num >> right_shift_bits;
2253         }
2254
2255 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2256         print_num[0] = upper_num;
2257         print_num[1] = lower_num;
2258 #else
2259         print_num[0] = lower_num;
2260         print_num[1] = upper_num;
2261 #endif
2262 }
2263
2264 static void btf_bitfield_show(void *data, u8 bits_offset,
2265                               u8 nr_bits, struct btf_show *show)
2266 {
2267         u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
2268         u8 nr_copy_bytes;
2269         u8 nr_copy_bits;
2270         u64 print_num[2] = {};
2271
2272         nr_copy_bits = nr_bits + bits_offset;
2273         nr_copy_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits);
2274
2275         memcpy(print_num, data, nr_copy_bytes);
2276
2277 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2278         left_shift_bits = bits_offset;
2279 #else
2280         left_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_copy_bits;
2281 #endif
2282         right_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_bits;
2283
2284         btf_int128_shift(print_num, left_shift_bits, right_shift_bits);
2285         btf_int128_print(show, print_num);
2286 }
2287
2288
2289 static void btf_int_bits_show(const struct btf *btf,
2290                               const struct btf_type *t,
2291                               void *data, u8 bits_offset,
2292                               struct btf_show *show)
2293 {
2294         u32 int_data = btf_type_int(t);
2295         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2296         u8 total_bits_offset;
2297
2298         /*
2299          * bits_offset is at most 7.
2300          * BTF_INT_OFFSET() cannot exceed 128 bits.
2301          */
2302         total_bits_offset = bits_offset + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2303         data += BITS_ROUNDDOWN_BYTES(total_bits_offset);
2304         bits_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(total_bits_offset);
2305         btf_bitfield_show(data, bits_offset, nr_bits, show);
2306 }
2307
2308 static void btf_int_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2309                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2310                          struct btf_show *show)
2311 {
2312         u32 int_data = btf_type_int(t);
2313         u8 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2314         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
2315         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2316         void *safe_data;
2317
2318         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2319         if (!safe_data)
2320                 return;
2321
2322         if (bits_offset || BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
2323             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits)) {
2324                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2325                 goto out;
2326         }
2327
2328         switch (nr_bits) {
2329         case 128:
2330                 btf_int128_print(show, safe_data);
2331                 break;
2332         case 64:
2333                 if (sign)
2334                         btf_show_type_value(show, "%lld", *(s64 *)safe_data);
2335                 else
2336                         btf_show_type_value(show, "%llu", *(u64 *)safe_data);
2337                 break;
2338         case 32:
2339                 if (sign)
2340                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s32 *)safe_data);
2341                 else
2342                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u32 *)safe_data);
2343                 break;
2344         case 16:
2345                 if (sign)
2346                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s16 *)safe_data);
2347                 else
2348                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u16 *)safe_data);
2349                 break;
2350         case 8:
2351                 if (show->state.array_encoding == BTF_INT_CHAR) {
2352                         /* check for null terminator */
2353                         if (show->state.array_terminated)
2354                                 break;
2355                         if (*(char *)data == '\0') {
2356                                 show->state.array_terminated = 1;
2357                                 break;
2358                         }
2359                         if (isprint(*(char *)data)) {
2360                                 btf_show_type_value(show, "'%c'",
2361                                                     *(char *)safe_data);
2362                                 break;
2363                         }
2364                 }
2365                 if (sign)
2366                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s8 *)safe_data);
2367                 else
2368                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u8 *)safe_data);
2369                 break;
2370         default:
2371                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2372                 break;
2373         }
2374 out:
2375         btf_show_end_type(show);
2376 }
2377
2378 static const struct btf_kind_operations int_ops = {
2379         .check_meta = btf_int_check_meta,
2380         .resolve = btf_df_resolve,
2381         .check_member = btf_int_check_member,
2382         .check_kflag_member = btf_int_check_kflag_member,
2383         .log_details = btf_int_log,
2384         .show = btf_int_show,
2385 };
2386
2387 static int btf_modifier_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2388                                      const struct btf_type *struct_type,
2389                                      const struct btf_member *member,
2390                                      const struct btf_type *member_type)
2391 {
2392         const struct btf_type *resolved_type;
2393         u32 resolved_type_id = member->type;
2394         struct btf_member resolved_member;
2395         struct btf *btf = env->btf;
2396
2397         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2398         if (!resolved_type) {
2399                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2400                                         "Invalid member");
2401                 return -EINVAL;
2402         }
2403
2404         resolved_member = *member;
2405         resolved_member.type = resolved_type_id;
2406
2407         return btf_type_ops(resolved_type)->check_member(env, struct_type,
2408                                                          &resolved_member,
2409                                                          resolved_type);
2410 }
2411
2412 static int btf_modifier_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2413                                            const struct btf_type *struct_type,
2414                                            const struct btf_member *member,
2415                                            const struct btf_type *member_type)
2416 {
2417         const struct btf_type *resolved_type;
2418         u32 resolved_type_id = member->type;
2419         struct btf_member resolved_member;
2420         struct btf *btf = env->btf;
2421
2422         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2423         if (!resolved_type) {
2424                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2425                                         "Invalid member");
2426                 return -EINVAL;
2427         }
2428
2429         resolved_member = *member;
2430         resolved_member.type = resolved_type_id;
2431
2432         return btf_type_ops(resolved_type)->check_kflag_member(env, struct_type,
2433                                                                &resolved_member,
2434                                                                resolved_type);
2435 }
2436
2437 static int btf_ptr_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2438                                 const struct btf_type *struct_type,
2439                                 const struct btf_member *member,
2440                                 const struct btf_type *member_type)
2441 {
2442         u32 struct_size, struct_bits_off, bytes_offset;
2443
2444         struct_size = struct_type->size;
2445         struct_bits_off = member->offset;
2446         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2447
2448         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2449                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2450                                         "Member is not byte aligned");
2451                 return -EINVAL;
2452         }
2453
2454         if (struct_size - bytes_offset < sizeof(void *)) {
2455                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2456                                         "Member exceeds struct_size");
2457                 return -EINVAL;
2458         }
2459
2460         return 0;
2461 }
2462
2463 static int btf_ref_type_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2464                                    const struct btf_type *t,
2465                                    u32 meta_left)
2466 {
2467         const char *value;
2468
2469         if (btf_type_vlen(t)) {
2470                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2471                 return -EINVAL;
2472         }
2473
2474         if (btf_type_kflag(t)) {
2475                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2476                 return -EINVAL;
2477         }
2478
2479         if (!BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
2480                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
2481                 return -EINVAL;
2482         }
2483
2484         /* typedef/type_tag type must have a valid name, and other ref types,
2485          * volatile, const, restrict, should have a null name.
2486          */
2487         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPEDEF) {
2488                 if (!t->name_off ||
2489                     !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2490                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2491                         return -EINVAL;
2492                 }
2493         } else if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPE_TAG) {
2494                 value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
2495                 if (!value || !value[0]) {
2496                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2497                         return -EINVAL;
2498                 }
2499         } else {
2500                 if (t->name_off) {
2501                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2502                         return -EINVAL;
2503                 }
2504         }
2505
2506         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2507
2508         return 0;
2509 }
2510
2511 static int btf_modifier_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2512                                 const struct resolve_vertex *v)
2513 {
2514         const struct btf_type *t = v->t;
2515         const struct btf_type *next_type;
2516         u32 next_type_id = t->type;
2517         struct btf *btf = env->btf;
2518
2519         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2520         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2521                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2522                 return -EINVAL;
2523         }
2524
2525         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2526             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2527                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2528
2529         /* Figure out the resolved next_type_id with size.
2530          * They will be stored in the current modifier's
2531          * resolved_ids and resolved_sizes such that it can
2532          * save us a few type-following when we use it later (e.g. in
2533          * pretty print).
2534          */
2535         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2536                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2537                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2538
2539                 /* "typedef void new_void", "const void"...etc */
2540                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2541                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2542                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2543                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2544                         return -EINVAL;
2545                 }
2546         }
2547
2548         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2549
2550         return 0;
2551 }
2552
2553 static int btf_var_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2554                            const struct resolve_vertex *v)
2555 {
2556         const struct btf_type *next_type;
2557         const struct btf_type *t = v->t;
2558         u32 next_type_id = t->type;
2559         struct btf *btf = env->btf;
2560
2561         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2562         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2563                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2564                 return -EINVAL;
2565         }
2566
2567         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2568             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2569                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2570
2571         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2572                 const struct btf_type *resolved_type;
2573                 u32 resolved_type_id;
2574
2575                 resolved_type_id = next_type_id;
2576                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2577
2578                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2579                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2580                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2581                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2582                                               resolved_type_id);
2583         }
2584
2585         /* We must resolve to something concrete at this point, no
2586          * forward types or similar that would resolve to size of
2587          * zero is allowed.
2588          */
2589         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2590                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2591                 return -EINVAL;
2592         }
2593
2594         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2595
2596         return 0;
2597 }
2598
2599 static int btf_ptr_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2600                            const struct resolve_vertex *v)
2601 {
2602         const struct btf_type *next_type;
2603         const struct btf_type *t = v->t;
2604         u32 next_type_id = t->type;
2605         struct btf *btf = env->btf;
2606
2607         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2608         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2609                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2610                 return -EINVAL;
2611         }
2612
2613         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2614             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2615                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2616
2617         /* If the modifier was RESOLVED during RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,
2618          * the modifier may have stopped resolving when it was resolved
2619          * to a ptr (last-resolved-ptr).
2620          *
2621          * We now need to continue from the last-resolved-ptr to
2622          * ensure the last-resolved-ptr will not referring back to
2623          * the current ptr (t).
2624          */
2625         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2626                 const struct btf_type *resolved_type;
2627                 u32 resolved_type_id;
2628
2629                 resolved_type_id = next_type_id;
2630                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2631
2632                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2633                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2634                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2635                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2636                                               resolved_type_id);
2637         }
2638
2639         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2640                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2641                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2642
2643                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2644                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2645                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2646                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2647                         return -EINVAL;
2648                 }
2649         }
2650
2651         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2652
2653         return 0;
2654 }
2655
2656 static void btf_modifier_show(const struct btf *btf,
2657                               const struct btf_type *t,
2658                               u32 type_id, void *data,
2659                               u8 bits_offset, struct btf_show *show)
2660 {
2661         if (btf->resolved_ids)
2662                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2663         else
2664                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, type_id, NULL);
2665
2666         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2667 }
2668
2669 static void btf_var_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2670                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2671                          struct btf_show *show)
2672 {
2673         t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2674
2675         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2676 }
2677
2678 static void btf_ptr_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2679                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2680                          struct btf_show *show)
2681 {
2682         void *safe_data;
2683
2684         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2685         if (!safe_data)
2686                 return;
2687
2688         /* It is a hashed value unless BTF_SHOW_PTR_RAW is specified */
2689         if (show->flags & BTF_SHOW_PTR_RAW)
2690                 btf_show_type_value(show, "0x%px", *(void **)safe_data);
2691         else
2692                 btf_show_type_value(show, "0x%p", *(void **)safe_data);
2693         btf_show_end_type(show);
2694 }
2695
2696 static void btf_ref_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2697                              const struct btf_type *t)
2698 {
2699         btf_verifier_log(env, "type_id=%u", t->type);
2700 }
2701
2702 static struct btf_kind_operations modifier_ops = {
2703         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2704         .resolve = btf_modifier_resolve,
2705         .check_member = btf_modifier_check_member,
2706         .check_kflag_member = btf_modifier_check_kflag_member,
2707         .log_details = btf_ref_type_log,
2708         .show = btf_modifier_show,
2709 };
2710
2711 static struct btf_kind_operations ptr_ops = {
2712         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2713         .resolve = btf_ptr_resolve,
2714         .check_member = btf_ptr_check_member,
2715         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
2716         .log_details = btf_ref_type_log,
2717         .show = btf_ptr_show,
2718 };
2719
2720 static s32 btf_fwd_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2721                               const struct btf_type *t,
2722                               u32 meta_left)
2723 {
2724         if (btf_type_vlen(t)) {
2725                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2726                 return -EINVAL;
2727         }
2728
2729         if (t->type) {
2730                 btf_verifier_log_type(env, t, "type != 0");
2731                 return -EINVAL;
2732         }
2733
2734         /* fwd type must have a valid name */
2735         if (!t->name_off ||
2736             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2737                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2738                 return -EINVAL;
2739         }
2740
2741         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2742
2743         return 0;
2744 }
2745
2746 static void btf_fwd_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2747                              const struct btf_type *t)
2748 {
2749         btf_verifier_log(env, "%s", btf_type_kflag(t) ? "union" : "struct");
2750 }
2751
2752 static struct btf_kind_operations fwd_ops = {
2753         .check_meta = btf_fwd_check_meta,
2754         .resolve = btf_df_resolve,
2755         .check_member = btf_df_check_member,
2756         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
2757         .log_details = btf_fwd_type_log,
2758         .show = btf_df_show,
2759 };
2760
2761 static int btf_array_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2762                                   const struct btf_type *struct_type,
2763                                   const struct btf_member *member,
2764                                   const struct btf_type *member_type)
2765 {
2766         u32 struct_bits_off = member->offset;
2767         u32 struct_size, bytes_offset;
2768         u32 array_type_id, array_size;
2769         struct btf *btf = env->btf;
2770
2771         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2772                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2773                                         "Member is not byte aligned");
2774                 return -EINVAL;
2775         }
2776
2777         array_type_id = member->type;
2778         btf_type_id_size(btf, &array_type_id, &array_size);
2779         struct_size = struct_type->size;
2780         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2781         if (struct_size - bytes_offset < array_size) {
2782                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2783                                         "Member exceeds struct_size");
2784                 return -EINVAL;
2785         }
2786
2787         return 0;
2788 }
2789
2790 static s32 btf_array_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2791                                 const struct btf_type *t,
2792                                 u32 meta_left)
2793 {
2794         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2795         u32 meta_needed = sizeof(*array);
2796
2797         if (meta_left < meta_needed) {
2798                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2799                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2800                                        meta_left, meta_needed);
2801                 return -EINVAL;
2802         }
2803
2804         /* array type should not have a name */
2805         if (t->name_off) {
2806                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2807                 return -EINVAL;
2808         }
2809
2810         if (btf_type_vlen(t)) {
2811                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2812                 return -EINVAL;
2813         }
2814
2815         if (btf_type_kflag(t)) {
2816                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2817                 return -EINVAL;
2818         }
2819
2820         if (t->size) {
2821                 btf_verifier_log_type(env, t, "size != 0");
2822                 return -EINVAL;
2823         }
2824
2825         /* Array elem type and index type cannot be in type void,
2826          * so !array->type and !array->index_type are not allowed.
2827          */
2828         if (!array->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->type)) {
2829                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid elem");
2830                 return -EINVAL;
2831         }
2832
2833         if (!array->index_type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->index_type)) {
2834                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid index");
2835                 return -EINVAL;
2836         }
2837
2838         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2839
2840         return meta_needed;
2841 }
2842
2843 static int btf_array_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2844                              const struct resolve_vertex *v)
2845 {
2846         const struct btf_array *array = btf_type_array(v->t);
2847         const struct btf_type *elem_type, *index_type;
2848         u32 elem_type_id, index_type_id;
2849         struct btf *btf = env->btf;
2850         u32 elem_size;
2851
2852         /* Check array->index_type */
2853         index_type_id = array->index_type;
2854         index_type = btf_type_by_id(btf, index_type_id);
2855         if (btf_type_nosize_or_null(index_type) ||
2856             btf_type_is_resolve_source_only(index_type)) {
2857                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2858                 return -EINVAL;
2859         }
2860
2861         if (!env_type_is_resolve_sink(env, index_type) &&
2862             !env_type_is_resolved(env, index_type_id))
2863                 return env_stack_push(env, index_type, index_type_id);
2864
2865         index_type = btf_type_id_size(btf, &index_type_id, NULL);
2866         if (!index_type || !btf_type_is_int(index_type) ||
2867             !btf_type_int_is_regular(index_type)) {
2868                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2869                 return -EINVAL;
2870         }
2871
2872         /* Check array->type */
2873         elem_type_id = array->type;
2874         elem_type = btf_type_by_id(btf, elem_type_id);
2875         if (btf_type_nosize_or_null(elem_type) ||
2876             btf_type_is_resolve_source_only(elem_type)) {
2877                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2878                                       "Invalid elem");
2879                 return -EINVAL;
2880         }
2881
2882         if (!env_type_is_resolve_sink(env, elem_type) &&
2883             !env_type_is_resolved(env, elem_type_id))
2884                 return env_stack_push(env, elem_type, elem_type_id);
2885
2886         elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
2887         if (!elem_type) {
2888                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid elem");
2889                 return -EINVAL;
2890         }
2891
2892         if (btf_type_is_int(elem_type) && !btf_type_int_is_regular(elem_type)) {
2893                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid array of int");
2894                 return -EINVAL;
2895         }
2896
2897         if (array->nelems && elem_size > U32_MAX / array->nelems) {
2898                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2899                                       "Array size overflows U32_MAX");
2900                 return -EINVAL;
2901         }
2902
2903         env_stack_pop_resolved(env, elem_type_id, elem_size * array->nelems);
2904
2905         return 0;
2906 }
2907
2908 static void btf_array_log(struct btf_verifier_env *env,
2909                           const struct btf_type *t)
2910 {
2911         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2912
2913         btf_verifier_log(env, "type_id=%u index_type_id=%u nr_elems=%u",
2914                          array->type, array->index_type, array->nelems);
2915 }
2916
2917 static void __btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2918                              u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2919                              struct btf_show *show)
2920 {
2921         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2922         const struct btf_kind_operations *elem_ops;
2923         const struct btf_type *elem_type;
2924         u32 i, elem_size = 0, elem_type_id;
2925         u16 encoding = 0;
2926
2927         elem_type_id = array->type;
2928         elem_type = btf_type_skip_modifiers(btf, elem_type_id, NULL);
2929         if (elem_type && btf_type_has_size(elem_type))
2930                 elem_size = elem_type->size;
2931
2932         if (elem_type && btf_type_is_int(elem_type)) {
2933                 u32 int_type = btf_type_int(elem_type);
2934
2935                 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_type);
2936
2937                 /*
2938                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
2939                  * char arrays, so if size is 1 and element is
2940                  * printable as a char, we'll do that.
2941                  */
2942                 if (elem_size == 1)
2943                         encoding = BTF_INT_CHAR;
2944         }
2945
2946         if (!btf_show_start_array_type(show, t, type_id, encoding, data))
2947                 return;
2948
2949         if (!elem_type)
2950                 goto out;
2951         elem_ops = btf_type_ops(elem_type);
2952
2953         for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
2954
2955                 btf_show_start_array_member(show);
2956
2957                 elem_ops->show(btf, elem_type, elem_type_id, data,
2958                                bits_offset, show);
2959                 data += elem_size;
2960
2961                 btf_show_end_array_member(show);
2962
2963                 if (show->state.array_terminated)
2964                         break;
2965         }
2966 out:
2967         btf_show_end_array_type(show);
2968 }
2969
2970 static void btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2971                            u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2972                            struct btf_show *show)
2973 {
2974         const struct btf_member *m = show->state.member;
2975
2976         /*
2977          * First check if any members would be shown (are non-zero).
2978          * See comments above "struct btf_show" definition for more
2979          * details on how this works at a high-level.
2980          */
2981         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
2982                 if (!show->state.depth_check) {
2983                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
2984                         show->state.depth_to_show = 0;
2985                 }
2986                 __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2987                 show->state.member = m;
2988
2989                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
2990                         return;
2991                 show->state.depth_check = 0;
2992
2993                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
2994                         return;
2995                 /*
2996                  * Reaching here indicates we have recursed and found
2997                  * non-zero array member(s).
2998                  */
2999         }
3000         __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3001 }
3002
3003 static struct btf_kind_operations array_ops = {
3004         .check_meta = btf_array_check_meta,
3005         .resolve = btf_array_resolve,
3006         .check_member = btf_array_check_member,
3007         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3008         .log_details = btf_array_log,
3009         .show = btf_array_show,
3010 };
3011
3012 static int btf_struct_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3013                                    const struct btf_type *struct_type,
3014                                    const struct btf_member *member,
3015                                    const struct btf_type *member_type)
3016 {
3017         u32 struct_bits_off = member->offset;
3018         u32 struct_size, bytes_offset;
3019
3020         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3021                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3022                                         "Member is not byte aligned");
3023                 return -EINVAL;
3024         }
3025
3026         struct_size = struct_type->size;
3027         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3028         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3029                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3030                                         "Member exceeds struct_size");
3031                 return -EINVAL;
3032         }
3033
3034         return 0;
3035 }
3036
3037 static s32 btf_struct_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3038                                  const struct btf_type *t,
3039                                  u32 meta_left)
3040 {
3041         bool is_union = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION;
3042         const struct btf_member *member;
3043         u32 meta_needed, last_offset;
3044         struct btf *btf = env->btf;
3045         u32 struct_size = t->size;
3046         u32 offset;
3047         u16 i;
3048
3049         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*member);
3050         if (meta_left < meta_needed) {
3051                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3052                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3053                                        meta_left, meta_needed);
3054                 return -EINVAL;
3055         }
3056
3057         /* struct type either no name or a valid one */
3058         if (t->name_off &&
3059             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3060                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3061                 return -EINVAL;
3062         }
3063
3064         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3065
3066         last_offset = 0;
3067         for_each_member(i, t, member) {
3068                 if (!btf_name_offset_valid(btf, member->name_off)) {
3069                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3070                                                 "Invalid member name_offset:%u",
3071                                                 member->name_off);
3072                         return -EINVAL;
3073                 }
3074
3075                 /* struct member either no name or a valid one */
3076                 if (member->name_off &&
3077                     !btf_name_valid_identifier(btf, member->name_off)) {
3078                         btf_verifier_log_member(env, t, member, "Invalid name");
3079                         return -EINVAL;
3080                 }
3081                 /* A member cannot be in type void */
3082                 if (!member->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(member->type)) {
3083                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3084                                                 "Invalid type_id");
3085                         return -EINVAL;
3086                 }
3087
3088                 offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3089                 if (is_union && offset) {
3090                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3091                                                 "Invalid member bits_offset");
3092                         return -EINVAL;
3093                 }
3094
3095                 /*
3096                  * ">" instead of ">=" because the last member could be
3097                  * "char a[0];"
3098                  */
3099                 if (last_offset > offset) {
3100                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3101                                                 "Invalid member bits_offset");
3102                         return -EINVAL;
3103                 }
3104
3105                 if (BITS_ROUNDUP_BYTES(offset) > struct_size) {
3106                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3107                                                 "Member bits_offset exceeds its struct size");
3108                         return -EINVAL;
3109                 }
3110
3111                 btf_verifier_log_member(env, t, member, NULL);
3112                 last_offset = offset;
3113         }
3114
3115         return meta_needed;
3116 }
3117
3118 static int btf_struct_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3119                               const struct resolve_vertex *v)
3120 {
3121         const struct btf_member *member;
3122         int err;
3123         u16 i;
3124
3125         /* Before continue resolving the next_member,
3126          * ensure the last member is indeed resolved to a
3127          * type with size info.
3128          */
3129         if (v->next_member) {
3130                 const struct btf_type *last_member_type;
3131                 const struct btf_member *last_member;
3132                 u16 last_member_type_id;
3133
3134                 last_member = btf_type_member(v->t) + v->next_member - 1;
3135                 last_member_type_id = last_member->type;
3136                 if (WARN_ON_ONCE(!env_type_is_resolved(env,
3137                                                        last_member_type_id)))
3138                         return -EINVAL;
3139
3140                 last_member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3141                                                   last_member_type_id);
3142                 if (btf_type_kflag(v->t))
3143                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3144                                                                 last_member,
3145                                                                 last_member_type);
3146                 else
3147                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_member(env, v->t,
3148                                                                 last_member,
3149                                                                 last_member_type);
3150                 if (err)
3151                         return err;
3152         }
3153
3154         for_each_member_from(i, v->next_member, v->t, member) {
3155                 u32 member_type_id = member->type;
3156                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3157                                                                 member_type_id);
3158
3159                 if (btf_type_nosize_or_null(member_type) ||
3160                     btf_type_is_resolve_source_only(member_type)) {
3161                         btf_verifier_log_member(env, v->t, member,
3162                                                 "Invalid member");
3163                         return -EINVAL;
3164                 }
3165
3166                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, member_type) &&
3167                     !env_type_is_resolved(env, member_type_id)) {
3168                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
3169                         return env_stack_push(env, member_type, member_type_id);
3170                 }
3171
3172                 if (btf_type_kflag(v->t))
3173                         err = btf_type_ops(member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3174                                                                             member,
3175                                                                             member_type);
3176                 else
3177                         err = btf_type_ops(member_type)->check_member(env, v->t,
3178                                                                       member,
3179                                                                       member_type);
3180                 if (err)
3181                         return err;
3182         }
3183
3184         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
3185
3186         return 0;
3187 }
3188
3189 static void btf_struct_log(struct btf_verifier_env *env,
3190                            const struct btf_type *t)
3191 {
3192         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3193 }
3194
3195 enum btf_field_type {
3196         BTF_FIELD_SPIN_LOCK,
3197         BTF_FIELD_TIMER,
3198         BTF_FIELD_KPTR,
3199 };
3200
3201 enum {
3202         BTF_FIELD_IGNORE = 0,
3203         BTF_FIELD_FOUND  = 1,
3204 };
3205
3206 struct btf_field_info {
3207         u32 type_id;
3208         u32 off;
3209         enum bpf_kptr_type type;
3210 };
3211
3212 static int btf_find_struct(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3213                            u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3214 {
3215         if (!__btf_type_is_struct(t))
3216                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3217         if (t->size != sz)
3218                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3219         info->off = off;
3220         return BTF_FIELD_FOUND;
3221 }
3222
3223 static int btf_find_kptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3224                          u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3225 {
3226         enum bpf_kptr_type type;
3227         u32 res_id;
3228
3229         /* For PTR, sz is always == 8 */
3230         if (!btf_type_is_ptr(t))
3231                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3232         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3233
3234         if (!btf_type_is_type_tag(t))
3235                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3236         /* Reject extra tags */
3237         if (btf_type_is_type_tag(btf_type_by_id(btf, t->type)))
3238                 return -EINVAL;
3239         if (!strcmp("kptr", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3240                 type = BPF_KPTR_UNREF;
3241         else if (!strcmp("kptr_ref", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3242                 type = BPF_KPTR_REF;
3243         else
3244                 return -EINVAL;
3245
3246         /* Get the base type */
3247         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &res_id);
3248         /* Only pointer to struct is allowed */
3249         if (!__btf_type_is_struct(t))
3250                 return -EINVAL;
3251
3252         info->type_id = res_id;
3253         info->off = off;
3254         info->type = type;
3255         return BTF_FIELD_FOUND;
3256 }
3257
3258 static int btf_find_struct_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3259                                  const char *name, int sz, int align,
3260                                  enum btf_field_type field_type,
3261                                  struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3262 {
3263         const struct btf_member *member;
3264         struct btf_field_info tmp;
3265         int ret, idx = 0;
3266         u32 i, off;
3267
3268         for_each_member(i, t, member) {
3269                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3270                                                                     member->type);
3271
3272                 if (name && strcmp(__btf_name_by_offset(btf, member_type->name_off), name))
3273                         continue;
3274
3275                 off = __btf_member_bit_offset(t, member);
3276                 if (off % 8)
3277                         /* valid C code cannot generate such BTF */
3278                         return -EINVAL;
3279                 off /= 8;
3280                 if (off % align)
3281                         return -EINVAL;
3282
3283                 switch (field_type) {
3284                 case BTF_FIELD_SPIN_LOCK:
3285                 case BTF_FIELD_TIMER:
3286                         ret = btf_find_struct(btf, member_type, off, sz,
3287                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3288                         if (ret < 0)
3289                                 return ret;
3290                         break;
3291                 case BTF_FIELD_KPTR:
3292                         ret = btf_find_kptr(btf, member_type, off, sz,
3293                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3294                         if (ret < 0)
3295                                 return ret;
3296                         break;
3297                 default:
3298                         return -EFAULT;
3299                 }
3300
3301                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3302                         continue;
3303                 if (idx >= info_cnt)
3304                         return -E2BIG;
3305                 ++idx;
3306         }
3307         return idx;
3308 }
3309
3310 static int btf_find_datasec_var(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3311                                 const char *name, int sz, int align,
3312                                 enum btf_field_type field_type,
3313                                 struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3314 {
3315         const struct btf_var_secinfo *vsi;
3316         struct btf_field_info tmp;
3317         int ret, idx = 0;
3318         u32 i, off;
3319
3320         for_each_vsi(i, t, vsi) {
3321                 const struct btf_type *var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
3322                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(btf, var->type);
3323
3324                 off = vsi->offset;
3325
3326                 if (name && strcmp(__btf_name_by_offset(btf, var_type->name_off), name))
3327                         continue;
3328                 if (vsi->size != sz)
3329                         continue;
3330                 if (off % align)
3331                         return -EINVAL;
3332
3333                 switch (field_type) {
3334                 case BTF_FIELD_SPIN_LOCK:
3335                 case BTF_FIELD_TIMER:
3336                         ret = btf_find_struct(btf, var_type, off, sz,
3337                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3338                         if (ret < 0)
3339                                 return ret;
3340                         break;
3341                 case BTF_FIELD_KPTR:
3342                         ret = btf_find_kptr(btf, var_type, off, sz,
3343                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3344                         if (ret < 0)
3345                                 return ret;
3346                         break;
3347                 default:
3348                         return -EFAULT;
3349                 }
3350
3351                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3352                         continue;
3353                 if (idx >= info_cnt)
3354                         return -E2BIG;
3355                 ++idx;
3356         }
3357         return idx;
3358 }
3359
3360 static int btf_find_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3361                           enum btf_field_type field_type,
3362                           struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3363 {
3364         const char *name;
3365         int sz, align;
3366
3367         switch (field_type) {
3368         case BTF_FIELD_SPIN_LOCK:
3369                 name = "bpf_spin_lock";
3370                 sz = sizeof(struct bpf_spin_lock);
3371                 align = __alignof__(struct bpf_spin_lock);
3372                 break;
3373         case BTF_FIELD_TIMER:
3374                 name = "bpf_timer";
3375                 sz = sizeof(struct bpf_timer);
3376                 align = __alignof__(struct bpf_timer);
3377                 break;
3378         case BTF_FIELD_KPTR:
3379                 name = NULL;
3380                 sz = sizeof(u64);
3381                 align = 8;
3382                 break;
3383         default:
3384                 return -EFAULT;
3385         }
3386
3387         if (__btf_type_is_struct(t))
3388                 return btf_find_struct_field(btf, t, name, sz, align, field_type, info, info_cnt);
3389         else if (btf_type_is_datasec(t))
3390                 return btf_find_datasec_var(btf, t, name, sz, align, field_type, info, info_cnt);
3391         return -EINVAL;
3392 }
3393
3394 /* find 'struct bpf_spin_lock' in map value.
3395  * return >= 0 offset if found
3396  * and < 0 in case of error
3397  */
3398 int btf_find_spin_lock(const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
3399 {
3400         struct btf_field_info info;
3401         int ret;
3402
3403         ret = btf_find_field(btf, t, BTF_FIELD_SPIN_LOCK, &info, 1);
3404         if (ret < 0)
3405                 return ret;
3406         if (!ret)
3407                 return -ENOENT;
3408         return info.off;
3409 }
3410
3411 int btf_find_timer(const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
3412 {
3413         struct btf_field_info info;
3414         int ret;
3415
3416         ret = btf_find_field(btf, t, BTF_FIELD_TIMER, &info, 1);
3417         if (ret < 0)
3418                 return ret;
3419         if (!ret)
3420                 return -ENOENT;
3421         return info.off;
3422 }
3423
3424 struct bpf_map_value_off *btf_parse_kptrs(const struct btf *btf,
3425                                           const struct btf_type *t)
3426 {
3427         struct btf_field_info info_arr[BPF_MAP_VALUE_OFF_MAX];
3428         struct bpf_map_value_off *tab;
3429         struct btf *kernel_btf = NULL;
3430         struct module *mod = NULL;
3431         int ret, i, nr_off;
3432
3433         ret = btf_find_field(btf, t, BTF_FIELD_KPTR, info_arr, ARRAY_SIZE(info_arr));
3434         if (ret < 0)
3435                 return ERR_PTR(ret);
3436         if (!ret)
3437                 return NULL;
3438
3439         nr_off = ret;
3440         tab = kzalloc(offsetof(struct bpf_map_value_off, off[nr_off]), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3441         if (!tab)
3442                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3443
3444         for (i = 0; i < nr_off; i++) {
3445                 const struct btf_type *t;
3446                 s32 id;
3447
3448                 /* Find type in map BTF, and use it to look up the matching type
3449                  * in vmlinux or module BTFs, by name and kind.
3450                  */
3451                 t = btf_type_by_id(btf, info_arr[i].type_id);
3452                 id = bpf_find_btf_id(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), BTF_INFO_KIND(t->info),
3453                                      &kernel_btf);
3454                 if (id < 0) {
3455                         ret = id;
3456                         goto end;
3457                 }
3458
3459                 /* Find and stash the function pointer for the destruction function that
3460                  * needs to be eventually invoked from the map free path.
3461                  */
3462                 if (info_arr[i].type == BPF_KPTR_REF) {
3463                         const struct btf_type *dtor_func;
3464                         const char *dtor_func_name;
3465                         unsigned long addr;
3466                         s32 dtor_btf_id;
3467
3468                         /* This call also serves as a whitelist of allowed objects that
3469                          * can be used as a referenced pointer and be stored in a map at
3470                          * the same time.
3471                          */
3472                         dtor_btf_id = btf_find_dtor_kfunc(kernel_btf, id);
3473                         if (dtor_btf_id < 0) {
3474                                 ret = dtor_btf_id;
3475                                 goto end_btf;
3476                         }
3477
3478                         dtor_func = btf_type_by_id(kernel_btf, dtor_btf_id);
3479                         if (!dtor_func) {
3480                                 ret = -ENOENT;
3481                                 goto end_btf;
3482                         }
3483
3484                         if (btf_is_module(kernel_btf)) {
3485                                 mod = btf_try_get_module(kernel_btf);
3486                                 if (!mod) {
3487                                         ret = -ENXIO;
3488                                         goto end_btf;
3489                                 }
3490                         }
3491
3492                         /* We already verified dtor_func to be btf_type_is_func
3493                          * in register_btf_id_dtor_kfuncs.
3494                          */
3495                         dtor_func_name = __btf_name_by_offset(kernel_btf, dtor_func->name_off);
3496                         addr = kallsyms_lookup_name(dtor_func_name);
3497                         if (!addr) {
3498                                 ret = -EINVAL;
3499                                 goto end_mod;
3500                         }
3501                         tab->off[i].kptr.dtor = (void *)addr;
3502                 }
3503
3504                 tab->off[i].offset = info_arr[i].off;
3505                 tab->off[i].type = info_arr[i].type;
3506                 tab->off[i].kptr.btf_id = id;
3507                 tab->off[i].kptr.btf = kernel_btf;
3508                 tab->off[i].kptr.module = mod;
3509         }
3510         tab->nr_off = nr_off;
3511         return tab;
3512 end_mod:
3513         module_put(mod);
3514 end_btf:
3515         btf_put(kernel_btf);
3516 end:
3517         while (i--) {
3518                 btf_put(tab->off[i].kptr.btf);
3519                 if (tab->off[i].kptr.module)
3520                         module_put(tab->off[i].kptr.module);
3521         }
3522         kfree(tab);
3523         return ERR_PTR(ret);
3524 }
3525
3526 static void __btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3527                               u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3528                               struct btf_show *show)
3529 {
3530         const struct btf_member *member;
3531         void *safe_data;
3532         u32 i;
3533
3534         safe_data = btf_show_start_struct_type(show, t, type_id, data);
3535         if (!safe_data)
3536                 return;
3537
3538         for_each_member(i, t, member) {
3539                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3540                                                                 member->type);
3541                 const struct btf_kind_operations *ops;
3542                 u32 member_offset, bitfield_size;
3543                 u32 bytes_offset;
3544                 u8 bits8_offset;
3545
3546                 btf_show_start_member(show, member);
3547
3548                 member_offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3549                 bitfield_size = __btf_member_bitfield_size(t, member);
3550                 bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(member_offset);
3551                 bits8_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(member_offset);
3552                 if (bitfield_size) {
3553                         safe_data = btf_show_start_type(show, member_type,
3554                                                         member->type,
3555                                                         data + bytes_offset);
3556                         if (safe_data)
3557                                 btf_bitfield_show(safe_data,
3558                                                   bits8_offset,
3559                                                   bitfield_size, show);
3560                         btf_show_end_type(show);
3561                 } else {
3562                         ops = btf_type_ops(member_type);
3563                         ops->show(btf, member_type, member->type,
3564                                   data + bytes_offset, bits8_offset, show);
3565                 }
3566
3567                 btf_show_end_member(show);
3568         }
3569
3570         btf_show_end_struct_type(show);
3571 }
3572
3573 static void btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3574                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3575                             struct btf_show *show)
3576 {
3577         const struct btf_member *m = show->state.member;
3578
3579         /*
3580          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3581          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3582          * details on how this works at a high-level.
3583          */
3584         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3585                 if (!show->state.depth_check) {
3586                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3587                         show->state.depth_to_show = 0;
3588                 }
3589                 __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3590                 /* Restore saved member data here */
3591                 show->state.member = m;
3592                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3593                         return;
3594                 show->state.depth_check = 0;
3595
3596                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3597                         return;
3598                 /*
3599                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3600                  * non-zero child values.
3601                  */
3602         }
3603
3604         __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3605 }
3606
3607 static struct btf_kind_operations struct_ops = {
3608         .check_meta = btf_struct_check_meta,
3609         .resolve = btf_struct_resolve,
3610         .check_member = btf_struct_check_member,
3611         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3612         .log_details = btf_struct_log,
3613         .show = btf_struct_show,
3614 };
3615
3616 static int btf_enum_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3617                                  const struct btf_type *struct_type,
3618                                  const struct btf_member *member,
3619                                  const struct btf_type *member_type)
3620 {
3621         u32 struct_bits_off = member->offset;
3622         u32 struct_size, bytes_offset;
3623
3624         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3625                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3626                                         "Member is not byte aligned");
3627                 return -EINVAL;
3628         }
3629
3630         struct_size = struct_type->size;
3631         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3632         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3633                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3634                                         "Member exceeds struct_size");
3635                 return -EINVAL;
3636         }
3637
3638         return 0;
3639 }
3640
3641 static int btf_enum_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
3642                                        const struct btf_type *struct_type,
3643                                        const struct btf_member *member,
3644                                        const struct btf_type *member_type)
3645 {
3646         u32 struct_bits_off, nr_bits, bytes_end, struct_size;
3647         u32 int_bitsize = sizeof(int) * BITS_PER_BYTE;
3648
3649         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
3650         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
3651         if (!nr_bits) {
3652                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3653                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3654                                                 "Member is not byte aligned");
3655                         return -EINVAL;
3656                 }
3657
3658                 nr_bits = int_bitsize;
3659         } else if (nr_bits > int_bitsize) {
3660                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3661                                         "Invalid member bitfield_size");
3662                 return -EINVAL;
3663         }
3664
3665         struct_size = struct_type->size;
3666         bytes_end = BITS_ROUNDUP_BYTES(struct_bits_off + nr_bits);
3667         if (struct_size < bytes_end) {
3668                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3669                                         "Member exceeds struct_size");
3670                 return -EINVAL;
3671         }
3672
3673         return 0;
3674 }
3675
3676 static s32 btf_enum_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3677                                const struct btf_type *t,
3678                                u32 meta_left)
3679 {
3680         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
3681         struct btf *btf = env->btf;
3682         const char *fmt_str;
3683         u16 i, nr_enums;
3684         u32 meta_needed;
3685
3686         nr_enums = btf_type_vlen(t);
3687         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
3688
3689         if (meta_left < meta_needed) {
3690                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3691                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3692                                        meta_left, meta_needed);
3693                 return -EINVAL;
3694         }
3695
3696         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
3697                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
3698                 return -EINVAL;
3699         }
3700
3701         /* enum type either no name or a valid one */
3702         if (t->name_off &&
3703             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3704                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3705                 return -EINVAL;
3706         }
3707
3708         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3709
3710         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3711                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
3712                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
3713                                          enums[i].name_off);
3714                         return -EINVAL;
3715                 }
3716
3717                 /* enum member must have a valid name */
3718                 if (!enums[i].name_off ||
3719                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
3720                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3721                         return -EINVAL;
3722                 }
3723
3724                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
3725                         continue;
3726                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%d\n" : "\t%s val=%u\n";
3727                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
3728                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
3729                                  enums[i].val);
3730         }
3731
3732         return meta_needed;
3733 }
3734
3735 static void btf_enum_log(struct btf_verifier_env *env,
3736                          const struct btf_type *t)
3737 {
3738         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3739 }
3740
3741 static void btf_enum_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3742                           u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3743                           struct btf_show *show)
3744 {
3745         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
3746         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
3747         void *safe_data;
3748         int v;
3749
3750         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
3751         if (!safe_data)
3752                 return;
3753
3754         v = *(int *)safe_data;
3755
3756         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3757                 if (v != enums[i].val)
3758                         continue;
3759
3760                 btf_show_type_value(show, "%s",
3761                                     __btf_name_by_offset(btf,
3762                                                          enums[i].name_off));
3763
3764                 btf_show_end_type(show);
3765                 return;
3766         }
3767
3768         if (btf_type_kflag(t))
3769                 btf_show_type_value(show, "%d", v);
3770         else
3771                 btf_show_type_value(show, "%u", v);
3772         btf_show_end_type(show);
3773 }
3774
3775 static struct btf_kind_operations enum_ops = {
3776         .check_meta = btf_enum_check_meta,
3777         .resolve = btf_df_resolve,
3778         .check_member = btf_enum_check_member,
3779         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
3780         .log_details = btf_enum_log,
3781         .show = btf_enum_show,
3782 };
3783
3784 static s32 btf_enum64_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3785                                  const struct btf_type *t,
3786                                  u32 meta_left)
3787 {
3788         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
3789         struct btf *btf = env->btf;
3790         const char *fmt_str;
3791         u16 i, nr_enums;
3792         u32 meta_needed;
3793
3794         nr_enums = btf_type_vlen(t);
3795         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
3796
3797         if (meta_left < meta_needed) {
3798                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3799                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3800                                        meta_left, meta_needed);
3801                 return -EINVAL;
3802         }
3803
3804         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
3805                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
3806                 return -EINVAL;
3807         }
3808
3809         /* enum type either no name or a valid one */
3810         if (t->name_off &&
3811             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3812                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3813                 return -EINVAL;
3814         }
3815
3816         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3817
3818         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3819                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
3820                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
3821                                          enums[i].name_off);
3822                         return -EINVAL;
3823                 }
3824
3825                 /* enum member must have a valid name */
3826                 if (!enums[i].name_off ||
3827                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
3828                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3829                         return -EINVAL;
3830                 }
3831
3832                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
3833                         continue;
3834
3835                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%lld\n" : "\t%s val=%llu\n";
3836                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
3837                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
3838                                  btf_enum64_value(enums + i));
3839         }
3840
3841         return meta_needed;
3842 }
3843
3844 static void btf_enum64_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3845                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3846                             struct btf_show *show)
3847 {
3848         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
3849         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
3850         void *safe_data;
3851         s64 v;
3852
3853         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
3854         if (!safe_data)
3855                 return;
3856
3857         v = *(u64 *)safe_data;
3858
3859         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3860                 if (v != btf_enum64_value(enums + i))
3861                         continue;
3862
3863                 btf_show_type_value(show, "%s",
3864                                     __btf_name_by_offset(btf,
3865                                                          enums[i].name_off));
3866
3867                 btf_show_end_type(show);
3868                 return;
3869         }
3870
3871         if (btf_type_kflag(t))
3872                 btf_show_type_value(show, "%lld", v);
3873         else
3874                 btf_show_type_value(show, "%llu", v);
3875         btf_show_end_type(show);
3876 }
3877
3878 static struct btf_kind_operations enum64_ops = {
3879         .check_meta = btf_enum64_check_meta,
3880         .resolve = btf_df_resolve,
3881         .check_member = btf_enum_check_member,
3882         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
3883         .log_details = btf_enum_log,
3884         .show = btf_enum64_show,
3885 };
3886
3887 static s32 btf_func_proto_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3888                                      const struct btf_type *t,
3889                                      u32 meta_left)
3890 {
3891         u32 meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(struct btf_param);
3892
3893         if (meta_left < meta_needed) {
3894                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3895                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3896                                        meta_left, meta_needed);
3897                 return -EINVAL;
3898         }
3899
3900         if (t->name_off) {
3901                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3902                 return -EINVAL;
3903         }
3904
3905         if (btf_type_kflag(t)) {
3906                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
3907                 return -EINVAL;
3908         }
3909
3910         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3911
3912         return meta_needed;
3913 }
3914
3915 static void btf_func_proto_log(struct btf_verifier_env *env,
3916                                const struct btf_type *t)
3917 {
3918         const struct btf_param *args = (const struct btf_param *)(t + 1);
3919         u16 nr_args = btf_type_vlen(t), i;
3920
3921         btf_verifier_log(env, "return=%u args=(", t->type);
3922         if (!nr_args) {
3923                 btf_verifier_log(env, "void");
3924                 goto done;
3925         }
3926
3927         if (nr_args == 1 && !args[0].type) {
3928                 /* Only one vararg */
3929                 btf_verifier_log(env, "vararg");
3930                 goto done;
3931         }
3932
3933         btf_verifier_log(env, "%u %s", args[0].type,
3934                          __btf_name_by_offset(env->btf,
3935                                               args[0].name_off));
3936         for (i = 1; i < nr_args - 1; i++)
3937                 btf_verifier_log(env, ", %u %s", args[i].type,
3938                                  __btf_name_by_offset(env->btf,
3939                                                       args[i].name_off));
3940
3941         if (nr_args > 1) {
3942                 const struct btf_param *last_arg = &args[nr_args - 1];
3943
3944                 if (last_arg->type)
3945                         btf_verifier_log(env, ", %u %s", last_arg->type,
3946                                          __btf_name_by_offset(env->btf,
3947                                                               last_arg->name_off));
3948                 else
3949                         btf_verifier_log(env, ", vararg");
3950         }
3951
3952 done:
3953         btf_verifier_log(env, ")");
3954 }
3955
3956 static struct btf_kind_operations func_proto_ops = {
3957         .check_meta = btf_func_proto_check_meta,
3958         .resolve = btf_df_resolve,
3959         /*
3960          * BTF_KIND_FUNC_PROTO cannot be directly referred by
3961          * a struct's member.
3962          *
3963          * It should be a function pointer instead.
3964          * (i.e. struct's member -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_FUNC_PROTO)
3965          *
3966          * Hence, there is no btf_func_check_member().
3967          */
3968         .check_member = btf_df_check_member,
3969         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
3970         .log_details = btf_func_proto_log,
3971         .show = btf_df_show,
3972 };
3973
3974 static s32 btf_func_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3975                                const struct btf_type *t,
3976                                u32 meta_left)
3977 {
3978         if (!t->name_off ||
3979             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3980                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3981                 return -EINVAL;
3982         }
3983
3984         if (btf_type_vlen(t) > BTF_FUNC_GLOBAL) {
3985                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid func linkage");
3986                 return -EINVAL;
3987         }
3988
3989         if (btf_type_kflag(t)) {
3990                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
3991                 return -EINVAL;
3992         }
3993
3994         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3995
3996         return 0;
3997 }
3998
3999 static int btf_func_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4000                             const struct resolve_vertex *v)
4001 {
4002         const struct btf_type *t = v->t;
4003         u32 next_type_id = t->type;
4004         int err;
4005
4006         err = btf_func_check(env, t);
4007         if (err)
4008                 return err;
4009
4010         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4011         return 0;
4012 }
4013
4014 static struct btf_kind_operations func_ops = {
4015         .check_meta = btf_func_check_meta,
4016         .resolve = btf_func_resolve,
4017         .check_member = btf_df_check_member,
4018         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4019         .log_details = btf_ref_type_log,
4020         .show = btf_df_show,
4021 };
4022
4023 static s32 btf_var_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4024                               const struct btf_type *t,
4025                               u32 meta_left)
4026 {
4027         const struct btf_var *var;
4028         u32 meta_needed = sizeof(*var);
4029
4030         if (meta_left < meta_needed) {
4031                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4032                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4033                                        meta_left, meta_needed);
4034                 return -EINVAL;
4035         }
4036
4037         if (btf_type_vlen(t)) {
4038                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4039                 return -EINVAL;
4040         }
4041
4042         if (btf_type_kflag(t)) {
4043                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4044                 return -EINVAL;
4045         }
4046
4047         if (!t->name_off ||
4048             !__btf_name_valid(env->btf, t->name_off, true)) {
4049                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4050                 return -EINVAL;
4051         }
4052
4053         /* A var cannot be in type void */
4054         if (!t->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
4055                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4056                 return -EINVAL;
4057         }
4058
4059         var = btf_type_var(t);
4060         if (var->linkage != BTF_VAR_STATIC &&
4061             var->linkage != BTF_VAR_GLOBAL_ALLOCATED) {
4062                 btf_verifier_log_type(env, t, "Linkage not supported");
4063                 return -EINVAL;
4064         }
4065
4066         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4067
4068         return meta_needed;
4069 }
4070
4071 static void btf_var_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4072 {
4073         const struct btf_var *var = btf_type_var(t);
4074
4075         btf_verifier_log(env, "type_id=%u linkage=%u", t->type, var->linkage);
4076 }
4077
4078 static const struct btf_kind_operations var_ops = {
4079         .check_meta             = btf_var_check_meta,
4080         .resolve                = btf_var_resolve,
4081         .check_member           = btf_df_check_member,
4082         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4083         .log_details            = btf_var_log,
4084         .show                   = btf_var_show,
4085 };
4086
4087 static s32 btf_datasec_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4088                                   const struct btf_type *t,
4089                                   u32 meta_left)
4090 {
4091         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4092         u64 last_vsi_end_off = 0, sum = 0;
4093         u32 i, meta_needed;
4094
4095         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*vsi);
4096         if (meta_left < meta_needed) {
4097                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4098                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4099                                        meta_left, meta_needed);
4100                 return -EINVAL;
4101         }
4102
4103         if (!t->size) {
4104                 btf_verifier_log_type(env, t, "size == 0");
4105                 return -EINVAL;
4106         }
4107
4108         if (btf_type_kflag(t)) {
4109                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4110                 return -EINVAL;
4111         }
4112
4113         if (!t->name_off ||
4114             !btf_name_valid_section(env->btf, t->name_off)) {
4115                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4116                 return -EINVAL;
4117         }
4118
4119         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4120
4121         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4122                 /* A var cannot be in type void */
4123                 if (!vsi->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(vsi->type)) {
4124                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4125                                              "Invalid type_id");
4126                         return -EINVAL;
4127                 }
4128
4129                 if (vsi->offset < last_vsi_end_off || vsi->offset >= t->size) {
4130                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4131                                              "Invalid offset");
4132                         return -EINVAL;
4133                 }
4134
4135                 if (!vsi->size || vsi->size > t->size) {
4136                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4137                                              "Invalid size");
4138                         return -EINVAL;
4139                 }
4140
4141                 last_vsi_end_off = vsi->offset + vsi->size;
4142                 if (last_vsi_end_off > t->size) {
4143                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4144                                              "Invalid offset+size");
4145                         return -EINVAL;
4146                 }
4147
4148                 btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi, NULL);
4149                 sum += vsi->size;
4150         }
4151
4152         if (t->size < sum) {
4153                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info size");
4154                 return -EINVAL;
4155         }
4156
4157         return meta_needed;
4158 }
4159
4160 static int btf_datasec_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4161                                const struct resolve_vertex *v)
4162 {
4163         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4164         struct btf *btf = env->btf;
4165         u16 i;
4166
4167         for_each_vsi_from(i, v->next_member, v->t, vsi) {
4168                 u32 var_type_id = vsi->type, type_id, type_size = 0;
4169                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(env->btf,
4170                                                                  var_type_id);
4171                 if (!var_type || !btf_type_is_var(var_type)) {
4172                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi,
4173                                              "Not a VAR kind member");
4174                         return -EINVAL;
4175                 }
4176
4177                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, var_type) &&
4178                     !env_type_is_resolved(env, var_type_id)) {
4179                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
4180                         return env_stack_push(env, var_type, var_type_id);
4181                 }
4182
4183                 type_id = var_type->type;
4184                 if (!btf_type_id_size(btf, &type_id, &type_size)) {
4185                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid type");
4186                         return -EINVAL;
4187                 }
4188
4189                 if (vsi->size < type_size) {
4190                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid size");
4191                         return -EINVAL;
4192                 }
4193         }
4194
4195         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
4196         return 0;
4197 }
4198
4199 static void btf_datasec_log(struct btf_verifier_env *env,
4200                             const struct btf_type *t)
4201 {
4202         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4203 }
4204
4205 static void btf_datasec_show(const struct btf *btf,
4206                              const struct btf_type *t, u32 type_id,
4207                              void *data, u8 bits_offset,
4208                              struct btf_show *show)
4209 {
4210         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4211         const struct btf_type *var;
4212         u32 i;
4213
4214         if (!btf_show_start_type(show, t, type_id, data))
4215                 return;
4216
4217         btf_show_type_value(show, "section (\"%s\") = {",
4218                             __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
4219         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4220                 var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
4221                 if (i)
4222                         btf_show(show, ",");
4223                 btf_type_ops(var)->show(btf, var, vsi->type,
4224                                         data + vsi->offset, bits_offset, show);
4225         }
4226         btf_show_end_type(show);
4227 }
4228
4229 static const struct btf_kind_operations datasec_ops = {
4230         .check_meta             = btf_datasec_check_meta,
4231         .resolve                = btf_datasec_resolve,
4232         .check_member           = btf_df_check_member,
4233         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4234         .log_details            = btf_datasec_log,
4235         .show                   = btf_datasec_show,
4236 };
4237
4238 static s32 btf_float_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4239                                 const struct btf_type *t,
4240                                 u32 meta_left)
4241 {
4242         if (btf_type_vlen(t)) {
4243                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4244                 return -EINVAL;
4245         }
4246
4247         if (btf_type_kflag(t)) {
4248                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4249                 return -EINVAL;
4250         }
4251
4252         if (t->size != 2 && t->size != 4 && t->size != 8 && t->size != 12 &&
4253             t->size != 16) {
4254                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_size");
4255                 return -EINVAL;
4256         }
4257
4258         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4259
4260         return 0;
4261 }
4262
4263 static int btf_float_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4264                                   const struct btf_type *struct_type,
4265                                   const struct btf_member *member,
4266                                   const struct btf_type *member_type)
4267 {
4268         u64 start_offset_bytes;
4269         u64 end_offset_bytes;
4270         u64 misalign_bits;
4271         u64 align_bytes;
4272         u64 align_bits;
4273
4274         /* Different architectures have different alignment requirements, so
4275          * here we check only for the reasonable minimum. This way we ensure
4276          * that types after CO-RE can pass the kernel BTF verifier.
4277          */
4278         align_bytes = min_t(u64, sizeof(void *), member_type->size);
4279         align_bits = align_bytes * BITS_PER_BYTE;
4280         div64_u64_rem(member->offset, align_bits, &misalign_bits);
4281         if (misalign_bits) {
4282                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4283                                         "Member is not properly aligned");
4284                 return -EINVAL;
4285         }
4286
4287         start_offset_bytes = member->offset / BITS_PER_BYTE;
4288         end_offset_bytes = start_offset_bytes + member_type->size;
4289         if (end_offset_bytes > struct_type->size) {
4290                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4291                                         "Member exceeds struct_size");
4292                 return -EINVAL;
4293         }
4294
4295         return 0;
4296 }
4297
4298 static void btf_float_log(struct btf_verifier_env *env,
4299                           const struct btf_type *t)
4300 {
4301         btf_verifier_log(env, "size=%u", t->size);
4302 }
4303
4304 static const struct btf_kind_operations float_ops = {
4305         .check_meta = btf_float_check_meta,
4306         .resolve = btf_df_resolve,
4307         .check_member = btf_float_check_member,
4308         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4309         .log_details = btf_float_log,
4310         .show = btf_df_show,
4311 };
4312
4313 static s32 btf_decl_tag_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4314                               const struct btf_type *t,
4315                               u32 meta_left)
4316 {
4317         const struct btf_decl_tag *tag;
4318         u32 meta_needed = sizeof(*tag);
4319         s32 component_idx;
4320         const char *value;
4321
4322         if (meta_left < meta_needed) {
4323                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4324                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4325                                        meta_left, meta_needed);
4326                 return -EINVAL;
4327         }
4328
4329         value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
4330         if (!value || !value[0]) {
4331                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid value");
4332                 return -EINVAL;
4333         }
4334
4335         if (btf_type_vlen(t)) {
4336                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4337                 return -EINVAL;
4338         }
4339
4340         if (btf_type_kflag(t)) {
4341                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4342                 return -EINVAL;
4343         }
4344
4345         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4346         if (component_idx < -1) {
4347                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid component_idx");
4348                 return -EINVAL;
4349         }
4350
4351         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4352
4353         return meta_needed;
4354 }
4355
4356 static int btf_decl_tag_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4357                            const struct resolve_vertex *v)
4358 {
4359         const struct btf_type *next_type;
4360         const struct btf_type *t = v->t;
4361         u32 next_type_id = t->type;
4362         struct btf *btf = env->btf;
4363         s32 component_idx;
4364         u32 vlen;
4365
4366         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
4367         if (!next_type || !btf_type_is_decl_tag_target(next_type)) {
4368                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
4369                 return -EINVAL;
4370         }
4371
4372         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
4373             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
4374                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
4375
4376         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4377         if (component_idx != -1) {
4378                 if (btf_type_is_var(next_type) || btf_type_is_typedef(next_type)) {
4379                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4380                         return -EINVAL;
4381                 }
4382
4383                 if (btf_type_is_struct(next_type)) {
4384                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4385                 } else {
4386                         /* next_type should be a function */
4387                         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type->type);
4388                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4389                 }
4390
4391                 if ((u32)component_idx >= vlen) {
4392                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4393                         return -EINVAL;
4394                 }
4395         }
4396
4397         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4398
4399         return 0;
4400 }
4401
4402 static void btf_decl_tag_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4403 {
4404         btf_verifier_log(env, "type=%u component_idx=%d", t->type,
4405                          btf_type_decl_tag(t)->component_idx);
4406 }
4407
4408 static const struct btf_kind_operations decl_tag_ops = {
4409         .check_meta = btf_decl_tag_check_meta,
4410         .resolve = btf_decl_tag_resolve,
4411         .check_member = btf_df_check_member,
4412         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4413         .log_details = btf_decl_tag_log,
4414         .show = btf_df_show,
4415 };
4416
4417 static int btf_func_proto_check(struct btf_verifier_env *env,
4418                                 const struct btf_type *t)
4419 {
4420         const struct btf_type *ret_type;
4421         const struct btf_param *args;
4422         const struct btf *btf;
4423         u16 nr_args, i;
4424         int err;
4425
4426         btf = env->btf;
4427         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4428         nr_args = btf_type_vlen(t);
4429
4430         /* Check func return type which could be "void" (t->type == 0) */
4431         if (t->type) {
4432                 u32 ret_type_id = t->type;
4433
4434                 ret_type = btf_type_by_id(btf, ret_type_id);
4435                 if (!ret_type) {
4436                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4437                         return -EINVAL;
4438                 }
4439
4440                 if (btf_type_needs_resolve(ret_type) &&
4441                     !env_type_is_resolved(env, ret_type_id)) {
4442                         err = btf_resolve(env, ret_type, ret_type_id);
4443                         if (err)
4444                                 return err;
4445                 }
4446
4447                 /* Ensure the return type is a type that has a size */
4448                 if (!btf_type_id_size(btf, &ret_type_id, NULL)) {
4449                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4450                         return -EINVAL;
4451                 }
4452         }
4453
4454         if (!nr_args)
4455                 return 0;
4456
4457         /* Last func arg type_id could be 0 if it is a vararg */
4458         if (!args[nr_args - 1].type) {
4459                 if (args[nr_args - 1].name_off) {
4460                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u",
4461                                               nr_args);
4462                         return -EINVAL;
4463                 }
4464                 nr_args--;
4465         }
4466
4467         err = 0;
4468         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4469                 const struct btf_type *arg_type;
4470                 u32 arg_type_id;
4471
4472                 arg_type_id = args[i].type;
4473                 arg_type = btf_type_by_id(btf, arg_type_id);
4474                 if (!arg_type) {
4475                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4476                         err = -EINVAL;
4477                         break;
4478                 }
4479
4480                 if (args[i].name_off &&
4481                     (!btf_name_offset_valid(btf, args[i].name_off) ||
4482                      !btf_name_valid_identifier(btf, args[i].name_off))) {
4483                         btf_verifier_log_type(env, t,
4484                                               "Invalid arg#%u", i + 1);
4485                         err = -EINVAL;
4486                         break;
4487                 }
4488
4489                 if (btf_type_needs_resolve(arg_type) &&
4490                     !env_type_is_resolved(env, arg_type_id)) {
4491                         err = btf_resolve(env, arg_type, arg_type_id);
4492                         if (err)
4493                                 break;
4494                 }
4495
4496                 if (!btf_type_id_size(btf, &arg_type_id, NULL)) {
4497                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4498                         err = -EINVAL;
4499                         break;
4500                 }
4501         }
4502
4503         return err;
4504 }
4505
4506 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
4507                           const struct btf_type *t)
4508 {
4509         const struct btf_type *proto_type;
4510         const struct btf_param *args;
4511         const struct btf *btf;
4512         u16 nr_args, i;
4513
4514         btf = env->btf;
4515         proto_type = btf_type_by_id(btf, t->type);
4516
4517         if (!proto_type || !btf_type_is_func_proto(proto_type)) {
4518                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4519                 return -EINVAL;
4520         }
4521
4522         args = (const struct btf_param *)(proto_type + 1);
4523         nr_args = btf_type_vlen(proto_type);
4524         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4525                 if (!args[i].name_off && args[i].type) {
4526                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4527                         return -EINVAL;
4528                 }
4529         }
4530
4531         return 0;
4532 }
4533
4534 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS] = {
4535         [BTF_KIND_INT] = &int_ops,
4536         [BTF_KIND_PTR] = &ptr_ops,
4537         [BTF_KIND_ARRAY] = &array_ops,
4538         [BTF_KIND_STRUCT] = &struct_ops,
4539         [BTF_KIND_UNION] = &struct_ops,
4540         [BTF_KIND_ENUM] = &enum_ops,
4541         [BTF_KIND_FWD] = &fwd_ops,
4542         [BTF_KIND_TYPEDEF] = &modifier_ops,
4543         [BTF_KIND_VOLATILE] = &modifier_ops,
4544         [BTF_KIND_CONST] = &modifier_ops,
4545         [BTF_KIND_RESTRICT] = &modifier_ops,
4546         [BTF_KIND_FUNC] = &func_ops,
4547         [BTF_KIND_FUNC_PROTO] = &func_proto_ops,
4548         [BTF_KIND_VAR] = &var_ops,
4549         [BTF_KIND_DATASEC] = &datasec_ops,
4550         [BTF_KIND_FLOAT] = &float_ops,
4551         [BTF_KIND_DECL_TAG] = &decl_tag_ops,
4552         [BTF_KIND_TYPE_TAG] = &modifier_ops,
4553         [BTF_KIND_ENUM64] = &enum64_ops,
4554 };
4555
4556 static s32 btf_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4557                           const struct btf_type *t,
4558                           u32 meta_left)
4559 {
4560         u32 saved_meta_left = meta_left;
4561         s32 var_meta_size;
4562
4563         if (meta_left < sizeof(*t)) {
4564                 btf_verifier_log(env, "[%u] meta_left:%u meta_needed:%zu",
4565                                  env->log_type_id, meta_left, sizeof(*t));
4566                 return -EINVAL;
4567         }
4568         meta_left -= sizeof(*t);
4569
4570         if (t->info & ~BTF_INFO_MASK) {
4571                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid btf_info:%x",
4572                                  env->log_type_id, t->info);
4573                 return -EINVAL;
4574         }
4575
4576         if (BTF_INFO_KIND(t->info) > BTF_KIND_MAX ||
4577             BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNKN) {
4578                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid kind:%u",
4579                                  env->log_type_id, BTF_INFO_KIND(t->info));
4580                 return -EINVAL;
4581         }
4582
4583         if (!btf_name_offset_valid(env->btf, t->name_off)) {
4584                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid name_offset:%u",
4585                                  env->log_type_id, t->name_off);
4586                 return -EINVAL;
4587         }
4588
4589         var_meta_size = btf_type_ops(t)->check_meta(env, t, meta_left);
4590         if (var_meta_size < 0)
4591                 return var_meta_size;
4592
4593         meta_left -= var_meta_size;
4594
4595         return saved_meta_left - meta_left;
4596 }
4597
4598 static int btf_check_all_metas(struct btf_verifier_env *env)
4599 {
4600         struct btf *btf = env->btf;
4601         struct btf_header *hdr;
4602         void *cur, *end;
4603
4604         hdr = &btf->hdr;
4605         cur = btf->nohdr_data + hdr->type_off;
4606         end = cur + hdr->type_len;
4607
4608         env->log_type_id = btf->base_btf ? btf->start_id : 1;
4609         while (cur < end) {
4610                 struct btf_type *t = cur;
4611                 s32 meta_size;
4612
4613                 meta_size = btf_check_meta(env, t, end - cur);
4614                 if (meta_size < 0)
4615                         return meta_size;
4616
4617                 btf_add_type(env, t);
4618                 cur += meta_size;
4619                 env->log_type_id++;
4620         }
4621
4622         return 0;
4623 }
4624
4625 static bool btf_resolve_valid(struct btf_verifier_env *env,
4626                               const struct btf_type *t,
4627                               u32 type_id)
4628 {
4629         struct btf *btf = env->btf;
4630
4631         if (!env_type_is_resolved(env, type_id))
4632                 return false;
4633
4634         if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_datasec(t))
4635                 return !btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
4636                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
4637
4638         if (btf_type_is_decl_tag(t) || btf_type_is_func(t))
4639                 return btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
4640                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
4641
4642         if (btf_type_is_modifier(t) || btf_type_is_ptr(t) ||
4643             btf_type_is_var(t)) {
4644                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
4645                 return t &&
4646                        !btf_type_is_modifier(t) &&
4647                        !btf_type_is_var(t) &&
4648                        !btf_type_is_datasec(t);
4649         }
4650
4651         if (btf_type_is_array(t)) {
4652                 const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
4653                 const struct btf_type *elem_type;
4654                 u32 elem_type_id = array->type;
4655                 u32 elem_size;
4656
4657                 elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
4658                 return elem_type && !btf_type_is_modifier(elem_type) &&
4659                         (array->nelems * elem_size ==
4660                          btf_resolved_type_size(btf, type_id));
4661         }
4662
4663         return false;
4664 }
4665
4666 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4667                        const struct btf_type *t, u32 type_id)
4668 {
4669         u32 save_log_type_id = env->log_type_id;
4670         const struct resolve_vertex *v;
4671         int err = 0;
4672
4673         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
4674         env_stack_push(env, t, type_id);
4675         while (!err && (v = env_stack_peak(env))) {
4676                 env->log_type_id = v->type_id;
4677                 err = btf_type_ops(v->t)->resolve(env, v);
4678         }
4679
4680         env->log_type_id = type_id;
4681         if (err == -E2BIG) {
4682                 btf_verifier_log_type(env, t,
4683                                       "Exceeded max resolving depth:%u",
4684                                       MAX_RESOLVE_DEPTH);
4685         } else if (err == -EEXIST) {
4686                 btf_verifier_log_type(env, t, "Loop detected");
4687         }
4688
4689         /* Final sanity check */
4690         if (!err && !btf_resolve_valid(env, t, type_id)) {
4691                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid resolve state");
4692                 err = -EINVAL;
4693         }
4694
4695         env->log_type_id = save_log_type_id;
4696         return err;
4697 }
4698
4699 static int btf_check_all_types(struct btf_verifier_env *env)
4700 {
4701         struct btf *btf = env->btf;
4702         const struct btf_type *t;
4703         u32 type_id, i;
4704         int err;
4705
4706         err = env_resolve_init(env);
4707         if (err)
4708                 return err;
4709
4710         env->phase++;
4711         for (i = btf->base_btf ? 0 : 1; i < btf->nr_types; i++) {
4712                 type_id = btf->start_id + i;
4713                 t = btf_type_by_id(btf, type_id);
4714
4715                 env->log_type_id = type_id;
4716                 if (btf_type_needs_resolve(t) &&
4717                     !env_type_is_resolved(env, type_id)) {
4718                         err = btf_resolve(env, t, type_id);
4719                         if (err)
4720                                 return err;
4721                 }
4722
4723                 if (btf_type_is_func_proto(t)) {
4724                         err = btf_func_proto_check(env, t);
4725                         if (err)
4726                                 return err;
4727                 }
4728         }
4729
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static int btf_parse_type_sec(struct btf_verifier_env *env)
4734 {
4735         const struct btf_header *hdr = &env->btf->hdr;
4736         int err;
4737
4738         /* Type section must align to 4 bytes */
4739         if (hdr->type_off & (sizeof(u32) - 1)) {
4740                 btf_verifier_log(env, "Unaligned type_off");
4741                 return -EINVAL;
4742         }
4743
4744         if (!env->btf->base_btf && !hdr->type_len) {
4745                 btf_verifier_log(env, "No type found");
4746                 return -EINVAL;
4747         }
4748
4749         err = btf_check_all_metas(env);
4750         if (err)
4751                 return err;
4752
4753         return btf_check_all_types(env);
4754 }
4755
4756 static int btf_parse_str_sec(struct btf_verifier_env *env)
4757 {
4758         const struct btf_header *hdr;
4759         struct btf *btf = env->btf;
4760         const char *start, *end;
4761
4762         hdr = &btf->hdr;
4763         start = btf->nohdr_data + hdr->str_off;
4764         end = start + hdr->str_len;
4765
4766         if (end != btf->data + btf->data_size) {
4767                 btf_verifier_log(env, "String section is not at the end");
4768                 return -EINVAL;
4769         }
4770
4771         btf->strings = start;
4772
4773         if (btf->base_btf && !hdr->str_len)
4774                 return 0;
4775         if (!hdr->str_len || hdr->str_len - 1 > BTF_MAX_NAME_OFFSET || end[-1]) {
4776                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
4777                 return -EINVAL;
4778         }
4779         if (!btf->base_btf && start[0]) {
4780                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
4781                 return -EINVAL;
4782         }
4783
4784         return 0;
4785 }
4786
4787 static const size_t btf_sec_info_offset[] = {
4788         offsetof(struct btf_header, type_off),
4789         offsetof(struct btf_header, str_off),
4790 };
4791
4792 static int btf_sec_info_cmp(const void *a, const void *b)
4793 {
4794         const struct btf_sec_info *x = a;
4795         const struct btf_sec_info *y = b;
4796
4797         return (int)(x->off - y->off) ? : (int)(x->len - y->len);
4798 }
4799
4800 static int btf_check_sec_info(struct btf_verifier_env *env,
4801                               u32 btf_data_size)
4802 {
4803         struct btf_sec_info secs[ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset)];
4804         u32 total, expected_total, i;
4805         const struct btf_header *hdr;
4806         const struct btf *btf;
4807
4808         btf = env->btf;
4809         hdr = &btf->hdr;
4810
4811         /* Populate the secs from hdr */
4812         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++)
4813                 secs[i] = *(struct btf_sec_info *)((void *)hdr +
4814                                                    btf_sec_info_offset[i]);
4815
4816         sort(secs, ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset),
4817              sizeof(struct btf_sec_info), btf_sec_info_cmp, NULL);
4818
4819         /* Check for gaps and overlap among sections */
4820         total = 0;
4821         expected_total = btf_data_size - hdr->hdr_len;
4822         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++) {
4823                 if (expected_total < secs[i].off) {
4824                         btf_verifier_log(env, "Invalid section offset");
4825                         return -EINVAL;
4826                 }
4827                 if (total < secs[i].off) {
4828                         /* gap */
4829                         btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
4830                         return -EINVAL;
4831                 }
4832                 if (total > secs[i].off) {
4833                         btf_verifier_log(env, "Section overlap found");
4834                         return -EINVAL;
4835                 }
4836                 if (expected_total - total < secs[i].len) {
4837                         btf_verifier_log(env,
4838                                          "Total section length too long");
4839                         return -EINVAL;
4840                 }
4841                 total += secs[i].len;
4842         }
4843
4844         /* There is data other than hdr and known sections */
4845         if (expected_total != total) {
4846                 btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
4847                 return -EINVAL;
4848         }
4849
4850         return 0;
4851 }
4852
4853 static int btf_parse_hdr(struct btf_verifier_env *env)
4854 {
4855         u32 hdr_len, hdr_copy, btf_data_size;
4856         const struct btf_header *hdr;
4857         struct btf *btf;
4858         int err;
4859
4860         btf = env->btf;
4861         btf_data_size = btf->data_size;
4862
4863         if (btf_data_size < offsetofend(struct btf_header, hdr_len)) {
4864                 btf_verifier_log(env, "hdr_len not found");
4865                 return -EINVAL;
4866         }
4867
4868         hdr = btf->data;
4869         hdr_len = hdr->hdr_len;
4870         if (btf_data_size < hdr_len) {
4871                 btf_verifier_log(env, "btf_header not found");
4872                 return -EINVAL;
4873         }
4874
4875         /* Ensure the unsupported header fields are zero */
4876         if (hdr_len > sizeof(btf->hdr)) {
4877                 u8 *expected_zero = btf->data + sizeof(btf->hdr);
4878                 u8 *end = btf->data + hdr_len;
4879
4880                 for (; expected_zero < end; expected_zero++) {
4881                         if (*expected_zero) {
4882                                 btf_verifier_log(env, "Unsupported btf_header");
4883                                 return -E2BIG;
4884                         }
4885                 }
4886         }
4887
4888         hdr_copy = min_t(u32, hdr_len, sizeof(btf->hdr));
4889         memcpy(&btf->hdr, btf->data, hdr_copy);
4890
4891         hdr = &btf->hdr;
4892
4893         btf_verifier_log_hdr(env, btf_data_size);
4894
4895         if (hdr->magic != BTF_MAGIC) {
4896                 btf_verifier_log(env, "Invalid magic");
4897                 return -EINVAL;
4898         }
4899
4900         if (hdr->version != BTF_VERSION) {
4901                 btf_verifier_log(env, "Unsupported version");
4902                 return -ENOTSUPP;
4903         }
4904
4905         if (hdr->flags) {
4906                 btf_verifier_log(env, "Unsupported flags");
4907                 return -ENOTSUPP;
4908         }
4909
4910         if (!btf->base_btf && btf_data_size == hdr->hdr_len) {
4911                 btf_verifier_log(env, "No data");
4912                 return -EINVAL;
4913         }
4914
4915         err = btf_check_sec_info(env, btf_data_size);
4916         if (err)
4917                 return err;
4918
4919         return 0;
4920 }
4921
4922 static int btf_check_type_tags(struct btf_verifier_env *env,
4923                                struct btf *btf, int start_id)
4924 {
4925         int i, n, good_id = start_id - 1;
4926         bool in_tags;
4927
4928         n = btf_nr_types(btf);
4929         for (i = start_id; i < n; i++) {
4930                 const struct btf_type *t;
4931                 int chain_limit = 32;
4932                 u32 cur_id = i;
4933
4934                 t = btf_type_by_id(btf, i);
4935                 if (!t)
4936                         return -EINVAL;
4937                 if (!btf_type_is_modifier(t))
4938                         continue;
4939
4940                 cond_resched();
4941
4942                 in_tags = btf_type_is_type_tag(t);
4943                 while (btf_type_is_modifier(t)) {
4944                         if (!chain_limit--) {
4945                                 btf_verifier_log(env, "Max chain length or cycle detected");
4946                                 return -ELOOP;
4947                         }
4948                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
4949                                 if (!in_tags) {
4950                                         btf_verifier_log(env, "Type tags don't precede modifiers");
4951                                         return -EINVAL;
4952                                 }
4953                         } else if (in_tags) {
4954                                 in_tags = false;
4955                         }
4956                         if (cur_id <= good_id)
4957                                 break;
4958                         /* Move to next type */
4959                         cur_id = t->type;
4960                         t = btf_type_by_id(btf, cur_id);
4961                         if (!t)
4962                                 return -EINVAL;
4963                 }
4964                 good_id = i;
4965         }
4966         return 0;
4967 }
4968
4969 static struct btf *btf_parse(bpfptr_t btf_data, u32 btf_data_size,
4970                              u32 log_level, char __user *log_ubuf, u32 log_size)
4971 {
4972         struct btf_verifier_env *env = NULL;
4973         struct bpf_verifier_log *log;
4974         struct btf *btf = NULL;
4975         u8 *data;
4976         int err;
4977
4978         if (btf_data_size > BTF_MAX_SIZE)
4979                 return ERR_PTR(-E2BIG);
4980
4981         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
4982         if (!env)
4983                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
4984
4985         log = &env->log;
4986         if (log_level || log_ubuf || log_size) {
4987                 /* user requested verbose verifier output
4988                  * and supplied buffer to store the verification trace
4989                  */
4990                 log->level = log_level;
4991                 log->ubuf = log_ubuf;
4992                 log->len_total = log_size;
4993
4994                 /* log attributes have to be sane */
4995                 if (!bpf_verifier_log_attr_valid(log)) {
4996                         err = -EINVAL;
4997                         goto errout;
4998                 }
4999         }
5000
5001         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5002         if (!btf) {
5003                 err = -ENOMEM;
5004                 goto errout;
5005         }
5006         env->btf = btf;
5007
5008         data = kvmalloc(btf_data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5009         if (!data) {
5010                 err = -ENOMEM;
5011                 goto errout;
5012         }
5013
5014         btf->data = data;
5015         btf->data_size = btf_data_size;
5016
5017         if (copy_from_bpfptr(data, btf_data, btf_data_size)) {
5018                 err = -EFAULT;
5019                 goto errout;
5020         }
5021
5022         err = btf_parse_hdr(env);
5023         if (err)
5024                 goto errout;
5025
5026         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5027
5028         err = btf_parse_str_sec(env);
5029         if (err)
5030                 goto errout;
5031
5032         err = btf_parse_type_sec(env);
5033         if (err)
5034                 goto errout;
5035
5036         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5037         if (err)
5038                 goto errout;
5039
5040         if (log->level && bpf_verifier_log_full(log)) {
5041                 err = -ENOSPC;
5042                 goto errout;
5043         }
5044
5045         btf_verifier_env_free(env);
5046         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5047         return btf;
5048
5049 errout:
5050         btf_verifier_env_free(env);
5051         if (btf)
5052                 btf_free(btf);
5053         return ERR_PTR(err);
5054 }
5055
5056 extern char __weak __start_BTF[];
5057 extern char __weak __stop_BTF[];
5058 extern struct btf *btf_vmlinux;
5059
5060 #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
5061 #define BPF_LINK_TYPE(_id, _name)
5062 static union {
5063         struct bpf_ctx_convert {
5064 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5065         prog_ctx_type _id##_prog; \
5066         kern_ctx_type _id##_kern;
5067 #include <linux/bpf_types.h>
5068 #undef BPF_PROG_TYPE
5069         } *__t;
5070         /* 't' is written once under lock. Read many times. */
5071         const struct btf_type *t;
5072 } bpf_ctx_convert;
5073 enum {
5074 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5075         __ctx_convert##_id,
5076 #include <linux/bpf_types.h>
5077 #undef BPF_PROG_TYPE
5078         __ctx_convert_unused, /* to avoid empty enum in extreme .config */
5079 };
5080 static u8 bpf_ctx_convert_map[] = {
5081 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5082         [_id] = __ctx_convert##_id,
5083 #include <linux/bpf_types.h>
5084 #undef BPF_PROG_TYPE
5085         0, /* avoid empty array */
5086 };
5087 #undef BPF_MAP_TYPE
5088 #undef BPF_LINK_TYPE
5089
5090 static const struct btf_member *
5091 btf_get_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5092                       const struct btf_type *t, enum bpf_prog_type prog_type,
5093                       int arg)
5094 {
5095         const struct btf_type *conv_struct;
5096         const struct btf_type *ctx_struct;
5097         const struct btf_member *ctx_type;
5098         const char *tname, *ctx_tname;
5099
5100         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5101         if (!conv_struct) {
5102                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
5103                 return NULL;
5104         }
5105         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5106         while (btf_type_is_modifier(t))
5107                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5108         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5109                 /* Only pointer to struct is supported for now.
5110                  * That means that BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT with BTF
5111                  * is not supported yet.
5112                  * BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT is fine.
5113                  */
5114                 return NULL;
5115         }
5116         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5117         if (!tname) {
5118                 bpf_log(log, "arg#%d struct doesn't have a name\n", arg);
5119                 return NULL;
5120         }
5121         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5122         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2;
5123         /* ctx_struct is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5124          * Like 'struct __sk_buff'
5125          */
5126         ctx_struct = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5127         if (!ctx_struct)
5128                 /* should not happen */
5129                 return NULL;
5130         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_struct->name_off);
5131         if (!ctx_tname) {
5132                 /* should not happen */
5133                 bpf_log(log, "Please fix kernel include/linux/bpf_types.h\n");
5134                 return NULL;
5135         }
5136         /* only compare that prog's ctx type name is the same as
5137          * kernel expects. No need to compare field by field.
5138          * It's ok for bpf prog to do:
5139          * struct __sk_buff {};
5140          * int socket_filter_bpf_prog(struct __sk_buff *skb)
5141          * { // no fields of skb are ever used }
5142          */
5143         if (strcmp(ctx_tname, tname))
5144                 return NULL;
5145         return ctx_type;
5146 }
5147
5148 static int btf_translate_to_vmlinux(struct bpf_verifier_log *log,
5149                                      struct btf *btf,
5150                                      const struct btf_type *t,
5151                                      enum bpf_prog_type prog_type,
5152                                      int arg)
5153 {
5154         const struct btf_member *prog_ctx_type, *kern_ctx_type;
5155
5156         prog_ctx_type = btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, arg);
5157         if (!prog_ctx_type)
5158                 return -ENOENT;
5159         kern_ctx_type = prog_ctx_type + 1;
5160         return kern_ctx_type->type;
5161 }
5162
5163 BTF_ID_LIST(bpf_ctx_convert_btf_id)
5164 BTF_ID(struct, bpf_ctx_convert)
5165
5166 struct btf *btf_parse_vmlinux(void)
5167 {
5168         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5169         struct bpf_verifier_log *log;
5170         struct btf *btf = NULL;
5171         int err;
5172
5173         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5174         if (!env)
5175                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5176
5177         log = &env->log;
5178         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5179
5180         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5181         if (!btf) {
5182                 err = -ENOMEM;
5183                 goto errout;
5184         }
5185         env->btf = btf;
5186
5187         btf->data = __start_BTF;
5188         btf->data_size = __stop_BTF - __start_BTF;
5189         btf->kernel_btf = true;
5190         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "vmlinux");
5191
5192         err = btf_parse_hdr(env);
5193         if (err)
5194                 goto errout;
5195
5196         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5197
5198         err = btf_parse_str_sec(env);
5199         if (err)
5200                 goto errout;
5201
5202         err = btf_check_all_metas(env);
5203         if (err)
5204                 goto errout;
5205
5206         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5207         if (err)
5208                 goto errout;
5209
5210         /* btf_parse_vmlinux() runs under bpf_verifier_lock */
5211         bpf_ctx_convert.t = btf_type_by_id(btf, bpf_ctx_convert_btf_id[0]);
5212
5213         bpf_struct_ops_init(btf, log);
5214
5215         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5216
5217         err = btf_alloc_id(btf);
5218         if (err)
5219                 goto errout;
5220
5221         btf_verifier_env_free(env);
5222         return btf;
5223
5224 errout:
5225         btf_verifier_env_free(env);
5226         if (btf) {
5227                 kvfree(btf->types);
5228                 kfree(btf);
5229         }
5230         return ERR_PTR(err);
5231 }
5232
5233 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
5234
5235 static struct btf *btf_parse_module(const char *module_name, const void *data, unsigned int data_size)
5236 {
5237         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5238         struct bpf_verifier_log *log;
5239         struct btf *btf = NULL, *base_btf;
5240         int err;
5241
5242         base_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
5243         if (IS_ERR(base_btf))
5244                 return base_btf;
5245         if (!base_btf)
5246                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5247
5248         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5249         if (!env)
5250                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5251
5252         log = &env->log;
5253         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5254
5255         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5256         if (!btf) {
5257                 err = -ENOMEM;
5258                 goto errout;
5259         }
5260         env->btf = btf;
5261
5262         btf->base_btf = base_btf;
5263         btf->start_id = base_btf->nr_types;
5264         btf->start_str_off = base_btf->hdr.str_len;
5265         btf->kernel_btf = true;
5266         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "%s", module_name);
5267
5268         btf->data = kvmalloc(data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5269         if (!btf->data) {
5270                 err = -ENOMEM;
5271                 goto errout;
5272         }
5273         memcpy(btf->data, data, data_size);
5274         btf->data_size = data_size;
5275
5276         err = btf_parse_hdr(env);
5277         if (err)
5278                 goto errout;
5279
5280         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5281
5282         err = btf_parse_str_sec(env);
5283         if (err)
5284                 goto errout;
5285
5286         err = btf_check_all_metas(env);
5287         if (err)
5288                 goto errout;
5289
5290         err = btf_check_type_tags(env, btf, btf_nr_types(base_btf));
5291         if (err)
5292                 goto errout;
5293
5294         btf_verifier_env_free(env);
5295         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5296         return btf;
5297
5298 errout:
5299         btf_verifier_env_free(env);
5300         if (btf) {
5301                 kvfree(btf->data);
5302                 kvfree(btf->types);
5303                 kfree(btf);
5304         }
5305         return ERR_PTR(err);
5306 }
5307
5308 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
5309
5310 struct btf *bpf_prog_get_target_btf(const struct bpf_prog *prog)
5311 {
5312         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5313
5314         if (tgt_prog)
5315                 return tgt_prog->aux->btf;
5316         else
5317                 return prog->aux->attach_btf;
5318 }
5319
5320 static bool is_int_ptr(struct btf *btf, const struct btf_type *t)
5321 {
5322         /* t comes in already as a pointer */
5323         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5324
5325         /* allow const */
5326         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_CONST)
5327                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5328
5329         return btf_type_is_int(t);
5330 }
5331
5332 bool btf_ctx_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
5333                     const struct bpf_prog *prog,
5334                     struct bpf_insn_access_aux *info)
5335 {
5336         const struct btf_type *t = prog->aux->attach_func_proto;
5337         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5338         struct btf *btf = bpf_prog_get_target_btf(prog);
5339         const char *tname = prog->aux->attach_func_name;
5340         struct bpf_verifier_log *log = info->log;
5341         const struct btf_param *args;
5342         const char *tag_value;
5343         u32 nr_args, arg;
5344         int i, ret;
5345
5346         if (off % 8) {
5347                 bpf_log(log, "func '%s' offset %d is not multiple of 8\n",
5348                         tname, off);
5349                 return false;
5350         }
5351         arg = off / 8;
5352         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
5353         /* if (t == NULL) Fall back to default BPF prog with
5354          * MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 arguments.
5355          */
5356         nr_args = t ? btf_type_vlen(t) : MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
5357         if (prog->aux->attach_btf_trace) {
5358                 /* skip first 'void *__data' argument in btf_trace_##name typedef */
5359                 args++;
5360                 nr_args--;
5361         }
5362
5363         if (arg > nr_args) {
5364                 bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5365                         tname, arg + 1);
5366                 return false;
5367         }
5368
5369         if (arg == nr_args) {
5370                 switch (prog->expected_attach_type) {
5371                 case BPF_LSM_CGROUP:
5372                 case BPF_LSM_MAC:
5373                 case BPF_TRACE_FEXIT:
5374                         /* When LSM programs are attached to void LSM hooks
5375                          * they use FEXIT trampolines and when attached to
5376                          * int LSM hooks, they use MODIFY_RETURN trampolines.
5377                          *
5378                          * While the LSM programs are BPF_MODIFY_RETURN-like
5379                          * the check:
5380                          *
5381                          *      if (ret_type != 'int')
5382                          *              return -EINVAL;
5383                          *
5384                          * is _not_ done here. This is still safe as LSM hooks
5385                          * have only void and int return types.
5386                          */
5387                         if (!t)
5388                                 return true;
5389                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5390                         break;
5391                 case BPF_MODIFY_RETURN:
5392                         /* For now the BPF_MODIFY_RETURN can only be attached to
5393                          * functions that return an int.
5394                          */
5395                         if (!t)
5396                                 return false;
5397
5398                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
5399                         if (!btf_type_is_small_int(t)) {
5400                                 bpf_log(log,
5401                                         "ret type %s not allowed for fmod_ret\n",
5402                                         btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5403                                 return false;
5404                         }
5405                         break;
5406                 default:
5407                         bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5408                                 tname, arg + 1);
5409                         return false;
5410                 }
5411         } else {
5412                 if (!t)
5413                         /* Default prog with MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS args */
5414                         return true;
5415                 t = btf_type_by_id(btf, args[arg].type);
5416         }
5417
5418         /* skip modifiers */
5419         while (btf_type_is_modifier(t))
5420                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5421         if (btf_type_is_small_int(t) || btf_is_any_enum(t))
5422                 /* accessing a scalar */
5423                 return true;
5424         if (!btf_type_is_ptr(t)) {
5425                 bpf_log(log,
5426                         "func '%s' arg%d '%s' has type %s. Only pointer access is allowed\n",
5427                         tname, arg,
5428                         __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
5429                         btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5430                 return false;
5431         }
5432
5433         /* check for PTR_TO_RDONLY_BUF_OR_NULL or PTR_TO_RDWR_BUF_OR_NULL */
5434         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
5435                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
5436                 u32 type, flag;
5437
5438                 type = base_type(ctx_arg_info->reg_type);
5439                 flag = type_flag(ctx_arg_info->reg_type);
5440                 if (ctx_arg_info->offset == off && type == PTR_TO_BUF &&
5441                     (flag & PTR_MAYBE_NULL)) {
5442                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
5443                         return true;
5444                 }
5445         }
5446
5447         if (t->type == 0)
5448                 /* This is a pointer to void.
5449                  * It is the same as scalar from the verifier safety pov.
5450                  * No further pointer walking is allowed.
5451                  */
5452                 return true;
5453
5454         if (is_int_ptr(btf, t))
5455                 return true;
5456
5457         /* this is a pointer to another type */
5458         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
5459                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
5460
5461                 if (ctx_arg_info->offset == off) {
5462                         if (!ctx_arg_info->btf_id) {
5463                                 bpf_log(log,"invalid btf_id for context argument offset %u\n", off);
5464                                 return false;
5465                         }
5466
5467                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
5468                         info->btf = btf_vmlinux;
5469                         info->btf_id = ctx_arg_info->btf_id;
5470                         return true;
5471                 }
5472         }
5473
5474         info->reg_type = PTR_TO_BTF_ID;
5475         if (tgt_prog) {
5476                 enum bpf_prog_type tgt_type;
5477
5478                 if (tgt_prog->type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
5479                         tgt_type = tgt_prog->aux->saved_dst_prog_type;
5480                 else
5481                         tgt_type = tgt_prog->type;
5482
5483                 ret = btf_translate_to_vmlinux(log, btf, t, tgt_type, arg);
5484                 if (ret > 0) {
5485                         info->btf = btf_vmlinux;
5486                         info->btf_id = ret;
5487                         return true;
5488                 } else {
5489                         return false;
5490                 }
5491         }
5492
5493         info->btf = btf;
5494         info->btf_id = t->type;
5495         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5496
5497         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5498                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5499                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
5500                         info->reg_type |= MEM_USER;
5501                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
5502                         info->reg_type |= MEM_PERCPU;
5503         }
5504
5505         /* skip modifiers */
5506         while (btf_type_is_modifier(t)) {
5507                 info->btf_id = t->type;
5508                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5509         }
5510         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5511                 bpf_log(log,
5512                         "func '%s' arg%d type %s is not a struct\n",
5513                         tname, arg, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5514                 return false;
5515         }
5516         bpf_log(log, "func '%s' arg%d has btf_id %d type %s '%s'\n",
5517                 tname, arg, info->btf_id, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)],
5518                 __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
5519         return true;
5520 }
5521
5522 enum bpf_struct_walk_result {
5523         /* < 0 error */
5524         WALK_SCALAR = 0,
5525         WALK_PTR,
5526         WALK_STRUCT,
5527 };
5528
5529 static int btf_struct_walk(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5530                            const struct btf_type *t, int off, int size,
5531                            u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag)
5532 {
5533         u32 i, moff, mtrue_end, msize = 0, total_nelems = 0;
5534         const struct btf_type *mtype, *elem_type = NULL;
5535         const struct btf_member *member;
5536         const char *tname, *mname, *tag_value;
5537         u32 vlen, elem_id, mid;
5538
5539 again:
5540         tname = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5541         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5542                 bpf_log(log, "Type '%s' is not a struct\n", tname);
5543                 return -EINVAL;
5544         }
5545
5546         vlen = btf_type_vlen(t);
5547         if (off + size > t->size) {
5548                 /* If the last element is a variable size array, we may
5549                  * need to relax the rule.
5550                  */
5551                 struct btf_array *array_elem;
5552
5553                 if (vlen == 0)
5554                         goto error;
5555
5556                 member = btf_type_member(t) + vlen - 1;
5557                 mtype = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type,
5558                                                 NULL);
5559                 if (!btf_type_is_array(mtype))
5560                         goto error;
5561
5562                 array_elem = (struct btf_array *)(mtype + 1);
5563                 if (array_elem->nelems != 0)
5564                         goto error;
5565
5566                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
5567                 if (off < moff)
5568                         goto error;
5569
5570                 /* Only allow structure for now, can be relaxed for
5571                  * other types later.
5572                  */
5573                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, array_elem->type,
5574                                             NULL);
5575                 if (!btf_type_is_struct(t))
5576                         goto error;
5577
5578                 off = (off - moff) % t->size;
5579                 goto again;
5580
5581 error:
5582                 bpf_log(log, "access beyond struct %s at off %u size %u\n",
5583                         tname, off, size);
5584                 return -EACCES;
5585         }
5586
5587         for_each_member(i, t, member) {
5588                 /* offset of the field in bytes */
5589                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
5590                 if (off + size <= moff)
5591                         /* won't find anything, field is already too far */
5592                         break;
5593
5594                 if (__btf_member_bitfield_size(t, member)) {
5595                         u32 end_bit = __btf_member_bit_offset(t, member) +
5596                                 __btf_member_bitfield_size(t, member);
5597
5598                         /* off <= moff instead of off == moff because clang
5599                          * does not generate a BTF member for anonymous
5600                          * bitfield like the ":16" here:
5601                          * struct {
5602                          *      int :16;
5603                          *      int x:8;
5604                          * };
5605                          */
5606                         if (off <= moff &&
5607                             BITS_ROUNDUP_BYTES(end_bit) <= off + size)
5608                                 return WALK_SCALAR;
5609
5610                         /* off may be accessing a following member
5611                          *
5612                          * or
5613                          *
5614                          * Doing partial access at either end of this
5615                          * bitfield.  Continue on this case also to
5616                          * treat it as not accessing this bitfield
5617                          * and eventually error out as field not
5618                          * found to keep it simple.
5619                          * It could be relaxed if there was a legit
5620                          * partial access case later.
5621                          */
5622                         continue;
5623                 }
5624
5625                 /* In case of "off" is pointing to holes of a struct */
5626                 if (off < moff)
5627                         break;
5628
5629                 /* type of the field */
5630                 mid = member->type;
5631                 mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
5632                 mname = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
5633
5634                 mtype = __btf_resolve_size(btf, mtype, &msize,
5635                                            &elem_type, &elem_id, &total_nelems,
5636                                            &mid);
5637                 if (IS_ERR(mtype)) {
5638                         bpf_log(log, "field %s doesn't have size\n", mname);
5639                         return -EFAULT;
5640                 }
5641
5642                 mtrue_end = moff + msize;
5643                 if (off >= mtrue_end)
5644                         /* no overlap with member, keep iterating */
5645                         continue;
5646
5647                 if (btf_type_is_array(mtype)) {
5648                         u32 elem_idx;
5649
5650                         /* __btf_resolve_size() above helps to
5651                          * linearize a multi-dimensional array.
5652                          *
5653                          * The logic here is treating an array
5654                          * in a struct as the following way:
5655                          *
5656                          * struct outer {
5657                          *      struct inner array[2][2];
5658                          * };
5659                          *
5660                          * looks like:
5661                          *
5662                          * struct outer {
5663                          *      struct inner array_elem0;
5664                          *      struct inner array_elem1;
5665                          *      struct inner array_elem2;
5666                          *      struct inner array_elem3;
5667                          * };
5668                          *
5669                          * When accessing outer->array[1][0], it moves
5670                          * moff to "array_elem2", set mtype to
5671                          * "struct inner", and msize also becomes
5672                          * sizeof(struct inner).  Then most of the
5673                          * remaining logic will fall through without
5674                          * caring the current member is an array or
5675                          * not.
5676                          *
5677                          * Unlike mtype/msize/moff, mtrue_end does not
5678                          * change.  The naming difference ("_true") tells
5679                          * that it is not always corresponding to
5680                          * the current mtype/msize/moff.
5681                          * It is the true end of the current
5682                          * member (i.e. array in this case).  That
5683                          * will allow an int array to be accessed like
5684                          * a scratch space,
5685                          * i.e. allow access beyond the size of
5686                          *      the array's element as long as it is
5687                          *      within the mtrue_end boundary.
5688                          */
5689
5690                         /* skip empty array */
5691                         if (moff == mtrue_end)
5692                                 continue;
5693
5694                         msize /= total_nelems;
5695                         elem_idx = (off - moff) / msize;
5696                         moff += elem_idx * msize;
5697                         mtype = elem_type;
5698                         mid = elem_id;
5699                 }
5700
5701                 /* the 'off' we're looking for is either equal to start
5702                  * of this field or inside of this struct
5703                  */
5704                 if (btf_type_is_struct(mtype)) {
5705                         /* our field must be inside that union or struct */
5706                         t = mtype;
5707
5708                         /* return if the offset matches the member offset */
5709                         if (off == moff) {
5710                                 *next_btf_id = mid;
5711                                 return WALK_STRUCT;
5712                         }
5713
5714                         /* adjust offset we're looking for */
5715                         off -= moff;
5716                         goto again;
5717                 }
5718
5719                 if (btf_type_is_ptr(mtype)) {
5720                         const struct btf_type *stype, *t;
5721                         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
5722                         u32 id;
5723
5724                         if (msize != size || off != moff) {
5725                                 bpf_log(log,
5726                                         "cannot access ptr member %s with moff %u in struct %s with off %u size %u\n",
5727                                         mname, moff, tname, off, size);
5728                                 return -EACCES;
5729                         }
5730
5731                         /* check type tag */
5732                         t = btf_type_by_id(btf, mtype->type);
5733                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5734                                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5735                                 /* check __user tag */
5736                                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
5737                                         tmp_flag = MEM_USER;
5738                                 /* check __percpu tag */
5739                                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
5740                                         tmp_flag = MEM_PERCPU;
5741                         }
5742
5743                         stype = btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
5744                         if (btf_type_is_struct(stype)) {
5745                                 *next_btf_id = id;
5746                                 *flag = tmp_flag;
5747                                 return WALK_PTR;
5748                         }
5749                 }
5750
5751                 /* Allow more flexible access within an int as long as
5752                  * it is within mtrue_end.
5753                  * Since mtrue_end could be the end of an array,
5754                  * that also allows using an array of int as a scratch
5755                  * space. e.g. skb->cb[].
5756                  */
5757                 if (off + size > mtrue_end) {
5758                         bpf_log(log,
5759                                 "access beyond the end of member %s (mend:%u) in struct %s with off %u size %u\n",
5760                                 mname, mtrue_end, tname, off, size);
5761                         return -EACCES;
5762                 }
5763
5764                 return WALK_SCALAR;
5765         }
5766         bpf_log(log, "struct %s doesn't have field at offset %d\n", tname, off);
5767         return -EINVAL;
5768 }
5769
5770 int btf_struct_access(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5771                       const struct btf_type *t, int off, int size,
5772                       enum bpf_access_type atype __maybe_unused,
5773                       u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag)
5774 {
5775         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
5776         int err;
5777         u32 id;
5778
5779         do {
5780                 err = btf_struct_walk(log, btf, t, off, size, &id, &tmp_flag);
5781
5782                 switch (err) {
5783                 case WALK_PTR:
5784                         /* If we found the pointer or scalar on t+off,
5785                          * we're done.
5786                          */
5787                         *next_btf_id = id;
5788                         *flag = tmp_flag;
5789                         return PTR_TO_BTF_ID;
5790                 case WALK_SCALAR:
5791                         return SCALAR_VALUE;
5792                 case WALK_STRUCT:
5793                         /* We found nested struct, so continue the search
5794                          * by diving in it. At this point the offset is
5795                          * aligned with the new type, so set it to 0.
5796                          */
5797                         t = btf_type_by_id(btf, id);
5798                         off = 0;
5799                         break;
5800                 default:
5801                         /* It's either error or unknown return value..
5802                          * scream and leave.
5803                          */
5804                         if (WARN_ONCE(err > 0, "unknown btf_struct_walk return value"))
5805                                 return -EINVAL;
5806                         return err;
5807                 }
5808         } while (t);
5809
5810         return -EINVAL;
5811 }
5812
5813 /* Check that two BTF types, each specified as an BTF object + id, are exactly
5814  * the same. Trivial ID check is not enough due to module BTFs, because we can
5815  * end up with two different module BTFs, but IDs point to the common type in
5816  * vmlinux BTF.
5817  */
5818 static bool btf_types_are_same(const struct btf *btf1, u32 id1,
5819                                const struct btf *btf2, u32 id2)
5820 {
5821         if (id1 != id2)
5822                 return false;
5823         if (btf1 == btf2)
5824                 return true;
5825         return btf_type_by_id(btf1, id1) == btf_type_by_id(btf2, id2);
5826 }
5827
5828 bool btf_struct_ids_match(struct bpf_verifier_log *log,
5829                           const struct btf *btf, u32 id, int off,
5830                           const struct btf *need_btf, u32 need_type_id,
5831                           bool strict)
5832 {
5833         const struct btf_type *type;
5834         enum bpf_type_flag flag;
5835         int err;
5836
5837         /* Are we already done? */
5838         if (off == 0 && btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id))
5839                 return true;
5840         /* In case of strict type match, we do not walk struct, the top level
5841          * type match must succeed. When strict is true, off should have already
5842          * been 0.
5843          */
5844         if (strict)
5845                 return false;
5846 again:
5847         type = btf_type_by_id(btf, id);
5848         if (!type)
5849                 return false;
5850         err = btf_struct_walk(log, btf, type, off, 1, &id, &flag);
5851         if (err != WALK_STRUCT)
5852                 return false;
5853
5854         /* We found nested struct object. If it matches
5855          * the requested ID, we're done. Otherwise let's
5856          * continue the search with offset 0 in the new
5857          * type.
5858          */
5859         if (!btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id)) {
5860                 off = 0;
5861                 goto again;
5862         }
5863
5864         return true;
5865 }
5866
5867 static int __get_type_size(struct btf *btf, u32 btf_id,
5868                            const struct btf_type **bad_type)
5869 {
5870         const struct btf_type *t;
5871
5872         if (!btf_id)
5873                 /* void */
5874                 return 0;
5875         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
5876         while (t && btf_type_is_modifier(t))
5877                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5878         if (!t) {
5879                 *bad_type = btf_type_by_id(btf, 0);
5880                 return -EINVAL;
5881         }
5882         if (btf_type_is_ptr(t))
5883                 /* kernel size of pointer. Not BPF's size of pointer*/
5884                 return sizeof(void *);
5885         if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t))
5886                 return t->size;
5887         *bad_type = t;
5888         return -EINVAL;
5889 }
5890
5891 int btf_distill_func_proto(struct bpf_verifier_log *log,
5892                            struct btf *btf,
5893                            const struct btf_type *func,
5894                            const char *tname,
5895                            struct btf_func_model *m)
5896 {
5897         const struct btf_param *args;
5898         const struct btf_type *t;
5899         u32 i, nargs;
5900         int ret;
5901
5902         if (!func) {
5903                 /* BTF function prototype doesn't match the verifier types.
5904                  * Fall back to MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 args.
5905                  */
5906                 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++)
5907                         m->arg_size[i] = 8;
5908                 m->ret_size = 8;
5909                 m->nr_args = MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
5910                 return 0;
5911         }
5912         args = (const struct btf_param *)(func + 1);
5913         nargs = btf_type_vlen(func);
5914         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_ARGS) {
5915                 bpf_log(log,
5916                         "The function %s has %d arguments. Too many.\n",
5917                         tname, nargs);
5918                 return -EINVAL;
5919         }
5920         ret = __get_type_size(btf, func->type, &t);
5921         if (ret < 0) {
5922                 bpf_log(log,
5923                         "The function %s return type %s is unsupported.\n",
5924                         tname, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5925                 return -EINVAL;
5926         }
5927         m->ret_size = ret;
5928
5929         for (i = 0; i < nargs; i++) {
5930                 if (i == nargs - 1 && args[i].type == 0) {
5931                         bpf_log(log,
5932                                 "The function %s with variable args is unsupported.\n",
5933                                 tname);
5934                         return -EINVAL;
5935                 }
5936                 ret = __get_type_size(btf, args[i].type, &t);
5937                 if (ret < 0) {
5938                         bpf_log(log,
5939                                 "The function %s arg%d type %s is unsupported.\n",
5940                                 tname, i, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5941                         return -EINVAL;
5942                 }
5943                 if (ret == 0) {
5944                         bpf_log(log,
5945                                 "The function %s has malformed void argument.\n",
5946                                 tname);
5947                         return -EINVAL;
5948                 }
5949                 m->arg_size[i] = ret;
5950         }
5951         m->nr_args = nargs;
5952         return 0;
5953 }
5954
5955 /* Compare BTFs of two functions assuming only scalars and pointers to context.
5956  * t1 points to BTF_KIND_FUNC in btf1
5957  * t2 points to BTF_KIND_FUNC in btf2
5958  * Returns:
5959  * EINVAL - function prototype mismatch
5960  * EFAULT - verifier bug
5961  * 0 - 99% match. The last 1% is validated by the verifier.
5962  */
5963 static int btf_check_func_type_match(struct bpf_verifier_log *log,
5964                                      struct btf *btf1, const struct btf_type *t1,
5965                                      struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
5966 {
5967         const struct btf_param *args1, *args2;
5968         const char *fn1, *fn2, *s1, *s2;
5969         u32 nargs1, nargs2, i;
5970
5971         fn1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
5972         fn2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
5973
5974         if (btf_func_linkage(t1) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
5975                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn1);
5976                 return -EINVAL;
5977         }
5978         if (btf_func_linkage(t2) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
5979                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn2);
5980                 return -EINVAL;
5981         }
5982
5983         t1 = btf_type_by_id(btf1, t1->type);
5984         if (!t1 || !btf_type_is_func_proto(t1))
5985                 return -EFAULT;
5986         t2 = btf_type_by_id(btf2, t2->type);
5987         if (!t2 || !btf_type_is_func_proto(t2))
5988                 return -EFAULT;
5989
5990         args1 = (const struct btf_param *)(t1 + 1);
5991         nargs1 = btf_type_vlen(t1);
5992         args2 = (const struct btf_param *)(t2 + 1);
5993         nargs2 = btf_type_vlen(t2);
5994
5995         if (nargs1 != nargs2) {
5996                 bpf_log(log, "%s() has %d args while %s() has %d args\n",
5997                         fn1, nargs1, fn2, nargs2);
5998                 return -EINVAL;
5999         }
6000
6001         t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6002         t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6003         if (t1->info != t2->info) {
6004                 bpf_log(log,
6005                         "Return type %s of %s() doesn't match type %s of %s()\n",
6006                         btf_type_str(t1), fn1,
6007                         btf_type_str(t2), fn2);
6008                 return -EINVAL;
6009         }
6010
6011         for (i = 0; i < nargs1; i++) {
6012                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, args1[i].type, NULL);
6013                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, args2[i].type, NULL);
6014
6015                 if (t1->info != t2->info) {
6016                         bpf_log(log, "arg%d in %s() is %s while %s() has %s\n",
6017                                 i, fn1, btf_type_str(t1),
6018                                 fn2, btf_type_str(t2));
6019                         return -EINVAL;
6020                 }
6021                 if (btf_type_has_size(t1) && t1->size != t2->size) {
6022                         bpf_log(log,
6023                                 "arg%d in %s() has size %d while %s() has %d\n",
6024                                 i, fn1, t1->size,
6025                                 fn2, t2->size);
6026                         return -EINVAL;
6027                 }
6028
6029                 /* global functions are validated with scalars and pointers
6030                  * to context only. And only global functions can be replaced.
6031                  * Hence type check only those types.
6032                  */
6033                 if (btf_type_is_int(t1) || btf_is_any_enum(t1))
6034                         continue;
6035                 if (!btf_type_is_ptr(t1)) {
6036                         bpf_log(log,
6037                                 "arg%d in %s() has unrecognized type\n",
6038                                 i, fn1);
6039                         return -EINVAL;
6040                 }
6041                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6042                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6043                 if (!btf_type_is_struct(t1)) {
6044                         bpf_log(log,
6045                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6046                                 i, fn1);
6047                         return -EINVAL;
6048                 }
6049                 if (!btf_type_is_struct(t2)) {
6050                         bpf_log(log,
6051                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6052                                 i, fn2);
6053                         return -EINVAL;
6054                 }
6055                 /* This is an optional check to make program writing easier.
6056                  * Compare names of structs and report an error to the user.
6057                  * btf_prepare_func_args() already checked that t2 struct
6058                  * is a context type. btf_prepare_func_args() will check
6059                  * later that t1 struct is a context type as well.
6060                  */
6061                 s1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6062                 s2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6063                 if (strcmp(s1, s2)) {
6064                         bpf_log(log,
6065                                 "arg%d %s(struct %s *) doesn't match %s(struct %s *)\n",
6066                                 i, fn1, s1, fn2, s2);
6067                         return -EINVAL;
6068                 }
6069         }
6070         return 0;
6071 }
6072
6073 /* Compare BTFs of given program with BTF of target program */
6074 int btf_check_type_match(struct bpf_verifier_log *log, const struct bpf_prog *prog,
6075                          struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6076 {
6077         struct btf *btf1 = prog->aux->btf;
6078         const struct btf_type *t1;
6079         u32 btf_id = 0;
6080
6081         if (!prog->aux->func_info) {
6082                 bpf_log(log, "Program extension requires BTF\n");
6083                 return -EINVAL;
6084         }
6085
6086         btf_id = prog->aux->func_info[0].type_id;
6087         if (!btf_id)
6088                 return -EFAULT;
6089
6090         t1 = btf_type_by_id(btf1, btf_id);
6091         if (!t1 || !btf_type_is_func(t1))
6092                 return -EFAULT;
6093
6094         return btf_check_func_type_match(log, btf1, t1, btf2, t2);
6095 }
6096
6097 static u32 *reg2btf_ids[__BPF_REG_TYPE_MAX] = {
6098 #ifdef CONFIG_NET
6099         [PTR_TO_SOCKET] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_SOCK],
6100         [PTR_TO_SOCK_COMMON] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_SOCK_COMMON],
6101         [PTR_TO_TCP_SOCK] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_TCP],
6102 #endif
6103 };
6104
6105 /* Returns true if struct is composed of scalars, 4 levels of nesting allowed */
6106 static bool __btf_type_is_scalar_struct(struct bpf_verifier_log *log,
6107                                         const struct btf *btf,
6108                                         const struct btf_type *t, int rec)
6109 {
6110         const struct btf_type *member_type;
6111         const struct btf_member *member;
6112         u32 i;
6113
6114         if (!btf_type_is_struct(t))
6115                 return false;
6116
6117         for_each_member(i, t, member) {
6118                 const struct btf_array *array;
6119
6120                 member_type = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type, NULL);
6121                 if (btf_type_is_struct(member_type)) {
6122                         if (rec >= 3) {
6123                                 bpf_log(log, "max struct nesting depth exceeded\n");
6124                                 return false;
6125                         }
6126                         if (!__btf_type_is_scalar_struct(log, btf, member_type, rec + 1))
6127                                 return false;
6128                         continue;
6129                 }
6130                 if (btf_type_is_array(member_type)) {
6131                         array = btf_type_array(member_type);
6132                         if (!array->nelems)
6133                                 return false;
6134                         member_type = btf_type_skip_modifiers(btf, array->type, NULL);
6135                         if (!btf_type_is_scalar(member_type))
6136                                 return false;
6137                         continue;
6138                 }
6139                 if (!btf_type_is_scalar(member_type))
6140                         return false;
6141         }
6142         return true;
6143 }
6144
6145 static bool is_kfunc_arg_mem_size(const struct btf *btf,
6146                                   const struct btf_param *arg,
6147                                   const struct bpf_reg_state *reg)
6148 {
6149         int len, sfx_len = sizeof("__sz") - 1;
6150         const struct btf_type *t;
6151         const char *param_name;
6152
6153         t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
6154         if (!btf_type_is_scalar(t) || reg->type != SCALAR_VALUE)
6155                 return false;
6156
6157         /* In the future, this can be ported to use BTF tagging */
6158         param_name = btf_name_by_offset(btf, arg->name_off);
6159         if (str_is_empty(param_name))
6160                 return false;
6161         len = strlen(param_name);
6162         if (len < sfx_len)
6163                 return false;
6164         param_name += len - sfx_len;
6165         if (strncmp(param_name, "__sz", sfx_len))
6166                 return false;
6167
6168         return true;
6169 }
6170
6171 static int btf_check_func_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
6172                                     const struct btf *btf, u32 func_id,
6173                                     struct bpf_reg_state *regs,
6174                                     bool ptr_to_mem_ok)
6175 {
6176         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(env->prog);
6177         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6178         u32 i, nargs, ref_id, ref_obj_id = 0;
6179         bool is_kfunc = btf_is_kernel(btf);
6180         bool rel = false, kptr_get = false;
6181         const char *func_name, *ref_tname;
6182         const struct btf_type *t, *ref_t;
6183         const struct btf_param *args;
6184         int ref_regno = 0, ret;
6185
6186         t = btf_type_by_id(btf, func_id);
6187         if (!t || !btf_type_is_func(t)) {
6188                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6189                  * struct bpf_func_info or in add_kfunc_call().
6190                  */
6191                 bpf_log(log, "BTF of func_id %u doesn't point to KIND_FUNC\n",
6192                         func_id);
6193                 return -EFAULT;
6194         }
6195         func_name = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6196
6197         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6198         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6199                 bpf_log(log, "Invalid BTF of func %s\n", func_name);
6200                 return -EFAULT;
6201         }
6202         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6203         nargs = btf_type_vlen(t);
6204         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
6205                 bpf_log(log, "Function %s has %d > %d args\n", func_name, nargs,
6206                         MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
6207                 return -EINVAL;
6208         }
6209
6210         if (is_kfunc) {
6211                 /* Only kfunc can be release func */
6212                 rel = btf_kfunc_id_set_contains(btf, resolve_prog_type(env->prog),
6213                                                 BTF_KFUNC_TYPE_RELEASE, func_id);
6214                 kptr_get = btf_kfunc_id_set_contains(btf, resolve_prog_type(env->prog),
6215                                                      BTF_KFUNC_TYPE_KPTR_ACQUIRE, func_id);
6216         }
6217
6218         /* check that BTF function arguments match actual types that the
6219          * verifier sees.
6220          */
6221         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6222                 enum bpf_arg_type arg_type = ARG_DONTCARE;
6223                 u32 regno = i + 1;
6224                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[regno];
6225
6226                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
6227                 if (btf_type_is_scalar(t)) {
6228                         if (reg->type == SCALAR_VALUE)
6229                                 continue;
6230                         bpf_log(log, "R%d is not a scalar\n", regno);
6231                         return -EINVAL;
6232                 }
6233
6234                 if (!btf_type_is_ptr(t)) {
6235                         bpf_log(log, "Unrecognized arg#%d type %s\n",
6236                                 i, btf_type_str(t));
6237                         return -EINVAL;
6238                 }
6239
6240                 ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &ref_id);
6241                 ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
6242
6243                 if (rel && reg->ref_obj_id)
6244                         arg_type |= OBJ_RELEASE;
6245                 ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type);
6246                 if (ret < 0)
6247                         return ret;
6248
6249                 /* kptr_get is only true for kfunc */
6250                 if (i == 0 && kptr_get) {
6251                         struct bpf_map_value_off_desc *off_desc;
6252
6253                         if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE) {
6254                                 bpf_log(log, "arg#0 expected pointer to map value\n");
6255                                 return -EINVAL;
6256                         }
6257
6258                         /* check_func_arg_reg_off allows var_off for
6259                          * PTR_TO_MAP_VALUE, but we need fixed offset to find
6260                          * off_desc.
6261                          */
6262                         if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
6263                                 bpf_log(log, "arg#0 must have constant offset\n");
6264                                 return -EINVAL;
6265                         }
6266
6267                         off_desc = bpf_map_kptr_off_contains(reg->map_ptr, reg->off + reg->var_off.value);
6268                         if (!off_desc || off_desc->type != BPF_KPTR_REF) {
6269                                 bpf_log(log, "arg#0 no referenced kptr at map value offset=%llu\n",
6270                                         reg->off + reg->var_off.value);
6271                                 return -EINVAL;
6272                         }
6273
6274                         if (!btf_type_is_ptr(ref_t)) {
6275                                 bpf_log(log, "arg#0 BTF type must be a double pointer\n");
6276                                 return -EINVAL;
6277                         }
6278
6279                         ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, ref_t->type, &ref_id);
6280                         ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
6281
6282                         if (!btf_type_is_struct(ref_t)) {
6283                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d pointer type %s %s is not supported\n",
6284                                         func_name, i, btf_type_str(ref_t), ref_tname);
6285                                 return -EINVAL;
6286                         }
6287                         if (!btf_struct_ids_match(log, btf, ref_id, 0, off_desc->kptr.btf,
6288                                                   off_desc->kptr.btf_id, true)) {
6289                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d expected pointer to %s %s\n",
6290                                         func_name, i, btf_type_str(ref_t), ref_tname);
6291                                 return -EINVAL;
6292                         }
6293                         /* rest of the arguments can be anything, like normal kfunc */
6294                 } else if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6295                         /* If function expects ctx type in BTF check that caller
6296                          * is passing PTR_TO_CTX.
6297                          */
6298                         if (reg->type != PTR_TO_CTX) {
6299                                 bpf_log(log,
6300                                         "arg#%d expected pointer to ctx, but got %s\n",
6301                                         i, btf_type_str(t));
6302                                 return -EINVAL;
6303                         }
6304                 } else if (is_kfunc && (reg->type == PTR_TO_BTF_ID ||
6305                            (reg2btf_ids[base_type(reg->type)] && !type_flag(reg->type)))) {
6306                         const struct btf_type *reg_ref_t;
6307                         const struct btf *reg_btf;
6308                         const char *reg_ref_tname;
6309                         u32 reg_ref_id;
6310
6311                         if (!btf_type_is_struct(ref_t)) {
6312                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d pointer type %s %s is not supported\n",
6313                                         func_name, i, btf_type_str(ref_t),
6314                                         ref_tname);
6315                                 return -EINVAL;
6316                         }
6317
6318                         if (reg->type == PTR_TO_BTF_ID) {
6319                                 reg_btf = reg->btf;
6320                                 reg_ref_id = reg->btf_id;
6321                                 /* Ensure only one argument is referenced PTR_TO_BTF_ID */
6322                                 if (reg->ref_obj_id) {
6323                                         if (ref_obj_id) {
6324                                                 bpf_log(log, "verifier internal error: more than one arg with ref_obj_id R%d %u %u\n",
6325                                                         regno, reg->ref_obj_id, ref_obj_id);
6326                                                 return -EFAULT;
6327                                         }
6328                                         ref_regno = regno;
6329                                         ref_obj_id = reg->ref_obj_id;
6330                                 }
6331                         } else {
6332                                 reg_btf = btf_vmlinux;
6333                                 reg_ref_id = *reg2btf_ids[base_type(reg->type)];
6334                         }
6335
6336                         reg_ref_t = btf_type_skip_modifiers(reg_btf, reg_ref_id,
6337                                                             &reg_ref_id);
6338                         reg_ref_tname = btf_name_by_offset(reg_btf,
6339                                                            reg_ref_t->name_off);
6340                         if (!btf_struct_ids_match(log, reg_btf, reg_ref_id,
6341                                                   reg->off, btf, ref_id, rel && reg->ref_obj_id)) {
6342                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d expected pointer to %s %s but R%d has a pointer to %s %s\n",
6343                                         func_name, i,
6344                                         btf_type_str(ref_t), ref_tname,
6345                                         regno, btf_type_str(reg_ref_t),
6346                                         reg_ref_tname);
6347                                 return -EINVAL;
6348                         }
6349                 } else if (ptr_to_mem_ok) {
6350                         const struct btf_type *resolve_ret;
6351                         u32 type_size;
6352
6353                         if (is_kfunc) {
6354                                 bool arg_mem_size = i + 1 < nargs && is_kfunc_arg_mem_size(btf, &args[i + 1], &regs[regno + 1]);
6355
6356                                 /* Permit pointer to mem, but only when argument
6357                                  * type is pointer to scalar, or struct composed
6358                                  * (recursively) of scalars.
6359                                  * When arg_mem_size is true, the pointer can be
6360                                  * void *.
6361                                  */
6362                                 if (!btf_type_is_scalar(ref_t) &&
6363                                     !__btf_type_is_scalar_struct(log, btf, ref_t, 0) &&
6364                                     (arg_mem_size ? !btf_type_is_void(ref_t) : 1)) {
6365                                         bpf_log(log,
6366                                                 "arg#%d pointer type %s %s must point to %sscalar, or struct with scalar\n",
6367                                                 i, btf_type_str(ref_t), ref_tname, arg_mem_size ? "void, " : "");
6368                                         return -EINVAL;
6369                                 }
6370
6371                                 /* Check for mem, len pair */
6372                                 if (arg_mem_size) {
6373                                         if (check_kfunc_mem_size_reg(env, &regs[regno + 1], regno + 1)) {
6374                                                 bpf_log(log, "arg#%d arg#%d memory, len pair leads to invalid memory access\n",
6375                                                         i, i + 1);
6376                                                 return -EINVAL;
6377                                         }
6378                                         i++;
6379                                         continue;
6380                                 }
6381                         }
6382
6383                         resolve_ret = btf_resolve_size(btf, ref_t, &type_size);
6384                         if (IS_ERR(resolve_ret)) {
6385                                 bpf_log(log,
6386                                         "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6387                                         i, btf_type_str(ref_t), ref_tname,
6388                                         PTR_ERR(resolve_ret));
6389                                 return -EINVAL;
6390                         }
6391
6392                         if (check_mem_reg(env, reg, regno, type_size))
6393                                 return -EINVAL;
6394                 } else {
6395                         bpf_log(log, "reg type unsupported for arg#%d %sfunction %s#%d\n", i,
6396                                 is_kfunc ? "kernel " : "", func_name, func_id);
6397                         return -EINVAL;
6398                 }
6399         }
6400
6401         /* Either both are set, or neither */
6402         WARN_ON_ONCE((ref_obj_id && !ref_regno) || (!ref_obj_id && ref_regno));
6403         /* We already made sure ref_obj_id is set only for one argument. We do
6404          * allow (!rel && ref_obj_id), so that passing such referenced
6405          * PTR_TO_BTF_ID to other kfuncs works. Note that rel is only true when
6406          * is_kfunc is true.
6407          */
6408         if (rel && !ref_obj_id) {
6409                 bpf_log(log, "release kernel function %s expects refcounted PTR_TO_BTF_ID\n",
6410                         func_name);
6411                 return -EINVAL;
6412         }
6413         /* returns argument register number > 0 in case of reference release kfunc */
6414         return rel ? ref_regno : 0;
6415 }
6416
6417 /* Compare BTF of a function with given bpf_reg_state.
6418  * Returns:
6419  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6420  * EINVAL - there is a type mismatch or BTF is not available.
6421  * 0 - BTF matches with what bpf_reg_state expects.
6422  * Only PTR_TO_CTX and SCALAR_VALUE states are recognized.
6423  */
6424 int btf_check_subprog_arg_match(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6425                                 struct bpf_reg_state *regs)
6426 {
6427         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6428         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6429         bool is_global;
6430         u32 btf_id;
6431         int err;
6432
6433         if (!prog->aux->func_info)
6434                 return -EINVAL;
6435
6436         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6437         if (!btf_id)
6438                 return -EFAULT;
6439
6440         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable)
6441                 return -EINVAL;
6442
6443         is_global = prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
6444         err = btf_check_func_arg_match(env, btf, btf_id, regs, is_global);
6445
6446         /* Compiler optimizations can remove arguments from static functions
6447          * or mismatched type can be passed into a global function.
6448          * In such cases mark the function as unreliable from BTF point of view.
6449          */
6450         if (err)
6451                 prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable = true;
6452         return err;
6453 }
6454
6455 int btf_check_kfunc_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
6456                               const struct btf *btf, u32 func_id,
6457                               struct bpf_reg_state *regs)
6458 {
6459         return btf_check_func_arg_match(env, btf, func_id, regs, true);
6460 }
6461
6462 /* Convert BTF of a function into bpf_reg_state if possible
6463  * Returns:
6464  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6465  * EINVAL - cannot convert BTF.
6466  * 0 - Successfully converted BTF into bpf_reg_state
6467  * (either PTR_TO_CTX or SCALAR_VALUE).
6468  */
6469 int btf_prepare_func_args(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6470                           struct bpf_reg_state *regs)
6471 {
6472         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6473         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6474         enum bpf_prog_type prog_type = prog->type;
6475         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6476         const struct btf_param *args;
6477         const struct btf_type *t, *ref_t;
6478         u32 i, nargs, btf_id;
6479         const char *tname;
6480
6481         if (!prog->aux->func_info ||
6482             prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6483                 bpf_log(log, "Verifier bug\n");
6484                 return -EFAULT;
6485         }
6486
6487         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6488         if (!btf_id) {
6489                 bpf_log(log, "Global functions need valid BTF\n");
6490                 return -EFAULT;
6491         }
6492
6493         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6494         if (!t || !btf_type_is_func(t)) {
6495                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6496                  * struct bpf_func_info
6497                  */
6498                 bpf_log(log, "BTF of func#%d doesn't point to KIND_FUNC\n",
6499                         subprog);
6500                 return -EFAULT;
6501         }
6502         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6503
6504         if (log->level & BPF_LOG_LEVEL)
6505                 bpf_log(log, "Validating %s() func#%d...\n",
6506                         tname, subprog);
6507
6508         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable) {
6509                 bpf_log(log, "Verifier bug in function %s()\n", tname);
6510                 return -EFAULT;
6511         }
6512         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6513                 prog_type = prog->aux->dst_prog->type;
6514
6515         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6516         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6517                 bpf_log(log, "Invalid type of function %s()\n", tname);
6518                 return -EFAULT;
6519         }
6520         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6521         nargs = btf_type_vlen(t);
6522         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
6523                 bpf_log(log, "Global function %s() with %d > %d args. Buggy compiler.\n",
6524                         tname, nargs, MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
6525                 return -EINVAL;
6526         }
6527         /* check that function returns int */
6528         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6529         while (btf_type_is_modifier(t))
6530                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6531         if (!btf_type_is_int(t) && !btf_is_any_enum(t)) {
6532                 bpf_log(log,
6533                         "Global function %s() doesn't return scalar. Only those are supported.\n",
6534                         tname);
6535                 return -EINVAL;
6536         }
6537         /* Convert BTF function arguments into verifier types.
6538          * Only PTR_TO_CTX and SCALAR are supported atm.
6539          */
6540         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6541                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[i + 1];
6542
6543                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
6544                 while (btf_type_is_modifier(t))
6545                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6546                 if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t)) {
6547                         reg->type = SCALAR_VALUE;
6548                         continue;
6549                 }
6550                 if (btf_type_is_ptr(t)) {
6551                         if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6552                                 reg->type = PTR_TO_CTX;
6553                                 continue;
6554                         }
6555
6556                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6557
6558                         ref_t = btf_resolve_size(btf, t, &reg->mem_size);
6559                         if (IS_ERR(ref_t)) {
6560                                 bpf_log(log,
6561                                     "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6562                                     i, btf_type_str(t), btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
6563                                         PTR_ERR(ref_t));
6564                                 return -EINVAL;
6565                         }
6566
6567                         reg->type = PTR_TO_MEM | PTR_MAYBE_NULL;
6568                         reg->id = ++env->id_gen;
6569
6570                         continue;
6571                 }
6572                 bpf_log(log, "Arg#%d type %s in %s() is not supported yet.\n",
6573                         i, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)], tname);
6574                 return -EINVAL;
6575         }
6576         return 0;
6577 }
6578
6579 static void btf_type_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6580                           struct btf_show *show)
6581 {
6582         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, type_id);
6583
6584         show->btf = btf;
6585         memset(&show->state, 0, sizeof(show->state));
6586         memset(&show->obj, 0, sizeof(show->obj));
6587
6588         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, obj, 0, show);
6589 }
6590
6591 static void btf_seq_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6592                          va_list args)
6593 {
6594         seq_vprintf((struct seq_file *)show->target, fmt, args);
6595 }
6596
6597 int btf_type_seq_show_flags(const struct btf *btf, u32 type_id,
6598                             void *obj, struct seq_file *m, u64 flags)
6599 {
6600         struct btf_show sseq;
6601
6602         sseq.target = m;
6603         sseq.showfn = btf_seq_show;
6604         sseq.flags = flags;
6605
6606         btf_type_show(btf, type_id, obj, &sseq);
6607
6608         return sseq.state.status;
6609 }
6610
6611 void btf_type_seq_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6612                        struct seq_file *m)
6613 {
6614         (void) btf_type_seq_show_flags(btf, type_id, obj, m,
6615                                        BTF_SHOW_NONAME | BTF_SHOW_COMPACT |
6616                                        BTF_SHOW_ZERO | BTF_SHOW_UNSAFE);
6617 }
6618
6619 struct btf_show_snprintf {
6620         struct btf_show show;
6621         int len_left;           /* space left in string */
6622         int len;                /* length we would have written */
6623 };
6624
6625 static void btf_snprintf_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6626                               va_list args)
6627 {
6628         struct btf_show_snprintf *ssnprintf = (struct btf_show_snprintf *)show;
6629         int len;
6630
6631         len = vsnprintf(show->target, ssnprintf->len_left, fmt, args);
6632
6633         if (len < 0) {
6634                 ssnprintf->len_left = 0;
6635                 ssnprintf->len = len;
6636         } else if (len > ssnprintf->len_left) {
6637                 /* no space, drive on to get length we would have written */
6638                 ssnprintf->len_left = 0;
6639                 ssnprintf->len += len;
6640         } else {
6641                 ssnprintf->len_left -= len;
6642                 ssnprintf->len += len;
6643                 show->target += len;
6644         }
6645 }
6646
6647 int btf_type_snprintf_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6648                            char *buf, int len, u64 flags)
6649 {
6650         struct btf_show_snprintf ssnprintf;
6651
6652         ssnprintf.show.target = buf;
6653         ssnprintf.show.flags = flags;
6654         ssnprintf.show.showfn = btf_snprintf_show;
6655         ssnprintf.len_left = len;
6656         ssnprintf.len = 0;
6657
6658         btf_type_show(btf, type_id, obj, (struct btf_show *)&ssnprintf);
6659
6660         /* If we encountered an error, return it. */
6661         if (ssnprintf.show.state.status)
6662                 return ssnprintf.show.state.status;
6663
6664         /* Otherwise return length we would have written */
6665         return ssnprintf.len;
6666 }
6667
6668 #ifdef CONFIG_PROC_FS
6669 static void bpf_btf_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *filp)
6670 {
6671         const struct btf *btf = filp->private_data;
6672
6673         seq_printf(m, "btf_id:\t%u\n", btf->id);
6674 }
6675 #endif
6676
6677 static int btf_release(struct inode *inode, struct file *filp)
6678 {
6679         btf_put(filp->private_data);
6680         return 0;
6681 }
6682
6683 const struct file_operations btf_fops = {
6684 #ifdef CONFIG_PROC_FS
6685         .show_fdinfo    = bpf_btf_show_fdinfo,
6686 #endif
6687         .release        = btf_release,
6688 };
6689
6690 static int __btf_new_fd(struct btf *btf)
6691 {
6692         return anon_inode_getfd("btf", &btf_fops, btf, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
6693 }
6694
6695 int btf_new_fd(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr)
6696 {
6697         struct btf *btf;
6698         int ret;
6699
6700         btf = btf_parse(make_bpfptr(attr->btf, uattr.is_kernel),
6701                         attr->btf_size, attr->btf_log_level,
6702                         u64_to_user_ptr(attr->btf_log_buf),
6703                         attr->btf_log_size);
6704         if (IS_ERR(btf))
6705                 return PTR_ERR(btf);
6706
6707         ret = btf_alloc_id(btf);
6708         if (ret) {
6709                 btf_free(btf);
6710                 return ret;
6711         }
6712
6713         /*
6714          * The BTF ID is published to the userspace.
6715          * All BTF free must go through call_rcu() from
6716          * now on (i.e. free by calling btf_put()).
6717          */
6718
6719         ret = __btf_new_fd(btf);
6720         if (ret < 0)
6721                 btf_put(btf);
6722
6723         return ret;
6724 }
6725
6726 struct btf *btf_get_by_fd(int fd)
6727 {
6728         struct btf *btf;
6729         struct fd f;
6730
6731         f = fdget(fd);
6732
6733         if (!f.file)
6734                 return ERR_PTR(-EBADF);
6735
6736         if (f.file->f_op != &btf_fops) {
6737                 fdput(f);
6738                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6739         }
6740
6741         btf = f.file->private_data;
6742         refcount_inc(&btf->refcnt);
6743         fdput(f);
6744
6745         return btf;
6746 }
6747
6748 int btf_get_info_by_fd(const struct btf *btf,
6749                        const union bpf_attr *attr,
6750                        union bpf_attr __user *uattr)
6751 {
6752         struct bpf_btf_info __user *uinfo;
6753         struct bpf_btf_info info;
6754         u32 info_copy, btf_copy;
6755         void __user *ubtf;
6756         char __user *uname;
6757         u32 uinfo_len, uname_len, name_len;
6758         int ret = 0;
6759
6760         uinfo = u64_to_user_ptr(attr->info.info);
6761         uinfo_len = attr->info.info_len;
6762
6763         info_copy = min_t(u32, uinfo_len, sizeof(info));
6764         memset(&info, 0, sizeof(info));
6765         if (copy_from_user(&info, uinfo, info_copy))
6766                 return -EFAULT;
6767
6768         info.id = btf->id;
6769         ubtf = u64_to_user_ptr(info.btf);
6770         btf_copy = min_t(u32, btf->data_size, info.btf_size);
6771         if (copy_to_user(ubtf, btf->data, btf_copy))
6772                 return -EFAULT;
6773         info.btf_size = btf->data_size;
6774
6775         info.kernel_btf = btf->kernel_btf;
6776
6777         uname = u64_to_user_ptr(info.name);
6778         uname_len = info.name_len;
6779         if (!uname ^ !uname_len)
6780                 return -EINVAL;
6781
6782         name_len = strlen(btf->name);
6783         info.name_len = name_len;
6784
6785         if (uname) {
6786                 if (uname_len >= name_len + 1) {
6787                         if (copy_to_user(uname, btf->name, name_len + 1))
6788                                 return -EFAULT;
6789                 } else {
6790                         char zero = '\0';
6791
6792                         if (copy_to_user(uname, btf->name, uname_len - 1))
6793                                 return -EFAULT;
6794                         if (put_user(zero, uname + uname_len - 1))
6795                                 return -EFAULT;
6796                         /* let user-space know about too short buffer */
6797                         ret = -ENOSPC;
6798                 }
6799         }
6800
6801         if (copy_to_user(uinfo, &info, info_copy) ||
6802             put_user(info_copy, &uattr->info.info_len))
6803                 return -EFAULT;
6804
6805         return ret;
6806 }
6807
6808 int btf_get_fd_by_id(u32 id)
6809 {
6810         struct btf *btf;
6811         int fd;
6812
6813         rcu_read_lock();
6814         btf = idr_find(&btf_idr, id);
6815         if (!btf || !refcount_inc_not_zero(&btf->refcnt))
6816                 btf = ERR_PTR(-ENOENT);
6817         rcu_read_unlock();
6818
6819         if (IS_ERR(btf))
6820                 return PTR_ERR(btf);
6821
6822         fd = __btf_new_fd(btf);
6823         if (fd < 0)
6824                 btf_put(btf);
6825
6826         return fd;
6827 }
6828
6829 u32 btf_obj_id(const struct btf *btf)
6830 {
6831         return btf->id;
6832 }
6833
6834 bool btf_is_kernel(const struct btf *btf)
6835 {
6836         return btf->kernel_btf;
6837 }
6838
6839 bool btf_is_module(const struct btf *btf)
6840 {
6841         return btf->kernel_btf && strcmp(btf->name, "vmlinux") != 0;
6842 }
6843
6844 static int btf_id_cmp_func(const void *a, const void *b)
6845 {
6846         const int *pa = a, *pb = b;
6847
6848         return *pa - *pb;
6849 }
6850
6851 bool btf_id_set_contains(const struct btf_id_set *set, u32 id)
6852 {
6853         return bsearch(&id, set->ids, set->cnt, sizeof(u32), btf_id_cmp_func) != NULL;
6854 }
6855
6856 enum {
6857         BTF_MODULE_F_LIVE = (1 << 0),
6858 };
6859
6860 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
6861 struct btf_module {
6862         struct list_head list;
6863         struct module *module;
6864         struct btf *btf;
6865         struct bin_attribute *sysfs_attr;
6866         int flags;
6867 };
6868
6869 static LIST_HEAD(btf_modules);
6870 static DEFINE_MUTEX(btf_module_mutex);
6871
6872 static ssize_t
6873 btf_module_read(struct file *file, struct kobject *kobj,
6874                 struct bin_attribute *bin_attr,
6875                 char *buf, loff_t off, size_t len)
6876 {
6877         const struct btf *btf = bin_attr->private;
6878
6879         memcpy(buf, btf->data + off, len);
6880         return len;
6881 }
6882
6883 static void purge_cand_cache(struct btf *btf);
6884
6885 static int btf_module_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long op,
6886                              void *module)
6887 {
6888         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
6889         struct module *mod = module;
6890         struct btf *btf;
6891         int err = 0;
6892
6893         if (mod->btf_data_size == 0 ||
6894             (op != MODULE_STATE_COMING && op != MODULE_STATE_LIVE &&
6895              op != MODULE_STATE_GOING))
6896                 goto out;
6897
6898         switch (op) {
6899         case MODULE_STATE_COMING:
6900                 btf_mod = kzalloc(sizeof(*btf_mod), GFP_KERNEL);
6901                 if (!btf_mod) {
6902                         err = -ENOMEM;
6903                         goto out;
6904                 }
6905                 btf = btf_parse_module(mod->name, mod->btf_data, mod->btf_data_size);
6906                 if (IS_ERR(btf)) {
6907                         pr_warn("failed to validate module [%s] BTF: %ld\n",
6908                                 mod->name, PTR_ERR(btf));
6909                         kfree(btf_mod);
6910                         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
6911                                 err = PTR_ERR(btf);
6912                         goto out;
6913                 }
6914                 err = btf_alloc_id(btf);
6915                 if (err) {
6916                         btf_free(btf);
6917                         kfree(btf_mod);
6918                         goto out;
6919                 }
6920
6921                 purge_cand_cache(NULL);
6922                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
6923                 btf_mod->module = module;
6924                 btf_mod->btf = btf;
6925                 list_add(&btf_mod->list, &btf_modules);
6926                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
6927
6928                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SYSFS)) {
6929                         struct bin_attribute *attr;
6930
6931                         attr = kzalloc(sizeof(*attr), GFP_KERNEL);
6932                         if (!attr)
6933                                 goto out;
6934
6935                         sysfs_bin_attr_init(attr);
6936                         attr->attr.name = btf->name;
6937                         attr->attr.mode = 0444;
6938                         attr->size = btf->data_size;
6939                         attr->private = btf;
6940                         attr->read = btf_module_read;
6941
6942                         err = sysfs_create_bin_file(btf_kobj, attr);
6943                         if (err) {
6944                                 pr_warn("failed to register module [%s] BTF in sysfs: %d\n",
6945                                         mod->name, err);
6946                                 kfree(attr);
6947                                 err = 0;
6948                                 goto out;
6949                         }
6950
6951                         btf_mod->sysfs_attr = attr;
6952                 }
6953
6954                 break;
6955         case MODULE_STATE_LIVE:
6956                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
6957                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
6958                         if (btf_mod->module != module)
6959                                 continue;
6960
6961                         btf_mod->flags |= BTF_MODULE_F_LIVE;
6962                         break;
6963                 }
6964                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
6965                 break;
6966         case MODULE_STATE_GOING:
6967                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
6968                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
6969                         if (btf_mod->module != module)
6970                                 continue;
6971
6972                         list_del(&btf_mod->list);
6973                         if (btf_mod->sysfs_attr)
6974                                 sysfs_remove_bin_file(btf_kobj, btf_mod->sysfs_attr);
6975                         purge_cand_cache(btf_mod->btf);
6976                         btf_put(btf_mod->btf);
6977                         kfree(btf_mod->sysfs_attr);
6978                         kfree(btf_mod);
6979                         break;
6980                 }
6981                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
6982                 break;
6983         }
6984 out:
6985         return notifier_from_errno(err);
6986 }
6987
6988 static struct notifier_block btf_module_nb = {
6989         .notifier_call = btf_module_notify,
6990 };
6991
6992 static int __init btf_module_init(void)
6993 {
6994         register_module_notifier(&btf_module_nb);
6995         return 0;
6996 }
6997
6998 fs_initcall(btf_module_init);
6999 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
7000
7001 struct module *btf_try_get_module(const struct btf *btf)
7002 {
7003         struct module *res = NULL;
7004 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7005         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7006
7007         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7008         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7009                 if (btf_mod->btf != btf)
7010                         continue;
7011
7012                 /* We must only consider module whose __init routine has
7013                  * finished, hence we must check for BTF_MODULE_F_LIVE flag,
7014                  * which is set from the notifier callback for
7015                  * MODULE_STATE_LIVE.
7016                  */
7017                 if ((btf_mod->flags & BTF_MODULE_F_LIVE) && try_module_get(btf_mod->module))
7018                         res = btf_mod->module;
7019
7020                 break;
7021         }
7022         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7023 #endif
7024
7025         return res;
7026 }
7027
7028 /* Returns struct btf corresponding to the struct module.
7029  * This function can return NULL or ERR_PTR.
7030  */
7031 static struct btf *btf_get_module_btf(const struct module *module)
7032 {
7033 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7034         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7035 #endif
7036         struct btf *btf = NULL;
7037
7038         if (!module) {
7039                 btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7040                 if (!IS_ERR_OR_NULL(btf))
7041                         btf_get(btf);
7042                 return btf;
7043         }
7044
7045 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7046         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7047         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7048                 if (btf_mod->module != module)
7049                         continue;
7050
7051                 btf_get(btf_mod->btf);
7052                 btf = btf_mod->btf;
7053                 break;
7054         }
7055         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7056 #endif
7057
7058         return btf;
7059 }
7060
7061 BPF_CALL_4(bpf_btf_find_by_name_kind, char *, name, int, name_sz, u32, kind, int, flags)
7062 {
7063         struct btf *btf = NULL;
7064         int btf_obj_fd = 0;
7065         long ret;
7066
7067         if (flags)
7068                 return -EINVAL;
7069
7070         if (name_sz <= 1 || name[name_sz - 1])
7071                 return -EINVAL;
7072
7073         ret = bpf_find_btf_id(name, kind, &btf);
7074         if (ret > 0 && btf_is_module(btf)) {
7075                 btf_obj_fd = __btf_new_fd(btf);
7076                 if (btf_obj_fd < 0) {
7077                         btf_put(btf);
7078                         return btf_obj_fd;
7079                 }
7080                 return ret | (((u64)btf_obj_fd) << 32);
7081         }
7082         if (ret > 0)
7083                 btf_put(btf);
7084         return ret;
7085 }
7086
7087 const struct bpf_func_proto bpf_btf_find_by_name_kind_proto = {
7088         .func           = bpf_btf_find_by_name_kind,
7089         .gpl_only       = false,
7090         .ret_type       = RET_INTEGER,
7091         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY,
7092         .arg2_type      = ARG_CONST_SIZE,
7093         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
7094         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
7095 };
7096
7097 BTF_ID_LIST_GLOBAL(btf_tracing_ids, MAX_BTF_TRACING_TYPE)
7098 #define BTF_TRACING_TYPE(name, type) BTF_ID(struct, type)
7099 BTF_TRACING_TYPE_xxx
7100 #undef BTF_TRACING_TYPE
7101
7102 /* Kernel Function (kfunc) BTF ID set registration API */
7103
7104 static int __btf_populate_kfunc_set(struct btf *btf, enum btf_kfunc_hook hook,
7105                                     enum btf_kfunc_type type,
7106                                     struct btf_id_set *add_set, bool vmlinux_set)
7107 {
7108         struct btf_kfunc_set_tab *tab;
7109         struct btf_id_set *set;
7110         u32 set_cnt;
7111         int ret;
7112
7113         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX || type >= BTF_KFUNC_TYPE_MAX) {
7114                 ret = -EINVAL;
7115                 goto end;
7116         }
7117
7118         if (!add_set->cnt)
7119                 return 0;
7120
7121         tab = btf->kfunc_set_tab;
7122         if (!tab) {
7123                 tab = kzalloc(sizeof(*tab), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7124                 if (!tab)
7125                         return -ENOMEM;
7126                 btf->kfunc_set_tab = tab;
7127         }
7128
7129         set = tab->sets[hook][type];
7130         /* Warn when register_btf_kfunc_id_set is called twice for the same hook
7131          * for module sets.
7132          */
7133         if (WARN_ON_ONCE(set && !vmlinux_set)) {
7134                 ret = -EINVAL;
7135                 goto end;
7136         }
7137
7138         /* We don't need to allocate, concatenate, and sort module sets, because
7139          * only one is allowed per hook. Hence, we can directly assign the
7140          * pointer and return.
7141          */
7142         if (!vmlinux_set) {
7143                 tab->sets[hook][type] = add_set;
7144                 return 0;
7145         }
7146
7147         /* In case of vmlinux sets, there may be more than one set being
7148          * registered per hook. To create a unified set, we allocate a new set
7149          * and concatenate all individual sets being registered. While each set
7150          * is individually sorted, they may become unsorted when concatenated,
7151          * hence re-sorting the final set again is required to make binary
7152          * searching the set using btf_id_set_contains function work.
7153          */
7154         set_cnt = set ? set->cnt : 0;
7155
7156         if (set_cnt > U32_MAX - add_set->cnt) {
7157                 ret = -EOVERFLOW;
7158                 goto end;
7159         }
7160
7161         if (set_cnt + add_set->cnt > BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT) {
7162                 ret = -E2BIG;
7163                 goto end;
7164         }
7165
7166         /* Grow set */
7167         set = krealloc(tab->sets[hook][type],
7168                        offsetof(struct btf_id_set, ids[set_cnt + add_set->cnt]),
7169                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7170         if (!set) {
7171                 ret = -ENOMEM;
7172                 goto end;
7173         }
7174
7175         /* For newly allocated set, initialize set->cnt to 0 */
7176         if (!tab->sets[hook][type])
7177                 set->cnt = 0;
7178         tab->sets[hook][type] = set;
7179
7180         /* Concatenate the two sets */
7181         memcpy(set->ids + set->cnt, add_set->ids, add_set->cnt * sizeof(set->ids[0]));
7182         set->cnt += add_set->cnt;
7183
7184         sort(set->ids, set->cnt, sizeof(set->ids[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7185
7186         return 0;
7187 end:
7188         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
7189         return ret;
7190 }
7191
7192 static int btf_populate_kfunc_set(struct btf *btf, enum btf_kfunc_hook hook,
7193                                   const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7194 {
7195         bool vmlinux_set = !btf_is_module(btf);
7196         int type, ret = 0;
7197
7198         for (type = 0; type < ARRAY_SIZE(kset->sets); type++) {
7199                 if (!kset->sets[type])
7200                         continue;
7201
7202                 ret = __btf_populate_kfunc_set(btf, hook, type, kset->sets[type], vmlinux_set);
7203                 if (ret)
7204                         break;
7205         }
7206         return ret;
7207 }
7208
7209 static bool __btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7210                                         enum btf_kfunc_hook hook,
7211                                         enum btf_kfunc_type type,
7212                                         u32 kfunc_btf_id)
7213 {
7214         struct btf_id_set *set;
7215
7216         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX || type >= BTF_KFUNC_TYPE_MAX)
7217                 return false;
7218         if (!btf->kfunc_set_tab)
7219                 return false;
7220         set = btf->kfunc_set_tab->sets[hook][type];
7221         if (!set)
7222                 return false;
7223         return btf_id_set_contains(set, kfunc_btf_id);
7224 }
7225
7226 static int bpf_prog_type_to_kfunc_hook(enum bpf_prog_type prog_type)
7227 {
7228         switch (prog_type) {
7229         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
7230                 return BTF_KFUNC_HOOK_XDP;
7231         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
7232                 return BTF_KFUNC_HOOK_TC;
7233         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
7234                 return BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS;
7235         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
7236                 return BTF_KFUNC_HOOK_TRACING;
7237         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
7238                 return BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL;
7239         default:
7240                 return BTF_KFUNC_HOOK_MAX;
7241         }
7242 }
7243
7244 /* Caution:
7245  * Reference to the module (obtained using btf_try_get_module) corresponding to
7246  * the struct btf *MUST* be held when calling this function from verifier
7247  * context. This is usually true as we stash references in prog's kfunc_btf_tab;
7248  * keeping the reference for the duration of the call provides the necessary
7249  * protection for looking up a well-formed btf->kfunc_set_tab.
7250  */
7251 bool btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7252                                enum bpf_prog_type prog_type,
7253                                enum btf_kfunc_type type, u32 kfunc_btf_id)
7254 {
7255         enum btf_kfunc_hook hook;
7256
7257         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7258         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, hook, type, kfunc_btf_id);
7259 }
7260
7261 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7262 int register_btf_kfunc_id_set(enum bpf_prog_type prog_type,
7263                               const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7264 {
7265         enum btf_kfunc_hook hook;
7266         struct btf *btf;
7267         int ret;
7268
7269         btf = btf_get_module_btf(kset->owner);
7270         if (!btf) {
7271                 if (!kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7272                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register kfuncs\n");
7273                         return -ENOENT;
7274                 }
7275                 if (kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
7276                         pr_err("missing module BTF, cannot register kfuncs\n");
7277                         return -ENOENT;
7278                 }
7279                 return 0;
7280         }
7281         if (IS_ERR(btf))
7282                 return PTR_ERR(btf);
7283
7284         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7285         ret = btf_populate_kfunc_set(btf, hook, kset);
7286         btf_put(btf);
7287         return ret;
7288 }
7289 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_kfunc_id_set);
7290
7291 s32 btf_find_dtor_kfunc(struct btf *btf, u32 btf_id)
7292 {
7293         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7294         struct btf_id_dtor_kfunc *dtor;
7295
7296         if (!tab)
7297                 return -ENOENT;
7298         /* Even though the size of tab->dtors[0] is > sizeof(u32), we only need
7299          * to compare the first u32 with btf_id, so we can reuse btf_id_cmp_func.
7300          */
7301         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc, btf_id) != 0);
7302         dtor = bsearch(&btf_id, tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func);
7303         if (!dtor)
7304                 return -ENOENT;
7305         return dtor->kfunc_btf_id;
7306 }
7307
7308 static int btf_check_dtor_kfuncs(struct btf *btf, const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 cnt)
7309 {
7310         const struct btf_type *dtor_func, *dtor_func_proto, *t;
7311         const struct btf_param *args;
7312         s32 dtor_btf_id;
7313         u32 nr_args, i;
7314
7315         for (i = 0; i < cnt; i++) {
7316                 dtor_btf_id = dtors[i].kfunc_btf_id;
7317
7318                 dtor_func = btf_type_by_id(btf, dtor_btf_id);
7319                 if (!dtor_func || !btf_type_is_func(dtor_func))
7320                         return -EINVAL;
7321
7322                 dtor_func_proto = btf_type_by_id(btf, dtor_func->type);
7323                 if (!dtor_func_proto || !btf_type_is_func_proto(dtor_func_proto))
7324                         return -EINVAL;
7325
7326                 /* Make sure the prototype of the destructor kfunc is 'void func(type *)' */
7327                 t = btf_type_by_id(btf, dtor_func_proto->type);
7328                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
7329                         return -EINVAL;
7330
7331                 nr_args = btf_type_vlen(dtor_func_proto);
7332                 if (nr_args != 1)
7333                         return -EINVAL;
7334                 args = btf_params(dtor_func_proto);
7335                 t = btf_type_by_id(btf, args[0].type);
7336                 /* Allow any pointer type, as width on targets Linux supports
7337                  * will be same for all pointer types (i.e. sizeof(void *))
7338                  */
7339                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7340                         return -EINVAL;
7341         }
7342         return 0;
7343 }
7344
7345 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7346 int register_btf_id_dtor_kfuncs(const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 add_cnt,
7347                                 struct module *owner)
7348 {
7349         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab;
7350         struct btf *btf;
7351         u32 tab_cnt;
7352         int ret;
7353
7354         btf = btf_get_module_btf(owner);
7355         if (!btf) {
7356                 if (!owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7357                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7358                         return -ENOENT;
7359                 }
7360                 if (owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
7361                         pr_err("missing module BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7362                         return -ENOENT;
7363                 }
7364                 return 0;
7365         }
7366         if (IS_ERR(btf))
7367                 return PTR_ERR(btf);
7368
7369         if (add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7370                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7371                 ret = -E2BIG;
7372                 goto end;
7373         }
7374
7375         /* Ensure that the prototype of dtor kfuncs being registered is sane */
7376         ret = btf_check_dtor_kfuncs(btf, dtors, add_cnt);
7377         if (ret < 0)
7378                 goto end;
7379
7380         tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7381         /* Only one call allowed for modules */
7382         if (WARN_ON_ONCE(tab && btf_is_module(btf))) {
7383                 ret = -EINVAL;
7384                 goto end;
7385         }
7386
7387         tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
7388         if (tab_cnt > U32_MAX - add_cnt) {
7389                 ret = -EOVERFLOW;
7390                 goto end;
7391         }
7392         if (tab_cnt + add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7393                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7394                 ret = -E2BIG;
7395                 goto end;
7396         }
7397
7398         tab = krealloc(btf->dtor_kfunc_tab,
7399                        offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc_tab, dtors[tab_cnt + add_cnt]),
7400                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7401         if (!tab) {
7402                 ret = -ENOMEM;
7403                 goto end;
7404         }
7405
7406         if (!btf->dtor_kfunc_tab)
7407                 tab->cnt = 0;
7408         btf->dtor_kfunc_tab = tab;
7409
7410         memcpy(tab->dtors + tab->cnt, dtors, add_cnt * sizeof(tab->dtors[0]));
7411         tab->cnt += add_cnt;
7412
7413         sort(tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7414
7415         return 0;
7416 end:
7417         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
7418         btf_put(btf);
7419         return ret;
7420 }
7421 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_id_dtor_kfuncs);
7422
7423 #define MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH 2
7424
7425 /* Check local and target types for compatibility. This check is used for
7426  * type-based CO-RE relocations and follow slightly different rules than
7427  * field-based relocations. This function assumes that root types were already
7428  * checked for name match. Beyond that initial root-level name check, names
7429  * are completely ignored. Compatibility rules are as follows:
7430  *   - any two STRUCTs/UNIONs/FWDs/ENUMs/INTs/ENUM64s are considered compatible, but
7431  *     kind should match for local and target types (i.e., STRUCT is not
7432  *     compatible with UNION);
7433  *   - for ENUMs/ENUM64s, the size is ignored;
7434  *   - for INT, size and signedness are ignored;
7435  *   - for ARRAY, dimensionality is ignored, element types are checked for
7436  *     compatibility recursively;
7437  *   - CONST/VOLATILE/RESTRICT modifiers are ignored;
7438  *   - TYPEDEFs/PTRs are compatible if types they pointing to are compatible;
7439  *   - FUNC_PROTOs are compatible if they have compatible signature: same
7440  *     number of input args and compatible return and argument types.
7441  * These rules are not set in stone and probably will be adjusted as we get
7442  * more experience with using BPF CO-RE relocations.
7443  */
7444 int bpf_core_types_are_compat(const struct btf *local_btf, __u32 local_id,
7445                               const struct btf *targ_btf, __u32 targ_id)
7446 {
7447         return __bpf_core_types_are_compat(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id,
7448                                            MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH);
7449 }
7450
7451 #define MAX_TYPES_MATCH_DEPTH 2
7452
7453 int bpf_core_types_match(const struct btf *local_btf, u32 local_id,
7454                          const struct btf *targ_btf, u32 targ_id)
7455 {
7456         return __bpf_core_types_match(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id, false,
7457                                       MAX_TYPES_MATCH_DEPTH);
7458 }
7459
7460 static bool bpf_core_is_flavor_sep(const char *s)
7461 {
7462         /* check X___Y name pattern, where X and Y are not underscores */
7463         return s[0] != '_' &&                                 /* X */
7464                s[1] == '_' && s[2] == '_' && s[3] == '_' &&   /* ___ */
7465                s[4] != '_';                                   /* Y */
7466 }
7467
7468 size_t bpf_core_essential_name_len(const char *name)
7469 {
7470         size_t n = strlen(name);
7471         int i;
7472
7473         for (i = n - 5; i >= 0; i--) {
7474                 if (bpf_core_is_flavor_sep(name + i))
7475                         return i + 1;
7476         }
7477         return n;
7478 }
7479
7480 struct bpf_cand_cache {
7481         const char *name;
7482         u32 name_len;
7483         u16 kind;
7484         u16 cnt;
7485         struct {
7486                 const struct btf *btf;
7487                 u32 id;
7488         } cands[];
7489 };
7490
7491 static void bpf_free_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
7492 {
7493         if (!cands->cnt)
7494                 /* empty candidate array was allocated on stack */
7495                 return;
7496         kfree(cands);
7497 }
7498
7499 static void bpf_free_cands_from_cache(struct bpf_cand_cache *cands)
7500 {
7501         kfree(cands->name);
7502         kfree(cands);
7503 }
7504
7505 #define VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE 31
7506 static struct bpf_cand_cache *vmlinux_cand_cache[VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE];
7507
7508 #define MODULE_CAND_CACHE_SIZE 31
7509 static struct bpf_cand_cache *module_cand_cache[MODULE_CAND_CACHE_SIZE];
7510
7511 static DEFINE_MUTEX(cand_cache_mutex);
7512
7513 static void __print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log,
7514                                struct bpf_cand_cache **cache,
7515                                int cache_size)
7516 {
7517         struct bpf_cand_cache *cc;
7518         int i, j;
7519
7520         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
7521                 cc = cache[i];
7522                 if (!cc)
7523                         continue;
7524                 bpf_log(log, "[%d]%s(", i, cc->name);
7525                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++) {
7526                         bpf_log(log, "%d", cc->cands[j].id);
7527                         if (j < cc->cnt - 1)
7528                                 bpf_log(log, " ");
7529                 }
7530                 bpf_log(log, "), ");
7531         }
7532 }
7533
7534 static void print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log)
7535 {
7536         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7537         bpf_log(log, "vmlinux_cand_cache:");
7538         __print_cand_cache(log, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7539         bpf_log(log, "\nmodule_cand_cache:");
7540         __print_cand_cache(log, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7541         bpf_log(log, "\n");
7542         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7543 }
7544
7545 static u32 hash_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
7546 {
7547         return jhash(cands->name, cands->name_len, 0);
7548 }
7549
7550 static struct bpf_cand_cache *check_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
7551                                                struct bpf_cand_cache **cache,
7552                                                int cache_size)
7553 {
7554         struct bpf_cand_cache *cc = cache[hash_cands(cands) % cache_size];
7555
7556         if (cc && cc->name_len == cands->name_len &&
7557             !strncmp(cc->name, cands->name, cands->name_len))
7558                 return cc;
7559         return NULL;
7560 }
7561
7562 static size_t sizeof_cands(int cnt)
7563 {
7564         return offsetof(struct bpf_cand_cache, cands[cnt]);
7565 }
7566
7567 static struct bpf_cand_cache *populate_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
7568                                                   struct bpf_cand_cache **cache,
7569                                                   int cache_size)
7570 {
7571         struct bpf_cand_cache **cc = &cache[hash_cands(cands) % cache_size], *new_cands;
7572
7573         if (*cc) {
7574                 bpf_free_cands_from_cache(*cc);
7575                 *cc = NULL;
7576         }
7577         new_cands = kmemdup(cands, sizeof_cands(cands->cnt), GFP_KERNEL);
7578         if (!new_cands) {
7579                 bpf_free_cands(cands);
7580                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7581         }
7582         /* strdup the name, since it will stay in cache.
7583          * the cands->name points to strings in prog's BTF and the prog can be unloaded.
7584          */
7585         new_cands->name = kmemdup_nul(cands->name, cands->name_len, GFP_KERNEL);
7586         bpf_free_cands(cands);
7587         if (!new_cands->name) {
7588                 kfree(new_cands);
7589                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7590         }
7591         *cc = new_cands;
7592         return new_cands;
7593 }
7594
7595 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7596 static void __purge_cand_cache(struct btf *btf, struct bpf_cand_cache **cache,
7597                                int cache_size)
7598 {
7599         struct bpf_cand_cache *cc;
7600         int i, j;
7601
7602         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
7603                 cc = cache[i];
7604                 if (!cc)
7605                         continue;
7606                 if (!btf) {
7607                         /* when new module is loaded purge all of module_cand_cache,
7608                          * since new module might have candidates with the name
7609                          * that matches cached cands.
7610                          */
7611                         bpf_free_cands_from_cache(cc);
7612                         cache[i] = NULL;
7613                         continue;
7614                 }
7615                 /* when module is unloaded purge cache entries
7616                  * that match module's btf
7617                  */
7618                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++)
7619                         if (cc->cands[j].btf == btf) {
7620                                 bpf_free_cands_from_cache(cc);
7621                                 cache[i] = NULL;
7622                                 break;
7623                         }
7624         }
7625
7626 }
7627
7628 static void purge_cand_cache(struct btf *btf)
7629 {
7630         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7631         __purge_cand_cache(btf, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7632         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7633 }
7634 #endif
7635
7636 static struct bpf_cand_cache *
7637 bpf_core_add_cands(struct bpf_cand_cache *cands, const struct btf *targ_btf,
7638                    int targ_start_id)
7639 {
7640         struct bpf_cand_cache *new_cands;
7641         const struct btf_type *t;
7642         const char *targ_name;
7643         size_t targ_essent_len;
7644         int n, i;
7645
7646         n = btf_nr_types(targ_btf);
7647         for (i = targ_start_id; i < n; i++) {
7648                 t = btf_type_by_id(targ_btf, i);
7649                 if (btf_kind(t) != cands->kind)
7650                         continue;
7651
7652                 targ_name = btf_name_by_offset(targ_btf, t->name_off);
7653                 if (!targ_name)
7654                         continue;
7655
7656                 /* the resched point is before strncmp to make sure that search
7657                  * for non-existing name will have a chance to schedule().
7658                  */
7659                 cond_resched();
7660
7661                 if (strncmp(cands->name, targ_name, cands->name_len) != 0)
7662                         continue;
7663
7664                 targ_essent_len = bpf_core_essential_name_len(targ_name);
7665                 if (targ_essent_len != cands->name_len)
7666                         continue;
7667
7668                 /* most of the time there is only one candidate for a given kind+name pair */
7669                 new_cands = kmalloc(sizeof_cands(cands->cnt + 1), GFP_KERNEL);
7670                 if (!new_cands) {
7671                         bpf_free_cands(cands);
7672                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7673                 }
7674
7675                 memcpy(new_cands, cands, sizeof_cands(cands->cnt));
7676                 bpf_free_cands(cands);
7677                 cands = new_cands;
7678                 cands->cands[cands->cnt].btf = targ_btf;
7679                 cands->cands[cands->cnt].id = i;
7680                 cands->cnt++;
7681         }
7682         return cands;
7683 }
7684
7685 static struct bpf_cand_cache *
7686 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id)
7687 {
7688         struct bpf_cand_cache *cands, *cc, local_cand = {};
7689         const struct btf *local_btf = ctx->btf;
7690         const struct btf_type *local_type;
7691         const struct btf *main_btf;
7692         size_t local_essent_len;
7693         struct btf *mod_btf;
7694         const char *name;
7695         int id;
7696
7697         main_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7698         if (IS_ERR(main_btf))
7699                 return ERR_CAST(main_btf);
7700         if (!main_btf)
7701                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7702
7703         local_type = btf_type_by_id(local_btf, local_type_id);
7704         if (!local_type)
7705                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7706
7707         name = btf_name_by_offset(local_btf, local_type->name_off);
7708         if (str_is_empty(name))
7709                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7710         local_essent_len = bpf_core_essential_name_len(name);
7711
7712         cands = &local_cand;
7713         cands->name = name;
7714         cands->kind = btf_kind(local_type);
7715         cands->name_len = local_essent_len;
7716
7717         cc = check_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7718         /* cands is a pointer to stack here */
7719         if (cc) {
7720                 if (cc->cnt)
7721                         return cc;
7722                 goto check_modules;
7723         }
7724
7725         /* Attempt to find target candidates in vmlinux BTF first */
7726         cands = bpf_core_add_cands(cands, main_btf, 1);
7727         if (IS_ERR(cands))
7728                 return ERR_CAST(cands);
7729
7730         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0 */
7731
7732         /* populate cache even when cands->cnt == 0 */
7733         cc = populate_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7734         if (IS_ERR(cc))
7735                 return ERR_CAST(cc);
7736
7737         /* if vmlinux BTF has any candidate, don't go for module BTFs */
7738         if (cc->cnt)
7739                 return cc;
7740
7741 check_modules:
7742         /* cands is a pointer to stack here and cands->cnt == 0 */
7743         cc = check_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7744         if (cc)
7745                 /* if cache has it return it even if cc->cnt == 0 */
7746                 return cc;
7747
7748         /* If candidate is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
7749         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
7750         idr_for_each_entry(&btf_idr, mod_btf, id) {
7751                 if (!btf_is_module(mod_btf))
7752                         continue;
7753                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
7754                  * the IDR to avoiding holding it for too long
7755                  */
7756                 btf_get(mod_btf);
7757                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
7758                 cands = bpf_core_add_cands(cands, mod_btf, btf_nr_types(main_btf));
7759                 if (IS_ERR(cands)) {
7760                         btf_put(mod_btf);
7761                         return ERR_CAST(cands);
7762                 }
7763                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
7764                 btf_put(mod_btf);
7765         }
7766         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
7767         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0
7768          * or pointer to stack if cands->cnd == 0.
7769          * Copy it into the cache even when cands->cnt == 0 and
7770          * return the result.
7771          */
7772         return populate_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7773 }
7774
7775 int bpf_core_apply(struct bpf_core_ctx *ctx, const struct bpf_core_relo *relo,
7776                    int relo_idx, void *insn)
7777 {
7778         bool need_cands = relo->kind != BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL;
7779         struct bpf_core_cand_list cands = {};
7780         struct bpf_core_relo_res targ_res;
7781         struct bpf_core_spec *specs;
7782         int err;
7783
7784         /* ~4k of temp memory necessary to convert LLVM spec like "0:1:0:5"
7785          * into arrays of btf_ids of struct fields and array indices.
7786          */
7787         specs = kcalloc(3, sizeof(*specs), GFP_KERNEL);
7788         if (!specs)
7789                 return -ENOMEM;
7790
7791         if (need_cands) {
7792                 struct bpf_cand_cache *cc;
7793                 int i;
7794
7795                 mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7796                 cc = bpf_core_find_cands(ctx, relo->type_id);
7797                 if (IS_ERR(cc)) {
7798                         bpf_log(ctx->log, "target candidate search failed for %d\n",
7799                                 relo->type_id);
7800                         err = PTR_ERR(cc);
7801                         goto out;
7802                 }
7803                 if (cc->cnt) {
7804                         cands.cands = kcalloc(cc->cnt, sizeof(*cands.cands), GFP_KERNEL);
7805                         if (!cands.cands) {
7806                                 err = -ENOMEM;
7807                                 goto out;
7808                         }
7809                 }
7810                 for (i = 0; i < cc->cnt; i++) {
7811                         bpf_log(ctx->log,
7812                                 "CO-RE relocating %s %s: found target candidate [%d]\n",
7813                                 btf_kind_str[cc->kind], cc->name, cc->cands[i].id);
7814                         cands.cands[i].btf = cc->cands[i].btf;
7815                         cands.cands[i].id = cc->cands[i].id;
7816                 }
7817                 cands.len = cc->cnt;
7818                 /* cand_cache_mutex needs to span the cache lookup and
7819                  * copy of btf pointer into bpf_core_cand_list,
7820                  * since module can be unloaded while bpf_core_calc_relo_insn
7821                  * is working with module's btf.
7822                  */
7823         }
7824
7825         err = bpf_core_calc_relo_insn((void *)ctx->log, relo, relo_idx, ctx->btf, &cands, specs,
7826                                       &targ_res);
7827         if (err)
7828                 goto out;
7829
7830         err = bpf_core_patch_insn((void *)ctx->log, insn, relo->insn_off / 8, relo, relo_idx,
7831                                   &targ_res);
7832
7833 out:
7834         kfree(specs);
7835         if (need_cands) {
7836                 kfree(cands.cands);
7837                 mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7838                 if (ctx->log->level & BPF_LOG_LEVEL2)
7839                         print_cand_cache(ctx->log);
7840         }
7841         return err;
7842 }