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_set8 *sets[BTF_KFUNC_HOOK_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) != (__typeof__(value))0 ||                         \
1120                     (show->flags & BTF_SHOW_ZERO) ||                           \
1121                     show->state.depth == 0) {                                  \
1122                         btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s",                      \
1123                                  btf_show_indent(show),                        \
1124                                  btf_show_name(show),                          \
1125                                  value, btf_show_delim(show),                  \
1126                                  btf_show_newline(show));                      \
1127                         if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)     \
1128                                 show->state.depth_to_show = show->state.depth; \
1129                 }                                                              \
1130         } while (0)
1131
1132 #define btf_show_type_values(show, fmt, ...)                                   \
1133         do {                                                                   \
1134                 btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s", btf_show_indent(show),       \
1135                          btf_show_name(show),                                  \
1136                          __VA_ARGS__, btf_show_delim(show),                    \
1137                          btf_show_newline(show));                              \
1138                 if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)             \
1139                         show->state.depth_to_show = show->state.depth;         \
1140         } while (0)
1141
1142 /* How much is left to copy to safe buffer after @data? */
1143 static int btf_show_obj_size_left(struct btf_show *show, void *data)
1144 {
1145         return show->obj.head + show->obj.size - data;
1146 }
1147
1148 /* Is object pointed to by @data of @size already copied to our safe buffer? */
1149 static bool btf_show_obj_is_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1150 {
1151         return data >= show->obj.data &&
1152                (data + size) < (show->obj.data + BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE);
1153 }
1154
1155 /*
1156  * If object pointed to by @data of @size falls within our safe buffer, return
1157  * the equivalent pointer to the same safe data.  Assumes
1158  * copy_from_kernel_nofault() has already happened and our safe buffer is
1159  * populated.
1160  */
1161 static void *__btf_show_obj_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1162 {
1163         if (btf_show_obj_is_safe(show, data, size))
1164                 return show->obj.safe + (data - show->obj.data);
1165         return NULL;
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Return a safe-to-access version of data pointed to by @data.
1170  * We do this by copying the relevant amount of information
1171  * to the struct btf_show obj.safe buffer using copy_from_kernel_nofault().
1172  *
1173  * If BTF_SHOW_UNSAFE is specified, just return data as-is; no
1174  * safe copy is needed.
1175  *
1176  * Otherwise we need to determine if we have the required amount
1177  * of data (determined by the @data pointer and the size of the
1178  * largest base type we can encounter (represented by
1179  * BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE). Having that much data ensures
1180  * that we will be able to print some of the current object,
1181  * and if more is needed a copy will be triggered.
1182  * Some objects such as structs will not fit into the buffer;
1183  * in such cases additional copies when we iterate over their
1184  * members may be needed.
1185  *
1186  * btf_show_obj_safe() is used to return a safe buffer for
1187  * btf_show_start_type(); this ensures that as we recurse into
1188  * nested types we always have safe data for the given type.
1189  * This approach is somewhat wasteful; it's possible for example
1190  * that when iterating over a large union we'll end up copying the
1191  * same data repeatedly, but the goal is safety not performance.
1192  * We use stack data as opposed to per-CPU buffers because the
1193  * iteration over a type can take some time, and preemption handling
1194  * would greatly complicate use of the safe buffer.
1195  */
1196 static void *btf_show_obj_safe(struct btf_show *show,
1197                                const struct btf_type *t,
1198                                void *data)
1199 {
1200         const struct btf_type *rt;
1201         int size_left, size;
1202         void *safe = NULL;
1203
1204         if (show->flags & BTF_SHOW_UNSAFE)
1205                 return data;
1206
1207         rt = btf_resolve_size(show->btf, t, &size);
1208         if (IS_ERR(rt)) {
1209                 show->state.status = PTR_ERR(rt);
1210                 return NULL;
1211         }
1212
1213         /*
1214          * Is this toplevel object? If so, set total object size and
1215          * initialize pointers.  Otherwise check if we still fall within
1216          * our safe object data.
1217          */
1218         if (show->state.depth == 0) {
1219                 show->obj.size = size;
1220                 show->obj.head = data;
1221         } else {
1222                 /*
1223                  * If the size of the current object is > our remaining
1224                  * safe buffer we _may_ need to do a new copy.  However
1225                  * consider the case of a nested struct; it's size pushes
1226                  * us over the safe buffer limit, but showing any individual
1227                  * struct members does not.  In such cases, we don't need
1228                  * to initiate a fresh copy yet; however we definitely need
1229                  * at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes left
1230                  * in our buffer, regardless of the current object size.
1231                  * The logic here is that as we resolve types we will
1232                  * hit a base type at some point, and we need to be sure
1233                  * the next chunk of data is safely available to display
1234                  * that type info safely.  We cannot rely on the size of
1235                  * the current object here because it may be much larger
1236                  * than our current buffer (e.g. task_struct is 8k).
1237                  * All we want to do here is ensure that we can print the
1238                  * next basic type, which we can if either
1239                  * - the current type size is within the safe buffer; or
1240                  * - at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes are left in
1241                  *   the safe buffer.
1242                  */
1243                 safe = __btf_show_obj_safe(show, data,
1244                                            min(size,
1245                                                BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE));
1246         }
1247
1248         /*
1249          * We need a new copy to our safe object, either because we haven't
1250          * yet copied and are initializing safe data, or because the data
1251          * we want falls outside the boundaries of the safe object.
1252          */
1253         if (!safe) {
1254                 size_left = btf_show_obj_size_left(show, data);
1255                 if (size_left > BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE)
1256                         size_left = BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE;
1257                 show->state.status = copy_from_kernel_nofault(show->obj.safe,
1258                                                               data, size_left);
1259                 if (!show->state.status) {
1260                         show->obj.data = data;
1261                         safe = show->obj.safe;
1262                 }
1263         }
1264
1265         return safe;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Set the type we are starting to show and return a safe data pointer
1270  * to be used for showing the associated data.
1271  */
1272 static void *btf_show_start_type(struct btf_show *show,
1273                                  const struct btf_type *t,
1274                                  u32 type_id, void *data)
1275 {
1276         show->state.type = t;
1277         show->state.type_id = type_id;
1278         show->state.name[0] = '\0';
1279
1280         return btf_show_obj_safe(show, t, data);
1281 }
1282
1283 static void btf_show_end_type(struct btf_show *show)
1284 {
1285         show->state.type = NULL;
1286         show->state.type_id = 0;
1287         show->state.name[0] = '\0';
1288 }
1289
1290 static void *btf_show_start_aggr_type(struct btf_show *show,
1291                                       const struct btf_type *t,
1292                                       u32 type_id, void *data)
1293 {
1294         void *safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
1295
1296         if (!safe_data)
1297                 return safe_data;
1298
1299         btf_show(show, "%s%s%s", btf_show_indent(show),
1300                  btf_show_name(show),
1301                  btf_show_newline(show));
1302         show->state.depth++;
1303         return safe_data;
1304 }
1305
1306 static void btf_show_end_aggr_type(struct btf_show *show,
1307                                    const char *suffix)
1308 {
1309         show->state.depth--;
1310         btf_show(show, "%s%s%s%s", btf_show_indent(show), suffix,
1311                  btf_show_delim(show), btf_show_newline(show));
1312         btf_show_end_type(show);
1313 }
1314
1315 static void btf_show_start_member(struct btf_show *show,
1316                                   const struct btf_member *m)
1317 {
1318         show->state.member = m;
1319 }
1320
1321 static void btf_show_start_array_member(struct btf_show *show)
1322 {
1323         show->state.array_member = 1;
1324         btf_show_start_member(show, NULL);
1325 }
1326
1327 static void btf_show_end_member(struct btf_show *show)
1328 {
1329         show->state.member = NULL;
1330 }
1331
1332 static void btf_show_end_array_member(struct btf_show *show)
1333 {
1334         show->state.array_member = 0;
1335         btf_show_end_member(show);
1336 }
1337
1338 static void *btf_show_start_array_type(struct btf_show *show,
1339                                        const struct btf_type *t,
1340                                        u32 type_id,
1341                                        u16 array_encoding,
1342                                        void *data)
1343 {
1344         show->state.array_encoding = array_encoding;
1345         show->state.array_terminated = 0;
1346         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1347 }
1348
1349 static void btf_show_end_array_type(struct btf_show *show)
1350 {
1351         show->state.array_encoding = 0;
1352         show->state.array_terminated = 0;
1353         btf_show_end_aggr_type(show, "]");
1354 }
1355
1356 static void *btf_show_start_struct_type(struct btf_show *show,
1357                                         const struct btf_type *t,
1358                                         u32 type_id,
1359                                         void *data)
1360 {
1361         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1362 }
1363
1364 static void btf_show_end_struct_type(struct btf_show *show)
1365 {
1366         btf_show_end_aggr_type(show, "}");
1367 }
1368
1369 __printf(2, 3) static void __btf_verifier_log(struct bpf_verifier_log *log,
1370                                               const char *fmt, ...)
1371 {
1372         va_list args;
1373
1374         va_start(args, fmt);
1375         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1376         va_end(args);
1377 }
1378
1379 __printf(2, 3) static void btf_verifier_log(struct btf_verifier_env *env,
1380                                             const char *fmt, ...)
1381 {
1382         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1383         va_list args;
1384
1385         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1386                 return;
1387
1388         va_start(args, fmt);
1389         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1390         va_end(args);
1391 }
1392
1393 __printf(4, 5) static void __btf_verifier_log_type(struct btf_verifier_env *env,
1394                                                    const struct btf_type *t,
1395                                                    bool log_details,
1396                                                    const char *fmt, ...)
1397 {
1398         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1399         u8 kind = BTF_INFO_KIND(t->info);
1400         struct btf *btf = env->btf;
1401         va_list args;
1402
1403         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1404                 return;
1405
1406         /* btf verifier prints all types it is processing via
1407          * btf_verifier_log_type(..., fmt = NULL).
1408          * Skip those prints for in-kernel BTF verification.
1409          */
1410         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1411                 return;
1412
1413         __btf_verifier_log(log, "[%u] %s %s%s",
1414                            env->log_type_id,
1415                            btf_kind_str[kind],
1416                            __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
1417                            log_details ? " " : "");
1418
1419         if (log_details)
1420                 btf_type_ops(t)->log_details(env, t);
1421
1422         if (fmt && *fmt) {
1423                 __btf_verifier_log(log, " ");
1424                 va_start(args, fmt);
1425                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1426                 va_end(args);
1427         }
1428
1429         __btf_verifier_log(log, "\n");
1430 }
1431
1432 #define btf_verifier_log_type(env, t, ...) \
1433         __btf_verifier_log_type((env), (t), true, __VA_ARGS__)
1434 #define btf_verifier_log_basic(env, t, ...) \
1435         __btf_verifier_log_type((env), (t), false, __VA_ARGS__)
1436
1437 __printf(4, 5)
1438 static void btf_verifier_log_member(struct btf_verifier_env *env,
1439                                     const struct btf_type *struct_type,
1440                                     const struct btf_member *member,
1441                                     const char *fmt, ...)
1442 {
1443         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1444         struct btf *btf = env->btf;
1445         va_list args;
1446
1447         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1448                 return;
1449
1450         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1451                 return;
1452         /* The CHECK_META phase already did a btf dump.
1453          *
1454          * If member is logged again, it must hit an error in
1455          * parsing this member.  It is useful to print out which
1456          * struct this member belongs to.
1457          */
1458         if (env->phase != CHECK_META)
1459                 btf_verifier_log_type(env, struct_type, NULL);
1460
1461         if (btf_type_kflag(struct_type))
1462                 __btf_verifier_log(log,
1463                                    "\t%s type_id=%u bitfield_size=%u bits_offset=%u",
1464                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1465                                    member->type,
1466                                    BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset),
1467                                    BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset));
1468         else
1469                 __btf_verifier_log(log, "\t%s type_id=%u bits_offset=%u",
1470                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1471                                    member->type, member->offset);
1472
1473         if (fmt && *fmt) {
1474                 __btf_verifier_log(log, " ");
1475                 va_start(args, fmt);
1476                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1477                 va_end(args);
1478         }
1479
1480         __btf_verifier_log(log, "\n");
1481 }
1482
1483 __printf(4, 5)
1484 static void btf_verifier_log_vsi(struct btf_verifier_env *env,
1485                                  const struct btf_type *datasec_type,
1486                                  const struct btf_var_secinfo *vsi,
1487                                  const char *fmt, ...)
1488 {
1489         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1490         va_list args;
1491
1492         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1493                 return;
1494         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1495                 return;
1496         if (env->phase != CHECK_META)
1497                 btf_verifier_log_type(env, datasec_type, NULL);
1498
1499         __btf_verifier_log(log, "\t type_id=%u offset=%u size=%u",
1500                            vsi->type, vsi->offset, vsi->size);
1501         if (fmt && *fmt) {
1502                 __btf_verifier_log(log, " ");
1503                 va_start(args, fmt);
1504                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1505                 va_end(args);
1506         }
1507
1508         __btf_verifier_log(log, "\n");
1509 }
1510
1511 static void btf_verifier_log_hdr(struct btf_verifier_env *env,
1512                                  u32 btf_data_size)
1513 {
1514         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1515         const struct btf *btf = env->btf;
1516         const struct btf_header *hdr;
1517
1518         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1519                 return;
1520
1521         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL)
1522                 return;
1523         hdr = &btf->hdr;
1524         __btf_verifier_log(log, "magic: 0x%x\n", hdr->magic);
1525         __btf_verifier_log(log, "version: %u\n", hdr->version);
1526         __btf_verifier_log(log, "flags: 0x%x\n", hdr->flags);
1527         __btf_verifier_log(log, "hdr_len: %u\n", hdr->hdr_len);
1528         __btf_verifier_log(log, "type_off: %u\n", hdr->type_off);
1529         __btf_verifier_log(log, "type_len: %u\n", hdr->type_len);
1530         __btf_verifier_log(log, "str_off: %u\n", hdr->str_off);
1531         __btf_verifier_log(log, "str_len: %u\n", hdr->str_len);
1532         __btf_verifier_log(log, "btf_total_size: %u\n", btf_data_size);
1533 }
1534
1535 static int btf_add_type(struct btf_verifier_env *env, struct btf_type *t)
1536 {
1537         struct btf *btf = env->btf;
1538
1539         if (btf->types_size == btf->nr_types) {
1540                 /* Expand 'types' array */
1541
1542                 struct btf_type **new_types;
1543                 u32 expand_by, new_size;
1544
1545                 if (btf->start_id + btf->types_size == BTF_MAX_TYPE) {
1546                         btf_verifier_log(env, "Exceeded max num of types");
1547                         return -E2BIG;
1548                 }
1549
1550                 expand_by = max_t(u32, btf->types_size >> 2, 16);
1551                 new_size = min_t(u32, BTF_MAX_TYPE,
1552                                  btf->types_size + expand_by);
1553
1554                 new_types = kvcalloc(new_size, sizeof(*new_types),
1555                                      GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1556                 if (!new_types)
1557                         return -ENOMEM;
1558
1559                 if (btf->nr_types == 0) {
1560                         if (!btf->base_btf) {
1561                                 /* lazily init VOID type */
1562                                 new_types[0] = &btf_void;
1563                                 btf->nr_types++;
1564                         }
1565                 } else {
1566                         memcpy(new_types, btf->types,
1567                                sizeof(*btf->types) * btf->nr_types);
1568                 }
1569
1570                 kvfree(btf->types);
1571                 btf->types = new_types;
1572                 btf->types_size = new_size;
1573         }
1574
1575         btf->types[btf->nr_types++] = t;
1576
1577         return 0;
1578 }
1579
1580 static int btf_alloc_id(struct btf *btf)
1581 {
1582         int id;
1583
1584         idr_preload(GFP_KERNEL);
1585         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
1586         id = idr_alloc_cyclic(&btf_idr, btf, 1, INT_MAX, GFP_ATOMIC);
1587         if (id > 0)
1588                 btf->id = id;
1589         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
1590         idr_preload_end();
1591
1592         if (WARN_ON_ONCE(!id))
1593                 return -ENOSPC;
1594
1595         return id > 0 ? 0 : id;
1596 }
1597
1598 static void btf_free_id(struct btf *btf)
1599 {
1600         unsigned long flags;
1601
1602         /*
1603          * In map-in-map, calling map_delete_elem() on outer
1604          * map will call bpf_map_put on the inner map.
1605          * It will then eventually call btf_free_id()
1606          * on the inner map.  Some of the map_delete_elem()
1607          * implementation may have irq disabled, so
1608          * we need to use the _irqsave() version instead
1609          * of the _bh() version.
1610          */
1611         spin_lock_irqsave(&btf_idr_lock, flags);
1612         idr_remove(&btf_idr, btf->id);
1613         spin_unlock_irqrestore(&btf_idr_lock, flags);
1614 }
1615
1616 static void btf_free_kfunc_set_tab(struct btf *btf)
1617 {
1618         struct btf_kfunc_set_tab *tab = btf->kfunc_set_tab;
1619         int hook;
1620
1621         if (!tab)
1622                 return;
1623         /* For module BTF, we directly assign the sets being registered, so
1624          * there is nothing to free except kfunc_set_tab.
1625          */
1626         if (btf_is_module(btf))
1627                 goto free_tab;
1628         for (hook = 0; hook < ARRAY_SIZE(tab->sets); hook++)
1629                 kfree(tab->sets[hook]);
1630 free_tab:
1631         kfree(tab);
1632         btf->kfunc_set_tab = NULL;
1633 }
1634
1635 static void btf_free_dtor_kfunc_tab(struct btf *btf)
1636 {
1637         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
1638
1639         if (!tab)
1640                 return;
1641         kfree(tab);
1642         btf->dtor_kfunc_tab = NULL;
1643 }
1644
1645 static void btf_free(struct btf *btf)
1646 {
1647         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
1648         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
1649         kvfree(btf->types);
1650         kvfree(btf->resolved_sizes);
1651         kvfree(btf->resolved_ids);
1652         kvfree(btf->data);
1653         kfree(btf);
1654 }
1655
1656 static void btf_free_rcu(struct rcu_head *rcu)
1657 {
1658         struct btf *btf = container_of(rcu, struct btf, rcu);
1659
1660         btf_free(btf);
1661 }
1662
1663 void btf_get(struct btf *btf)
1664 {
1665         refcount_inc(&btf->refcnt);
1666 }
1667
1668 void btf_put(struct btf *btf)
1669 {
1670         if (btf && refcount_dec_and_test(&btf->refcnt)) {
1671                 btf_free_id(btf);
1672                 call_rcu(&btf->rcu, btf_free_rcu);
1673         }
1674 }
1675
1676 static int env_resolve_init(struct btf_verifier_env *env)
1677 {
1678         struct btf *btf = env->btf;
1679         u32 nr_types = btf->nr_types;
1680         u32 *resolved_sizes = NULL;
1681         u32 *resolved_ids = NULL;
1682         u8 *visit_states = NULL;
1683
1684         resolved_sizes = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_sizes),
1685                                   GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1686         if (!resolved_sizes)
1687                 goto nomem;
1688
1689         resolved_ids = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_ids),
1690                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1691         if (!resolved_ids)
1692                 goto nomem;
1693
1694         visit_states = kvcalloc(nr_types, sizeof(*visit_states),
1695                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1696         if (!visit_states)
1697                 goto nomem;
1698
1699         btf->resolved_sizes = resolved_sizes;
1700         btf->resolved_ids = resolved_ids;
1701         env->visit_states = visit_states;
1702
1703         return 0;
1704
1705 nomem:
1706         kvfree(resolved_sizes);
1707         kvfree(resolved_ids);
1708         kvfree(visit_states);
1709         return -ENOMEM;
1710 }
1711
1712 static void btf_verifier_env_free(struct btf_verifier_env *env)
1713 {
1714         kvfree(env->visit_states);
1715         kfree(env);
1716 }
1717
1718 static bool env_type_is_resolve_sink(const struct btf_verifier_env *env,
1719                                      const struct btf_type *next_type)
1720 {
1721         switch (env->resolve_mode) {
1722         case RESOLVE_TBD:
1723                 /* int, enum or void is a sink */
1724                 return !btf_type_needs_resolve(next_type);
1725         case RESOLVE_PTR:
1726                 /* int, enum, void, struct, array, func or func_proto is a sink
1727                  * for ptr
1728                  */
1729                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1730                         !btf_type_is_ptr(next_type);
1731         case RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY:
1732                 /* int, enum, void, ptr, func or func_proto is a sink
1733                  * for struct and array
1734                  */
1735                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1736                         !btf_type_is_array(next_type) &&
1737                         !btf_type_is_struct(next_type);
1738         default:
1739                 BUG();
1740         }
1741 }
1742
1743 static bool env_type_is_resolved(const struct btf_verifier_env *env,
1744                                  u32 type_id)
1745 {
1746         /* base BTF types should be resolved by now */
1747         if (type_id < env->btf->start_id)
1748                 return true;
1749
1750         return env->visit_states[type_id - env->btf->start_id] == RESOLVED;
1751 }
1752
1753 static int env_stack_push(struct btf_verifier_env *env,
1754                           const struct btf_type *t, u32 type_id)
1755 {
1756         const struct btf *btf = env->btf;
1757         struct resolve_vertex *v;
1758
1759         if (env->top_stack == MAX_RESOLVE_DEPTH)
1760                 return -E2BIG;
1761
1762         if (type_id < btf->start_id
1763             || env->visit_states[type_id - btf->start_id] != NOT_VISITED)
1764                 return -EEXIST;
1765
1766         env->visit_states[type_id - btf->start_id] = VISITED;
1767
1768         v = &env->stack[env->top_stack++];
1769         v->t = t;
1770         v->type_id = type_id;
1771         v->next_member = 0;
1772
1773         if (env->resolve_mode == RESOLVE_TBD) {
1774                 if (btf_type_is_ptr(t))
1775                         env->resolve_mode = RESOLVE_PTR;
1776                 else if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_array(t))
1777                         env->resolve_mode = RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY;
1778         }
1779
1780         return 0;
1781 }
1782
1783 static void env_stack_set_next_member(struct btf_verifier_env *env,
1784                                       u16 next_member)
1785 {
1786         env->stack[env->top_stack - 1].next_member = next_member;
1787 }
1788
1789 static void env_stack_pop_resolved(struct btf_verifier_env *env,
1790                                    u32 resolved_type_id,
1791                                    u32 resolved_size)
1792 {
1793         u32 type_id = env->stack[--(env->top_stack)].type_id;
1794         struct btf *btf = env->btf;
1795
1796         type_id -= btf->start_id; /* adjust to local type id */
1797         btf->resolved_sizes[type_id] = resolved_size;
1798         btf->resolved_ids[type_id] = resolved_type_id;
1799         env->visit_states[type_id] = RESOLVED;
1800 }
1801
1802 static const struct resolve_vertex *env_stack_peak(struct btf_verifier_env *env)
1803 {
1804         return env->top_stack ? &env->stack[env->top_stack - 1] : NULL;
1805 }
1806
1807 /* Resolve the size of a passed-in "type"
1808  *
1809  * type: is an array (e.g. u32 array[x][y])
1810  * return type: type "u32[x][y]", i.e. BTF_KIND_ARRAY,
1811  * *type_size: (x * y * sizeof(u32)).  Hence, *type_size always
1812  *             corresponds to the return type.
1813  * *elem_type: u32
1814  * *elem_id: id of u32
1815  * *total_nelems: (x * y).  Hence, individual elem size is
1816  *                (*type_size / *total_nelems)
1817  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1818  *
1819  * type: is not an array (e.g. const struct X)
1820  * return type: type "struct X"
1821  * *type_size: sizeof(struct X)
1822  * *elem_type: same as return type ("struct X")
1823  * *elem_id: 0
1824  * *total_nelems: 1
1825  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1826  */
1827 static const struct btf_type *
1828 __btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1829                    u32 *type_size, const struct btf_type **elem_type,
1830                    u32 *elem_id, u32 *total_nelems, u32 *type_id)
1831 {
1832         const struct btf_type *array_type = NULL;
1833         const struct btf_array *array = NULL;
1834         u32 i, size, nelems = 1, id = 0;
1835
1836         for (i = 0; i < MAX_RESOLVE_DEPTH; i++) {
1837                 switch (BTF_INFO_KIND(type->info)) {
1838                 /* type->size can be used */
1839                 case BTF_KIND_INT:
1840                 case BTF_KIND_STRUCT:
1841                 case BTF_KIND_UNION:
1842                 case BTF_KIND_ENUM:
1843                 case BTF_KIND_FLOAT:
1844                 case BTF_KIND_ENUM64:
1845                         size = type->size;
1846                         goto resolved;
1847
1848                 case BTF_KIND_PTR:
1849                         size = sizeof(void *);
1850                         goto resolved;
1851
1852                 /* Modifiers */
1853                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1854                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1855                 case BTF_KIND_CONST:
1856                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1857                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1858                         id = type->type;
1859                         type = btf_type_by_id(btf, type->type);
1860                         break;
1861
1862                 case BTF_KIND_ARRAY:
1863                         if (!array_type)
1864                                 array_type = type;
1865                         array = btf_type_array(type);
1866                         if (nelems && array->nelems > U32_MAX / nelems)
1867                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1868                         nelems *= array->nelems;
1869                         type = btf_type_by_id(btf, array->type);
1870                         break;
1871
1872                 /* type without size */
1873                 default:
1874                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1875                 }
1876         }
1877
1878         return ERR_PTR(-EINVAL);
1879
1880 resolved:
1881         if (nelems && size > U32_MAX / nelems)
1882                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1883
1884         *type_size = nelems * size;
1885         if (total_nelems)
1886                 *total_nelems = nelems;
1887         if (elem_type)
1888                 *elem_type = type;
1889         if (elem_id)
1890                 *elem_id = array ? array->type : 0;
1891         if (type_id && id)
1892                 *type_id = id;
1893
1894         return array_type ? : type;
1895 }
1896
1897 const struct btf_type *
1898 btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1899                  u32 *type_size)
1900 {
1901         return __btf_resolve_size(btf, type, type_size, NULL, NULL, NULL, NULL);
1902 }
1903
1904 static u32 btf_resolved_type_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
1905 {
1906         while (type_id < btf->start_id)
1907                 btf = btf->base_btf;
1908
1909         return btf->resolved_ids[type_id - btf->start_id];
1910 }
1911
1912 /* The input param "type_id" must point to a needs_resolve type */
1913 static const struct btf_type *btf_type_id_resolve(const struct btf *btf,
1914                                                   u32 *type_id)
1915 {
1916         *type_id = btf_resolved_type_id(btf, *type_id);
1917         return btf_type_by_id(btf, *type_id);
1918 }
1919
1920 static u32 btf_resolved_type_size(const struct btf *btf, u32 type_id)
1921 {
1922         while (type_id < btf->start_id)
1923                 btf = btf->base_btf;
1924
1925         return btf->resolved_sizes[type_id - btf->start_id];
1926 }
1927
1928 const struct btf_type *btf_type_id_size(const struct btf *btf,
1929                                         u32 *type_id, u32 *ret_size)
1930 {
1931         const struct btf_type *size_type;
1932         u32 size_type_id = *type_id;
1933         u32 size = 0;
1934
1935         size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1936         if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1937                 return NULL;
1938
1939         if (btf_type_has_size(size_type)) {
1940                 size = size_type->size;
1941         } else if (btf_type_is_array(size_type)) {
1942                 size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1943         } else if (btf_type_is_ptr(size_type)) {
1944                 size = sizeof(void *);
1945         } else {
1946                 if (WARN_ON_ONCE(!btf_type_is_modifier(size_type) &&
1947                                  !btf_type_is_var(size_type)))
1948                         return NULL;
1949
1950                 size_type_id = btf_resolved_type_id(btf, size_type_id);
1951                 size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1952                 if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1953                         return NULL;
1954                 else if (btf_type_has_size(size_type))
1955                         size = size_type->size;
1956                 else if (btf_type_is_array(size_type))
1957                         size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1958                 else if (btf_type_is_ptr(size_type))
1959                         size = sizeof(void *);
1960                 else
1961                         return NULL;
1962         }
1963
1964         *type_id = size_type_id;
1965         if (ret_size)
1966                 *ret_size = size;
1967
1968         return size_type;
1969 }
1970
1971 static int btf_df_check_member(struct btf_verifier_env *env,
1972                                const struct btf_type *struct_type,
1973                                const struct btf_member *member,
1974                                const struct btf_type *member_type)
1975 {
1976         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
1977                                "Unsupported check_member");
1978         return -EINVAL;
1979 }
1980
1981 static int btf_df_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
1982                                      const struct btf_type *struct_type,
1983                                      const struct btf_member *member,
1984                                      const struct btf_type *member_type)
1985 {
1986         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
1987                                "Unsupported check_kflag_member");
1988         return -EINVAL;
1989 }
1990
1991 /* Used for ptr, array struct/union and float type members.
1992  * int, enum and modifier types have their specific callback functions.
1993  */
1994 static int btf_generic_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
1995                                           const struct btf_type *struct_type,
1996                                           const struct btf_member *member,
1997                                           const struct btf_type *member_type)
1998 {
1999         if (BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset)) {
2000                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2001                                         "Invalid member bitfield_size");
2002                 return -EINVAL;
2003         }
2004
2005         /* bitfield size is 0, so member->offset represents bit offset only.
2006          * It is safe to call non kflag check_member variants.
2007          */
2008         return btf_type_ops(member_type)->check_member(env, struct_type,
2009                                                        member,
2010                                                        member_type);
2011 }
2012
2013 static int btf_df_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2014                           const struct resolve_vertex *v)
2015 {
2016         btf_verifier_log_basic(env, v->t, "Unsupported resolve");
2017         return -EINVAL;
2018 }
2019
2020 static void btf_df_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2021                         u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
2022                         struct btf_show *show)
2023 {
2024         btf_show(show, "<unsupported kind:%u>", BTF_INFO_KIND(t->info));
2025 }
2026
2027 static int btf_int_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2028                                 const struct btf_type *struct_type,
2029                                 const struct btf_member *member,
2030                                 const struct btf_type *member_type)
2031 {
2032         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2033         u32 struct_bits_off = member->offset;
2034         u32 struct_size = struct_type->size;
2035         u32 nr_copy_bits;
2036         u32 bytes_offset;
2037
2038         if (U32_MAX - struct_bits_off < BTF_INT_OFFSET(int_data)) {
2039                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2040                                         "bits_offset exceeds U32_MAX");
2041                 return -EINVAL;
2042         }
2043
2044         struct_bits_off += BTF_INT_OFFSET(int_data);
2045         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2046         nr_copy_bits = BTF_INT_BITS(int_data) +
2047                 BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2048
2049         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2050                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2051                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2052                 return -EINVAL;
2053         }
2054
2055         if (struct_size < bytes_offset ||
2056             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2057                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2058                                         "Member exceeds struct_size");
2059                 return -EINVAL;
2060         }
2061
2062         return 0;
2063 }
2064
2065 static int btf_int_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2066                                       const struct btf_type *struct_type,
2067                                       const struct btf_member *member,
2068                                       const struct btf_type *member_type)
2069 {
2070         u32 struct_bits_off, nr_bits, nr_int_data_bits, bytes_offset;
2071         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2072         u32 struct_size = struct_type->size;
2073         u32 nr_copy_bits;
2074
2075         /* a regular int type is required for the kflag int member */
2076         if (!btf_type_int_is_regular(member_type)) {
2077                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2078                                         "Invalid member base type");
2079                 return -EINVAL;
2080         }
2081
2082         /* check sanity of bitfield size */
2083         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
2084         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
2085         nr_int_data_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2086         if (!nr_bits) {
2087                 /* Not a bitfield member, member offset must be at byte
2088                  * boundary.
2089                  */
2090                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2091                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2092                                                 "Invalid member offset");
2093                         return -EINVAL;
2094                 }
2095
2096                 nr_bits = nr_int_data_bits;
2097         } else if (nr_bits > nr_int_data_bits) {
2098                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2099                                         "Invalid member bitfield_size");
2100                 return -EINVAL;
2101         }
2102
2103         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2104         nr_copy_bits = nr_bits + BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2105         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2106                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2107                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2108                 return -EINVAL;
2109         }
2110
2111         if (struct_size < bytes_offset ||
2112             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2113                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2114                                         "Member exceeds struct_size");
2115                 return -EINVAL;
2116         }
2117
2118         return 0;
2119 }
2120
2121 static s32 btf_int_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2122                               const struct btf_type *t,
2123                               u32 meta_left)
2124 {
2125         u32 int_data, nr_bits, meta_needed = sizeof(int_data);
2126         u16 encoding;
2127
2128         if (meta_left < meta_needed) {
2129                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2130                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2131                                        meta_left, meta_needed);
2132                 return -EINVAL;
2133         }
2134
2135         if (btf_type_vlen(t)) {
2136                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2137                 return -EINVAL;
2138         }
2139
2140         if (btf_type_kflag(t)) {
2141                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2142                 return -EINVAL;
2143         }
2144
2145         int_data = btf_type_int(t);
2146         if (int_data & ~BTF_INT_MASK) {
2147                 btf_verifier_log_basic(env, t, "Invalid int_data:%x",
2148                                        int_data);
2149                 return -EINVAL;
2150         }
2151
2152         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data) + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2153
2154         if (nr_bits > BITS_PER_U128) {
2155                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds %zu",
2156                                       BITS_PER_U128);
2157                 return -EINVAL;
2158         }
2159
2160         if (BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) > t->size) {
2161                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds type_size");
2162                 return -EINVAL;
2163         }
2164
2165         /*
2166          * Only one of the encoding bits is allowed and it
2167          * should be sufficient for the pretty print purpose (i.e. decoding).
2168          * Multiple bits can be allowed later if it is found
2169          * to be insufficient.
2170          */
2171         encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2172         if (encoding &&
2173             encoding != BTF_INT_SIGNED &&
2174             encoding != BTF_INT_CHAR &&
2175             encoding != BTF_INT_BOOL) {
2176                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unsupported encoding");
2177                 return -ENOTSUPP;
2178         }
2179
2180         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2181
2182         return meta_needed;
2183 }
2184
2185 static void btf_int_log(struct btf_verifier_env *env,
2186                         const struct btf_type *t)
2187 {
2188         int int_data = btf_type_int(t);
2189
2190         btf_verifier_log(env,
2191                          "size=%u bits_offset=%u nr_bits=%u encoding=%s",
2192                          t->size, BTF_INT_OFFSET(int_data),
2193                          BTF_INT_BITS(int_data),
2194                          btf_int_encoding_str(BTF_INT_ENCODING(int_data)));
2195 }
2196
2197 static void btf_int128_print(struct btf_show *show, void *data)
2198 {
2199         /* data points to a __int128 number.
2200          * Suppose
2201          *     int128_num = *(__int128 *)data;
2202          * The below formulas shows what upper_num and lower_num represents:
2203          *     upper_num = int128_num >> 64;
2204          *     lower_num = int128_num & 0xffffffffFFFFFFFFULL;
2205          */
2206         u64 upper_num, lower_num;
2207
2208 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2209         upper_num = *(u64 *)data;
2210         lower_num = *(u64 *)(data + 8);
2211 #else
2212         upper_num = *(u64 *)(data + 8);
2213         lower_num = *(u64 *)data;
2214 #endif
2215         if (upper_num == 0)
2216                 btf_show_type_value(show, "0x%llx", lower_num);
2217         else
2218                 btf_show_type_values(show, "0x%llx%016llx", upper_num,
2219                                      lower_num);
2220 }
2221
2222 static void btf_int128_shift(u64 *print_num, u16 left_shift_bits,
2223                              u16 right_shift_bits)
2224 {
2225         u64 upper_num, lower_num;
2226
2227 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2228         upper_num = print_num[0];
2229         lower_num = print_num[1];
2230 #else
2231         upper_num = print_num[1];
2232         lower_num = print_num[0];
2233 #endif
2234
2235         /* shake out un-needed bits by shift/or operations */
2236         if (left_shift_bits >= 64) {
2237                 upper_num = lower_num << (left_shift_bits - 64);
2238                 lower_num = 0;
2239         } else {
2240                 upper_num = (upper_num << left_shift_bits) |
2241                             (lower_num >> (64 - left_shift_bits));
2242                 lower_num = lower_num << left_shift_bits;
2243         }
2244
2245         if (right_shift_bits >= 64) {
2246                 lower_num = upper_num >> (right_shift_bits - 64);
2247                 upper_num = 0;
2248         } else {
2249                 lower_num = (lower_num >> right_shift_bits) |
2250                             (upper_num << (64 - right_shift_bits));
2251                 upper_num = upper_num >> right_shift_bits;
2252         }
2253
2254 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2255         print_num[0] = upper_num;
2256         print_num[1] = lower_num;
2257 #else
2258         print_num[0] = lower_num;
2259         print_num[1] = upper_num;
2260 #endif
2261 }
2262
2263 static void btf_bitfield_show(void *data, u8 bits_offset,
2264                               u8 nr_bits, struct btf_show *show)
2265 {
2266         u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
2267         u8 nr_copy_bytes;
2268         u8 nr_copy_bits;
2269         u64 print_num[2] = {};
2270
2271         nr_copy_bits = nr_bits + bits_offset;
2272         nr_copy_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits);
2273
2274         memcpy(print_num, data, nr_copy_bytes);
2275
2276 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2277         left_shift_bits = bits_offset;
2278 #else
2279         left_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_copy_bits;
2280 #endif
2281         right_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_bits;
2282
2283         btf_int128_shift(print_num, left_shift_bits, right_shift_bits);
2284         btf_int128_print(show, print_num);
2285 }
2286
2287
2288 static void btf_int_bits_show(const struct btf *btf,
2289                               const struct btf_type *t,
2290                               void *data, u8 bits_offset,
2291                               struct btf_show *show)
2292 {
2293         u32 int_data = btf_type_int(t);
2294         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2295         u8 total_bits_offset;
2296
2297         /*
2298          * bits_offset is at most 7.
2299          * BTF_INT_OFFSET() cannot exceed 128 bits.
2300          */
2301         total_bits_offset = bits_offset + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2302         data += BITS_ROUNDDOWN_BYTES(total_bits_offset);
2303         bits_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(total_bits_offset);
2304         btf_bitfield_show(data, bits_offset, nr_bits, show);
2305 }
2306
2307 static void btf_int_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2308                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2309                          struct btf_show *show)
2310 {
2311         u32 int_data = btf_type_int(t);
2312         u8 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2313         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
2314         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2315         void *safe_data;
2316
2317         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2318         if (!safe_data)
2319                 return;
2320
2321         if (bits_offset || BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
2322             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits)) {
2323                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2324                 goto out;
2325         }
2326
2327         switch (nr_bits) {
2328         case 128:
2329                 btf_int128_print(show, safe_data);
2330                 break;
2331         case 64:
2332                 if (sign)
2333                         btf_show_type_value(show, "%lld", *(s64 *)safe_data);
2334                 else
2335                         btf_show_type_value(show, "%llu", *(u64 *)safe_data);
2336                 break;
2337         case 32:
2338                 if (sign)
2339                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s32 *)safe_data);
2340                 else
2341                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u32 *)safe_data);
2342                 break;
2343         case 16:
2344                 if (sign)
2345                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s16 *)safe_data);
2346                 else
2347                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u16 *)safe_data);
2348                 break;
2349         case 8:
2350                 if (show->state.array_encoding == BTF_INT_CHAR) {
2351                         /* check for null terminator */
2352                         if (show->state.array_terminated)
2353                                 break;
2354                         if (*(char *)data == '\0') {
2355                                 show->state.array_terminated = 1;
2356                                 break;
2357                         }
2358                         if (isprint(*(char *)data)) {
2359                                 btf_show_type_value(show, "'%c'",
2360                                                     *(char *)safe_data);
2361                                 break;
2362                         }
2363                 }
2364                 if (sign)
2365                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s8 *)safe_data);
2366                 else
2367                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u8 *)safe_data);
2368                 break;
2369         default:
2370                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2371                 break;
2372         }
2373 out:
2374         btf_show_end_type(show);
2375 }
2376
2377 static const struct btf_kind_operations int_ops = {
2378         .check_meta = btf_int_check_meta,
2379         .resolve = btf_df_resolve,
2380         .check_member = btf_int_check_member,
2381         .check_kflag_member = btf_int_check_kflag_member,
2382         .log_details = btf_int_log,
2383         .show = btf_int_show,
2384 };
2385
2386 static int btf_modifier_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2387                                      const struct btf_type *struct_type,
2388                                      const struct btf_member *member,
2389                                      const struct btf_type *member_type)
2390 {
2391         const struct btf_type *resolved_type;
2392         u32 resolved_type_id = member->type;
2393         struct btf_member resolved_member;
2394         struct btf *btf = env->btf;
2395
2396         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2397         if (!resolved_type) {
2398                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2399                                         "Invalid member");
2400                 return -EINVAL;
2401         }
2402
2403         resolved_member = *member;
2404         resolved_member.type = resolved_type_id;
2405
2406         return btf_type_ops(resolved_type)->check_member(env, struct_type,
2407                                                          &resolved_member,
2408                                                          resolved_type);
2409 }
2410
2411 static int btf_modifier_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2412                                            const struct btf_type *struct_type,
2413                                            const struct btf_member *member,
2414                                            const struct btf_type *member_type)
2415 {
2416         const struct btf_type *resolved_type;
2417         u32 resolved_type_id = member->type;
2418         struct btf_member resolved_member;
2419         struct btf *btf = env->btf;
2420
2421         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2422         if (!resolved_type) {
2423                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2424                                         "Invalid member");
2425                 return -EINVAL;
2426         }
2427
2428         resolved_member = *member;
2429         resolved_member.type = resolved_type_id;
2430
2431         return btf_type_ops(resolved_type)->check_kflag_member(env, struct_type,
2432                                                                &resolved_member,
2433                                                                resolved_type);
2434 }
2435
2436 static int btf_ptr_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2437                                 const struct btf_type *struct_type,
2438                                 const struct btf_member *member,
2439                                 const struct btf_type *member_type)
2440 {
2441         u32 struct_size, struct_bits_off, bytes_offset;
2442
2443         struct_size = struct_type->size;
2444         struct_bits_off = member->offset;
2445         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2446
2447         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2448                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2449                                         "Member is not byte aligned");
2450                 return -EINVAL;
2451         }
2452
2453         if (struct_size - bytes_offset < sizeof(void *)) {
2454                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2455                                         "Member exceeds struct_size");
2456                 return -EINVAL;
2457         }
2458
2459         return 0;
2460 }
2461
2462 static int btf_ref_type_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2463                                    const struct btf_type *t,
2464                                    u32 meta_left)
2465 {
2466         const char *value;
2467
2468         if (btf_type_vlen(t)) {
2469                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2470                 return -EINVAL;
2471         }
2472
2473         if (btf_type_kflag(t)) {
2474                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2475                 return -EINVAL;
2476         }
2477
2478         if (!BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
2479                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
2480                 return -EINVAL;
2481         }
2482
2483         /* typedef/type_tag type must have a valid name, and other ref types,
2484          * volatile, const, restrict, should have a null name.
2485          */
2486         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPEDEF) {
2487                 if (!t->name_off ||
2488                     !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2489                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2490                         return -EINVAL;
2491                 }
2492         } else if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPE_TAG) {
2493                 value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
2494                 if (!value || !value[0]) {
2495                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2496                         return -EINVAL;
2497                 }
2498         } else {
2499                 if (t->name_off) {
2500                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2501                         return -EINVAL;
2502                 }
2503         }
2504
2505         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2506
2507         return 0;
2508 }
2509
2510 static int btf_modifier_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2511                                 const struct resolve_vertex *v)
2512 {
2513         const struct btf_type *t = v->t;
2514         const struct btf_type *next_type;
2515         u32 next_type_id = t->type;
2516         struct btf *btf = env->btf;
2517
2518         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2519         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2520                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2521                 return -EINVAL;
2522         }
2523
2524         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2525             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2526                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2527
2528         /* Figure out the resolved next_type_id with size.
2529          * They will be stored in the current modifier's
2530          * resolved_ids and resolved_sizes such that it can
2531          * save us a few type-following when we use it later (e.g. in
2532          * pretty print).
2533          */
2534         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2535                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2536                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2537
2538                 /* "typedef void new_void", "const void"...etc */
2539                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2540                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2541                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2542                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2543                         return -EINVAL;
2544                 }
2545         }
2546
2547         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2548
2549         return 0;
2550 }
2551
2552 static int btf_var_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2553                            const struct resolve_vertex *v)
2554 {
2555         const struct btf_type *next_type;
2556         const struct btf_type *t = v->t;
2557         u32 next_type_id = t->type;
2558         struct btf *btf = env->btf;
2559
2560         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2561         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2562                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2563                 return -EINVAL;
2564         }
2565
2566         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2567             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2568                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2569
2570         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2571                 const struct btf_type *resolved_type;
2572                 u32 resolved_type_id;
2573
2574                 resolved_type_id = next_type_id;
2575                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2576
2577                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2578                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2579                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2580                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2581                                               resolved_type_id);
2582         }
2583
2584         /* We must resolve to something concrete at this point, no
2585          * forward types or similar that would resolve to size of
2586          * zero is allowed.
2587          */
2588         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2589                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2590                 return -EINVAL;
2591         }
2592
2593         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2594
2595         return 0;
2596 }
2597
2598 static int btf_ptr_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2599                            const struct resolve_vertex *v)
2600 {
2601         const struct btf_type *next_type;
2602         const struct btf_type *t = v->t;
2603         u32 next_type_id = t->type;
2604         struct btf *btf = env->btf;
2605
2606         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2607         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2608                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2609                 return -EINVAL;
2610         }
2611
2612         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2613             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2614                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2615
2616         /* If the modifier was RESOLVED during RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,
2617          * the modifier may have stopped resolving when it was resolved
2618          * to a ptr (last-resolved-ptr).
2619          *
2620          * We now need to continue from the last-resolved-ptr to
2621          * ensure the last-resolved-ptr will not referring back to
2622          * the current ptr (t).
2623          */
2624         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2625                 const struct btf_type *resolved_type;
2626                 u32 resolved_type_id;
2627
2628                 resolved_type_id = next_type_id;
2629                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2630
2631                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2632                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2633                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2634                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2635                                               resolved_type_id);
2636         }
2637
2638         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2639                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2640                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2641
2642                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2643                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2644                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2645                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2646                         return -EINVAL;
2647                 }
2648         }
2649
2650         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2651
2652         return 0;
2653 }
2654
2655 static void btf_modifier_show(const struct btf *btf,
2656                               const struct btf_type *t,
2657                               u32 type_id, void *data,
2658                               u8 bits_offset, struct btf_show *show)
2659 {
2660         if (btf->resolved_ids)
2661                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2662         else
2663                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, type_id, NULL);
2664
2665         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2666 }
2667
2668 static void btf_var_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2669                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2670                          struct btf_show *show)
2671 {
2672         t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2673
2674         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2675 }
2676
2677 static void btf_ptr_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2678                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2679                          struct btf_show *show)
2680 {
2681         void *safe_data;
2682
2683         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2684         if (!safe_data)
2685                 return;
2686
2687         /* It is a hashed value unless BTF_SHOW_PTR_RAW is specified */
2688         if (show->flags & BTF_SHOW_PTR_RAW)
2689                 btf_show_type_value(show, "0x%px", *(void **)safe_data);
2690         else
2691                 btf_show_type_value(show, "0x%p", *(void **)safe_data);
2692         btf_show_end_type(show);
2693 }
2694
2695 static void btf_ref_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2696                              const struct btf_type *t)
2697 {
2698         btf_verifier_log(env, "type_id=%u", t->type);
2699 }
2700
2701 static struct btf_kind_operations modifier_ops = {
2702         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2703         .resolve = btf_modifier_resolve,
2704         .check_member = btf_modifier_check_member,
2705         .check_kflag_member = btf_modifier_check_kflag_member,
2706         .log_details = btf_ref_type_log,
2707         .show = btf_modifier_show,
2708 };
2709
2710 static struct btf_kind_operations ptr_ops = {
2711         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2712         .resolve = btf_ptr_resolve,
2713         .check_member = btf_ptr_check_member,
2714         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
2715         .log_details = btf_ref_type_log,
2716         .show = btf_ptr_show,
2717 };
2718
2719 static s32 btf_fwd_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2720                               const struct btf_type *t,
2721                               u32 meta_left)
2722 {
2723         if (btf_type_vlen(t)) {
2724                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2725                 return -EINVAL;
2726         }
2727
2728         if (t->type) {
2729                 btf_verifier_log_type(env, t, "type != 0");
2730                 return -EINVAL;
2731         }
2732
2733         /* fwd type must have a valid name */
2734         if (!t->name_off ||
2735             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2736                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2737                 return -EINVAL;
2738         }
2739
2740         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2741
2742         return 0;
2743 }
2744
2745 static void btf_fwd_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2746                              const struct btf_type *t)
2747 {
2748         btf_verifier_log(env, "%s", btf_type_kflag(t) ? "union" : "struct");
2749 }
2750
2751 static struct btf_kind_operations fwd_ops = {
2752         .check_meta = btf_fwd_check_meta,
2753         .resolve = btf_df_resolve,
2754         .check_member = btf_df_check_member,
2755         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
2756         .log_details = btf_fwd_type_log,
2757         .show = btf_df_show,
2758 };
2759
2760 static int btf_array_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2761                                   const struct btf_type *struct_type,
2762                                   const struct btf_member *member,
2763                                   const struct btf_type *member_type)
2764 {
2765         u32 struct_bits_off = member->offset;
2766         u32 struct_size, bytes_offset;
2767         u32 array_type_id, array_size;
2768         struct btf *btf = env->btf;
2769
2770         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2771                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2772                                         "Member is not byte aligned");
2773                 return -EINVAL;
2774         }
2775
2776         array_type_id = member->type;
2777         btf_type_id_size(btf, &array_type_id, &array_size);
2778         struct_size = struct_type->size;
2779         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2780         if (struct_size - bytes_offset < array_size) {
2781                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2782                                         "Member exceeds struct_size");
2783                 return -EINVAL;
2784         }
2785
2786         return 0;
2787 }
2788
2789 static s32 btf_array_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2790                                 const struct btf_type *t,
2791                                 u32 meta_left)
2792 {
2793         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2794         u32 meta_needed = sizeof(*array);
2795
2796         if (meta_left < meta_needed) {
2797                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2798                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2799                                        meta_left, meta_needed);
2800                 return -EINVAL;
2801         }
2802
2803         /* array type should not have a name */
2804         if (t->name_off) {
2805                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2806                 return -EINVAL;
2807         }
2808
2809         if (btf_type_vlen(t)) {
2810                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2811                 return -EINVAL;
2812         }
2813
2814         if (btf_type_kflag(t)) {
2815                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2816                 return -EINVAL;
2817         }
2818
2819         if (t->size) {
2820                 btf_verifier_log_type(env, t, "size != 0");
2821                 return -EINVAL;
2822         }
2823
2824         /* Array elem type and index type cannot be in type void,
2825          * so !array->type and !array->index_type are not allowed.
2826          */
2827         if (!array->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->type)) {
2828                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid elem");
2829                 return -EINVAL;
2830         }
2831
2832         if (!array->index_type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->index_type)) {
2833                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid index");
2834                 return -EINVAL;
2835         }
2836
2837         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2838
2839         return meta_needed;
2840 }
2841
2842 static int btf_array_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2843                              const struct resolve_vertex *v)
2844 {
2845         const struct btf_array *array = btf_type_array(v->t);
2846         const struct btf_type *elem_type, *index_type;
2847         u32 elem_type_id, index_type_id;
2848         struct btf *btf = env->btf;
2849         u32 elem_size;
2850
2851         /* Check array->index_type */
2852         index_type_id = array->index_type;
2853         index_type = btf_type_by_id(btf, index_type_id);
2854         if (btf_type_nosize_or_null(index_type) ||
2855             btf_type_is_resolve_source_only(index_type)) {
2856                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2857                 return -EINVAL;
2858         }
2859
2860         if (!env_type_is_resolve_sink(env, index_type) &&
2861             !env_type_is_resolved(env, index_type_id))
2862                 return env_stack_push(env, index_type, index_type_id);
2863
2864         index_type = btf_type_id_size(btf, &index_type_id, NULL);
2865         if (!index_type || !btf_type_is_int(index_type) ||
2866             !btf_type_int_is_regular(index_type)) {
2867                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2868                 return -EINVAL;
2869         }
2870
2871         /* Check array->type */
2872         elem_type_id = array->type;
2873         elem_type = btf_type_by_id(btf, elem_type_id);
2874         if (btf_type_nosize_or_null(elem_type) ||
2875             btf_type_is_resolve_source_only(elem_type)) {
2876                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2877                                       "Invalid elem");
2878                 return -EINVAL;
2879         }
2880
2881         if (!env_type_is_resolve_sink(env, elem_type) &&
2882             !env_type_is_resolved(env, elem_type_id))
2883                 return env_stack_push(env, elem_type, elem_type_id);
2884
2885         elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
2886         if (!elem_type) {
2887                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid elem");
2888                 return -EINVAL;
2889         }
2890
2891         if (btf_type_is_int(elem_type) && !btf_type_int_is_regular(elem_type)) {
2892                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid array of int");
2893                 return -EINVAL;
2894         }
2895
2896         if (array->nelems && elem_size > U32_MAX / array->nelems) {
2897                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2898                                       "Array size overflows U32_MAX");
2899                 return -EINVAL;
2900         }
2901
2902         env_stack_pop_resolved(env, elem_type_id, elem_size * array->nelems);
2903
2904         return 0;
2905 }
2906
2907 static void btf_array_log(struct btf_verifier_env *env,
2908                           const struct btf_type *t)
2909 {
2910         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2911
2912         btf_verifier_log(env, "type_id=%u index_type_id=%u nr_elems=%u",
2913                          array->type, array->index_type, array->nelems);
2914 }
2915
2916 static void __btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2917                              u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2918                              struct btf_show *show)
2919 {
2920         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2921         const struct btf_kind_operations *elem_ops;
2922         const struct btf_type *elem_type;
2923         u32 i, elem_size = 0, elem_type_id;
2924         u16 encoding = 0;
2925
2926         elem_type_id = array->type;
2927         elem_type = btf_type_skip_modifiers(btf, elem_type_id, NULL);
2928         if (elem_type && btf_type_has_size(elem_type))
2929                 elem_size = elem_type->size;
2930
2931         if (elem_type && btf_type_is_int(elem_type)) {
2932                 u32 int_type = btf_type_int(elem_type);
2933
2934                 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_type);
2935
2936                 /*
2937                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
2938                  * char arrays, so if size is 1 and element is
2939                  * printable as a char, we'll do that.
2940                  */
2941                 if (elem_size == 1)
2942                         encoding = BTF_INT_CHAR;
2943         }
2944
2945         if (!btf_show_start_array_type(show, t, type_id, encoding, data))
2946                 return;
2947
2948         if (!elem_type)
2949                 goto out;
2950         elem_ops = btf_type_ops(elem_type);
2951
2952         for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
2953
2954                 btf_show_start_array_member(show);
2955
2956                 elem_ops->show(btf, elem_type, elem_type_id, data,
2957                                bits_offset, show);
2958                 data += elem_size;
2959
2960                 btf_show_end_array_member(show);
2961
2962                 if (show->state.array_terminated)
2963                         break;
2964         }
2965 out:
2966         btf_show_end_array_type(show);
2967 }
2968
2969 static void btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2970                            u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2971                            struct btf_show *show)
2972 {
2973         const struct btf_member *m = show->state.member;
2974
2975         /*
2976          * First check if any members would be shown (are non-zero).
2977          * See comments above "struct btf_show" definition for more
2978          * details on how this works at a high-level.
2979          */
2980         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
2981                 if (!show->state.depth_check) {
2982                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
2983                         show->state.depth_to_show = 0;
2984                 }
2985                 __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2986                 show->state.member = m;
2987
2988                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
2989                         return;
2990                 show->state.depth_check = 0;
2991
2992                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
2993                         return;
2994                 /*
2995                  * Reaching here indicates we have recursed and found
2996                  * non-zero array member(s).
2997                  */
2998         }
2999         __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3000 }
3001
3002 static struct btf_kind_operations array_ops = {
3003         .check_meta = btf_array_check_meta,
3004         .resolve = btf_array_resolve,
3005         .check_member = btf_array_check_member,
3006         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3007         .log_details = btf_array_log,
3008         .show = btf_array_show,
3009 };
3010
3011 static int btf_struct_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3012                                    const struct btf_type *struct_type,
3013                                    const struct btf_member *member,
3014                                    const struct btf_type *member_type)
3015 {
3016         u32 struct_bits_off = member->offset;
3017         u32 struct_size, bytes_offset;
3018
3019         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3020                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3021                                         "Member is not byte aligned");
3022                 return -EINVAL;
3023         }
3024
3025         struct_size = struct_type->size;
3026         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3027         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3028                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3029                                         "Member exceeds struct_size");
3030                 return -EINVAL;
3031         }
3032
3033         return 0;
3034 }
3035
3036 static s32 btf_struct_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3037                                  const struct btf_type *t,
3038                                  u32 meta_left)
3039 {
3040         bool is_union = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION;
3041         const struct btf_member *member;
3042         u32 meta_needed, last_offset;
3043         struct btf *btf = env->btf;
3044         u32 struct_size = t->size;
3045         u32 offset;
3046         u16 i;
3047
3048         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*member);
3049         if (meta_left < meta_needed) {
3050                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3051                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3052                                        meta_left, meta_needed);
3053                 return -EINVAL;
3054         }
3055
3056         /* struct type either no name or a valid one */
3057         if (t->name_off &&
3058             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3059                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3060                 return -EINVAL;
3061         }
3062
3063         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3064
3065         last_offset = 0;
3066         for_each_member(i, t, member) {
3067                 if (!btf_name_offset_valid(btf, member->name_off)) {
3068                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3069                                                 "Invalid member name_offset:%u",
3070                                                 member->name_off);
3071                         return -EINVAL;
3072                 }
3073
3074                 /* struct member either no name or a valid one */
3075                 if (member->name_off &&
3076                     !btf_name_valid_identifier(btf, member->name_off)) {
3077                         btf_verifier_log_member(env, t, member, "Invalid name");
3078                         return -EINVAL;
3079                 }
3080                 /* A member cannot be in type void */
3081                 if (!member->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(member->type)) {
3082                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3083                                                 "Invalid type_id");
3084                         return -EINVAL;
3085                 }
3086
3087                 offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3088                 if (is_union && offset) {
3089                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3090                                                 "Invalid member bits_offset");
3091                         return -EINVAL;
3092                 }
3093
3094                 /*
3095                  * ">" instead of ">=" because the last member could be
3096                  * "char a[0];"
3097                  */
3098                 if (last_offset > offset) {
3099                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3100                                                 "Invalid member bits_offset");
3101                         return -EINVAL;
3102                 }
3103
3104                 if (BITS_ROUNDUP_BYTES(offset) > struct_size) {
3105                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3106                                                 "Member bits_offset exceeds its struct size");
3107                         return -EINVAL;
3108                 }
3109
3110                 btf_verifier_log_member(env, t, member, NULL);
3111                 last_offset = offset;
3112         }
3113
3114         return meta_needed;
3115 }
3116
3117 static int btf_struct_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3118                               const struct resolve_vertex *v)
3119 {
3120         const struct btf_member *member;
3121         int err;
3122         u16 i;
3123
3124         /* Before continue resolving the next_member,
3125          * ensure the last member is indeed resolved to a
3126          * type with size info.
3127          */
3128         if (v->next_member) {
3129                 const struct btf_type *last_member_type;
3130                 const struct btf_member *last_member;
3131                 u16 last_member_type_id;
3132
3133                 last_member = btf_type_member(v->t) + v->next_member - 1;
3134                 last_member_type_id = last_member->type;
3135                 if (WARN_ON_ONCE(!env_type_is_resolved(env,
3136                                                        last_member_type_id)))
3137                         return -EINVAL;
3138
3139                 last_member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3140                                                   last_member_type_id);
3141                 if (btf_type_kflag(v->t))
3142                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3143                                                                 last_member,
3144                                                                 last_member_type);
3145                 else
3146                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_member(env, v->t,
3147                                                                 last_member,
3148                                                                 last_member_type);
3149                 if (err)
3150                         return err;
3151         }
3152
3153         for_each_member_from(i, v->next_member, v->t, member) {
3154                 u32 member_type_id = member->type;
3155                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3156                                                                 member_type_id);
3157
3158                 if (btf_type_nosize_or_null(member_type) ||
3159                     btf_type_is_resolve_source_only(member_type)) {
3160                         btf_verifier_log_member(env, v->t, member,
3161                                                 "Invalid member");
3162                         return -EINVAL;
3163                 }
3164
3165                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, member_type) &&
3166                     !env_type_is_resolved(env, member_type_id)) {
3167                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
3168                         return env_stack_push(env, member_type, member_type_id);
3169                 }
3170
3171                 if (btf_type_kflag(v->t))
3172                         err = btf_type_ops(member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3173                                                                             member,
3174                                                                             member_type);
3175                 else
3176                         err = btf_type_ops(member_type)->check_member(env, v->t,
3177                                                                       member,
3178                                                                       member_type);
3179                 if (err)
3180                         return err;
3181         }
3182
3183         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
3184
3185         return 0;
3186 }
3187
3188 static void btf_struct_log(struct btf_verifier_env *env,
3189                            const struct btf_type *t)
3190 {
3191         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3192 }
3193
3194 enum btf_field_type {
3195         BTF_FIELD_SPIN_LOCK,
3196         BTF_FIELD_TIMER,
3197         BTF_FIELD_KPTR,
3198 };
3199
3200 enum {
3201         BTF_FIELD_IGNORE = 0,
3202         BTF_FIELD_FOUND  = 1,
3203 };
3204
3205 struct btf_field_info {
3206         u32 type_id;
3207         u32 off;
3208         enum bpf_kptr_type type;
3209 };
3210
3211 static int btf_find_struct(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3212                            u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3213 {
3214         if (!__btf_type_is_struct(t))
3215                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3216         if (t->size != sz)
3217                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3218         info->off = off;
3219         return BTF_FIELD_FOUND;
3220 }
3221
3222 static int btf_find_kptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3223                          u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3224 {
3225         enum bpf_kptr_type type;
3226         u32 res_id;
3227
3228         /* For PTR, sz is always == 8 */
3229         if (!btf_type_is_ptr(t))
3230                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3231         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3232
3233         if (!btf_type_is_type_tag(t))
3234                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3235         /* Reject extra tags */
3236         if (btf_type_is_type_tag(btf_type_by_id(btf, t->type)))
3237                 return -EINVAL;
3238         if (!strcmp("kptr", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3239                 type = BPF_KPTR_UNREF;
3240         else if (!strcmp("kptr_ref", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3241                 type = BPF_KPTR_REF;
3242         else
3243                 return -EINVAL;
3244
3245         /* Get the base type */
3246         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &res_id);
3247         /* Only pointer to struct is allowed */
3248         if (!__btf_type_is_struct(t))
3249                 return -EINVAL;
3250
3251         info->type_id = res_id;
3252         info->off = off;
3253         info->type = type;
3254         return BTF_FIELD_FOUND;
3255 }
3256
3257 static int btf_find_struct_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3258                                  const char *name, int sz, int align,
3259                                  enum btf_field_type field_type,
3260                                  struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3261 {
3262         const struct btf_member *member;
3263         struct btf_field_info tmp;
3264         int ret, idx = 0;
3265         u32 i, off;
3266
3267         for_each_member(i, t, member) {
3268                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3269                                                                     member->type);
3270
3271                 if (name && strcmp(__btf_name_by_offset(btf, member_type->name_off), name))
3272                         continue;
3273
3274                 off = __btf_member_bit_offset(t, member);
3275                 if (off % 8)
3276                         /* valid C code cannot generate such BTF */
3277                         return -EINVAL;
3278                 off /= 8;
3279                 if (off % align)
3280                         return -EINVAL;
3281
3282                 switch (field_type) {
3283                 case BTF_FIELD_SPIN_LOCK:
3284                 case BTF_FIELD_TIMER:
3285                         ret = btf_find_struct(btf, member_type, off, sz,
3286                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3287                         if (ret < 0)
3288                                 return ret;
3289                         break;
3290                 case BTF_FIELD_KPTR:
3291                         ret = btf_find_kptr(btf, member_type, off, sz,
3292                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3293                         if (ret < 0)
3294                                 return ret;
3295                         break;
3296                 default:
3297                         return -EFAULT;
3298                 }
3299
3300                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3301                         continue;
3302                 if (idx >= info_cnt)
3303                         return -E2BIG;
3304                 ++idx;
3305         }
3306         return idx;
3307 }
3308
3309 static int btf_find_datasec_var(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3310                                 const char *name, int sz, int align,
3311                                 enum btf_field_type field_type,
3312                                 struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3313 {
3314         const struct btf_var_secinfo *vsi;
3315         struct btf_field_info tmp;
3316         int ret, idx = 0;
3317         u32 i, off;
3318
3319         for_each_vsi(i, t, vsi) {
3320                 const struct btf_type *var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
3321                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(btf, var->type);
3322
3323                 off = vsi->offset;
3324
3325                 if (name && strcmp(__btf_name_by_offset(btf, var_type->name_off), name))
3326                         continue;
3327                 if (vsi->size != sz)
3328                         continue;
3329                 if (off % align)
3330                         return -EINVAL;
3331
3332                 switch (field_type) {
3333                 case BTF_FIELD_SPIN_LOCK:
3334                 case BTF_FIELD_TIMER:
3335                         ret = btf_find_struct(btf, var_type, off, sz,
3336                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3337                         if (ret < 0)
3338                                 return ret;
3339                         break;
3340                 case BTF_FIELD_KPTR:
3341                         ret = btf_find_kptr(btf, var_type, off, sz,
3342                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3343                         if (ret < 0)
3344                                 return ret;
3345                         break;
3346                 default:
3347                         return -EFAULT;
3348                 }
3349
3350                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3351                         continue;
3352                 if (idx >= info_cnt)
3353                         return -E2BIG;
3354                 ++idx;
3355         }
3356         return idx;
3357 }
3358
3359 static int btf_find_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3360                           enum btf_field_type field_type,
3361                           struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3362 {
3363         const char *name;
3364         int sz, align;
3365
3366         switch (field_type) {
3367         case BTF_FIELD_SPIN_LOCK:
3368                 name = "bpf_spin_lock";
3369                 sz = sizeof(struct bpf_spin_lock);
3370                 align = __alignof__(struct bpf_spin_lock);
3371                 break;
3372         case BTF_FIELD_TIMER:
3373                 name = "bpf_timer";
3374                 sz = sizeof(struct bpf_timer);
3375                 align = __alignof__(struct bpf_timer);
3376                 break;
3377         case BTF_FIELD_KPTR:
3378                 name = NULL;
3379                 sz = sizeof(u64);
3380                 align = 8;
3381                 break;
3382         default:
3383                 return -EFAULT;
3384         }
3385
3386         if (__btf_type_is_struct(t))
3387                 return btf_find_struct_field(btf, t, name, sz, align, field_type, info, info_cnt);
3388         else if (btf_type_is_datasec(t))
3389                 return btf_find_datasec_var(btf, t, name, sz, align, field_type, info, info_cnt);
3390         return -EINVAL;
3391 }
3392
3393 /* find 'struct bpf_spin_lock' in map value.
3394  * return >= 0 offset if found
3395  * and < 0 in case of error
3396  */
3397 int btf_find_spin_lock(const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
3398 {
3399         struct btf_field_info info;
3400         int ret;
3401
3402         ret = btf_find_field(btf, t, BTF_FIELD_SPIN_LOCK, &info, 1);
3403         if (ret < 0)
3404                 return ret;
3405         if (!ret)
3406                 return -ENOENT;
3407         return info.off;
3408 }
3409
3410 int btf_find_timer(const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
3411 {
3412         struct btf_field_info info;
3413         int ret;
3414
3415         ret = btf_find_field(btf, t, BTF_FIELD_TIMER, &info, 1);
3416         if (ret < 0)
3417                 return ret;
3418         if (!ret)
3419                 return -ENOENT;
3420         return info.off;
3421 }
3422
3423 struct bpf_map_value_off *btf_parse_kptrs(const struct btf *btf,
3424                                           const struct btf_type *t)
3425 {
3426         struct btf_field_info info_arr[BPF_MAP_VALUE_OFF_MAX];
3427         struct bpf_map_value_off *tab;
3428         struct btf *kernel_btf = NULL;
3429         struct module *mod = NULL;
3430         int ret, i, nr_off;
3431
3432         ret = btf_find_field(btf, t, BTF_FIELD_KPTR, info_arr, ARRAY_SIZE(info_arr));
3433         if (ret < 0)
3434                 return ERR_PTR(ret);
3435         if (!ret)
3436                 return NULL;
3437
3438         nr_off = ret;
3439         tab = kzalloc(offsetof(struct bpf_map_value_off, off[nr_off]), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3440         if (!tab)
3441                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3442
3443         for (i = 0; i < nr_off; i++) {
3444                 const struct btf_type *t;
3445                 s32 id;
3446
3447                 /* Find type in map BTF, and use it to look up the matching type
3448                  * in vmlinux or module BTFs, by name and kind.
3449                  */
3450                 t = btf_type_by_id(btf, info_arr[i].type_id);
3451                 id = bpf_find_btf_id(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), BTF_INFO_KIND(t->info),
3452                                      &kernel_btf);
3453                 if (id < 0) {
3454                         ret = id;
3455                         goto end;
3456                 }
3457
3458                 /* Find and stash the function pointer for the destruction function that
3459                  * needs to be eventually invoked from the map free path.
3460                  */
3461                 if (info_arr[i].type == BPF_KPTR_REF) {
3462                         const struct btf_type *dtor_func;
3463                         const char *dtor_func_name;
3464                         unsigned long addr;
3465                         s32 dtor_btf_id;
3466
3467                         /* This call also serves as a whitelist of allowed objects that
3468                          * can be used as a referenced pointer and be stored in a map at
3469                          * the same time.
3470                          */
3471                         dtor_btf_id = btf_find_dtor_kfunc(kernel_btf, id);
3472                         if (dtor_btf_id < 0) {
3473                                 ret = dtor_btf_id;
3474                                 goto end_btf;
3475                         }
3476
3477                         dtor_func = btf_type_by_id(kernel_btf, dtor_btf_id);
3478                         if (!dtor_func) {
3479                                 ret = -ENOENT;
3480                                 goto end_btf;
3481                         }
3482
3483                         if (btf_is_module(kernel_btf)) {
3484                                 mod = btf_try_get_module(kernel_btf);
3485                                 if (!mod) {
3486                                         ret = -ENXIO;
3487                                         goto end_btf;
3488                                 }
3489                         }
3490
3491                         /* We already verified dtor_func to be btf_type_is_func
3492                          * in register_btf_id_dtor_kfuncs.
3493                          */
3494                         dtor_func_name = __btf_name_by_offset(kernel_btf, dtor_func->name_off);
3495                         addr = kallsyms_lookup_name(dtor_func_name);
3496                         if (!addr) {
3497                                 ret = -EINVAL;
3498                                 goto end_mod;
3499                         }
3500                         tab->off[i].kptr.dtor = (void *)addr;
3501                 }
3502
3503                 tab->off[i].offset = info_arr[i].off;
3504                 tab->off[i].type = info_arr[i].type;
3505                 tab->off[i].kptr.btf_id = id;
3506                 tab->off[i].kptr.btf = kernel_btf;
3507                 tab->off[i].kptr.module = mod;
3508         }
3509         tab->nr_off = nr_off;
3510         return tab;
3511 end_mod:
3512         module_put(mod);
3513 end_btf:
3514         btf_put(kernel_btf);
3515 end:
3516         while (i--) {
3517                 btf_put(tab->off[i].kptr.btf);
3518                 if (tab->off[i].kptr.module)
3519                         module_put(tab->off[i].kptr.module);
3520         }
3521         kfree(tab);
3522         return ERR_PTR(ret);
3523 }
3524
3525 static void __btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3526                               u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3527                               struct btf_show *show)
3528 {
3529         const struct btf_member *member;
3530         void *safe_data;
3531         u32 i;
3532
3533         safe_data = btf_show_start_struct_type(show, t, type_id, data);
3534         if (!safe_data)
3535                 return;
3536
3537         for_each_member(i, t, member) {
3538                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3539                                                                 member->type);
3540                 const struct btf_kind_operations *ops;
3541                 u32 member_offset, bitfield_size;
3542                 u32 bytes_offset;
3543                 u8 bits8_offset;
3544
3545                 btf_show_start_member(show, member);
3546
3547                 member_offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3548                 bitfield_size = __btf_member_bitfield_size(t, member);
3549                 bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(member_offset);
3550                 bits8_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(member_offset);
3551                 if (bitfield_size) {
3552                         safe_data = btf_show_start_type(show, member_type,
3553                                                         member->type,
3554                                                         data + bytes_offset);
3555                         if (safe_data)
3556                                 btf_bitfield_show(safe_data,
3557                                                   bits8_offset,
3558                                                   bitfield_size, show);
3559                         btf_show_end_type(show);
3560                 } else {
3561                         ops = btf_type_ops(member_type);
3562                         ops->show(btf, member_type, member->type,
3563                                   data + bytes_offset, bits8_offset, show);
3564                 }
3565
3566                 btf_show_end_member(show);
3567         }
3568
3569         btf_show_end_struct_type(show);
3570 }
3571
3572 static void btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3573                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3574                             struct btf_show *show)
3575 {
3576         const struct btf_member *m = show->state.member;
3577
3578         /*
3579          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3580          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3581          * details on how this works at a high-level.
3582          */
3583         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3584                 if (!show->state.depth_check) {
3585                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3586                         show->state.depth_to_show = 0;
3587                 }
3588                 __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3589                 /* Restore saved member data here */
3590                 show->state.member = m;
3591                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3592                         return;
3593                 show->state.depth_check = 0;
3594
3595                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3596                         return;
3597                 /*
3598                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3599                  * non-zero child values.
3600                  */
3601         }
3602
3603         __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3604 }
3605
3606 static struct btf_kind_operations struct_ops = {
3607         .check_meta = btf_struct_check_meta,
3608         .resolve = btf_struct_resolve,
3609         .check_member = btf_struct_check_member,
3610         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3611         .log_details = btf_struct_log,
3612         .show = btf_struct_show,
3613 };
3614
3615 static int btf_enum_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3616                                  const struct btf_type *struct_type,
3617                                  const struct btf_member *member,
3618                                  const struct btf_type *member_type)
3619 {
3620         u32 struct_bits_off = member->offset;
3621         u32 struct_size, bytes_offset;
3622
3623         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3624                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3625                                         "Member is not byte aligned");
3626                 return -EINVAL;
3627         }
3628
3629         struct_size = struct_type->size;
3630         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3631         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3632                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3633                                         "Member exceeds struct_size");
3634                 return -EINVAL;
3635         }
3636
3637         return 0;
3638 }
3639
3640 static int btf_enum_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
3641                                        const struct btf_type *struct_type,
3642                                        const struct btf_member *member,
3643                                        const struct btf_type *member_type)
3644 {
3645         u32 struct_bits_off, nr_bits, bytes_end, struct_size;
3646         u32 int_bitsize = sizeof(int) * BITS_PER_BYTE;
3647
3648         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
3649         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
3650         if (!nr_bits) {
3651                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3652                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3653                                                 "Member is not byte aligned");
3654                         return -EINVAL;
3655                 }
3656
3657                 nr_bits = int_bitsize;
3658         } else if (nr_bits > int_bitsize) {
3659                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3660                                         "Invalid member bitfield_size");
3661                 return -EINVAL;
3662         }
3663
3664         struct_size = struct_type->size;
3665         bytes_end = BITS_ROUNDUP_BYTES(struct_bits_off + nr_bits);
3666         if (struct_size < bytes_end) {
3667                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3668                                         "Member exceeds struct_size");
3669                 return -EINVAL;
3670         }
3671
3672         return 0;
3673 }
3674
3675 static s32 btf_enum_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3676                                const struct btf_type *t,
3677                                u32 meta_left)
3678 {
3679         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
3680         struct btf *btf = env->btf;
3681         const char *fmt_str;
3682         u16 i, nr_enums;
3683         u32 meta_needed;
3684
3685         nr_enums = btf_type_vlen(t);
3686         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
3687
3688         if (meta_left < meta_needed) {
3689                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3690                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3691                                        meta_left, meta_needed);
3692                 return -EINVAL;
3693         }
3694
3695         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
3696                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
3697                 return -EINVAL;
3698         }
3699
3700         /* enum type either no name or a valid one */
3701         if (t->name_off &&
3702             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3703                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3704                 return -EINVAL;
3705         }
3706
3707         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3708
3709         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3710                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
3711                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
3712                                          enums[i].name_off);
3713                         return -EINVAL;
3714                 }
3715
3716                 /* enum member must have a valid name */
3717                 if (!enums[i].name_off ||
3718                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
3719                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3720                         return -EINVAL;
3721                 }
3722
3723                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
3724                         continue;
3725                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%d\n" : "\t%s val=%u\n";
3726                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
3727                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
3728                                  enums[i].val);
3729         }
3730
3731         return meta_needed;
3732 }
3733
3734 static void btf_enum_log(struct btf_verifier_env *env,
3735                          const struct btf_type *t)
3736 {
3737         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3738 }
3739
3740 static void btf_enum_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3741                           u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3742                           struct btf_show *show)
3743 {
3744         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
3745         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
3746         void *safe_data;
3747         int v;
3748
3749         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
3750         if (!safe_data)
3751                 return;
3752
3753         v = *(int *)safe_data;
3754
3755         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3756                 if (v != enums[i].val)
3757                         continue;
3758
3759                 btf_show_type_value(show, "%s",
3760                                     __btf_name_by_offset(btf,
3761                                                          enums[i].name_off));
3762
3763                 btf_show_end_type(show);
3764                 return;
3765         }
3766
3767         if (btf_type_kflag(t))
3768                 btf_show_type_value(show, "%d", v);
3769         else
3770                 btf_show_type_value(show, "%u", v);
3771         btf_show_end_type(show);
3772 }
3773
3774 static struct btf_kind_operations enum_ops = {
3775         .check_meta = btf_enum_check_meta,
3776         .resolve = btf_df_resolve,
3777         .check_member = btf_enum_check_member,
3778         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
3779         .log_details = btf_enum_log,
3780         .show = btf_enum_show,
3781 };
3782
3783 static s32 btf_enum64_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3784                                  const struct btf_type *t,
3785                                  u32 meta_left)
3786 {
3787         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
3788         struct btf *btf = env->btf;
3789         const char *fmt_str;
3790         u16 i, nr_enums;
3791         u32 meta_needed;
3792
3793         nr_enums = btf_type_vlen(t);
3794         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
3795
3796         if (meta_left < meta_needed) {
3797                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3798                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3799                                        meta_left, meta_needed);
3800                 return -EINVAL;
3801         }
3802
3803         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
3804                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
3805                 return -EINVAL;
3806         }
3807
3808         /* enum type either no name or a valid one */
3809         if (t->name_off &&
3810             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3811                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3812                 return -EINVAL;
3813         }
3814
3815         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3816
3817         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3818                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
3819                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
3820                                          enums[i].name_off);
3821                         return -EINVAL;
3822                 }
3823
3824                 /* enum member must have a valid name */
3825                 if (!enums[i].name_off ||
3826                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
3827                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3828                         return -EINVAL;
3829                 }
3830
3831                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
3832                         continue;
3833
3834                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%lld\n" : "\t%s val=%llu\n";
3835                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
3836                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
3837                                  btf_enum64_value(enums + i));
3838         }
3839
3840         return meta_needed;
3841 }
3842
3843 static void btf_enum64_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3844                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3845                             struct btf_show *show)
3846 {
3847         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
3848         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
3849         void *safe_data;
3850         s64 v;
3851
3852         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
3853         if (!safe_data)
3854                 return;
3855
3856         v = *(u64 *)safe_data;
3857
3858         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3859                 if (v != btf_enum64_value(enums + i))
3860                         continue;
3861
3862                 btf_show_type_value(show, "%s",
3863                                     __btf_name_by_offset(btf,
3864                                                          enums[i].name_off));
3865
3866                 btf_show_end_type(show);
3867                 return;
3868         }
3869
3870         if (btf_type_kflag(t))
3871                 btf_show_type_value(show, "%lld", v);
3872         else
3873                 btf_show_type_value(show, "%llu", v);
3874         btf_show_end_type(show);
3875 }
3876
3877 static struct btf_kind_operations enum64_ops = {
3878         .check_meta = btf_enum64_check_meta,
3879         .resolve = btf_df_resolve,
3880         .check_member = btf_enum_check_member,
3881         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
3882         .log_details = btf_enum_log,
3883         .show = btf_enum64_show,
3884 };
3885
3886 static s32 btf_func_proto_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3887                                      const struct btf_type *t,
3888                                      u32 meta_left)
3889 {
3890         u32 meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(struct btf_param);
3891
3892         if (meta_left < meta_needed) {
3893                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3894                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3895                                        meta_left, meta_needed);
3896                 return -EINVAL;
3897         }
3898
3899         if (t->name_off) {
3900                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3901                 return -EINVAL;
3902         }
3903
3904         if (btf_type_kflag(t)) {
3905                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
3906                 return -EINVAL;
3907         }
3908
3909         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3910
3911         return meta_needed;
3912 }
3913
3914 static void btf_func_proto_log(struct btf_verifier_env *env,
3915                                const struct btf_type *t)
3916 {
3917         const struct btf_param *args = (const struct btf_param *)(t + 1);
3918         u16 nr_args = btf_type_vlen(t), i;
3919
3920         btf_verifier_log(env, "return=%u args=(", t->type);
3921         if (!nr_args) {
3922                 btf_verifier_log(env, "void");
3923                 goto done;
3924         }
3925
3926         if (nr_args == 1 && !args[0].type) {
3927                 /* Only one vararg */
3928                 btf_verifier_log(env, "vararg");
3929                 goto done;
3930         }
3931
3932         btf_verifier_log(env, "%u %s", args[0].type,
3933                          __btf_name_by_offset(env->btf,
3934                                               args[0].name_off));
3935         for (i = 1; i < nr_args - 1; i++)
3936                 btf_verifier_log(env, ", %u %s", args[i].type,
3937                                  __btf_name_by_offset(env->btf,
3938                                                       args[i].name_off));
3939
3940         if (nr_args > 1) {
3941                 const struct btf_param *last_arg = &args[nr_args - 1];
3942
3943                 if (last_arg->type)
3944                         btf_verifier_log(env, ", %u %s", last_arg->type,
3945                                          __btf_name_by_offset(env->btf,
3946                                                               last_arg->name_off));
3947                 else
3948                         btf_verifier_log(env, ", vararg");
3949         }
3950
3951 done:
3952         btf_verifier_log(env, ")");
3953 }
3954
3955 static struct btf_kind_operations func_proto_ops = {
3956         .check_meta = btf_func_proto_check_meta,
3957         .resolve = btf_df_resolve,
3958         /*
3959          * BTF_KIND_FUNC_PROTO cannot be directly referred by
3960          * a struct's member.
3961          *
3962          * It should be a function pointer instead.
3963          * (i.e. struct's member -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_FUNC_PROTO)
3964          *
3965          * Hence, there is no btf_func_check_member().
3966          */
3967         .check_member = btf_df_check_member,
3968         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
3969         .log_details = btf_func_proto_log,
3970         .show = btf_df_show,
3971 };
3972
3973 static s32 btf_func_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3974                                const struct btf_type *t,
3975                                u32 meta_left)
3976 {
3977         if (!t->name_off ||
3978             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3979                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3980                 return -EINVAL;
3981         }
3982
3983         if (btf_type_vlen(t) > BTF_FUNC_GLOBAL) {
3984                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid func linkage");
3985                 return -EINVAL;
3986         }
3987
3988         if (btf_type_kflag(t)) {
3989                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
3990                 return -EINVAL;
3991         }
3992
3993         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3994
3995         return 0;
3996 }
3997
3998 static int btf_func_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3999                             const struct resolve_vertex *v)
4000 {
4001         const struct btf_type *t = v->t;
4002         u32 next_type_id = t->type;
4003         int err;
4004
4005         err = btf_func_check(env, t);
4006         if (err)
4007                 return err;
4008
4009         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4010         return 0;
4011 }
4012
4013 static struct btf_kind_operations func_ops = {
4014         .check_meta = btf_func_check_meta,
4015         .resolve = btf_func_resolve,
4016         .check_member = btf_df_check_member,
4017         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4018         .log_details = btf_ref_type_log,
4019         .show = btf_df_show,
4020 };
4021
4022 static s32 btf_var_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4023                               const struct btf_type *t,
4024                               u32 meta_left)
4025 {
4026         const struct btf_var *var;
4027         u32 meta_needed = sizeof(*var);
4028
4029         if (meta_left < meta_needed) {
4030                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4031                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4032                                        meta_left, meta_needed);
4033                 return -EINVAL;
4034         }
4035
4036         if (btf_type_vlen(t)) {
4037                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4038                 return -EINVAL;
4039         }
4040
4041         if (btf_type_kflag(t)) {
4042                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4043                 return -EINVAL;
4044         }
4045
4046         if (!t->name_off ||
4047             !__btf_name_valid(env->btf, t->name_off, true)) {
4048                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4049                 return -EINVAL;
4050         }
4051
4052         /* A var cannot be in type void */
4053         if (!t->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
4054                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4055                 return -EINVAL;
4056         }
4057
4058         var = btf_type_var(t);
4059         if (var->linkage != BTF_VAR_STATIC &&
4060             var->linkage != BTF_VAR_GLOBAL_ALLOCATED) {
4061                 btf_verifier_log_type(env, t, "Linkage not supported");
4062                 return -EINVAL;
4063         }
4064
4065         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4066
4067         return meta_needed;
4068 }
4069
4070 static void btf_var_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4071 {
4072         const struct btf_var *var = btf_type_var(t);
4073
4074         btf_verifier_log(env, "type_id=%u linkage=%u", t->type, var->linkage);
4075 }
4076
4077 static const struct btf_kind_operations var_ops = {
4078         .check_meta             = btf_var_check_meta,
4079         .resolve                = btf_var_resolve,
4080         .check_member           = btf_df_check_member,
4081         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4082         .log_details            = btf_var_log,
4083         .show                   = btf_var_show,
4084 };
4085
4086 static s32 btf_datasec_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4087                                   const struct btf_type *t,
4088                                   u32 meta_left)
4089 {
4090         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4091         u64 last_vsi_end_off = 0, sum = 0;
4092         u32 i, meta_needed;
4093
4094         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*vsi);
4095         if (meta_left < meta_needed) {
4096                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4097                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4098                                        meta_left, meta_needed);
4099                 return -EINVAL;
4100         }
4101
4102         if (!t->size) {
4103                 btf_verifier_log_type(env, t, "size == 0");
4104                 return -EINVAL;
4105         }
4106
4107         if (btf_type_kflag(t)) {
4108                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4109                 return -EINVAL;
4110         }
4111
4112         if (!t->name_off ||
4113             !btf_name_valid_section(env->btf, t->name_off)) {
4114                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4115                 return -EINVAL;
4116         }
4117
4118         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4119
4120         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4121                 /* A var cannot be in type void */
4122                 if (!vsi->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(vsi->type)) {
4123                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4124                                              "Invalid type_id");
4125                         return -EINVAL;
4126                 }
4127
4128                 if (vsi->offset < last_vsi_end_off || vsi->offset >= t->size) {
4129                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4130                                              "Invalid offset");
4131                         return -EINVAL;
4132                 }
4133
4134                 if (!vsi->size || vsi->size > t->size) {
4135                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4136                                              "Invalid size");
4137                         return -EINVAL;
4138                 }
4139
4140                 last_vsi_end_off = vsi->offset + vsi->size;
4141                 if (last_vsi_end_off > t->size) {
4142                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4143                                              "Invalid offset+size");
4144                         return -EINVAL;
4145                 }
4146
4147                 btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi, NULL);
4148                 sum += vsi->size;
4149         }
4150
4151         if (t->size < sum) {
4152                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info size");
4153                 return -EINVAL;
4154         }
4155
4156         return meta_needed;
4157 }
4158
4159 static int btf_datasec_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4160                                const struct resolve_vertex *v)
4161 {
4162         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4163         struct btf *btf = env->btf;
4164         u16 i;
4165
4166         for_each_vsi_from(i, v->next_member, v->t, vsi) {
4167                 u32 var_type_id = vsi->type, type_id, type_size = 0;
4168                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(env->btf,
4169                                                                  var_type_id);
4170                 if (!var_type || !btf_type_is_var(var_type)) {
4171                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi,
4172                                              "Not a VAR kind member");
4173                         return -EINVAL;
4174                 }
4175
4176                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, var_type) &&
4177                     !env_type_is_resolved(env, var_type_id)) {
4178                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
4179                         return env_stack_push(env, var_type, var_type_id);
4180                 }
4181
4182                 type_id = var_type->type;
4183                 if (!btf_type_id_size(btf, &type_id, &type_size)) {
4184                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid type");
4185                         return -EINVAL;
4186                 }
4187
4188                 if (vsi->size < type_size) {
4189                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid size");
4190                         return -EINVAL;
4191                 }
4192         }
4193
4194         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 static void btf_datasec_log(struct btf_verifier_env *env,
4199                             const struct btf_type *t)
4200 {
4201         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4202 }
4203
4204 static void btf_datasec_show(const struct btf *btf,
4205                              const struct btf_type *t, u32 type_id,
4206                              void *data, u8 bits_offset,
4207                              struct btf_show *show)
4208 {
4209         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4210         const struct btf_type *var;
4211         u32 i;
4212
4213         if (!btf_show_start_type(show, t, type_id, data))
4214                 return;
4215
4216         btf_show_type_value(show, "section (\"%s\") = {",
4217                             __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
4218         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4219                 var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
4220                 if (i)
4221                         btf_show(show, ",");
4222                 btf_type_ops(var)->show(btf, var, vsi->type,
4223                                         data + vsi->offset, bits_offset, show);
4224         }
4225         btf_show_end_type(show);
4226 }
4227
4228 static const struct btf_kind_operations datasec_ops = {
4229         .check_meta             = btf_datasec_check_meta,
4230         .resolve                = btf_datasec_resolve,
4231         .check_member           = btf_df_check_member,
4232         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4233         .log_details            = btf_datasec_log,
4234         .show                   = btf_datasec_show,
4235 };
4236
4237 static s32 btf_float_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4238                                 const struct btf_type *t,
4239                                 u32 meta_left)
4240 {
4241         if (btf_type_vlen(t)) {
4242                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4243                 return -EINVAL;
4244         }
4245
4246         if (btf_type_kflag(t)) {
4247                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4248                 return -EINVAL;
4249         }
4250
4251         if (t->size != 2 && t->size != 4 && t->size != 8 && t->size != 12 &&
4252             t->size != 16) {
4253                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_size");
4254                 return -EINVAL;
4255         }
4256
4257         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4258
4259         return 0;
4260 }
4261
4262 static int btf_float_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4263                                   const struct btf_type *struct_type,
4264                                   const struct btf_member *member,
4265                                   const struct btf_type *member_type)
4266 {
4267         u64 start_offset_bytes;
4268         u64 end_offset_bytes;
4269         u64 misalign_bits;
4270         u64 align_bytes;
4271         u64 align_bits;
4272
4273         /* Different architectures have different alignment requirements, so
4274          * here we check only for the reasonable minimum. This way we ensure
4275          * that types after CO-RE can pass the kernel BTF verifier.
4276          */
4277         align_bytes = min_t(u64, sizeof(void *), member_type->size);
4278         align_bits = align_bytes * BITS_PER_BYTE;
4279         div64_u64_rem(member->offset, align_bits, &misalign_bits);
4280         if (misalign_bits) {
4281                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4282                                         "Member is not properly aligned");
4283                 return -EINVAL;
4284         }
4285
4286         start_offset_bytes = member->offset / BITS_PER_BYTE;
4287         end_offset_bytes = start_offset_bytes + member_type->size;
4288         if (end_offset_bytes > struct_type->size) {
4289                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4290                                         "Member exceeds struct_size");
4291                 return -EINVAL;
4292         }
4293
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 static void btf_float_log(struct btf_verifier_env *env,
4298                           const struct btf_type *t)
4299 {
4300         btf_verifier_log(env, "size=%u", t->size);
4301 }
4302
4303 static const struct btf_kind_operations float_ops = {
4304         .check_meta = btf_float_check_meta,
4305         .resolve = btf_df_resolve,
4306         .check_member = btf_float_check_member,
4307         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4308         .log_details = btf_float_log,
4309         .show = btf_df_show,
4310 };
4311
4312 static s32 btf_decl_tag_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4313                               const struct btf_type *t,
4314                               u32 meta_left)
4315 {
4316         const struct btf_decl_tag *tag;
4317         u32 meta_needed = sizeof(*tag);
4318         s32 component_idx;
4319         const char *value;
4320
4321         if (meta_left < meta_needed) {
4322                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4323                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4324                                        meta_left, meta_needed);
4325                 return -EINVAL;
4326         }
4327
4328         value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
4329         if (!value || !value[0]) {
4330                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid value");
4331                 return -EINVAL;
4332         }
4333
4334         if (btf_type_vlen(t)) {
4335                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4336                 return -EINVAL;
4337         }
4338
4339         if (btf_type_kflag(t)) {
4340                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4341                 return -EINVAL;
4342         }
4343
4344         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4345         if (component_idx < -1) {
4346                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid component_idx");
4347                 return -EINVAL;
4348         }
4349
4350         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4351
4352         return meta_needed;
4353 }
4354
4355 static int btf_decl_tag_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4356                            const struct resolve_vertex *v)
4357 {
4358         const struct btf_type *next_type;
4359         const struct btf_type *t = v->t;
4360         u32 next_type_id = t->type;
4361         struct btf *btf = env->btf;
4362         s32 component_idx;
4363         u32 vlen;
4364
4365         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
4366         if (!next_type || !btf_type_is_decl_tag_target(next_type)) {
4367                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
4368                 return -EINVAL;
4369         }
4370
4371         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
4372             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
4373                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
4374
4375         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4376         if (component_idx != -1) {
4377                 if (btf_type_is_var(next_type) || btf_type_is_typedef(next_type)) {
4378                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4379                         return -EINVAL;
4380                 }
4381
4382                 if (btf_type_is_struct(next_type)) {
4383                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4384                 } else {
4385                         /* next_type should be a function */
4386                         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type->type);
4387                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4388                 }
4389
4390                 if ((u32)component_idx >= vlen) {
4391                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4392                         return -EINVAL;
4393                 }
4394         }
4395
4396         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4397
4398         return 0;
4399 }
4400
4401 static void btf_decl_tag_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4402 {
4403         btf_verifier_log(env, "type=%u component_idx=%d", t->type,
4404                          btf_type_decl_tag(t)->component_idx);
4405 }
4406
4407 static const struct btf_kind_operations decl_tag_ops = {
4408         .check_meta = btf_decl_tag_check_meta,
4409         .resolve = btf_decl_tag_resolve,
4410         .check_member = btf_df_check_member,
4411         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4412         .log_details = btf_decl_tag_log,
4413         .show = btf_df_show,
4414 };
4415
4416 static int btf_func_proto_check(struct btf_verifier_env *env,
4417                                 const struct btf_type *t)
4418 {
4419         const struct btf_type *ret_type;
4420         const struct btf_param *args;
4421         const struct btf *btf;
4422         u16 nr_args, i;
4423         int err;
4424
4425         btf = env->btf;
4426         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4427         nr_args = btf_type_vlen(t);
4428
4429         /* Check func return type which could be "void" (t->type == 0) */
4430         if (t->type) {
4431                 u32 ret_type_id = t->type;
4432
4433                 ret_type = btf_type_by_id(btf, ret_type_id);
4434                 if (!ret_type) {
4435                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4436                         return -EINVAL;
4437                 }
4438
4439                 if (btf_type_needs_resolve(ret_type) &&
4440                     !env_type_is_resolved(env, ret_type_id)) {
4441                         err = btf_resolve(env, ret_type, ret_type_id);
4442                         if (err)
4443                                 return err;
4444                 }
4445
4446                 /* Ensure the return type is a type that has a size */
4447                 if (!btf_type_id_size(btf, &ret_type_id, NULL)) {
4448                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4449                         return -EINVAL;
4450                 }
4451         }
4452
4453         if (!nr_args)
4454                 return 0;
4455
4456         /* Last func arg type_id could be 0 if it is a vararg */
4457         if (!args[nr_args - 1].type) {
4458                 if (args[nr_args - 1].name_off) {
4459                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u",
4460                                               nr_args);
4461                         return -EINVAL;
4462                 }
4463                 nr_args--;
4464         }
4465
4466         err = 0;
4467         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4468                 const struct btf_type *arg_type;
4469                 u32 arg_type_id;
4470
4471                 arg_type_id = args[i].type;
4472                 arg_type = btf_type_by_id(btf, arg_type_id);
4473                 if (!arg_type) {
4474                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4475                         err = -EINVAL;
4476                         break;
4477                 }
4478
4479                 if (args[i].name_off &&
4480                     (!btf_name_offset_valid(btf, args[i].name_off) ||
4481                      !btf_name_valid_identifier(btf, args[i].name_off))) {
4482                         btf_verifier_log_type(env, t,
4483                                               "Invalid arg#%u", i + 1);
4484                         err = -EINVAL;
4485                         break;
4486                 }
4487
4488                 if (btf_type_needs_resolve(arg_type) &&
4489                     !env_type_is_resolved(env, arg_type_id)) {
4490                         err = btf_resolve(env, arg_type, arg_type_id);
4491                         if (err)
4492                                 break;
4493                 }
4494
4495                 if (!btf_type_id_size(btf, &arg_type_id, NULL)) {
4496                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4497                         err = -EINVAL;
4498                         break;
4499                 }
4500         }
4501
4502         return err;
4503 }
4504
4505 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
4506                           const struct btf_type *t)
4507 {
4508         const struct btf_type *proto_type;
4509         const struct btf_param *args;
4510         const struct btf *btf;
4511         u16 nr_args, i;
4512
4513         btf = env->btf;
4514         proto_type = btf_type_by_id(btf, t->type);
4515
4516         if (!proto_type || !btf_type_is_func_proto(proto_type)) {
4517                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4518                 return -EINVAL;
4519         }
4520
4521         args = (const struct btf_param *)(proto_type + 1);
4522         nr_args = btf_type_vlen(proto_type);
4523         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4524                 if (!args[i].name_off && args[i].type) {
4525                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4526                         return -EINVAL;
4527                 }
4528         }
4529
4530         return 0;
4531 }
4532
4533 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS] = {
4534         [BTF_KIND_INT] = &int_ops,
4535         [BTF_KIND_PTR] = &ptr_ops,
4536         [BTF_KIND_ARRAY] = &array_ops,
4537         [BTF_KIND_STRUCT] = &struct_ops,
4538         [BTF_KIND_UNION] = &struct_ops,
4539         [BTF_KIND_ENUM] = &enum_ops,
4540         [BTF_KIND_FWD] = &fwd_ops,
4541         [BTF_KIND_TYPEDEF] = &modifier_ops,
4542         [BTF_KIND_VOLATILE] = &modifier_ops,
4543         [BTF_KIND_CONST] = &modifier_ops,
4544         [BTF_KIND_RESTRICT] = &modifier_ops,
4545         [BTF_KIND_FUNC] = &func_ops,
4546         [BTF_KIND_FUNC_PROTO] = &func_proto_ops,
4547         [BTF_KIND_VAR] = &var_ops,
4548         [BTF_KIND_DATASEC] = &datasec_ops,
4549         [BTF_KIND_FLOAT] = &float_ops,
4550         [BTF_KIND_DECL_TAG] = &decl_tag_ops,
4551         [BTF_KIND_TYPE_TAG] = &modifier_ops,
4552         [BTF_KIND_ENUM64] = &enum64_ops,
4553 };
4554
4555 static s32 btf_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4556                           const struct btf_type *t,
4557                           u32 meta_left)
4558 {
4559         u32 saved_meta_left = meta_left;
4560         s32 var_meta_size;
4561
4562         if (meta_left < sizeof(*t)) {
4563                 btf_verifier_log(env, "[%u] meta_left:%u meta_needed:%zu",
4564                                  env->log_type_id, meta_left, sizeof(*t));
4565                 return -EINVAL;
4566         }
4567         meta_left -= sizeof(*t);
4568
4569         if (t->info & ~BTF_INFO_MASK) {
4570                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid btf_info:%x",
4571                                  env->log_type_id, t->info);
4572                 return -EINVAL;
4573         }
4574
4575         if (BTF_INFO_KIND(t->info) > BTF_KIND_MAX ||
4576             BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNKN) {
4577                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid kind:%u",
4578                                  env->log_type_id, BTF_INFO_KIND(t->info));
4579                 return -EINVAL;
4580         }
4581
4582         if (!btf_name_offset_valid(env->btf, t->name_off)) {
4583                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid name_offset:%u",
4584                                  env->log_type_id, t->name_off);
4585                 return -EINVAL;
4586         }
4587
4588         var_meta_size = btf_type_ops(t)->check_meta(env, t, meta_left);
4589         if (var_meta_size < 0)
4590                 return var_meta_size;
4591
4592         meta_left -= var_meta_size;
4593
4594         return saved_meta_left - meta_left;
4595 }
4596
4597 static int btf_check_all_metas(struct btf_verifier_env *env)
4598 {
4599         struct btf *btf = env->btf;
4600         struct btf_header *hdr;
4601         void *cur, *end;
4602
4603         hdr = &btf->hdr;
4604         cur = btf->nohdr_data + hdr->type_off;
4605         end = cur + hdr->type_len;
4606
4607         env->log_type_id = btf->base_btf ? btf->start_id : 1;
4608         while (cur < end) {
4609                 struct btf_type *t = cur;
4610                 s32 meta_size;
4611
4612                 meta_size = btf_check_meta(env, t, end - cur);
4613                 if (meta_size < 0)
4614                         return meta_size;
4615
4616                 btf_add_type(env, t);
4617                 cur += meta_size;
4618                 env->log_type_id++;
4619         }
4620
4621         return 0;
4622 }
4623
4624 static bool btf_resolve_valid(struct btf_verifier_env *env,
4625                               const struct btf_type *t,
4626                               u32 type_id)
4627 {
4628         struct btf *btf = env->btf;
4629
4630         if (!env_type_is_resolved(env, type_id))
4631                 return false;
4632
4633         if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_datasec(t))
4634                 return !btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
4635                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
4636
4637         if (btf_type_is_decl_tag(t) || btf_type_is_func(t))
4638                 return btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
4639                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
4640
4641         if (btf_type_is_modifier(t) || btf_type_is_ptr(t) ||
4642             btf_type_is_var(t)) {
4643                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
4644                 return t &&
4645                        !btf_type_is_modifier(t) &&
4646                        !btf_type_is_var(t) &&
4647                        !btf_type_is_datasec(t);
4648         }
4649
4650         if (btf_type_is_array(t)) {
4651                 const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
4652                 const struct btf_type *elem_type;
4653                 u32 elem_type_id = array->type;
4654                 u32 elem_size;
4655
4656                 elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
4657                 return elem_type && !btf_type_is_modifier(elem_type) &&
4658                         (array->nelems * elem_size ==
4659                          btf_resolved_type_size(btf, type_id));
4660         }
4661
4662         return false;
4663 }
4664
4665 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4666                        const struct btf_type *t, u32 type_id)
4667 {
4668         u32 save_log_type_id = env->log_type_id;
4669         const struct resolve_vertex *v;
4670         int err = 0;
4671
4672         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
4673         env_stack_push(env, t, type_id);
4674         while (!err && (v = env_stack_peak(env))) {
4675                 env->log_type_id = v->type_id;
4676                 err = btf_type_ops(v->t)->resolve(env, v);
4677         }
4678
4679         env->log_type_id = type_id;
4680         if (err == -E2BIG) {
4681                 btf_verifier_log_type(env, t,
4682                                       "Exceeded max resolving depth:%u",
4683                                       MAX_RESOLVE_DEPTH);
4684         } else if (err == -EEXIST) {
4685                 btf_verifier_log_type(env, t, "Loop detected");
4686         }
4687
4688         /* Final sanity check */
4689         if (!err && !btf_resolve_valid(env, t, type_id)) {
4690                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid resolve state");
4691                 err = -EINVAL;
4692         }
4693
4694         env->log_type_id = save_log_type_id;
4695         return err;
4696 }
4697
4698 static int btf_check_all_types(struct btf_verifier_env *env)
4699 {
4700         struct btf *btf = env->btf;
4701         const struct btf_type *t;
4702         u32 type_id, i;
4703         int err;
4704
4705         err = env_resolve_init(env);
4706         if (err)
4707                 return err;
4708
4709         env->phase++;
4710         for (i = btf->base_btf ? 0 : 1; i < btf->nr_types; i++) {
4711                 type_id = btf->start_id + i;
4712                 t = btf_type_by_id(btf, type_id);
4713
4714                 env->log_type_id = type_id;
4715                 if (btf_type_needs_resolve(t) &&
4716                     !env_type_is_resolved(env, type_id)) {
4717                         err = btf_resolve(env, t, type_id);
4718                         if (err)
4719                                 return err;
4720                 }
4721
4722                 if (btf_type_is_func_proto(t)) {
4723                         err = btf_func_proto_check(env, t);
4724                         if (err)
4725                                 return err;
4726                 }
4727         }
4728
4729         return 0;
4730 }
4731
4732 static int btf_parse_type_sec(struct btf_verifier_env *env)
4733 {
4734         const struct btf_header *hdr = &env->btf->hdr;
4735         int err;
4736
4737         /* Type section must align to 4 bytes */
4738         if (hdr->type_off & (sizeof(u32) - 1)) {
4739                 btf_verifier_log(env, "Unaligned type_off");
4740                 return -EINVAL;
4741         }
4742
4743         if (!env->btf->base_btf && !hdr->type_len) {
4744                 btf_verifier_log(env, "No type found");
4745                 return -EINVAL;
4746         }
4747
4748         err = btf_check_all_metas(env);
4749         if (err)
4750                 return err;
4751
4752         return btf_check_all_types(env);
4753 }
4754
4755 static int btf_parse_str_sec(struct btf_verifier_env *env)
4756 {
4757         const struct btf_header *hdr;
4758         struct btf *btf = env->btf;
4759         const char *start, *end;
4760
4761         hdr = &btf->hdr;
4762         start = btf->nohdr_data + hdr->str_off;
4763         end = start + hdr->str_len;
4764
4765         if (end != btf->data + btf->data_size) {
4766                 btf_verifier_log(env, "String section is not at the end");
4767                 return -EINVAL;
4768         }
4769
4770         btf->strings = start;
4771
4772         if (btf->base_btf && !hdr->str_len)
4773                 return 0;
4774         if (!hdr->str_len || hdr->str_len - 1 > BTF_MAX_NAME_OFFSET || end[-1]) {
4775                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
4776                 return -EINVAL;
4777         }
4778         if (!btf->base_btf && start[0]) {
4779                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
4780                 return -EINVAL;
4781         }
4782
4783         return 0;
4784 }
4785
4786 static const size_t btf_sec_info_offset[] = {
4787         offsetof(struct btf_header, type_off),
4788         offsetof(struct btf_header, str_off),
4789 };
4790
4791 static int btf_sec_info_cmp(const void *a, const void *b)
4792 {
4793         const struct btf_sec_info *x = a;
4794         const struct btf_sec_info *y = b;
4795
4796         return (int)(x->off - y->off) ? : (int)(x->len - y->len);
4797 }
4798
4799 static int btf_check_sec_info(struct btf_verifier_env *env,
4800                               u32 btf_data_size)
4801 {
4802         struct btf_sec_info secs[ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset)];
4803         u32 total, expected_total, i;
4804         const struct btf_header *hdr;
4805         const struct btf *btf;
4806
4807         btf = env->btf;
4808         hdr = &btf->hdr;
4809
4810         /* Populate the secs from hdr */
4811         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++)
4812                 secs[i] = *(struct btf_sec_info *)((void *)hdr +
4813                                                    btf_sec_info_offset[i]);
4814
4815         sort(secs, ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset),
4816              sizeof(struct btf_sec_info), btf_sec_info_cmp, NULL);
4817
4818         /* Check for gaps and overlap among sections */
4819         total = 0;
4820         expected_total = btf_data_size - hdr->hdr_len;
4821         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++) {
4822                 if (expected_total < secs[i].off) {
4823                         btf_verifier_log(env, "Invalid section offset");
4824                         return -EINVAL;
4825                 }
4826                 if (total < secs[i].off) {
4827                         /* gap */
4828                         btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
4829                         return -EINVAL;
4830                 }
4831                 if (total > secs[i].off) {
4832                         btf_verifier_log(env, "Section overlap found");
4833                         return -EINVAL;
4834                 }
4835                 if (expected_total - total < secs[i].len) {
4836                         btf_verifier_log(env,
4837                                          "Total section length too long");
4838                         return -EINVAL;
4839                 }
4840                 total += secs[i].len;
4841         }
4842
4843         /* There is data other than hdr and known sections */
4844         if (expected_total != total) {
4845                 btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
4846                 return -EINVAL;
4847         }
4848
4849         return 0;
4850 }
4851
4852 static int btf_parse_hdr(struct btf_verifier_env *env)
4853 {
4854         u32 hdr_len, hdr_copy, btf_data_size;
4855         const struct btf_header *hdr;
4856         struct btf *btf;
4857         int err;
4858
4859         btf = env->btf;
4860         btf_data_size = btf->data_size;
4861
4862         if (btf_data_size < offsetofend(struct btf_header, hdr_len)) {
4863                 btf_verifier_log(env, "hdr_len not found");
4864                 return -EINVAL;
4865         }
4866
4867         hdr = btf->data;
4868         hdr_len = hdr->hdr_len;
4869         if (btf_data_size < hdr_len) {
4870                 btf_verifier_log(env, "btf_header not found");
4871                 return -EINVAL;
4872         }
4873
4874         /* Ensure the unsupported header fields are zero */
4875         if (hdr_len > sizeof(btf->hdr)) {
4876                 u8 *expected_zero = btf->data + sizeof(btf->hdr);
4877                 u8 *end = btf->data + hdr_len;
4878
4879                 for (; expected_zero < end; expected_zero++) {
4880                         if (*expected_zero) {
4881                                 btf_verifier_log(env, "Unsupported btf_header");
4882                                 return -E2BIG;
4883                         }
4884                 }
4885         }
4886
4887         hdr_copy = min_t(u32, hdr_len, sizeof(btf->hdr));
4888         memcpy(&btf->hdr, btf->data, hdr_copy);
4889
4890         hdr = &btf->hdr;
4891
4892         btf_verifier_log_hdr(env, btf_data_size);
4893
4894         if (hdr->magic != BTF_MAGIC) {
4895                 btf_verifier_log(env, "Invalid magic");
4896                 return -EINVAL;
4897         }
4898
4899         if (hdr->version != BTF_VERSION) {
4900                 btf_verifier_log(env, "Unsupported version");
4901                 return -ENOTSUPP;
4902         }
4903
4904         if (hdr->flags) {
4905                 btf_verifier_log(env, "Unsupported flags");
4906                 return -ENOTSUPP;
4907         }
4908
4909         if (!btf->base_btf && btf_data_size == hdr->hdr_len) {
4910                 btf_verifier_log(env, "No data");
4911                 return -EINVAL;
4912         }
4913
4914         err = btf_check_sec_info(env, btf_data_size);
4915         if (err)
4916                 return err;
4917
4918         return 0;
4919 }
4920
4921 static int btf_check_type_tags(struct btf_verifier_env *env,
4922                                struct btf *btf, int start_id)
4923 {
4924         int i, n, good_id = start_id - 1;
4925         bool in_tags;
4926
4927         n = btf_nr_types(btf);
4928         for (i = start_id; i < n; i++) {
4929                 const struct btf_type *t;
4930                 int chain_limit = 32;
4931                 u32 cur_id = i;
4932
4933                 t = btf_type_by_id(btf, i);
4934                 if (!t)
4935                         return -EINVAL;
4936                 if (!btf_type_is_modifier(t))
4937                         continue;
4938
4939                 cond_resched();
4940
4941                 in_tags = btf_type_is_type_tag(t);
4942                 while (btf_type_is_modifier(t)) {
4943                         if (!chain_limit--) {
4944                                 btf_verifier_log(env, "Max chain length or cycle detected");
4945                                 return -ELOOP;
4946                         }
4947                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
4948                                 if (!in_tags) {
4949                                         btf_verifier_log(env, "Type tags don't precede modifiers");
4950                                         return -EINVAL;
4951                                 }
4952                         } else if (in_tags) {
4953                                 in_tags = false;
4954                         }
4955                         if (cur_id <= good_id)
4956                                 break;
4957                         /* Move to next type */
4958                         cur_id = t->type;
4959                         t = btf_type_by_id(btf, cur_id);
4960                         if (!t)
4961                                 return -EINVAL;
4962                 }
4963                 good_id = i;
4964         }
4965         return 0;
4966 }
4967
4968 static struct btf *btf_parse(bpfptr_t btf_data, u32 btf_data_size,
4969                              u32 log_level, char __user *log_ubuf, u32 log_size)
4970 {
4971         struct btf_verifier_env *env = NULL;
4972         struct bpf_verifier_log *log;
4973         struct btf *btf = NULL;
4974         u8 *data;
4975         int err;
4976
4977         if (btf_data_size > BTF_MAX_SIZE)
4978                 return ERR_PTR(-E2BIG);
4979
4980         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
4981         if (!env)
4982                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
4983
4984         log = &env->log;
4985         if (log_level || log_ubuf || log_size) {
4986                 /* user requested verbose verifier output
4987                  * and supplied buffer to store the verification trace
4988                  */
4989                 log->level = log_level;
4990                 log->ubuf = log_ubuf;
4991                 log->len_total = log_size;
4992
4993                 /* log attributes have to be sane */
4994                 if (!bpf_verifier_log_attr_valid(log)) {
4995                         err = -EINVAL;
4996                         goto errout;
4997                 }
4998         }
4999
5000         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5001         if (!btf) {
5002                 err = -ENOMEM;
5003                 goto errout;
5004         }
5005         env->btf = btf;
5006
5007         data = kvmalloc(btf_data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5008         if (!data) {
5009                 err = -ENOMEM;
5010                 goto errout;
5011         }
5012
5013         btf->data = data;
5014         btf->data_size = btf_data_size;
5015
5016         if (copy_from_bpfptr(data, btf_data, btf_data_size)) {
5017                 err = -EFAULT;
5018                 goto errout;
5019         }
5020
5021         err = btf_parse_hdr(env);
5022         if (err)
5023                 goto errout;
5024
5025         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5026
5027         err = btf_parse_str_sec(env);
5028         if (err)
5029                 goto errout;
5030
5031         err = btf_parse_type_sec(env);
5032         if (err)
5033                 goto errout;
5034
5035         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5036         if (err)
5037                 goto errout;
5038
5039         if (log->level && bpf_verifier_log_full(log)) {
5040                 err = -ENOSPC;
5041                 goto errout;
5042         }
5043
5044         btf_verifier_env_free(env);
5045         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5046         return btf;
5047
5048 errout:
5049         btf_verifier_env_free(env);
5050         if (btf)
5051                 btf_free(btf);
5052         return ERR_PTR(err);
5053 }
5054
5055 extern char __weak __start_BTF[];
5056 extern char __weak __stop_BTF[];
5057 extern struct btf *btf_vmlinux;
5058
5059 #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
5060 #define BPF_LINK_TYPE(_id, _name)
5061 static union {
5062         struct bpf_ctx_convert {
5063 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5064         prog_ctx_type _id##_prog; \
5065         kern_ctx_type _id##_kern;
5066 #include <linux/bpf_types.h>
5067 #undef BPF_PROG_TYPE
5068         } *__t;
5069         /* 't' is written once under lock. Read many times. */
5070         const struct btf_type *t;
5071 } bpf_ctx_convert;
5072 enum {
5073 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5074         __ctx_convert##_id,
5075 #include <linux/bpf_types.h>
5076 #undef BPF_PROG_TYPE
5077         __ctx_convert_unused, /* to avoid empty enum in extreme .config */
5078 };
5079 static u8 bpf_ctx_convert_map[] = {
5080 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5081         [_id] = __ctx_convert##_id,
5082 #include <linux/bpf_types.h>
5083 #undef BPF_PROG_TYPE
5084         0, /* avoid empty array */
5085 };
5086 #undef BPF_MAP_TYPE
5087 #undef BPF_LINK_TYPE
5088
5089 static const struct btf_member *
5090 btf_get_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5091                       const struct btf_type *t, enum bpf_prog_type prog_type,
5092                       int arg)
5093 {
5094         const struct btf_type *conv_struct;
5095         const struct btf_type *ctx_struct;
5096         const struct btf_member *ctx_type;
5097         const char *tname, *ctx_tname;
5098
5099         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5100         if (!conv_struct) {
5101                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
5102                 return NULL;
5103         }
5104         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5105         while (btf_type_is_modifier(t))
5106                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5107         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5108                 /* Only pointer to struct is supported for now.
5109                  * That means that BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT with BTF
5110                  * is not supported yet.
5111                  * BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT is fine.
5112                  */
5113                 return NULL;
5114         }
5115         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5116         if (!tname) {
5117                 bpf_log(log, "arg#%d struct doesn't have a name\n", arg);
5118                 return NULL;
5119         }
5120         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5121         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2;
5122         /* ctx_struct is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5123          * Like 'struct __sk_buff'
5124          */
5125         ctx_struct = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5126         if (!ctx_struct)
5127                 /* should not happen */
5128                 return NULL;
5129         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_struct->name_off);
5130         if (!ctx_tname) {
5131                 /* should not happen */
5132                 bpf_log(log, "Please fix kernel include/linux/bpf_types.h\n");
5133                 return NULL;
5134         }
5135         /* only compare that prog's ctx type name is the same as
5136          * kernel expects. No need to compare field by field.
5137          * It's ok for bpf prog to do:
5138          * struct __sk_buff {};
5139          * int socket_filter_bpf_prog(struct __sk_buff *skb)
5140          * { // no fields of skb are ever used }
5141          */
5142         if (strcmp(ctx_tname, tname))
5143                 return NULL;
5144         return ctx_type;
5145 }
5146
5147 static int btf_translate_to_vmlinux(struct bpf_verifier_log *log,
5148                                      struct btf *btf,
5149                                      const struct btf_type *t,
5150                                      enum bpf_prog_type prog_type,
5151                                      int arg)
5152 {
5153         const struct btf_member *prog_ctx_type, *kern_ctx_type;
5154
5155         prog_ctx_type = btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, arg);
5156         if (!prog_ctx_type)
5157                 return -ENOENT;
5158         kern_ctx_type = prog_ctx_type + 1;
5159         return kern_ctx_type->type;
5160 }
5161
5162 BTF_ID_LIST(bpf_ctx_convert_btf_id)
5163 BTF_ID(struct, bpf_ctx_convert)
5164
5165 struct btf *btf_parse_vmlinux(void)
5166 {
5167         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5168         struct bpf_verifier_log *log;
5169         struct btf *btf = NULL;
5170         int err;
5171
5172         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5173         if (!env)
5174                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5175
5176         log = &env->log;
5177         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5178
5179         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5180         if (!btf) {
5181                 err = -ENOMEM;
5182                 goto errout;
5183         }
5184         env->btf = btf;
5185
5186         btf->data = __start_BTF;
5187         btf->data_size = __stop_BTF - __start_BTF;
5188         btf->kernel_btf = true;
5189         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "vmlinux");
5190
5191         err = btf_parse_hdr(env);
5192         if (err)
5193                 goto errout;
5194
5195         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5196
5197         err = btf_parse_str_sec(env);
5198         if (err)
5199                 goto errout;
5200
5201         err = btf_check_all_metas(env);
5202         if (err)
5203                 goto errout;
5204
5205         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5206         if (err)
5207                 goto errout;
5208
5209         /* btf_parse_vmlinux() runs under bpf_verifier_lock */
5210         bpf_ctx_convert.t = btf_type_by_id(btf, bpf_ctx_convert_btf_id[0]);
5211
5212         bpf_struct_ops_init(btf, log);
5213
5214         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5215
5216         err = btf_alloc_id(btf);
5217         if (err)
5218                 goto errout;
5219
5220         btf_verifier_env_free(env);
5221         return btf;
5222
5223 errout:
5224         btf_verifier_env_free(env);
5225         if (btf) {
5226                 kvfree(btf->types);
5227                 kfree(btf);
5228         }
5229         return ERR_PTR(err);
5230 }
5231
5232 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
5233
5234 static struct btf *btf_parse_module(const char *module_name, const void *data, unsigned int data_size)
5235 {
5236         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5237         struct bpf_verifier_log *log;
5238         struct btf *btf = NULL, *base_btf;
5239         int err;
5240
5241         base_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
5242         if (IS_ERR(base_btf))
5243                 return base_btf;
5244         if (!base_btf)
5245                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5246
5247         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5248         if (!env)
5249                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5250
5251         log = &env->log;
5252         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5253
5254         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5255         if (!btf) {
5256                 err = -ENOMEM;
5257                 goto errout;
5258         }
5259         env->btf = btf;
5260
5261         btf->base_btf = base_btf;
5262         btf->start_id = base_btf->nr_types;
5263         btf->start_str_off = base_btf->hdr.str_len;
5264         btf->kernel_btf = true;
5265         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "%s", module_name);
5266
5267         btf->data = kvmalloc(data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5268         if (!btf->data) {
5269                 err = -ENOMEM;
5270                 goto errout;
5271         }
5272         memcpy(btf->data, data, data_size);
5273         btf->data_size = data_size;
5274
5275         err = btf_parse_hdr(env);
5276         if (err)
5277                 goto errout;
5278
5279         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5280
5281         err = btf_parse_str_sec(env);
5282         if (err)
5283                 goto errout;
5284
5285         err = btf_check_all_metas(env);
5286         if (err)
5287                 goto errout;
5288
5289         err = btf_check_type_tags(env, btf, btf_nr_types(base_btf));
5290         if (err)
5291                 goto errout;
5292
5293         btf_verifier_env_free(env);
5294         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5295         return btf;
5296
5297 errout:
5298         btf_verifier_env_free(env);
5299         if (btf) {
5300                 kvfree(btf->data);
5301                 kvfree(btf->types);
5302                 kfree(btf);
5303         }
5304         return ERR_PTR(err);
5305 }
5306
5307 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
5308
5309 struct btf *bpf_prog_get_target_btf(const struct bpf_prog *prog)
5310 {
5311         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5312
5313         if (tgt_prog)
5314                 return tgt_prog->aux->btf;
5315         else
5316                 return prog->aux->attach_btf;
5317 }
5318
5319 static bool is_int_ptr(struct btf *btf, const struct btf_type *t)
5320 {
5321         /* t comes in already as a pointer */
5322         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5323
5324         /* allow const */
5325         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_CONST)
5326                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5327
5328         return btf_type_is_int(t);
5329 }
5330
5331 bool btf_ctx_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
5332                     const struct bpf_prog *prog,
5333                     struct bpf_insn_access_aux *info)
5334 {
5335         const struct btf_type *t = prog->aux->attach_func_proto;
5336         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5337         struct btf *btf = bpf_prog_get_target_btf(prog);
5338         const char *tname = prog->aux->attach_func_name;
5339         struct bpf_verifier_log *log = info->log;
5340         const struct btf_param *args;
5341         const char *tag_value;
5342         u32 nr_args, arg;
5343         int i, ret;
5344
5345         if (off % 8) {
5346                 bpf_log(log, "func '%s' offset %d is not multiple of 8\n",
5347                         tname, off);
5348                 return false;
5349         }
5350         arg = off / 8;
5351         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
5352         /* if (t == NULL) Fall back to default BPF prog with
5353          * MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 arguments.
5354          */
5355         nr_args = t ? btf_type_vlen(t) : MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
5356         if (prog->aux->attach_btf_trace) {
5357                 /* skip first 'void *__data' argument in btf_trace_##name typedef */
5358                 args++;
5359                 nr_args--;
5360         }
5361
5362         if (arg > nr_args) {
5363                 bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5364                         tname, arg + 1);
5365                 return false;
5366         }
5367
5368         if (arg == nr_args) {
5369                 switch (prog->expected_attach_type) {
5370                 case BPF_LSM_CGROUP:
5371                 case BPF_LSM_MAC:
5372                 case BPF_TRACE_FEXIT:
5373                         /* When LSM programs are attached to void LSM hooks
5374                          * they use FEXIT trampolines and when attached to
5375                          * int LSM hooks, they use MODIFY_RETURN trampolines.
5376                          *
5377                          * While the LSM programs are BPF_MODIFY_RETURN-like
5378                          * the check:
5379                          *
5380                          *      if (ret_type != 'int')
5381                          *              return -EINVAL;
5382                          *
5383                          * is _not_ done here. This is still safe as LSM hooks
5384                          * have only void and int return types.
5385                          */
5386                         if (!t)
5387                                 return true;
5388                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5389                         break;
5390                 case BPF_MODIFY_RETURN:
5391                         /* For now the BPF_MODIFY_RETURN can only be attached to
5392                          * functions that return an int.
5393                          */
5394                         if (!t)
5395                                 return false;
5396
5397                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
5398                         if (!btf_type_is_small_int(t)) {
5399                                 bpf_log(log,
5400                                         "ret type %s not allowed for fmod_ret\n",
5401                                         btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5402                                 return false;
5403                         }
5404                         break;
5405                 default:
5406                         bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5407                                 tname, arg + 1);
5408                         return false;
5409                 }
5410         } else {
5411                 if (!t)
5412                         /* Default prog with MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS args */
5413                         return true;
5414                 t = btf_type_by_id(btf, args[arg].type);
5415         }
5416
5417         /* skip modifiers */
5418         while (btf_type_is_modifier(t))
5419                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5420         if (btf_type_is_small_int(t) || btf_is_any_enum(t))
5421                 /* accessing a scalar */
5422                 return true;
5423         if (!btf_type_is_ptr(t)) {
5424                 bpf_log(log,
5425                         "func '%s' arg%d '%s' has type %s. Only pointer access is allowed\n",
5426                         tname, arg,
5427                         __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
5428                         btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5429                 return false;
5430         }
5431
5432         /* check for PTR_TO_RDONLY_BUF_OR_NULL or PTR_TO_RDWR_BUF_OR_NULL */
5433         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
5434                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
5435                 u32 type, flag;
5436
5437                 type = base_type(ctx_arg_info->reg_type);
5438                 flag = type_flag(ctx_arg_info->reg_type);
5439                 if (ctx_arg_info->offset == off && type == PTR_TO_BUF &&
5440                     (flag & PTR_MAYBE_NULL)) {
5441                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
5442                         return true;
5443                 }
5444         }
5445
5446         if (t->type == 0)
5447                 /* This is a pointer to void.
5448                  * It is the same as scalar from the verifier safety pov.
5449                  * No further pointer walking is allowed.
5450                  */
5451                 return true;
5452
5453         if (is_int_ptr(btf, t))
5454                 return true;
5455
5456         /* this is a pointer to another type */
5457         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
5458                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
5459
5460                 if (ctx_arg_info->offset == off) {
5461                         if (!ctx_arg_info->btf_id) {
5462                                 bpf_log(log,"invalid btf_id for context argument offset %u\n", off);
5463                                 return false;
5464                         }
5465
5466                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
5467                         info->btf = btf_vmlinux;
5468                         info->btf_id = ctx_arg_info->btf_id;
5469                         return true;
5470                 }
5471         }
5472
5473         info->reg_type = PTR_TO_BTF_ID;
5474         if (tgt_prog) {
5475                 enum bpf_prog_type tgt_type;
5476
5477                 if (tgt_prog->type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
5478                         tgt_type = tgt_prog->aux->saved_dst_prog_type;
5479                 else
5480                         tgt_type = tgt_prog->type;
5481
5482                 ret = btf_translate_to_vmlinux(log, btf, t, tgt_type, arg);
5483                 if (ret > 0) {
5484                         info->btf = btf_vmlinux;
5485                         info->btf_id = ret;
5486                         return true;
5487                 } else {
5488                         return false;
5489                 }
5490         }
5491
5492         info->btf = btf;
5493         info->btf_id = t->type;
5494         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5495
5496         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5497                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5498                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
5499                         info->reg_type |= MEM_USER;
5500                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
5501                         info->reg_type |= MEM_PERCPU;
5502         }
5503
5504         /* skip modifiers */
5505         while (btf_type_is_modifier(t)) {
5506                 info->btf_id = t->type;
5507                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5508         }
5509         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5510                 bpf_log(log,
5511                         "func '%s' arg%d type %s is not a struct\n",
5512                         tname, arg, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5513                 return false;
5514         }
5515         bpf_log(log, "func '%s' arg%d has btf_id %d type %s '%s'\n",
5516                 tname, arg, info->btf_id, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)],
5517                 __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
5518         return true;
5519 }
5520
5521 enum bpf_struct_walk_result {
5522         /* < 0 error */
5523         WALK_SCALAR = 0,
5524         WALK_PTR,
5525         WALK_STRUCT,
5526 };
5527
5528 static int btf_struct_walk(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5529                            const struct btf_type *t, int off, int size,
5530                            u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag)
5531 {
5532         u32 i, moff, mtrue_end, msize = 0, total_nelems = 0;
5533         const struct btf_type *mtype, *elem_type = NULL;
5534         const struct btf_member *member;
5535         const char *tname, *mname, *tag_value;
5536         u32 vlen, elem_id, mid;
5537
5538 again:
5539         tname = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5540         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5541                 bpf_log(log, "Type '%s' is not a struct\n", tname);
5542                 return -EINVAL;
5543         }
5544
5545         vlen = btf_type_vlen(t);
5546         if (off + size > t->size) {
5547                 /* If the last element is a variable size array, we may
5548                  * need to relax the rule.
5549                  */
5550                 struct btf_array *array_elem;
5551
5552                 if (vlen == 0)
5553                         goto error;
5554
5555                 member = btf_type_member(t) + vlen - 1;
5556                 mtype = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type,
5557                                                 NULL);
5558                 if (!btf_type_is_array(mtype))
5559                         goto error;
5560
5561                 array_elem = (struct btf_array *)(mtype + 1);
5562                 if (array_elem->nelems != 0)
5563                         goto error;
5564
5565                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
5566                 if (off < moff)
5567                         goto error;
5568
5569                 /* Only allow structure for now, can be relaxed for
5570                  * other types later.
5571                  */
5572                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, array_elem->type,
5573                                             NULL);
5574                 if (!btf_type_is_struct(t))
5575                         goto error;
5576
5577                 off = (off - moff) % t->size;
5578                 goto again;
5579
5580 error:
5581                 bpf_log(log, "access beyond struct %s at off %u size %u\n",
5582                         tname, off, size);
5583                 return -EACCES;
5584         }
5585
5586         for_each_member(i, t, member) {
5587                 /* offset of the field in bytes */
5588                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
5589                 if (off + size <= moff)
5590                         /* won't find anything, field is already too far */
5591                         break;
5592
5593                 if (__btf_member_bitfield_size(t, member)) {
5594                         u32 end_bit = __btf_member_bit_offset(t, member) +
5595                                 __btf_member_bitfield_size(t, member);
5596
5597                         /* off <= moff instead of off == moff because clang
5598                          * does not generate a BTF member for anonymous
5599                          * bitfield like the ":16" here:
5600                          * struct {
5601                          *      int :16;
5602                          *      int x:8;
5603                          * };
5604                          */
5605                         if (off <= moff &&
5606                             BITS_ROUNDUP_BYTES(end_bit) <= off + size)
5607                                 return WALK_SCALAR;
5608
5609                         /* off may be accessing a following member
5610                          *
5611                          * or
5612                          *
5613                          * Doing partial access at either end of this
5614                          * bitfield.  Continue on this case also to
5615                          * treat it as not accessing this bitfield
5616                          * and eventually error out as field not
5617                          * found to keep it simple.
5618                          * It could be relaxed if there was a legit
5619                          * partial access case later.
5620                          */
5621                         continue;
5622                 }
5623
5624                 /* In case of "off" is pointing to holes of a struct */
5625                 if (off < moff)
5626                         break;
5627
5628                 /* type of the field */
5629                 mid = member->type;
5630                 mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
5631                 mname = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
5632
5633                 mtype = __btf_resolve_size(btf, mtype, &msize,
5634                                            &elem_type, &elem_id, &total_nelems,
5635                                            &mid);
5636                 if (IS_ERR(mtype)) {
5637                         bpf_log(log, "field %s doesn't have size\n", mname);
5638                         return -EFAULT;
5639                 }
5640
5641                 mtrue_end = moff + msize;
5642                 if (off >= mtrue_end)
5643                         /* no overlap with member, keep iterating */
5644                         continue;
5645
5646                 if (btf_type_is_array(mtype)) {
5647                         u32 elem_idx;
5648
5649                         /* __btf_resolve_size() above helps to
5650                          * linearize a multi-dimensional array.
5651                          *
5652                          * The logic here is treating an array
5653                          * in a struct as the following way:
5654                          *
5655                          * struct outer {
5656                          *      struct inner array[2][2];
5657                          * };
5658                          *
5659                          * looks like:
5660                          *
5661                          * struct outer {
5662                          *      struct inner array_elem0;
5663                          *      struct inner array_elem1;
5664                          *      struct inner array_elem2;
5665                          *      struct inner array_elem3;
5666                          * };
5667                          *
5668                          * When accessing outer->array[1][0], it moves
5669                          * moff to "array_elem2", set mtype to
5670                          * "struct inner", and msize also becomes
5671                          * sizeof(struct inner).  Then most of the
5672                          * remaining logic will fall through without
5673                          * caring the current member is an array or
5674                          * not.
5675                          *
5676                          * Unlike mtype/msize/moff, mtrue_end does not
5677                          * change.  The naming difference ("_true") tells
5678                          * that it is not always corresponding to
5679                          * the current mtype/msize/moff.
5680                          * It is the true end of the current
5681                          * member (i.e. array in this case).  That
5682                          * will allow an int array to be accessed like
5683                          * a scratch space,
5684                          * i.e. allow access beyond the size of
5685                          *      the array's element as long as it is
5686                          *      within the mtrue_end boundary.
5687                          */
5688
5689                         /* skip empty array */
5690                         if (moff == mtrue_end)
5691                                 continue;
5692
5693                         msize /= total_nelems;
5694                         elem_idx = (off - moff) / msize;
5695                         moff += elem_idx * msize;
5696                         mtype = elem_type;
5697                         mid = elem_id;
5698                 }
5699
5700                 /* the 'off' we're looking for is either equal to start
5701                  * of this field or inside of this struct
5702                  */
5703                 if (btf_type_is_struct(mtype)) {
5704                         /* our field must be inside that union or struct */
5705                         t = mtype;
5706
5707                         /* return if the offset matches the member offset */
5708                         if (off == moff) {
5709                                 *next_btf_id = mid;
5710                                 return WALK_STRUCT;
5711                         }
5712
5713                         /* adjust offset we're looking for */
5714                         off -= moff;
5715                         goto again;
5716                 }
5717
5718                 if (btf_type_is_ptr(mtype)) {
5719                         const struct btf_type *stype, *t;
5720                         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
5721                         u32 id;
5722
5723                         if (msize != size || off != moff) {
5724                                 bpf_log(log,
5725                                         "cannot access ptr member %s with moff %u in struct %s with off %u size %u\n",
5726                                         mname, moff, tname, off, size);
5727                                 return -EACCES;
5728                         }
5729
5730                         /* check type tag */
5731                         t = btf_type_by_id(btf, mtype->type);
5732                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5733                                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5734                                 /* check __user tag */
5735                                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
5736                                         tmp_flag = MEM_USER;
5737                                 /* check __percpu tag */
5738                                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
5739                                         tmp_flag = MEM_PERCPU;
5740                         }
5741
5742                         stype = btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
5743                         if (btf_type_is_struct(stype)) {
5744                                 *next_btf_id = id;
5745                                 *flag = tmp_flag;
5746                                 return WALK_PTR;
5747                         }
5748                 }
5749
5750                 /* Allow more flexible access within an int as long as
5751                  * it is within mtrue_end.
5752                  * Since mtrue_end could be the end of an array,
5753                  * that also allows using an array of int as a scratch
5754                  * space. e.g. skb->cb[].
5755                  */
5756                 if (off + size > mtrue_end) {
5757                         bpf_log(log,
5758                                 "access beyond the end of member %s (mend:%u) in struct %s with off %u size %u\n",
5759                                 mname, mtrue_end, tname, off, size);
5760                         return -EACCES;
5761                 }
5762
5763                 return WALK_SCALAR;
5764         }
5765         bpf_log(log, "struct %s doesn't have field at offset %d\n", tname, off);
5766         return -EINVAL;
5767 }
5768
5769 int btf_struct_access(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5770                       const struct btf_type *t, int off, int size,
5771                       enum bpf_access_type atype __maybe_unused,
5772                       u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag)
5773 {
5774         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
5775         int err;
5776         u32 id;
5777
5778         do {
5779                 err = btf_struct_walk(log, btf, t, off, size, &id, &tmp_flag);
5780
5781                 switch (err) {
5782                 case WALK_PTR:
5783                         /* If we found the pointer or scalar on t+off,
5784                          * we're done.
5785                          */
5786                         *next_btf_id = id;
5787                         *flag = tmp_flag;
5788                         return PTR_TO_BTF_ID;
5789                 case WALK_SCALAR:
5790                         return SCALAR_VALUE;
5791                 case WALK_STRUCT:
5792                         /* We found nested struct, so continue the search
5793                          * by diving in it. At this point the offset is
5794                          * aligned with the new type, so set it to 0.
5795                          */
5796                         t = btf_type_by_id(btf, id);
5797                         off = 0;
5798                         break;
5799                 default:
5800                         /* It's either error or unknown return value..
5801                          * scream and leave.
5802                          */
5803                         if (WARN_ONCE(err > 0, "unknown btf_struct_walk return value"))
5804                                 return -EINVAL;
5805                         return err;
5806                 }
5807         } while (t);
5808
5809         return -EINVAL;
5810 }
5811
5812 /* Check that two BTF types, each specified as an BTF object + id, are exactly
5813  * the same. Trivial ID check is not enough due to module BTFs, because we can
5814  * end up with two different module BTFs, but IDs point to the common type in
5815  * vmlinux BTF.
5816  */
5817 static bool btf_types_are_same(const struct btf *btf1, u32 id1,
5818                                const struct btf *btf2, u32 id2)
5819 {
5820         if (id1 != id2)
5821                 return false;
5822         if (btf1 == btf2)
5823                 return true;
5824         return btf_type_by_id(btf1, id1) == btf_type_by_id(btf2, id2);
5825 }
5826
5827 bool btf_struct_ids_match(struct bpf_verifier_log *log,
5828                           const struct btf *btf, u32 id, int off,
5829                           const struct btf *need_btf, u32 need_type_id,
5830                           bool strict)
5831 {
5832         const struct btf_type *type;
5833         enum bpf_type_flag flag;
5834         int err;
5835
5836         /* Are we already done? */
5837         if (off == 0 && btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id))
5838                 return true;
5839         /* In case of strict type match, we do not walk struct, the top level
5840          * type match must succeed. When strict is true, off should have already
5841          * been 0.
5842          */
5843         if (strict)
5844                 return false;
5845 again:
5846         type = btf_type_by_id(btf, id);
5847         if (!type)
5848                 return false;
5849         err = btf_struct_walk(log, btf, type, off, 1, &id, &flag);
5850         if (err != WALK_STRUCT)
5851                 return false;
5852
5853         /* We found nested struct object. If it matches
5854          * the requested ID, we're done. Otherwise let's
5855          * continue the search with offset 0 in the new
5856          * type.
5857          */
5858         if (!btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id)) {
5859                 off = 0;
5860                 goto again;
5861         }
5862
5863         return true;
5864 }
5865
5866 static int __get_type_size(struct btf *btf, u32 btf_id,
5867                            const struct btf_type **bad_type)
5868 {
5869         const struct btf_type *t;
5870
5871         if (!btf_id)
5872                 /* void */
5873                 return 0;
5874         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
5875         while (t && btf_type_is_modifier(t))
5876                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5877         if (!t) {
5878                 *bad_type = btf_type_by_id(btf, 0);
5879                 return -EINVAL;
5880         }
5881         if (btf_type_is_ptr(t))
5882                 /* kernel size of pointer. Not BPF's size of pointer*/
5883                 return sizeof(void *);
5884         if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t))
5885                 return t->size;
5886         *bad_type = t;
5887         return -EINVAL;
5888 }
5889
5890 int btf_distill_func_proto(struct bpf_verifier_log *log,
5891                            struct btf *btf,
5892                            const struct btf_type *func,
5893                            const char *tname,
5894                            struct btf_func_model *m)
5895 {
5896         const struct btf_param *args;
5897         const struct btf_type *t;
5898         u32 i, nargs;
5899         int ret;
5900
5901         if (!func) {
5902                 /* BTF function prototype doesn't match the verifier types.
5903                  * Fall back to MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 args.
5904                  */
5905                 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++)
5906                         m->arg_size[i] = 8;
5907                 m->ret_size = 8;
5908                 m->nr_args = MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
5909                 return 0;
5910         }
5911         args = (const struct btf_param *)(func + 1);
5912         nargs = btf_type_vlen(func);
5913         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_ARGS) {
5914                 bpf_log(log,
5915                         "The function %s has %d arguments. Too many.\n",
5916                         tname, nargs);
5917                 return -EINVAL;
5918         }
5919         ret = __get_type_size(btf, func->type, &t);
5920         if (ret < 0) {
5921                 bpf_log(log,
5922                         "The function %s return type %s is unsupported.\n",
5923                         tname, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5924                 return -EINVAL;
5925         }
5926         m->ret_size = ret;
5927
5928         for (i = 0; i < nargs; i++) {
5929                 if (i == nargs - 1 && args[i].type == 0) {
5930                         bpf_log(log,
5931                                 "The function %s with variable args is unsupported.\n",
5932                                 tname);
5933                         return -EINVAL;
5934                 }
5935                 ret = __get_type_size(btf, args[i].type, &t);
5936                 if (ret < 0) {
5937                         bpf_log(log,
5938                                 "The function %s arg%d type %s is unsupported.\n",
5939                                 tname, i, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)]);
5940                         return -EINVAL;
5941                 }
5942                 if (ret == 0) {
5943                         bpf_log(log,
5944                                 "The function %s has malformed void argument.\n",
5945                                 tname);
5946                         return -EINVAL;
5947                 }
5948                 m->arg_size[i] = ret;
5949         }
5950         m->nr_args = nargs;
5951         return 0;
5952 }
5953
5954 /* Compare BTFs of two functions assuming only scalars and pointers to context.
5955  * t1 points to BTF_KIND_FUNC in btf1
5956  * t2 points to BTF_KIND_FUNC in btf2
5957  * Returns:
5958  * EINVAL - function prototype mismatch
5959  * EFAULT - verifier bug
5960  * 0 - 99% match. The last 1% is validated by the verifier.
5961  */
5962 static int btf_check_func_type_match(struct bpf_verifier_log *log,
5963                                      struct btf *btf1, const struct btf_type *t1,
5964                                      struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
5965 {
5966         const struct btf_param *args1, *args2;
5967         const char *fn1, *fn2, *s1, *s2;
5968         u32 nargs1, nargs2, i;
5969
5970         fn1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
5971         fn2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
5972
5973         if (btf_func_linkage(t1) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
5974                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn1);
5975                 return -EINVAL;
5976         }
5977         if (btf_func_linkage(t2) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
5978                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn2);
5979                 return -EINVAL;
5980         }
5981
5982         t1 = btf_type_by_id(btf1, t1->type);
5983         if (!t1 || !btf_type_is_func_proto(t1))
5984                 return -EFAULT;
5985         t2 = btf_type_by_id(btf2, t2->type);
5986         if (!t2 || !btf_type_is_func_proto(t2))
5987                 return -EFAULT;
5988
5989         args1 = (const struct btf_param *)(t1 + 1);
5990         nargs1 = btf_type_vlen(t1);
5991         args2 = (const struct btf_param *)(t2 + 1);
5992         nargs2 = btf_type_vlen(t2);
5993
5994         if (nargs1 != nargs2) {
5995                 bpf_log(log, "%s() has %d args while %s() has %d args\n",
5996                         fn1, nargs1, fn2, nargs2);
5997                 return -EINVAL;
5998         }
5999
6000         t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6001         t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6002         if (t1->info != t2->info) {
6003                 bpf_log(log,
6004                         "Return type %s of %s() doesn't match type %s of %s()\n",
6005                         btf_type_str(t1), fn1,
6006                         btf_type_str(t2), fn2);
6007                 return -EINVAL;
6008         }
6009
6010         for (i = 0; i < nargs1; i++) {
6011                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, args1[i].type, NULL);
6012                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, args2[i].type, NULL);
6013
6014                 if (t1->info != t2->info) {
6015                         bpf_log(log, "arg%d in %s() is %s while %s() has %s\n",
6016                                 i, fn1, btf_type_str(t1),
6017                                 fn2, btf_type_str(t2));
6018                         return -EINVAL;
6019                 }
6020                 if (btf_type_has_size(t1) && t1->size != t2->size) {
6021                         bpf_log(log,
6022                                 "arg%d in %s() has size %d while %s() has %d\n",
6023                                 i, fn1, t1->size,
6024                                 fn2, t2->size);
6025                         return -EINVAL;
6026                 }
6027
6028                 /* global functions are validated with scalars and pointers
6029                  * to context only. And only global functions can be replaced.
6030                  * Hence type check only those types.
6031                  */
6032                 if (btf_type_is_int(t1) || btf_is_any_enum(t1))
6033                         continue;
6034                 if (!btf_type_is_ptr(t1)) {
6035                         bpf_log(log,
6036                                 "arg%d in %s() has unrecognized type\n",
6037                                 i, fn1);
6038                         return -EINVAL;
6039                 }
6040                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6041                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6042                 if (!btf_type_is_struct(t1)) {
6043                         bpf_log(log,
6044                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6045                                 i, fn1);
6046                         return -EINVAL;
6047                 }
6048                 if (!btf_type_is_struct(t2)) {
6049                         bpf_log(log,
6050                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6051                                 i, fn2);
6052                         return -EINVAL;
6053                 }
6054                 /* This is an optional check to make program writing easier.
6055                  * Compare names of structs and report an error to the user.
6056                  * btf_prepare_func_args() already checked that t2 struct
6057                  * is a context type. btf_prepare_func_args() will check
6058                  * later that t1 struct is a context type as well.
6059                  */
6060                 s1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6061                 s2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6062                 if (strcmp(s1, s2)) {
6063                         bpf_log(log,
6064                                 "arg%d %s(struct %s *) doesn't match %s(struct %s *)\n",
6065                                 i, fn1, s1, fn2, s2);
6066                         return -EINVAL;
6067                 }
6068         }
6069         return 0;
6070 }
6071
6072 /* Compare BTFs of given program with BTF of target program */
6073 int btf_check_type_match(struct bpf_verifier_log *log, const struct bpf_prog *prog,
6074                          struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6075 {
6076         struct btf *btf1 = prog->aux->btf;
6077         const struct btf_type *t1;
6078         u32 btf_id = 0;
6079
6080         if (!prog->aux->func_info) {
6081                 bpf_log(log, "Program extension requires BTF\n");
6082                 return -EINVAL;
6083         }
6084
6085         btf_id = prog->aux->func_info[0].type_id;
6086         if (!btf_id)
6087                 return -EFAULT;
6088
6089         t1 = btf_type_by_id(btf1, btf_id);
6090         if (!t1 || !btf_type_is_func(t1))
6091                 return -EFAULT;
6092
6093         return btf_check_func_type_match(log, btf1, t1, btf2, t2);
6094 }
6095
6096 static u32 *reg2btf_ids[__BPF_REG_TYPE_MAX] = {
6097 #ifdef CONFIG_NET
6098         [PTR_TO_SOCKET] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_SOCK],
6099         [PTR_TO_SOCK_COMMON] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_SOCK_COMMON],
6100         [PTR_TO_TCP_SOCK] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_TCP],
6101 #endif
6102 };
6103
6104 /* Returns true if struct is composed of scalars, 4 levels of nesting allowed */
6105 static bool __btf_type_is_scalar_struct(struct bpf_verifier_log *log,
6106                                         const struct btf *btf,
6107                                         const struct btf_type *t, int rec)
6108 {
6109         const struct btf_type *member_type;
6110         const struct btf_member *member;
6111         u32 i;
6112
6113         if (!btf_type_is_struct(t))
6114                 return false;
6115
6116         for_each_member(i, t, member) {
6117                 const struct btf_array *array;
6118
6119                 member_type = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type, NULL);
6120                 if (btf_type_is_struct(member_type)) {
6121                         if (rec >= 3) {
6122                                 bpf_log(log, "max struct nesting depth exceeded\n");
6123                                 return false;
6124                         }
6125                         if (!__btf_type_is_scalar_struct(log, btf, member_type, rec + 1))
6126                                 return false;
6127                         continue;
6128                 }
6129                 if (btf_type_is_array(member_type)) {
6130                         array = btf_type_array(member_type);
6131                         if (!array->nelems)
6132                                 return false;
6133                         member_type = btf_type_skip_modifiers(btf, array->type, NULL);
6134                         if (!btf_type_is_scalar(member_type))
6135                                 return false;
6136                         continue;
6137                 }
6138                 if (!btf_type_is_scalar(member_type))
6139                         return false;
6140         }
6141         return true;
6142 }
6143
6144 static bool is_kfunc_arg_mem_size(const struct btf *btf,
6145                                   const struct btf_param *arg,
6146                                   const struct bpf_reg_state *reg)
6147 {
6148         int len, sfx_len = sizeof("__sz") - 1;
6149         const struct btf_type *t;
6150         const char *param_name;
6151
6152         t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
6153         if (!btf_type_is_scalar(t) || reg->type != SCALAR_VALUE)
6154                 return false;
6155
6156         /* In the future, this can be ported to use BTF tagging */
6157         param_name = btf_name_by_offset(btf, arg->name_off);
6158         if (str_is_empty(param_name))
6159                 return false;
6160         len = strlen(param_name);
6161         if (len < sfx_len)
6162                 return false;
6163         param_name += len - sfx_len;
6164         if (strncmp(param_name, "__sz", sfx_len))
6165                 return false;
6166
6167         return true;
6168 }
6169
6170 static int btf_check_func_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
6171                                     const struct btf *btf, u32 func_id,
6172                                     struct bpf_reg_state *regs,
6173                                     bool ptr_to_mem_ok,
6174                                     u32 kfunc_flags)
6175 {
6176         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(env->prog);
6177         bool rel = false, kptr_get = false, trusted_arg = false;
6178         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6179         u32 i, nargs, ref_id, ref_obj_id = 0;
6180         bool is_kfunc = btf_is_kernel(btf);
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 = kfunc_flags & KF_RELEASE;
6213                 kptr_get = kfunc_flags & KF_KPTR_GET;
6214                 trusted_arg = kfunc_flags & KF_TRUSTED_ARGS;
6215         }
6216
6217         /* check that BTF function arguments match actual types that the
6218          * verifier sees.
6219          */
6220         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6221                 enum bpf_arg_type arg_type = ARG_DONTCARE;
6222                 u32 regno = i + 1;
6223                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[regno];
6224
6225                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
6226                 if (btf_type_is_scalar(t)) {
6227                         if (reg->type == SCALAR_VALUE)
6228                                 continue;
6229                         bpf_log(log, "R%d is not a scalar\n", regno);
6230                         return -EINVAL;
6231                 }
6232
6233                 if (!btf_type_is_ptr(t)) {
6234                         bpf_log(log, "Unrecognized arg#%d type %s\n",
6235                                 i, btf_type_str(t));
6236                         return -EINVAL;
6237                 }
6238
6239                 /* Check if argument must be a referenced pointer, args + i has
6240                  * been verified to be a pointer (after skipping modifiers).
6241                  */
6242                 if (is_kfunc && trusted_arg && !reg->ref_obj_id) {
6243                         bpf_log(log, "R%d must be referenced\n", regno);
6244                         return -EINVAL;
6245                 }
6246
6247                 ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &ref_id);
6248                 ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
6249
6250                 /* Trusted args have the same offset checks as release arguments */
6251                 if (trusted_arg || (rel && reg->ref_obj_id))
6252                         arg_type |= OBJ_RELEASE;
6253                 ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type);
6254                 if (ret < 0)
6255                         return ret;
6256
6257                 /* kptr_get is only true for kfunc */
6258                 if (i == 0 && kptr_get) {
6259                         struct bpf_map_value_off_desc *off_desc;
6260
6261                         if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE) {
6262                                 bpf_log(log, "arg#0 expected pointer to map value\n");
6263                                 return -EINVAL;
6264                         }
6265
6266                         /* check_func_arg_reg_off allows var_off for
6267                          * PTR_TO_MAP_VALUE, but we need fixed offset to find
6268                          * off_desc.
6269                          */
6270                         if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
6271                                 bpf_log(log, "arg#0 must have constant offset\n");
6272                                 return -EINVAL;
6273                         }
6274
6275                         off_desc = bpf_map_kptr_off_contains(reg->map_ptr, reg->off + reg->var_off.value);
6276                         if (!off_desc || off_desc->type != BPF_KPTR_REF) {
6277                                 bpf_log(log, "arg#0 no referenced kptr at map value offset=%llu\n",
6278                                         reg->off + reg->var_off.value);
6279                                 return -EINVAL;
6280                         }
6281
6282                         if (!btf_type_is_ptr(ref_t)) {
6283                                 bpf_log(log, "arg#0 BTF type must be a double pointer\n");
6284                                 return -EINVAL;
6285                         }
6286
6287                         ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, ref_t->type, &ref_id);
6288                         ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
6289
6290                         if (!btf_type_is_struct(ref_t)) {
6291                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d pointer type %s %s is not supported\n",
6292                                         func_name, i, btf_type_str(ref_t), ref_tname);
6293                                 return -EINVAL;
6294                         }
6295                         if (!btf_struct_ids_match(log, btf, ref_id, 0, off_desc->kptr.btf,
6296                                                   off_desc->kptr.btf_id, true)) {
6297                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d expected pointer to %s %s\n",
6298                                         func_name, i, btf_type_str(ref_t), ref_tname);
6299                                 return -EINVAL;
6300                         }
6301                         /* rest of the arguments can be anything, like normal kfunc */
6302                 } else if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6303                         /* If function expects ctx type in BTF check that caller
6304                          * is passing PTR_TO_CTX.
6305                          */
6306                         if (reg->type != PTR_TO_CTX) {
6307                                 bpf_log(log,
6308                                         "arg#%d expected pointer to ctx, but got %s\n",
6309                                         i, btf_type_str(t));
6310                                 return -EINVAL;
6311                         }
6312                 } else if (is_kfunc && (reg->type == PTR_TO_BTF_ID ||
6313                            (reg2btf_ids[base_type(reg->type)] && !type_flag(reg->type)))) {
6314                         const struct btf_type *reg_ref_t;
6315                         const struct btf *reg_btf;
6316                         const char *reg_ref_tname;
6317                         u32 reg_ref_id;
6318
6319                         if (!btf_type_is_struct(ref_t)) {
6320                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d pointer type %s %s is not supported\n",
6321                                         func_name, i, btf_type_str(ref_t),
6322                                         ref_tname);
6323                                 return -EINVAL;
6324                         }
6325
6326                         if (reg->type == PTR_TO_BTF_ID) {
6327                                 reg_btf = reg->btf;
6328                                 reg_ref_id = reg->btf_id;
6329                                 /* Ensure only one argument is referenced PTR_TO_BTF_ID */
6330                                 if (reg->ref_obj_id) {
6331                                         if (ref_obj_id) {
6332                                                 bpf_log(log, "verifier internal error: more than one arg with ref_obj_id R%d %u %u\n",
6333                                                         regno, reg->ref_obj_id, ref_obj_id);
6334                                                 return -EFAULT;
6335                                         }
6336                                         ref_regno = regno;
6337                                         ref_obj_id = reg->ref_obj_id;
6338                                 }
6339                         } else {
6340                                 reg_btf = btf_vmlinux;
6341                                 reg_ref_id = *reg2btf_ids[base_type(reg->type)];
6342                         }
6343
6344                         reg_ref_t = btf_type_skip_modifiers(reg_btf, reg_ref_id,
6345                                                             &reg_ref_id);
6346                         reg_ref_tname = btf_name_by_offset(reg_btf,
6347                                                            reg_ref_t->name_off);
6348                         if (!btf_struct_ids_match(log, reg_btf, reg_ref_id,
6349                                                   reg->off, btf, ref_id,
6350                                                   trusted_arg || (rel && reg->ref_obj_id))) {
6351                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d expected pointer to %s %s but R%d has a pointer to %s %s\n",
6352                                         func_name, i,
6353                                         btf_type_str(ref_t), ref_tname,
6354                                         regno, btf_type_str(reg_ref_t),
6355                                         reg_ref_tname);
6356                                 return -EINVAL;
6357                         }
6358                 } else if (ptr_to_mem_ok) {
6359                         const struct btf_type *resolve_ret;
6360                         u32 type_size;
6361
6362                         if (is_kfunc) {
6363                                 bool arg_mem_size = i + 1 < nargs && is_kfunc_arg_mem_size(btf, &args[i + 1], &regs[regno + 1]);
6364
6365                                 /* Permit pointer to mem, but only when argument
6366                                  * type is pointer to scalar, or struct composed
6367                                  * (recursively) of scalars.
6368                                  * When arg_mem_size is true, the pointer can be
6369                                  * void *.
6370                                  */
6371                                 if (!btf_type_is_scalar(ref_t) &&
6372                                     !__btf_type_is_scalar_struct(log, btf, ref_t, 0) &&
6373                                     (arg_mem_size ? !btf_type_is_void(ref_t) : 1)) {
6374                                         bpf_log(log,
6375                                                 "arg#%d pointer type %s %s must point to %sscalar, or struct with scalar\n",
6376                                                 i, btf_type_str(ref_t), ref_tname, arg_mem_size ? "void, " : "");
6377                                         return -EINVAL;
6378                                 }
6379
6380                                 /* Check for mem, len pair */
6381                                 if (arg_mem_size) {
6382                                         if (check_kfunc_mem_size_reg(env, &regs[regno + 1], regno + 1)) {
6383                                                 bpf_log(log, "arg#%d arg#%d memory, len pair leads to invalid memory access\n",
6384                                                         i, i + 1);
6385                                                 return -EINVAL;
6386                                         }
6387                                         i++;
6388                                         continue;
6389                                 }
6390                         }
6391
6392                         resolve_ret = btf_resolve_size(btf, ref_t, &type_size);
6393                         if (IS_ERR(resolve_ret)) {
6394                                 bpf_log(log,
6395                                         "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6396                                         i, btf_type_str(ref_t), ref_tname,
6397                                         PTR_ERR(resolve_ret));
6398                                 return -EINVAL;
6399                         }
6400
6401                         if (check_mem_reg(env, reg, regno, type_size))
6402                                 return -EINVAL;
6403                 } else {
6404                         bpf_log(log, "reg type unsupported for arg#%d %sfunction %s#%d\n", i,
6405                                 is_kfunc ? "kernel " : "", func_name, func_id);
6406                         return -EINVAL;
6407                 }
6408         }
6409
6410         /* Either both are set, or neither */
6411         WARN_ON_ONCE((ref_obj_id && !ref_regno) || (!ref_obj_id && ref_regno));
6412         /* We already made sure ref_obj_id is set only for one argument. We do
6413          * allow (!rel && ref_obj_id), so that passing such referenced
6414          * PTR_TO_BTF_ID to other kfuncs works. Note that rel is only true when
6415          * is_kfunc is true.
6416          */
6417         if (rel && !ref_obj_id) {
6418                 bpf_log(log, "release kernel function %s expects refcounted PTR_TO_BTF_ID\n",
6419                         func_name);
6420                 return -EINVAL;
6421         }
6422         /* returns argument register number > 0 in case of reference release kfunc */
6423         return rel ? ref_regno : 0;
6424 }
6425
6426 /* Compare BTF of a function with given bpf_reg_state.
6427  * Returns:
6428  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6429  * EINVAL - there is a type mismatch or BTF is not available.
6430  * 0 - BTF matches with what bpf_reg_state expects.
6431  * Only PTR_TO_CTX and SCALAR_VALUE states are recognized.
6432  */
6433 int btf_check_subprog_arg_match(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6434                                 struct bpf_reg_state *regs)
6435 {
6436         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6437         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6438         bool is_global;
6439         u32 btf_id;
6440         int err;
6441
6442         if (!prog->aux->func_info)
6443                 return -EINVAL;
6444
6445         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6446         if (!btf_id)
6447                 return -EFAULT;
6448
6449         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable)
6450                 return -EINVAL;
6451
6452         is_global = prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
6453         err = btf_check_func_arg_match(env, btf, btf_id, regs, is_global, 0);
6454
6455         /* Compiler optimizations can remove arguments from static functions
6456          * or mismatched type can be passed into a global function.
6457          * In such cases mark the function as unreliable from BTF point of view.
6458          */
6459         if (err)
6460                 prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable = true;
6461         return err;
6462 }
6463
6464 int btf_check_kfunc_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
6465                               const struct btf *btf, u32 func_id,
6466                               struct bpf_reg_state *regs,
6467                               u32 kfunc_flags)
6468 {
6469         return btf_check_func_arg_match(env, btf, func_id, regs, true, kfunc_flags);
6470 }
6471
6472 /* Convert BTF of a function into bpf_reg_state if possible
6473  * Returns:
6474  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6475  * EINVAL - cannot convert BTF.
6476  * 0 - Successfully converted BTF into bpf_reg_state
6477  * (either PTR_TO_CTX or SCALAR_VALUE).
6478  */
6479 int btf_prepare_func_args(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6480                           struct bpf_reg_state *regs)
6481 {
6482         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6483         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6484         enum bpf_prog_type prog_type = prog->type;
6485         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6486         const struct btf_param *args;
6487         const struct btf_type *t, *ref_t;
6488         u32 i, nargs, btf_id;
6489         const char *tname;
6490
6491         if (!prog->aux->func_info ||
6492             prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6493                 bpf_log(log, "Verifier bug\n");
6494                 return -EFAULT;
6495         }
6496
6497         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6498         if (!btf_id) {
6499                 bpf_log(log, "Global functions need valid BTF\n");
6500                 return -EFAULT;
6501         }
6502
6503         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6504         if (!t || !btf_type_is_func(t)) {
6505                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6506                  * struct bpf_func_info
6507                  */
6508                 bpf_log(log, "BTF of func#%d doesn't point to KIND_FUNC\n",
6509                         subprog);
6510                 return -EFAULT;
6511         }
6512         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6513
6514         if (log->level & BPF_LOG_LEVEL)
6515                 bpf_log(log, "Validating %s() func#%d...\n",
6516                         tname, subprog);
6517
6518         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable) {
6519                 bpf_log(log, "Verifier bug in function %s()\n", tname);
6520                 return -EFAULT;
6521         }
6522         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6523                 prog_type = prog->aux->dst_prog->type;
6524
6525         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6526         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6527                 bpf_log(log, "Invalid type of function %s()\n", tname);
6528                 return -EFAULT;
6529         }
6530         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6531         nargs = btf_type_vlen(t);
6532         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
6533                 bpf_log(log, "Global function %s() with %d > %d args. Buggy compiler.\n",
6534                         tname, nargs, MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
6535                 return -EINVAL;
6536         }
6537         /* check that function returns int */
6538         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6539         while (btf_type_is_modifier(t))
6540                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6541         if (!btf_type_is_int(t) && !btf_is_any_enum(t)) {
6542                 bpf_log(log,
6543                         "Global function %s() doesn't return scalar. Only those are supported.\n",
6544                         tname);
6545                 return -EINVAL;
6546         }
6547         /* Convert BTF function arguments into verifier types.
6548          * Only PTR_TO_CTX and SCALAR are supported atm.
6549          */
6550         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6551                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[i + 1];
6552
6553                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
6554                 while (btf_type_is_modifier(t))
6555                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6556                 if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t)) {
6557                         reg->type = SCALAR_VALUE;
6558                         continue;
6559                 }
6560                 if (btf_type_is_ptr(t)) {
6561                         if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6562                                 reg->type = PTR_TO_CTX;
6563                                 continue;
6564                         }
6565
6566                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6567
6568                         ref_t = btf_resolve_size(btf, t, &reg->mem_size);
6569                         if (IS_ERR(ref_t)) {
6570                                 bpf_log(log,
6571                                     "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6572                                     i, btf_type_str(t), btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
6573                                         PTR_ERR(ref_t));
6574                                 return -EINVAL;
6575                         }
6576
6577                         reg->type = PTR_TO_MEM | PTR_MAYBE_NULL;
6578                         reg->id = ++env->id_gen;
6579
6580                         continue;
6581                 }
6582                 bpf_log(log, "Arg#%d type %s in %s() is not supported yet.\n",
6583                         i, btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)], tname);
6584                 return -EINVAL;
6585         }
6586         return 0;
6587 }
6588
6589 static void btf_type_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6590                           struct btf_show *show)
6591 {
6592         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, type_id);
6593
6594         show->btf = btf;
6595         memset(&show->state, 0, sizeof(show->state));
6596         memset(&show->obj, 0, sizeof(show->obj));
6597
6598         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, obj, 0, show);
6599 }
6600
6601 static void btf_seq_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6602                          va_list args)
6603 {
6604         seq_vprintf((struct seq_file *)show->target, fmt, args);
6605 }
6606
6607 int btf_type_seq_show_flags(const struct btf *btf, u32 type_id,
6608                             void *obj, struct seq_file *m, u64 flags)
6609 {
6610         struct btf_show sseq;
6611
6612         sseq.target = m;
6613         sseq.showfn = btf_seq_show;
6614         sseq.flags = flags;
6615
6616         btf_type_show(btf, type_id, obj, &sseq);
6617
6618         return sseq.state.status;
6619 }
6620
6621 void btf_type_seq_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6622                        struct seq_file *m)
6623 {
6624         (void) btf_type_seq_show_flags(btf, type_id, obj, m,
6625                                        BTF_SHOW_NONAME | BTF_SHOW_COMPACT |
6626                                        BTF_SHOW_ZERO | BTF_SHOW_UNSAFE);
6627 }
6628
6629 struct btf_show_snprintf {
6630         struct btf_show show;
6631         int len_left;           /* space left in string */
6632         int len;                /* length we would have written */
6633 };
6634
6635 static void btf_snprintf_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6636                               va_list args)
6637 {
6638         struct btf_show_snprintf *ssnprintf = (struct btf_show_snprintf *)show;
6639         int len;
6640
6641         len = vsnprintf(show->target, ssnprintf->len_left, fmt, args);
6642
6643         if (len < 0) {
6644                 ssnprintf->len_left = 0;
6645                 ssnprintf->len = len;
6646         } else if (len > ssnprintf->len_left) {
6647                 /* no space, drive on to get length we would have written */
6648                 ssnprintf->len_left = 0;
6649                 ssnprintf->len += len;
6650         } else {
6651                 ssnprintf->len_left -= len;
6652                 ssnprintf->len += len;
6653                 show->target += len;
6654         }
6655 }
6656
6657 int btf_type_snprintf_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6658                            char *buf, int len, u64 flags)
6659 {
6660         struct btf_show_snprintf ssnprintf;
6661
6662         ssnprintf.show.target = buf;
6663         ssnprintf.show.flags = flags;
6664         ssnprintf.show.showfn = btf_snprintf_show;
6665         ssnprintf.len_left = len;
6666         ssnprintf.len = 0;
6667
6668         btf_type_show(btf, type_id, obj, (struct btf_show *)&ssnprintf);
6669
6670         /* If we encountered an error, return it. */
6671         if (ssnprintf.show.state.status)
6672                 return ssnprintf.show.state.status;
6673
6674         /* Otherwise return length we would have written */
6675         return ssnprintf.len;
6676 }
6677
6678 #ifdef CONFIG_PROC_FS
6679 static void bpf_btf_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *filp)
6680 {
6681         const struct btf *btf = filp->private_data;
6682
6683         seq_printf(m, "btf_id:\t%u\n", btf->id);
6684 }
6685 #endif
6686
6687 static int btf_release(struct inode *inode, struct file *filp)
6688 {
6689         btf_put(filp->private_data);
6690         return 0;
6691 }
6692
6693 const struct file_operations btf_fops = {
6694 #ifdef CONFIG_PROC_FS
6695         .show_fdinfo    = bpf_btf_show_fdinfo,
6696 #endif
6697         .release        = btf_release,
6698 };
6699
6700 static int __btf_new_fd(struct btf *btf)
6701 {
6702         return anon_inode_getfd("btf", &btf_fops, btf, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
6703 }
6704
6705 int btf_new_fd(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr)
6706 {
6707         struct btf *btf;
6708         int ret;
6709
6710         btf = btf_parse(make_bpfptr(attr->btf, uattr.is_kernel),
6711                         attr->btf_size, attr->btf_log_level,
6712                         u64_to_user_ptr(attr->btf_log_buf),
6713                         attr->btf_log_size);
6714         if (IS_ERR(btf))
6715                 return PTR_ERR(btf);
6716
6717         ret = btf_alloc_id(btf);
6718         if (ret) {
6719                 btf_free(btf);
6720                 return ret;
6721         }
6722
6723         /*
6724          * The BTF ID is published to the userspace.
6725          * All BTF free must go through call_rcu() from
6726          * now on (i.e. free by calling btf_put()).
6727          */
6728
6729         ret = __btf_new_fd(btf);
6730         if (ret < 0)
6731                 btf_put(btf);
6732
6733         return ret;
6734 }
6735
6736 struct btf *btf_get_by_fd(int fd)
6737 {
6738         struct btf *btf;
6739         struct fd f;
6740
6741         f = fdget(fd);
6742
6743         if (!f.file)
6744                 return ERR_PTR(-EBADF);
6745
6746         if (f.file->f_op != &btf_fops) {
6747                 fdput(f);
6748                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6749         }
6750
6751         btf = f.file->private_data;
6752         refcount_inc(&btf->refcnt);
6753         fdput(f);
6754
6755         return btf;
6756 }
6757
6758 int btf_get_info_by_fd(const struct btf *btf,
6759                        const union bpf_attr *attr,
6760                        union bpf_attr __user *uattr)
6761 {
6762         struct bpf_btf_info __user *uinfo;
6763         struct bpf_btf_info info;
6764         u32 info_copy, btf_copy;
6765         void __user *ubtf;
6766         char __user *uname;
6767         u32 uinfo_len, uname_len, name_len;
6768         int ret = 0;
6769
6770         uinfo = u64_to_user_ptr(attr->info.info);
6771         uinfo_len = attr->info.info_len;
6772
6773         info_copy = min_t(u32, uinfo_len, sizeof(info));
6774         memset(&info, 0, sizeof(info));
6775         if (copy_from_user(&info, uinfo, info_copy))
6776                 return -EFAULT;
6777
6778         info.id = btf->id;
6779         ubtf = u64_to_user_ptr(info.btf);
6780         btf_copy = min_t(u32, btf->data_size, info.btf_size);
6781         if (copy_to_user(ubtf, btf->data, btf_copy))
6782                 return -EFAULT;
6783         info.btf_size = btf->data_size;
6784
6785         info.kernel_btf = btf->kernel_btf;
6786
6787         uname = u64_to_user_ptr(info.name);
6788         uname_len = info.name_len;
6789         if (!uname ^ !uname_len)
6790                 return -EINVAL;
6791
6792         name_len = strlen(btf->name);
6793         info.name_len = name_len;
6794
6795         if (uname) {
6796                 if (uname_len >= name_len + 1) {
6797                         if (copy_to_user(uname, btf->name, name_len + 1))
6798                                 return -EFAULT;
6799                 } else {
6800                         char zero = '\0';
6801
6802                         if (copy_to_user(uname, btf->name, uname_len - 1))
6803                                 return -EFAULT;
6804                         if (put_user(zero, uname + uname_len - 1))
6805                                 return -EFAULT;
6806                         /* let user-space know about too short buffer */
6807                         ret = -ENOSPC;
6808                 }
6809         }
6810
6811         if (copy_to_user(uinfo, &info, info_copy) ||
6812             put_user(info_copy, &uattr->info.info_len))
6813                 return -EFAULT;
6814
6815         return ret;
6816 }
6817
6818 int btf_get_fd_by_id(u32 id)
6819 {
6820         struct btf *btf;
6821         int fd;
6822
6823         rcu_read_lock();
6824         btf = idr_find(&btf_idr, id);
6825         if (!btf || !refcount_inc_not_zero(&btf->refcnt))
6826                 btf = ERR_PTR(-ENOENT);
6827         rcu_read_unlock();
6828
6829         if (IS_ERR(btf))
6830                 return PTR_ERR(btf);
6831
6832         fd = __btf_new_fd(btf);
6833         if (fd < 0)
6834                 btf_put(btf);
6835
6836         return fd;
6837 }
6838
6839 u32 btf_obj_id(const struct btf *btf)
6840 {
6841         return btf->id;
6842 }
6843
6844 bool btf_is_kernel(const struct btf *btf)
6845 {
6846         return btf->kernel_btf;
6847 }
6848
6849 bool btf_is_module(const struct btf *btf)
6850 {
6851         return btf->kernel_btf && strcmp(btf->name, "vmlinux") != 0;
6852 }
6853
6854 static int btf_id_cmp_func(const void *a, const void *b)
6855 {
6856         const int *pa = a, *pb = b;
6857
6858         return *pa - *pb;
6859 }
6860
6861 bool btf_id_set_contains(const struct btf_id_set *set, u32 id)
6862 {
6863         return bsearch(&id, set->ids, set->cnt, sizeof(u32), btf_id_cmp_func) != NULL;
6864 }
6865
6866 static void *btf_id_set8_contains(const struct btf_id_set8 *set, u32 id)
6867 {
6868         return bsearch(&id, set->pairs, set->cnt, sizeof(set->pairs[0]), btf_id_cmp_func);
6869 }
6870
6871 enum {
6872         BTF_MODULE_F_LIVE = (1 << 0),
6873 };
6874
6875 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
6876 struct btf_module {
6877         struct list_head list;
6878         struct module *module;
6879         struct btf *btf;
6880         struct bin_attribute *sysfs_attr;
6881         int flags;
6882 };
6883
6884 static LIST_HEAD(btf_modules);
6885 static DEFINE_MUTEX(btf_module_mutex);
6886
6887 static ssize_t
6888 btf_module_read(struct file *file, struct kobject *kobj,
6889                 struct bin_attribute *bin_attr,
6890                 char *buf, loff_t off, size_t len)
6891 {
6892         const struct btf *btf = bin_attr->private;
6893
6894         memcpy(buf, btf->data + off, len);
6895         return len;
6896 }
6897
6898 static void purge_cand_cache(struct btf *btf);
6899
6900 static int btf_module_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long op,
6901                              void *module)
6902 {
6903         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
6904         struct module *mod = module;
6905         struct btf *btf;
6906         int err = 0;
6907
6908         if (mod->btf_data_size == 0 ||
6909             (op != MODULE_STATE_COMING && op != MODULE_STATE_LIVE &&
6910              op != MODULE_STATE_GOING))
6911                 goto out;
6912
6913         switch (op) {
6914         case MODULE_STATE_COMING:
6915                 btf_mod = kzalloc(sizeof(*btf_mod), GFP_KERNEL);
6916                 if (!btf_mod) {
6917                         err = -ENOMEM;
6918                         goto out;
6919                 }
6920                 btf = btf_parse_module(mod->name, mod->btf_data, mod->btf_data_size);
6921                 if (IS_ERR(btf)) {
6922                         pr_warn("failed to validate module [%s] BTF: %ld\n",
6923                                 mod->name, PTR_ERR(btf));
6924                         kfree(btf_mod);
6925                         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
6926                                 err = PTR_ERR(btf);
6927                         goto out;
6928                 }
6929                 err = btf_alloc_id(btf);
6930                 if (err) {
6931                         btf_free(btf);
6932                         kfree(btf_mod);
6933                         goto out;
6934                 }
6935
6936                 purge_cand_cache(NULL);
6937                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
6938                 btf_mod->module = module;
6939                 btf_mod->btf = btf;
6940                 list_add(&btf_mod->list, &btf_modules);
6941                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
6942
6943                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SYSFS)) {
6944                         struct bin_attribute *attr;
6945
6946                         attr = kzalloc(sizeof(*attr), GFP_KERNEL);
6947                         if (!attr)
6948                                 goto out;
6949
6950                         sysfs_bin_attr_init(attr);
6951                         attr->attr.name = btf->name;
6952                         attr->attr.mode = 0444;
6953                         attr->size = btf->data_size;
6954                         attr->private = btf;
6955                         attr->read = btf_module_read;
6956
6957                         err = sysfs_create_bin_file(btf_kobj, attr);
6958                         if (err) {
6959                                 pr_warn("failed to register module [%s] BTF in sysfs: %d\n",
6960                                         mod->name, err);
6961                                 kfree(attr);
6962                                 err = 0;
6963                                 goto out;
6964                         }
6965
6966                         btf_mod->sysfs_attr = attr;
6967                 }
6968
6969                 break;
6970         case MODULE_STATE_LIVE:
6971                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
6972                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
6973                         if (btf_mod->module != module)
6974                                 continue;
6975
6976                         btf_mod->flags |= BTF_MODULE_F_LIVE;
6977                         break;
6978                 }
6979                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
6980                 break;
6981         case MODULE_STATE_GOING:
6982                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
6983                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
6984                         if (btf_mod->module != module)
6985                                 continue;
6986
6987                         list_del(&btf_mod->list);
6988                         if (btf_mod->sysfs_attr)
6989                                 sysfs_remove_bin_file(btf_kobj, btf_mod->sysfs_attr);
6990                         purge_cand_cache(btf_mod->btf);
6991                         btf_put(btf_mod->btf);
6992                         kfree(btf_mod->sysfs_attr);
6993                         kfree(btf_mod);
6994                         break;
6995                 }
6996                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
6997                 break;
6998         }
6999 out:
7000         return notifier_from_errno(err);
7001 }
7002
7003 static struct notifier_block btf_module_nb = {
7004         .notifier_call = btf_module_notify,
7005 };
7006
7007 static int __init btf_module_init(void)
7008 {
7009         register_module_notifier(&btf_module_nb);
7010         return 0;
7011 }
7012
7013 fs_initcall(btf_module_init);
7014 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
7015
7016 struct module *btf_try_get_module(const struct btf *btf)
7017 {
7018         struct module *res = NULL;
7019 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7020         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7021
7022         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7023         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7024                 if (btf_mod->btf != btf)
7025                         continue;
7026
7027                 /* We must only consider module whose __init routine has
7028                  * finished, hence we must check for BTF_MODULE_F_LIVE flag,
7029                  * which is set from the notifier callback for
7030                  * MODULE_STATE_LIVE.
7031                  */
7032                 if ((btf_mod->flags & BTF_MODULE_F_LIVE) && try_module_get(btf_mod->module))
7033                         res = btf_mod->module;
7034
7035                 break;
7036         }
7037         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7038 #endif
7039
7040         return res;
7041 }
7042
7043 /* Returns struct btf corresponding to the struct module.
7044  * This function can return NULL or ERR_PTR.
7045  */
7046 static struct btf *btf_get_module_btf(const struct module *module)
7047 {
7048 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7049         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7050 #endif
7051         struct btf *btf = NULL;
7052
7053         if (!module) {
7054                 btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7055                 if (!IS_ERR_OR_NULL(btf))
7056                         btf_get(btf);
7057                 return btf;
7058         }
7059
7060 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7061         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7062         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7063                 if (btf_mod->module != module)
7064                         continue;
7065
7066                 btf_get(btf_mod->btf);
7067                 btf = btf_mod->btf;
7068                 break;
7069         }
7070         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7071 #endif
7072
7073         return btf;
7074 }
7075
7076 BPF_CALL_4(bpf_btf_find_by_name_kind, char *, name, int, name_sz, u32, kind, int, flags)
7077 {
7078         struct btf *btf = NULL;
7079         int btf_obj_fd = 0;
7080         long ret;
7081
7082         if (flags)
7083                 return -EINVAL;
7084
7085         if (name_sz <= 1 || name[name_sz - 1])
7086                 return -EINVAL;
7087
7088         ret = bpf_find_btf_id(name, kind, &btf);
7089         if (ret > 0 && btf_is_module(btf)) {
7090                 btf_obj_fd = __btf_new_fd(btf);
7091                 if (btf_obj_fd < 0) {
7092                         btf_put(btf);
7093                         return btf_obj_fd;
7094                 }
7095                 return ret | (((u64)btf_obj_fd) << 32);
7096         }
7097         if (ret > 0)
7098                 btf_put(btf);
7099         return ret;
7100 }
7101
7102 const struct bpf_func_proto bpf_btf_find_by_name_kind_proto = {
7103         .func           = bpf_btf_find_by_name_kind,
7104         .gpl_only       = false,
7105         .ret_type       = RET_INTEGER,
7106         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY,
7107         .arg2_type      = ARG_CONST_SIZE,
7108         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
7109         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
7110 };
7111
7112 BTF_ID_LIST_GLOBAL(btf_tracing_ids, MAX_BTF_TRACING_TYPE)
7113 #define BTF_TRACING_TYPE(name, type) BTF_ID(struct, type)
7114 BTF_TRACING_TYPE_xxx
7115 #undef BTF_TRACING_TYPE
7116
7117 /* Kernel Function (kfunc) BTF ID set registration API */
7118
7119 static int btf_populate_kfunc_set(struct btf *btf, enum btf_kfunc_hook hook,
7120                                   struct btf_id_set8 *add_set)
7121 {
7122         bool vmlinux_set = !btf_is_module(btf);
7123         struct btf_kfunc_set_tab *tab;
7124         struct btf_id_set8 *set;
7125         u32 set_cnt;
7126         int ret;
7127
7128         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX) {
7129                 ret = -EINVAL;
7130                 goto end;
7131         }
7132
7133         if (!add_set->cnt)
7134                 return 0;
7135
7136         tab = btf->kfunc_set_tab;
7137         if (!tab) {
7138                 tab = kzalloc(sizeof(*tab), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7139                 if (!tab)
7140                         return -ENOMEM;
7141                 btf->kfunc_set_tab = tab;
7142         }
7143
7144         set = tab->sets[hook];
7145         /* Warn when register_btf_kfunc_id_set is called twice for the same hook
7146          * for module sets.
7147          */
7148         if (WARN_ON_ONCE(set && !vmlinux_set)) {
7149                 ret = -EINVAL;
7150                 goto end;
7151         }
7152
7153         /* We don't need to allocate, concatenate, and sort module sets, because
7154          * only one is allowed per hook. Hence, we can directly assign the
7155          * pointer and return.
7156          */
7157         if (!vmlinux_set) {
7158                 tab->sets[hook] = add_set;
7159                 return 0;
7160         }
7161
7162         /* In case of vmlinux sets, there may be more than one set being
7163          * registered per hook. To create a unified set, we allocate a new set
7164          * and concatenate all individual sets being registered. While each set
7165          * is individually sorted, they may become unsorted when concatenated,
7166          * hence re-sorting the final set again is required to make binary
7167          * searching the set using btf_id_set8_contains function work.
7168          */
7169         set_cnt = set ? set->cnt : 0;
7170
7171         if (set_cnt > U32_MAX - add_set->cnt) {
7172                 ret = -EOVERFLOW;
7173                 goto end;
7174         }
7175
7176         if (set_cnt + add_set->cnt > BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT) {
7177                 ret = -E2BIG;
7178                 goto end;
7179         }
7180
7181         /* Grow set */
7182         set = krealloc(tab->sets[hook],
7183                        offsetof(struct btf_id_set8, pairs[set_cnt + add_set->cnt]),
7184                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7185         if (!set) {
7186                 ret = -ENOMEM;
7187                 goto end;
7188         }
7189
7190         /* For newly allocated set, initialize set->cnt to 0 */
7191         if (!tab->sets[hook])
7192                 set->cnt = 0;
7193         tab->sets[hook] = set;
7194
7195         /* Concatenate the two sets */
7196         memcpy(set->pairs + set->cnt, add_set->pairs, add_set->cnt * sizeof(set->pairs[0]));
7197         set->cnt += add_set->cnt;
7198
7199         sort(set->pairs, set->cnt, sizeof(set->pairs[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7200
7201         return 0;
7202 end:
7203         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
7204         return ret;
7205 }
7206
7207 static u32 *__btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7208                                         enum btf_kfunc_hook hook,
7209                                         u32 kfunc_btf_id)
7210 {
7211         struct btf_id_set8 *set;
7212         u32 *id;
7213
7214         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX)
7215                 return NULL;
7216         if (!btf->kfunc_set_tab)
7217                 return NULL;
7218         set = btf->kfunc_set_tab->sets[hook];
7219         if (!set)
7220                 return NULL;
7221         id = btf_id_set8_contains(set, kfunc_btf_id);
7222         if (!id)
7223                 return NULL;
7224         /* The flags for BTF ID are located next to it */
7225         return id + 1;
7226 }
7227
7228 static int bpf_prog_type_to_kfunc_hook(enum bpf_prog_type prog_type)
7229 {
7230         switch (prog_type) {
7231         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
7232                 return BTF_KFUNC_HOOK_XDP;
7233         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
7234                 return BTF_KFUNC_HOOK_TC;
7235         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
7236                 return BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS;
7237         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
7238                 return BTF_KFUNC_HOOK_TRACING;
7239         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
7240                 return BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL;
7241         default:
7242                 return BTF_KFUNC_HOOK_MAX;
7243         }
7244 }
7245
7246 /* Caution:
7247  * Reference to the module (obtained using btf_try_get_module) corresponding to
7248  * the struct btf *MUST* be held when calling this function from verifier
7249  * context. This is usually true as we stash references in prog's kfunc_btf_tab;
7250  * keeping the reference for the duration of the call provides the necessary
7251  * protection for looking up a well-formed btf->kfunc_set_tab.
7252  */
7253 u32 *btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7254                                enum bpf_prog_type prog_type,
7255                                u32 kfunc_btf_id)
7256 {
7257         enum btf_kfunc_hook hook;
7258
7259         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7260         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, hook, kfunc_btf_id);
7261 }
7262
7263 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7264 int register_btf_kfunc_id_set(enum bpf_prog_type prog_type,
7265                               const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7266 {
7267         enum btf_kfunc_hook hook;
7268         struct btf *btf;
7269         int ret;
7270
7271         btf = btf_get_module_btf(kset->owner);
7272         if (!btf) {
7273                 if (!kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7274                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register kfuncs\n");
7275                         return -ENOENT;
7276                 }
7277                 if (kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
7278                         pr_err("missing module BTF, cannot register kfuncs\n");
7279                         return -ENOENT;
7280                 }
7281                 return 0;
7282         }
7283         if (IS_ERR(btf))
7284                 return PTR_ERR(btf);
7285
7286         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7287         ret = btf_populate_kfunc_set(btf, hook, kset->set);
7288         btf_put(btf);
7289         return ret;
7290 }
7291 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_kfunc_id_set);
7292
7293 s32 btf_find_dtor_kfunc(struct btf *btf, u32 btf_id)
7294 {
7295         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7296         struct btf_id_dtor_kfunc *dtor;
7297
7298         if (!tab)
7299                 return -ENOENT;
7300         /* Even though the size of tab->dtors[0] is > sizeof(u32), we only need
7301          * to compare the first u32 with btf_id, so we can reuse btf_id_cmp_func.
7302          */
7303         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc, btf_id) != 0);
7304         dtor = bsearch(&btf_id, tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func);
7305         if (!dtor)
7306                 return -ENOENT;
7307         return dtor->kfunc_btf_id;
7308 }
7309
7310 static int btf_check_dtor_kfuncs(struct btf *btf, const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 cnt)
7311 {
7312         const struct btf_type *dtor_func, *dtor_func_proto, *t;
7313         const struct btf_param *args;
7314         s32 dtor_btf_id;
7315         u32 nr_args, i;
7316
7317         for (i = 0; i < cnt; i++) {
7318                 dtor_btf_id = dtors[i].kfunc_btf_id;
7319
7320                 dtor_func = btf_type_by_id(btf, dtor_btf_id);
7321                 if (!dtor_func || !btf_type_is_func(dtor_func))
7322                         return -EINVAL;
7323
7324                 dtor_func_proto = btf_type_by_id(btf, dtor_func->type);
7325                 if (!dtor_func_proto || !btf_type_is_func_proto(dtor_func_proto))
7326                         return -EINVAL;
7327
7328                 /* Make sure the prototype of the destructor kfunc is 'void func(type *)' */
7329                 t = btf_type_by_id(btf, dtor_func_proto->type);
7330                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
7331                         return -EINVAL;
7332
7333                 nr_args = btf_type_vlen(dtor_func_proto);
7334                 if (nr_args != 1)
7335                         return -EINVAL;
7336                 args = btf_params(dtor_func_proto);
7337                 t = btf_type_by_id(btf, args[0].type);
7338                 /* Allow any pointer type, as width on targets Linux supports
7339                  * will be same for all pointer types (i.e. sizeof(void *))
7340                  */
7341                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7342                         return -EINVAL;
7343         }
7344         return 0;
7345 }
7346
7347 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7348 int register_btf_id_dtor_kfuncs(const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 add_cnt,
7349                                 struct module *owner)
7350 {
7351         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab;
7352         struct btf *btf;
7353         u32 tab_cnt;
7354         int ret;
7355
7356         btf = btf_get_module_btf(owner);
7357         if (!btf) {
7358                 if (!owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7359                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7360                         return -ENOENT;
7361                 }
7362                 if (owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
7363                         pr_err("missing module BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7364                         return -ENOENT;
7365                 }
7366                 return 0;
7367         }
7368         if (IS_ERR(btf))
7369                 return PTR_ERR(btf);
7370
7371         if (add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7372                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7373                 ret = -E2BIG;
7374                 goto end;
7375         }
7376
7377         /* Ensure that the prototype of dtor kfuncs being registered is sane */
7378         ret = btf_check_dtor_kfuncs(btf, dtors, add_cnt);
7379         if (ret < 0)
7380                 goto end;
7381
7382         tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7383         /* Only one call allowed for modules */
7384         if (WARN_ON_ONCE(tab && btf_is_module(btf))) {
7385                 ret = -EINVAL;
7386                 goto end;
7387         }
7388
7389         tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
7390         if (tab_cnt > U32_MAX - add_cnt) {
7391                 ret = -EOVERFLOW;
7392                 goto end;
7393         }
7394         if (tab_cnt + add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7395                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7396                 ret = -E2BIG;
7397                 goto end;
7398         }
7399
7400         tab = krealloc(btf->dtor_kfunc_tab,
7401                        offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc_tab, dtors[tab_cnt + add_cnt]),
7402                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7403         if (!tab) {
7404                 ret = -ENOMEM;
7405                 goto end;
7406         }
7407
7408         if (!btf->dtor_kfunc_tab)
7409                 tab->cnt = 0;
7410         btf->dtor_kfunc_tab = tab;
7411
7412         memcpy(tab->dtors + tab->cnt, dtors, add_cnt * sizeof(tab->dtors[0]));
7413         tab->cnt += add_cnt;
7414
7415         sort(tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7416
7417         return 0;
7418 end:
7419         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
7420         btf_put(btf);
7421         return ret;
7422 }
7423 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_id_dtor_kfuncs);
7424
7425 #define MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH 2
7426
7427 /* Check local and target types for compatibility. This check is used for
7428  * type-based CO-RE relocations and follow slightly different rules than
7429  * field-based relocations. This function assumes that root types were already
7430  * checked for name match. Beyond that initial root-level name check, names
7431  * are completely ignored. Compatibility rules are as follows:
7432  *   - any two STRUCTs/UNIONs/FWDs/ENUMs/INTs/ENUM64s are considered compatible, but
7433  *     kind should match for local and target types (i.e., STRUCT is not
7434  *     compatible with UNION);
7435  *   - for ENUMs/ENUM64s, the size is ignored;
7436  *   - for INT, size and signedness are ignored;
7437  *   - for ARRAY, dimensionality is ignored, element types are checked for
7438  *     compatibility recursively;
7439  *   - CONST/VOLATILE/RESTRICT modifiers are ignored;
7440  *   - TYPEDEFs/PTRs are compatible if types they pointing to are compatible;
7441  *   - FUNC_PROTOs are compatible if they have compatible signature: same
7442  *     number of input args and compatible return and argument types.
7443  * These rules are not set in stone and probably will be adjusted as we get
7444  * more experience with using BPF CO-RE relocations.
7445  */
7446 int bpf_core_types_are_compat(const struct btf *local_btf, __u32 local_id,
7447                               const struct btf *targ_btf, __u32 targ_id)
7448 {
7449         return __bpf_core_types_are_compat(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id,
7450                                            MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH);
7451 }
7452
7453 #define MAX_TYPES_MATCH_DEPTH 2
7454
7455 int bpf_core_types_match(const struct btf *local_btf, u32 local_id,
7456                          const struct btf *targ_btf, u32 targ_id)
7457 {
7458         return __bpf_core_types_match(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id, false,
7459                                       MAX_TYPES_MATCH_DEPTH);
7460 }
7461
7462 static bool bpf_core_is_flavor_sep(const char *s)
7463 {
7464         /* check X___Y name pattern, where X and Y are not underscores */
7465         return s[0] != '_' &&                                 /* X */
7466                s[1] == '_' && s[2] == '_' && s[3] == '_' &&   /* ___ */
7467                s[4] != '_';                                   /* Y */
7468 }
7469
7470 size_t bpf_core_essential_name_len(const char *name)
7471 {
7472         size_t n = strlen(name);
7473         int i;
7474
7475         for (i = n - 5; i >= 0; i--) {
7476                 if (bpf_core_is_flavor_sep(name + i))
7477                         return i + 1;
7478         }
7479         return n;
7480 }
7481
7482 struct bpf_cand_cache {
7483         const char *name;
7484         u32 name_len;
7485         u16 kind;
7486         u16 cnt;
7487         struct {
7488                 const struct btf *btf;
7489                 u32 id;
7490         } cands[];
7491 };
7492
7493 static void bpf_free_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
7494 {
7495         if (!cands->cnt)
7496                 /* empty candidate array was allocated on stack */
7497                 return;
7498         kfree(cands);
7499 }
7500
7501 static void bpf_free_cands_from_cache(struct bpf_cand_cache *cands)
7502 {
7503         kfree(cands->name);
7504         kfree(cands);
7505 }
7506
7507 #define VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE 31
7508 static struct bpf_cand_cache *vmlinux_cand_cache[VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE];
7509
7510 #define MODULE_CAND_CACHE_SIZE 31
7511 static struct bpf_cand_cache *module_cand_cache[MODULE_CAND_CACHE_SIZE];
7512
7513 static DEFINE_MUTEX(cand_cache_mutex);
7514
7515 static void __print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log,
7516                                struct bpf_cand_cache **cache,
7517                                int cache_size)
7518 {
7519         struct bpf_cand_cache *cc;
7520         int i, j;
7521
7522         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
7523                 cc = cache[i];
7524                 if (!cc)
7525                         continue;
7526                 bpf_log(log, "[%d]%s(", i, cc->name);
7527                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++) {
7528                         bpf_log(log, "%d", cc->cands[j].id);
7529                         if (j < cc->cnt - 1)
7530                                 bpf_log(log, " ");
7531                 }
7532                 bpf_log(log, "), ");
7533         }
7534 }
7535
7536 static void print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log)
7537 {
7538         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7539         bpf_log(log, "vmlinux_cand_cache:");
7540         __print_cand_cache(log, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7541         bpf_log(log, "\nmodule_cand_cache:");
7542         __print_cand_cache(log, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7543         bpf_log(log, "\n");
7544         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7545 }
7546
7547 static u32 hash_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
7548 {
7549         return jhash(cands->name, cands->name_len, 0);
7550 }
7551
7552 static struct bpf_cand_cache *check_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
7553                                                struct bpf_cand_cache **cache,
7554                                                int cache_size)
7555 {
7556         struct bpf_cand_cache *cc = cache[hash_cands(cands) % cache_size];
7557
7558         if (cc && cc->name_len == cands->name_len &&
7559             !strncmp(cc->name, cands->name, cands->name_len))
7560                 return cc;
7561         return NULL;
7562 }
7563
7564 static size_t sizeof_cands(int cnt)
7565 {
7566         return offsetof(struct bpf_cand_cache, cands[cnt]);
7567 }
7568
7569 static struct bpf_cand_cache *populate_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
7570                                                   struct bpf_cand_cache **cache,
7571                                                   int cache_size)
7572 {
7573         struct bpf_cand_cache **cc = &cache[hash_cands(cands) % cache_size], *new_cands;
7574
7575         if (*cc) {
7576                 bpf_free_cands_from_cache(*cc);
7577                 *cc = NULL;
7578         }
7579         new_cands = kmemdup(cands, sizeof_cands(cands->cnt), GFP_KERNEL);
7580         if (!new_cands) {
7581                 bpf_free_cands(cands);
7582                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7583         }
7584         /* strdup the name, since it will stay in cache.
7585          * the cands->name points to strings in prog's BTF and the prog can be unloaded.
7586          */
7587         new_cands->name = kmemdup_nul(cands->name, cands->name_len, GFP_KERNEL);
7588         bpf_free_cands(cands);
7589         if (!new_cands->name) {
7590                 kfree(new_cands);
7591                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7592         }
7593         *cc = new_cands;
7594         return new_cands;
7595 }
7596
7597 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7598 static void __purge_cand_cache(struct btf *btf, struct bpf_cand_cache **cache,
7599                                int cache_size)
7600 {
7601         struct bpf_cand_cache *cc;
7602         int i, j;
7603
7604         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
7605                 cc = cache[i];
7606                 if (!cc)
7607                         continue;
7608                 if (!btf) {
7609                         /* when new module is loaded purge all of module_cand_cache,
7610                          * since new module might have candidates with the name
7611                          * that matches cached cands.
7612                          */
7613                         bpf_free_cands_from_cache(cc);
7614                         cache[i] = NULL;
7615                         continue;
7616                 }
7617                 /* when module is unloaded purge cache entries
7618                  * that match module's btf
7619                  */
7620                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++)
7621                         if (cc->cands[j].btf == btf) {
7622                                 bpf_free_cands_from_cache(cc);
7623                                 cache[i] = NULL;
7624                                 break;
7625                         }
7626         }
7627
7628 }
7629
7630 static void purge_cand_cache(struct btf *btf)
7631 {
7632         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7633         __purge_cand_cache(btf, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7634         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7635 }
7636 #endif
7637
7638 static struct bpf_cand_cache *
7639 bpf_core_add_cands(struct bpf_cand_cache *cands, const struct btf *targ_btf,
7640                    int targ_start_id)
7641 {
7642         struct bpf_cand_cache *new_cands;
7643         const struct btf_type *t;
7644         const char *targ_name;
7645         size_t targ_essent_len;
7646         int n, i;
7647
7648         n = btf_nr_types(targ_btf);
7649         for (i = targ_start_id; i < n; i++) {
7650                 t = btf_type_by_id(targ_btf, i);
7651                 if (btf_kind(t) != cands->kind)
7652                         continue;
7653
7654                 targ_name = btf_name_by_offset(targ_btf, t->name_off);
7655                 if (!targ_name)
7656                         continue;
7657
7658                 /* the resched point is before strncmp to make sure that search
7659                  * for non-existing name will have a chance to schedule().
7660                  */
7661                 cond_resched();
7662
7663                 if (strncmp(cands->name, targ_name, cands->name_len) != 0)
7664                         continue;
7665
7666                 targ_essent_len = bpf_core_essential_name_len(targ_name);
7667                 if (targ_essent_len != cands->name_len)
7668                         continue;
7669
7670                 /* most of the time there is only one candidate for a given kind+name pair */
7671                 new_cands = kmalloc(sizeof_cands(cands->cnt + 1), GFP_KERNEL);
7672                 if (!new_cands) {
7673                         bpf_free_cands(cands);
7674                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7675                 }
7676
7677                 memcpy(new_cands, cands, sizeof_cands(cands->cnt));
7678                 bpf_free_cands(cands);
7679                 cands = new_cands;
7680                 cands->cands[cands->cnt].btf = targ_btf;
7681                 cands->cands[cands->cnt].id = i;
7682                 cands->cnt++;
7683         }
7684         return cands;
7685 }
7686
7687 static struct bpf_cand_cache *
7688 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id)
7689 {
7690         struct bpf_cand_cache *cands, *cc, local_cand = {};
7691         const struct btf *local_btf = ctx->btf;
7692         const struct btf_type *local_type;
7693         const struct btf *main_btf;
7694         size_t local_essent_len;
7695         struct btf *mod_btf;
7696         const char *name;
7697         int id;
7698
7699         main_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7700         if (IS_ERR(main_btf))
7701                 return ERR_CAST(main_btf);
7702         if (!main_btf)
7703                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7704
7705         local_type = btf_type_by_id(local_btf, local_type_id);
7706         if (!local_type)
7707                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7708
7709         name = btf_name_by_offset(local_btf, local_type->name_off);
7710         if (str_is_empty(name))
7711                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7712         local_essent_len = bpf_core_essential_name_len(name);
7713
7714         cands = &local_cand;
7715         cands->name = name;
7716         cands->kind = btf_kind(local_type);
7717         cands->name_len = local_essent_len;
7718
7719         cc = check_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7720         /* cands is a pointer to stack here */
7721         if (cc) {
7722                 if (cc->cnt)
7723                         return cc;
7724                 goto check_modules;
7725         }
7726
7727         /* Attempt to find target candidates in vmlinux BTF first */
7728         cands = bpf_core_add_cands(cands, main_btf, 1);
7729         if (IS_ERR(cands))
7730                 return ERR_CAST(cands);
7731
7732         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0 */
7733
7734         /* populate cache even when cands->cnt == 0 */
7735         cc = populate_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7736         if (IS_ERR(cc))
7737                 return ERR_CAST(cc);
7738
7739         /* if vmlinux BTF has any candidate, don't go for module BTFs */
7740         if (cc->cnt)
7741                 return cc;
7742
7743 check_modules:
7744         /* cands is a pointer to stack here and cands->cnt == 0 */
7745         cc = check_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7746         if (cc)
7747                 /* if cache has it return it even if cc->cnt == 0 */
7748                 return cc;
7749
7750         /* If candidate is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
7751         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
7752         idr_for_each_entry(&btf_idr, mod_btf, id) {
7753                 if (!btf_is_module(mod_btf))
7754                         continue;
7755                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
7756                  * the IDR to avoiding holding it for too long
7757                  */
7758                 btf_get(mod_btf);
7759                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
7760                 cands = bpf_core_add_cands(cands, mod_btf, btf_nr_types(main_btf));
7761                 if (IS_ERR(cands)) {
7762                         btf_put(mod_btf);
7763                         return ERR_CAST(cands);
7764                 }
7765                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
7766                 btf_put(mod_btf);
7767         }
7768         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
7769         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0
7770          * or pointer to stack if cands->cnd == 0.
7771          * Copy it into the cache even when cands->cnt == 0 and
7772          * return the result.
7773          */
7774         return populate_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7775 }
7776
7777 int bpf_core_apply(struct bpf_core_ctx *ctx, const struct bpf_core_relo *relo,
7778                    int relo_idx, void *insn)
7779 {
7780         bool need_cands = relo->kind != BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL;
7781         struct bpf_core_cand_list cands = {};
7782         struct bpf_core_relo_res targ_res;
7783         struct bpf_core_spec *specs;
7784         int err;
7785
7786         /* ~4k of temp memory necessary to convert LLVM spec like "0:1:0:5"
7787          * into arrays of btf_ids of struct fields and array indices.
7788          */
7789         specs = kcalloc(3, sizeof(*specs), GFP_KERNEL);
7790         if (!specs)
7791                 return -ENOMEM;
7792
7793         if (need_cands) {
7794                 struct bpf_cand_cache *cc;
7795                 int i;
7796
7797                 mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7798                 cc = bpf_core_find_cands(ctx, relo->type_id);
7799                 if (IS_ERR(cc)) {
7800                         bpf_log(ctx->log, "target candidate search failed for %d\n",
7801                                 relo->type_id);
7802                         err = PTR_ERR(cc);
7803                         goto out;
7804                 }
7805                 if (cc->cnt) {
7806                         cands.cands = kcalloc(cc->cnt, sizeof(*cands.cands), GFP_KERNEL);
7807                         if (!cands.cands) {
7808                                 err = -ENOMEM;
7809                                 goto out;
7810                         }
7811                 }
7812                 for (i = 0; i < cc->cnt; i++) {
7813                         bpf_log(ctx->log,
7814                                 "CO-RE relocating %s %s: found target candidate [%d]\n",
7815                                 btf_kind_str[cc->kind], cc->name, cc->cands[i].id);
7816                         cands.cands[i].btf = cc->cands[i].btf;
7817                         cands.cands[i].id = cc->cands[i].id;
7818                 }
7819                 cands.len = cc->cnt;
7820                 /* cand_cache_mutex needs to span the cache lookup and
7821                  * copy of btf pointer into bpf_core_cand_list,
7822                  * since module can be unloaded while bpf_core_calc_relo_insn
7823                  * is working with module's btf.
7824                  */
7825         }
7826
7827         err = bpf_core_calc_relo_insn((void *)ctx->log, relo, relo_idx, ctx->btf, &cands, specs,
7828                                       &targ_res);
7829         if (err)
7830                 goto out;
7831
7832         err = bpf_core_patch_insn((void *)ctx->log, insn, relo->insn_off / 8, relo, relo_idx,
7833                                   &targ_res);
7834
7835 out:
7836         kfree(specs);
7837         if (need_cands) {
7838                 kfree(cands.cands);
7839                 mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7840                 if (ctx->log->level & BPF_LOG_LEVEL2)
7841                         print_cand_cache(ctx->log);
7842         }
7843         return err;
7844 }