kernel/bpf/core.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
   4  *
   5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
   6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
   7  *
   8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
   9  *
  10  * Authors:
  11  *
  12  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
  13  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
  14  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
  15  *
  16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
  17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
  18  */
  19
  20 #include <uapi/linux/btf.h>
  21 #include <linux/filter.h>
  22 #include <linux/skbuff.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/random.h>
  25 #include <linux/moduleloader.h>
  26 #include <linux/bpf.h>
  27 #include <linux/btf.h>
  28 #include <linux/objtool.h>
  29 #include <linux/rbtree_latch.h>
  30 #include <linux/kallsyms.h>
  31 #include <linux/rcupdate.h>
  32 #include <linux/perf_event.h>
  33 #include <linux/extable.h>
  34 #include <linux/log2.h>
  35 #include <asm/unaligned.h>
  36
  37 /* Registers */
  38 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
  39 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
  40 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
  41 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
  42 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
  43 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
  44 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
  45 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
  46 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
  47 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
  48 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
  49
  50 /* Named registers */
  51 #define DST     regs[insn->dst_reg]
  52 #define SRC     regs[insn->src_reg]
  53 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
  54 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
  55 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
  56 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
  57 #define IMM     insn->imm
  58
  59 /* No hurry in this branch
  60  *
  61  * Exported for the bpf jit load helper.
  62  */
  63 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
  64 {
  65         u8 *ptr = NULL;
  66
  67         if (k >= SKF_NET_OFF)
  68                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
  69         else if (k >= SKF_LL_OFF)
  70                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
  71
  72         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
  73                 return ptr;
  74
  75         return NULL;
  76 }
  77
  78 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
  79 {
  80         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
  81         struct bpf_prog_aux *aux;
  82         struct bpf_prog *fp;
  83
  84         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
  85         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
  86         if (fp == NULL)
  87                 return NULL;
  88
  89         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
  90         if (aux == NULL) {
  91                 vfree(fp);
  92                 return NULL;
  93         }
  94
  95         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
  96         fp->aux = aux;
  97         fp->aux->prog = fp;
  98         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
  99
 100         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
 101         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
 102         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
 103
 104         return fp;
 105 }
 106
 107 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
 108 {
 109         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 110         struct bpf_prog *prog;
 111         int cpu;
 112
 113         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
 114         if (!prog)
 115                 return NULL;
 116
 117         prog->aux->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
 118         if (!prog->aux->stats) {
 119                 kfree(prog->aux);
 120                 vfree(prog);
 121                 return NULL;
 122         }
 123
 124         for_each_possible_cpu(cpu) {
 125                 struct bpf_prog_stats *pstats;
 126
 127                 pstats = per_cpu_ptr(prog->aux->stats, cpu);
 128                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
 129         }
 130         return prog;
 131 }
 132 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
 133
 134 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 135 {
 136         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
 137                 return 0;
 138
 139         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
 140                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
 141                                          GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_NOWARN);
 142         if (!prog->aux->jited_linfo)
 143                 return -ENOMEM;
 144
 145         return 0;
 146 }
 147
 148 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 149 {
 150         kfree(prog->aux->jited_linfo);
 151         prog->aux->jited_linfo = NULL;
 152 }
 153
 154 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 155 {
 156         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
 157                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
 158 }
 159
 160 /* The jit engine is responsible to provide an array
 161  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
 162  *
 163  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
 164  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
 165  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
 166  *
 167  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
 168  *
 169  * Hence, with
 170  * insn_start:
 171  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
 172  *      here is relative to the main prog.
 173  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
 174  * linfo_idx:
 175  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
 176  *
 177  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
 178  *
 179  * For i > linfo_idx,
 180  *
 181  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 182  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
 183  */
 184 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
 185                                const u32 *insn_to_jit_off)
 186 {
 187         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
 188         const struct bpf_line_info *linfo;
 189         void **jited_linfo;
 190
 191         if (!prog->aux->jited_linfo)
 192                 /* Userspace did not provide linfo */
 193                 return;
 194
 195         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
 196         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
 197         insn_start = linfo[0].insn_off;
 198         insn_end = insn_start + prog->len;
 199
 200         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
 201         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
 202
 203         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
 204
 205         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
 206                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
 207                  * strictly increasing
 208                  */
 209                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 210                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
 211 }
 212
 213 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
 214 {
 215         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
 216         kvfree(prog->aux->linfo);
 217 }
 218
 219 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
 220                                   gfp_t gfp_extra_flags)
 221 {
 222         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 223         struct bpf_prog *fp;
 224         u32 pages;
 225
 226         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 227         pages = size / PAGE_SIZE;
 228         if (pages <= fp_old->pages)
 229                 return fp_old;
 230
 231         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
 232         if (fp) {
 233                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
 234                 fp->pages = pages;
 235                 fp->aux->prog = fp;
 236
 237                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
 238                  * reallocated structure.
 239                  */
 240                 fp_old->aux = NULL;
 241                 __bpf_prog_free(fp_old);
 242         }
 243
 244         return fp;
 245 }
 246
 247 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
 248 {
 249         if (fp->aux) {
 250                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
 251                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
 252                 free_percpu(fp->aux->stats);
 253                 kfree(fp->aux->poke_tab);
 254                 kfree(fp->aux);
 255         }
 256         vfree(fp);
 257 }
 258
 259 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
 260 {
 261         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
 262         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
 263         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
 264         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
 265         u32 i, bsize, psize, blocks;
 266         struct bpf_insn *dst;
 267         bool was_ld_map;
 268         u8 *raw, *todo;
 269         __be32 *result;
 270         __be64 *bits;
 271
 272         raw = vmalloc(raw_size);
 273         if (!raw)
 274                 return -ENOMEM;
 275
 276         sha1_init(digest);
 277         memset(ws, 0, sizeof(ws));
 278
 279         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
 280          * since they are unstable from user space side.
 281          */
 282         dst = (void *)raw;
 283         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
 284                 dst[i] = fp->insnsi[i];
 285                 if (!was_ld_map &&
 286                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
 287                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
 288                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
 289                         was_ld_map = true;
 290                         dst[i].imm = 0;
 291                 } else if (was_ld_map &&
 292                            dst[i].code == 0 &&
 293                            dst[i].dst_reg == 0 &&
 294                            dst[i].src_reg == 0 &&
 295                            dst[i].off == 0) {
 296                         was_ld_map = false;
 297                         dst[i].imm = 0;
 298                 } else {
 299                         was_ld_map = false;
 300                 }
 301         }
 302
 303         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
 304         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
 305         raw[psize++] = 0x80;
 306
 307         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
 308         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
 309         todo   = raw;
 310         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
 311                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
 312         } else {
 313                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
 314                 blocks++;
 315         }
 316         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
 317
 318         while (blocks--) {
 319                 sha1_transform(digest, todo, ws);
 320                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
 321         }
 322
 323         result = (__force __be32 *)digest;
 324         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
 325                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
 326         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
 327
 328         vfree(raw);
 329         return 0;
 330 }
 331
 332 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 333                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 334 {
 335         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
 336         s32 delta = end_new - end_old;
 337         s64 imm = insn->imm;
 338
 339         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
 340                 imm += delta;
 341         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
 342                 imm -= delta;
 343         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
 344                 return -ERANGE;
 345         if (!probe_pass)
 346                 insn->imm = imm;
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 351                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 352 {
 353         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
 354         s32 delta = end_new - end_old;
 355         s32 off = insn->off;
 356
 357         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
 358                 off += delta;
 359         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
 360                 off -= delta;
 361         if (off < off_min || off > off_max)
 362                 return -ERANGE;
 363         if (!probe_pass)
 364                 insn->off = off;
 365         return 0;
 366 }
 367
 368 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
 369                             s32 end_new, const bool probe_pass)
 370 {
 371         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
 372         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
 373         int ret = 0;
 374
 375         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
 376                 u8 code;
 377
 378                 /* In the probing pass we still operate on the original,
 379                  * unpatched image in order to check overflows before we
 380                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
 381                  */
 382                 if (probe_pass && i == pos) {
 383                         i = end_new;
 384                         insn = prog->insnsi + end_old;
 385                 }
 386                 code = insn->code;
 387                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
 388                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
 389                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
 390                         continue;
 391                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
 392                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
 393                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
 394                                 continue;
 395                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 396                                                    end_new, i, probe_pass);
 397                 } else {
 398                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
 399                                                    end_new, i, probe_pass);
 400                 }
 401                 if (ret)
 402                         break;
 403         }
 404
 405         return ret;
 406 }
 407
 408 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
 409 {
 410         struct bpf_line_info *linfo;
 411         u32 i, nr_linfo;
 412
 413         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
 414         if (!nr_linfo || !delta)
 415                 return;
 416
 417         linfo = prog->aux->linfo;
 418
 419         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
 420                 if (off < linfo[i].insn_off)
 421                         break;
 422
 423         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
 424         for (; i < nr_linfo; i++)
 425                 linfo[i].insn_off += delta;
 426 }
 427
 428 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
 429                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
 430 {
 431         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
 432         const u32 cnt_max = S16_MAX;
 433         struct bpf_prog *prog_adj;
 434         int err;
 435
 436         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
 437         if (insn_delta == 0) {
 438                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
 439                 return prog;
 440         }
 441
 442         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
 443
 444         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
 445          * target overflow when we have excessive program expansions.
 446          * We need to probe here before we do any reallocation where
 447          * we afterwards may not fail anymore.
 448          */
 449         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
 450             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
 451                 return ERR_PTR(err);
 452
 453         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
 454          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
 455          * last page could have large enough tailroom.
 456          */
 457         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
 458                                     GFP_USER);
 459         if (!prog_adj)
 460                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 461
 462         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
 463
 464         /* Patching happens in 3 steps:
 465          *
 466          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
 467          *    so we can patch the single target insn with one or more
 468          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
 469          * 2) Inject new instructions at the target location.
 470          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
 471          */
 472         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
 473
 474         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
 475                 sizeof(*patch) * insn_rest);
 476         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
 477
 478         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
 479          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
 480          * overflow cannot happen at this point.
 481          */
 482         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
 483
 484         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
 485
 486         return prog_adj;
 487 }
 488
 489 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
 490 {
 491         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
 492          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
 493          */
 494         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
 495                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
 496         prog->len -= cnt;
 497
 498         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
 499 }
 500
 501 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
 502 {
 503         int i;
 504
 505         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
 506                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
 507 }
 508
 509 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
 510 {
 511         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
 512         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
 513 }
 514
 515 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
 516 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
 517 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 518 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 519 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
 520 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
 521
 522 static void
 523 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
 524 {
 525         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
 526         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
 527
 528         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
 529
 530         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
 531         prog->aux->ksym.end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
 532 }
 533
 534 static void
 535 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
 536 {
 537         char *sym = prog->aux->ksym.name;
 538         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
 539         const struct btf_type *type;
 540         const char *func_name;
 541
 542         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
 543                      sizeof(prog->tag) * 2 +
 544                      /* name has been null terminated.
 545                       * We should need +1 for the '_' preceding
 546                       * the name.  However, the null character
 547                       * is double counted between the name and the
 548                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
 549                       * the +1 here.
 550                       */
 551                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
 552
 553         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
 554         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
 555
 556         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
 557         if (prog->aux->func_info_cnt) {
 558                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
 559                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
 560                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
 561                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
 562                 return;
 563         }
 564
 565         if (prog->aux->name[0])
 566                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
 567         else
 568                 *sym = 0;
 569 }
 570
 571 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
 572 {
 573         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
 574 }
 575
 576 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
 577                                           struct latch_tree_node *b)
 578 {
 579         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
 580 }
 581
 582 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
 583 {
 584         unsigned long val = (unsigned long)key;
 585         const struct bpf_ksym *ksym;
 586
 587         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
 588
 589         if (val < ksym->start)
 590                 return -1;
 591         if (val >= ksym->end)
 592                 return  1;
 593
 594         return 0;
 595 }
 596
 597 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
 598         .less   = bpf_tree_less,
 599         .comp   = bpf_tree_comp,
 600 };
 601
 602 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
 603 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
 604 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
 605
 606 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
 607 {
 608         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 609         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
 610         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
 611         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 612         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 613 }
 614
 615 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 616 {
 617         if (list_empty(&ksym->lnode))
 618                 return;
 619
 620         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 621         list_del_rcu(&ksym->lnode);
 622 }
 623
 624 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 625 {
 626         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 627         __bpf_ksym_del(ksym);
 628         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 629 }
 630
 631 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
 632 {
 633         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
 634 }
 635
 636 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
 637 {
 638         return list_empty(&fp->aux->ksym.lnode) ||
 639                fp->aux->ksym.lnode.prev == LIST_POISON2;
 640 }
 641
 642 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
 643 {
 644         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
 645             !bpf_capable())
 646                 return;
 647
 648         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
 649         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
 650         fp->aux->ksym.prog = true;
 651
 652         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
 653 }
 654
 655 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
 656 {
 657         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
 658                 return;
 659
 660         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
 661 }
 662
 663 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
 664 {
 665         struct latch_tree_node *n;
 666
 667         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 668         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
 669 }
 670
 671 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
 672                                  unsigned long *off, char *sym)
 673 {
 674         struct bpf_ksym *ksym;
 675         char *ret = NULL;
 676
 677         rcu_read_lock();
 678         ksym = bpf_ksym_find(addr);
 679         if (ksym) {
 680                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
 681                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
 682
 683                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 684
 685                 ret = sym;
 686                 if (size)
 687                         *size = symbol_end - symbol_start;
 688                 if (off)
 689                         *off  = addr - symbol_start;
 690         }
 691         rcu_read_unlock();
 692
 693         return ret;
 694 }
 695
 696 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
 697 {
 698         bool ret;
 699
 700         rcu_read_lock();
 701         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
 702         rcu_read_unlock();
 703
 704         return ret;
 705 }
 706
 707 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
 708 {
 709         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
 710
 711         return ksym && ksym->prog ?
 712                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
 713                NULL;
 714 }
 715
 716 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
 717 {
 718         const struct exception_table_entry *e = NULL;
 719         struct bpf_prog *prog;
 720
 721         rcu_read_lock();
 722         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
 723         if (!prog)
 724                 goto out;
 725         if (!prog->aux->num_exentries)
 726                 goto out;
 727
 728         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
 729 out:
 730         rcu_read_unlock();
 731         return e;
 732 }
 733
 734 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
 735                     char *sym)
 736 {
 737         struct bpf_ksym *ksym;
 738         unsigned int it = 0;
 739         int ret = -ERANGE;
 740
 741         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
 742                 return ret;
 743
 744         rcu_read_lock();
 745         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
 746                 if (it++ != symnum)
 747                         continue;
 748
 749                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 750
 751                 *value = ksym->start;
 752                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
 753
 754                 ret = 0;
 755                 break;
 756         }
 757         rcu_read_unlock();
 758
 759         return ret;
 760 }
 761
 762 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
 763                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
 764 {
 765         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
 766         static const u32 poke_tab_max = 1024;
 767         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
 768         u32 size = slot + 1;
 769
 770         if (size > poke_tab_max)
 771                 return -ENOSPC;
 772         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
 773             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
 774                 return -EINVAL;
 775
 776         switch (poke->reason) {
 777         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
 778                 if (!poke->tail_call.map)
 779                         return -EINVAL;
 780                 break;
 781         default:
 782                 return -EINVAL;
 783         }
 784
 785         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
 786         if (!tab)
 787                 return -ENOMEM;
 788
 789         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
 790         prog->aux->size_poke_tab = size;
 791         prog->aux->poke_tab = tab;
 792
 793         return slot;
 794 }
 795
 796 static atomic_long_t bpf_jit_current;
 797
 798 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
 799  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
 800  * below apply.
 801  */
 802 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
 803 {
 804 #if defined(MODULES_VADDR)
 805         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
 806 #else
 807         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
 808 #endif
 809 }
 810
 811 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
 812 {
 813         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
 814         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
 815                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
 816         return 0;
 817 }
 818 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
 819
 820 static int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
 821 {
 822         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
 823             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
 824                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
 825                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
 826                         return -EPERM;
 827                 }
 828         }
 829
 830         return 0;
 831 }
 832
 833 static void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
 834 {
 835         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
 836 }
 837
 838 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
 839 {
 840         return module_alloc(size);
 841 }
 842
 843 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
 844 {
 845         module_memfree(addr);
 846 }
 847
 848 struct bpf_binary_header *
 849 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
 850                      unsigned int alignment,
 851                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 852 {
 853         struct bpf_binary_header *hdr;
 854         u32 size, hole, start, pages;
 855
 856         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
 857                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
 858
 859         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
 860          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
 861          * random section of illegal instructions.
 862          */
 863         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
 864         pages = size / PAGE_SIZE;
 865
 866         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
 867                 return NULL;
 868         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
 869         if (!hdr) {
 870                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
 871                 return NULL;
 872         }
 873
 874         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
 875         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
 876
 877         hdr->pages = pages;
 878         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
 879                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
 880         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
 881
 882         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
 883         *image_ptr = &hdr->image[start];
 884
 885         return hdr;
 886 }
 887
 888 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
 889 {
 890         u32 pages = hdr->pages;
 891
 892         bpf_jit_free_exec(hdr);
 893         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
 894 }
 895
 896 /* This symbol is only overridden by archs that have different
 897  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
 898  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
 899  */
 900 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
 901 {
 902         if (fp->jited) {
 903                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
 904
 905                 bpf_jit_binary_free(hdr);
 906
 907                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
 908         }
 909
 910         bpf_prog_unlock_free(fp);
 911 }
 912
 913 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
 914                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
 915                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
 916 {
 917         s16 off = insn->off;
 918         s32 imm = insn->imm;
 919         u8 *addr;
 920
 921         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
 922         if (!*func_addr_fixed) {
 923                 /* Place-holder address till the last pass has collected
 924                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
 925                  * can pick them up from prog->aux.
 926                  */
 927                 if (!extra_pass)
 928                         addr = NULL;
 929                 else if (prog->aux->func &&
 930                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
 931                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
 932                 else
 933                         return -EINVAL;
 934         } else {
 935                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
 936                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
 937                  * and the helper with imm relative to it are both in core
 938                  * kernel.
 939                  */
 940                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
 941         }
 942
 943         *func_addr = (unsigned long)addr;
 944         return 0;
 945 }
 946
 947 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
 948                               const struct bpf_insn *aux,
 949                               struct bpf_insn *to_buff,
 950                               bool emit_zext)
 951 {
 952         struct bpf_insn *to = to_buff;
 953         u32 imm_rnd = get_random_int();
 954         s16 off;
 955
 956         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
 957         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
 958
 959         /* Constraints on AX register:
 960          *
 961          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
 962          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
 963          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
 964          * the executed instruction, but not across several instructions.
 965          * There are a few exceptions however which are further detailed
 966          * below.
 967          *
 968          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
 969          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
 970          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
 971          *
 972          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
 973          * register for rewrites as long as they do not interfere with
 974          * the above cases!
 975          */
 976         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
 977                 goto out;
 978
 979         if (from->imm == 0 &&
 980             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
 981              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
 982                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
 983                 goto out;
 984         }
 985
 986         switch (from->code) {
 987         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 988         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 989         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
 990         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
 991         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
 992         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
 993         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
 994         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 995         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 996                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
 997                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
 998                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
 999                 break;
1000
1001         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1002         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1003         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1004         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1005         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1006         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1007         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1008         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1009         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1010                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1011                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1012                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1013                 break;
1014
1015         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1016         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1017         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1018         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1019         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1020         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1021         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1022         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1023         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1024         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1025         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1026                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1027                 off = from->off;
1028                 if (off < 0)
1029                         off -= 2;
1030                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1031                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1032                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1033                 break;
1034
1035         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1036         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1037         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1038         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1039         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1040         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1041         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1042         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1043         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1044         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1045         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1046                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1047                 off = from->off;
1048                 if (off < 0)
1049                         off -= 2;
1050                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1051                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1052                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1053                                       off);
1054                 break;
1055
1056         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1057                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1058                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1059                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1060                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1061                 break;
1062         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1063                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1064                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1065                 if (emit_zext)
1066                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1067                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1068                 break;
1069
1070         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1071         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1072         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1073         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1074                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1075                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1076                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1077                 break;
1078         }
1079 out:
1080         return to - to_buff;
1081 }
1082
1083 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1084                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1085 {
1086         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1087         struct bpf_prog *fp;
1088
1089         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1090         if (fp != NULL) {
1091                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1092                  * when promoting the clone to the real program,
1093                  * this still needs to be adapted.
1094                  */
1095                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1096         }
1097
1098         return fp;
1099 }
1100
1101 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1102 {
1103         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1104          * it from this path! It will be freed eventually by the
1105          * other program on release.
1106          *
1107          * At this point, we don't need a deferred release since
1108          * clone is guaranteed to not be locked.
1109          */
1110         fp->aux = NULL;
1111         __bpf_prog_free(fp);
1112 }
1113
1114 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1115 {
1116         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1117          * know whether fp here is the clone or the original.
1118          */
1119         fp->aux->prog = fp;
1120         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1121 }
1122
1123 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1124 {
1125         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1126         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1127         int insn_delta, insn_cnt;
1128         struct bpf_insn *insn;
1129         int i, rewritten;
1130
1131         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1132                 return prog;
1133
1134         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1135         if (!clone)
1136                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1137
1138         insn_cnt = clone->len;
1139         insn = clone->insnsi;
1140
1141         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1142                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1143                  * so that we can still access the first part in the
1144                  * second blinding run.
1145                  */
1146                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1147                     insn[1].code == 0)
1148                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1149
1150                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1151                                                 clone->aux->verifier_zext);
1152                 if (!rewritten)
1153                         continue;
1154
1155                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1156                 if (IS_ERR(tmp)) {
1157                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1158                          * realloc from the original one, so we need to
1159                          * fix it up here on error.
1160                          */
1161                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1162                         return tmp;
1163                 }
1164
1165                 clone = tmp;
1166                 insn_delta = rewritten - 1;
1167
1168                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1169                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1170                 insn_cnt += insn_delta;
1171                 i        += insn_delta;
1172         }
1173
1174         clone->blinded = 1;
1175         return clone;
1176 }
1177 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1178
1179 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1180  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1181  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1182  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1183  * must not change.
1184  */
1185 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1186 {
1187         return 0;
1188 }
1189 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1190
1191 /* All UAPI available opcodes. */
1192 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1193         /* 32 bit ALU operations. */            \
1194         /*   Register based. */                 \
1195         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1196         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1197         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1198         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1199         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1200         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1201         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1202         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1203         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1204         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1205         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1206         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1207         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1208         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1209         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1210         /*   Immediate based. */                \
1211         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1212         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1213         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1214         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1215         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1216         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1217         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1218         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1219         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1220         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1221         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1222         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1223         /* 64 bit ALU operations. */            \
1224         /*   Register based. */                 \
1225         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1226         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1227         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1228         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1229         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1230         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1231         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1232         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1233         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1234         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1235         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1236         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1237         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1238         /*   Immediate based. */                \
1239         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1240         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1241         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1242         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1243         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1244         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1245         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1246         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1247         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1248         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1249         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1250         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1251         /* Call instruction. */                 \
1252         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1253         /* Exit instruction. */                 \
1254         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1255         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1256         /*   Register based. */                 \
1257         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1258         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1259         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1260         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1261         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1262         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1263         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1264         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1265         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1266         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1267         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1268         /*   Immediate based. */                \
1269         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1270         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1271         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1272         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1273         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1274         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1275         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1276         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1277         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1278         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1279         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1280         /* Jump instructions. */                \
1281         /*   Register based. */                 \
1282         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1283         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1284         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1285         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1286         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1287         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1288         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1289         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1290         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1291         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1292         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1293         /*   Immediate based. */                \
1294         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1295         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1296         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1297         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1298         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1299         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1300         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1301         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1302         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1303         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1304         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1305         INSN_2(JMP, JA),                        \
1306         /* Store instructions. */               \
1307         /*   Register based. */                 \
1308         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1309         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1310         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1311         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1312         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
1313         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
1314         /*   Immediate based. */                \
1315         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1316         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1317         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1318         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1319         /* Load instructions. */                \
1320         /*   Register based. */                 \
1321         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1322         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1323         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1324         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1325         /*   Immediate based. */                \
1326         INSN_3(LD, IMM, DW)
1327
1328 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1329 {
1330 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1331 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1332         static const bool public_insntable[256] = {
1333                 [0 ... 255] = false,
1334                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1335                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1336                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1337                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1338                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1339                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1340                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1341                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1342                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1343         };
1344 #undef BPF_INSN_3_TBL
1345 #undef BPF_INSN_2_TBL
1346         return public_insntable[code];
1347 }
1348
1349 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1350 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1351 {
1352         memset(dst, 0, size);
1353         return -EFAULT;
1354 }
1355
1356 /**
1357  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1358  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1359  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1360  *      @stack: is the eBPF storage stack
1361  *
1362  * Decode and execute eBPF instructions.
1363  */
1364 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1365 {
1366 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1367 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1368         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1369                 [0 ... 255] = &&default_label,
1370                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1371                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1372                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1373                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1374                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1375                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1376                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1377                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1378                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1379         };
1380 #undef BPF_INSN_3_LBL
1381 #undef BPF_INSN_2_LBL
1382         u32 tail_call_cnt = 0;
1383
1384 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1385 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1386
1387 select_insn:
1388         goto *jumptable[insn->code];
1389
1390         /* ALU */
1391 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1392         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1393                 DST = DST OP SRC;       \
1394                 CONT;                   \
1395         ALU_##OPCODE##_X:               \
1396                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1397                 CONT;                   \
1398         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1399                 DST = DST OP IMM;               \
1400                 CONT;                   \
1401         ALU_##OPCODE##_K:               \
1402                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1403                 CONT;
1404
1405         ALU(ADD,  +)
1406         ALU(SUB,  -)
1407         ALU(AND,  &)
1408         ALU(OR,   |)
1409         ALU(LSH, <<)
1410         ALU(RSH, >>)
1411         ALU(XOR,  ^)
1412         ALU(MUL,  *)
1413 #undef ALU
1414         ALU_NEG:
1415                 DST = (u32) -DST;
1416                 CONT;
1417         ALU64_NEG:
1418                 DST = -DST;
1419                 CONT;
1420         ALU_MOV_X:
1421                 DST = (u32) SRC;
1422                 CONT;
1423         ALU_MOV_K:
1424                 DST = (u32) IMM;
1425                 CONT;
1426         ALU64_MOV_X:
1427                 DST = SRC;
1428                 CONT;
1429         ALU64_MOV_K:
1430                 DST = IMM;
1431                 CONT;
1432         LD_IMM_DW:
1433                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1434                 insn++;
1435                 CONT;
1436         ALU_ARSH_X:
1437                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> SRC);
1438                 CONT;
1439         ALU_ARSH_K:
1440                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1441                 CONT;
1442         ALU64_ARSH_X:
1443                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1444                 CONT;
1445         ALU64_ARSH_K:
1446                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1447                 CONT;
1448         ALU64_MOD_X:
1449                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1450                 DST = AX;
1451                 CONT;
1452         ALU_MOD_X:
1453                 AX = (u32) DST;
1454                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1455                 CONT;
1456         ALU64_MOD_K:
1457                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1458                 DST = AX;
1459                 CONT;
1460         ALU_MOD_K:
1461                 AX = (u32) DST;
1462                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1463                 CONT;
1464         ALU64_DIV_X:
1465                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1466                 CONT;
1467         ALU_DIV_X:
1468                 AX = (u32) DST;
1469                 do_div(AX, (u32) SRC);
1470                 DST = (u32) AX;
1471                 CONT;
1472         ALU64_DIV_K:
1473                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1474                 CONT;
1475         ALU_DIV_K:
1476                 AX = (u32) DST;
1477                 do_div(AX, (u32) IMM);
1478                 DST = (u32) AX;
1479                 CONT;
1480         ALU_END_TO_BE:
1481                 switch (IMM) {
1482                 case 16:
1483                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1484                         break;
1485                 case 32:
1486                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1487                         break;
1488                 case 64:
1489                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1490                         break;
1491                 }
1492                 CONT;
1493         ALU_END_TO_LE:
1494                 switch (IMM) {
1495                 case 16:
1496                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1497                         break;
1498                 case 32:
1499                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1500                         break;
1501                 case 64:
1502                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1503                         break;
1504                 }
1505                 CONT;
1506
1507         /* CALL */
1508         JMP_CALL:
1509                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1510                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1511                  * into BPF_R0.
1512                  */
1513                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1514                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1515                 CONT;
1516
1517         JMP_CALL_ARGS:
1518                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1519                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1520                                                             BPF_R5,
1521                                                             insn + insn->off + 1);
1522                 CONT;
1523
1524         JMP_TAIL_CALL: {
1525                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1526                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1527                 struct bpf_prog *prog;
1528                 u32 index = BPF_R3;
1529
1530                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1531                         goto out;
1532                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1533                         goto out;
1534
1535                 tail_call_cnt++;
1536
1537                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1538                 if (!prog)
1539                         goto out;
1540
1541                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1542                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1543                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1544                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1545                  */
1546                 insn = prog->insnsi;
1547                 goto select_insn;
1548 out:
1549                 CONT;
1550         }
1551         JMP_JA:
1552                 insn += insn->off;
1553                 CONT;
1554         JMP_EXIT:
1555                 return BPF_R0;
1556         /* JMP */
1557 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1558         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1559                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1560                         insn += insn->off;                      \
1561                         CONT_JMP;                               \
1562                 }                                               \
1563                 CONT;                                           \
1564         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1565                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1566                         insn += insn->off;                      \
1567                         CONT_JMP;                               \
1568                 }                                               \
1569                 CONT;                                           \
1570         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1571                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1572                         insn += insn->off;                      \
1573                         CONT_JMP;                               \
1574                 }                                               \
1575                 CONT;                                           \
1576         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1577                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1578                         insn += insn->off;                      \
1579                         CONT_JMP;                               \
1580                 }                                               \
1581                 CONT;
1582         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1583         COND_JMP(u, JNE, !=)
1584         COND_JMP(u, JGT, >)
1585         COND_JMP(u, JLT, <)
1586         COND_JMP(u, JGE, >=)
1587         COND_JMP(u, JLE, <=)
1588         COND_JMP(u, JSET, &)
1589         COND_JMP(s, JSGT, >)
1590         COND_JMP(s, JSLT, <)
1591         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1592         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1593 #undef COND_JMP
1594         /* STX and ST and LDX*/
1595 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1596         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1597                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1598                 CONT;                                                   \
1599         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1600                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1601                 CONT;                                                   \
1602         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1603                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1604                 CONT;
1605
1606         LDST(B,   u8)
1607         LDST(H,  u16)
1608         LDST(W,  u32)
1609         LDST(DW, u64)
1610 #undef LDST
1611 #define LDX_PROBE(SIZEOP, SIZE)                                                 \
1612         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                                 \
1613                 bpf_probe_read_kernel(&DST, SIZE, (const void *)(long) (SRC + insn->off));      \
1614                 CONT;
1615         LDX_PROBE(B,  1)
1616         LDX_PROBE(H,  2)
1617         LDX_PROBE(W,  4)
1618         LDX_PROBE(DW, 8)
1619 #undef LDX_PROBE
1620
1621         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1622                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1623                            (DST + insn->off));
1624                 CONT;
1625         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1626                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1627                              (DST + insn->off));
1628                 CONT;
1629
1630         default_label:
1631                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1632                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1633                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1634                  *
1635                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1636                  */
1637                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1638                 BUG_ON(1);
1639                 return 0;
1640 }
1641
1642 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1643 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1644 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1645 { \
1646         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1647         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1648 \
1649         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1650         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1651         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1652 }
1653
1654 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1655 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1656 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1657                                       const struct bpf_insn *insn) \
1658 { \
1659         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1660         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1661 \
1662         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1663         BPF_R1 = r1; \
1664         BPF_R2 = r2; \
1665         BPF_R3 = r3; \
1666         BPF_R4 = r4; \
1667         BPF_R5 = r5; \
1668         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1669 }
1670
1671 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1672 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1673 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1674 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1675 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1676 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1677
1678 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1679 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1680 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1681
1682 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1683 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1684 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1685
1686 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1687
1688 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1689                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1690 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1691 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1692 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1693 };
1694 #undef PROG_NAME_LIST
1695 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1696 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1697                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1698 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1699 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1700 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1701 };
1702 #undef PROG_NAME_LIST
1703
1704 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1705 {
1706         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1707         insn->off = (s16) insn->imm;
1708         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1709                 __bpf_call_base_args;
1710         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1711 }
1712
1713 #else
1714 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1715                                          const struct bpf_insn *insn)
1716 {
1717         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1718          * is not working properly, so warn about it!
1719          */
1720         WARN_ON_ONCE(1);
1721         return 0;
1722 }
1723 #endif
1724
1725 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1726                                const struct bpf_prog *fp)
1727 {
1728         if (fp->kprobe_override)
1729                 return false;
1730
1731         if (!array->aux->type) {
1732                 /* There's no owner yet where we could check for
1733                  * compatibility.
1734                  */
1735                 array->aux->type  = fp->type;
1736                 array->aux->jited = fp->jited;
1737                 return true;
1738         }
1739
1740         return array->aux->type  == fp->type &&
1741                array->aux->jited == fp->jited;
1742 }
1743
1744 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1745 {
1746         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1747         int i, ret = 0;
1748
1749         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
1750         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1751                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1752                 struct bpf_array *array;
1753
1754                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1755                         continue;
1756
1757                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1758                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp)) {
1759                         ret = -EINVAL;
1760                         goto out;
1761                 }
1762         }
1763
1764 out:
1765         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
1766         return ret;
1767 }
1768
1769 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1770 {
1771 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1772         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1773
1774         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1775 #else
1776         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1777 #endif
1778 }
1779
1780 /**
1781  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1782  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1783  *      @err: pointer to error variable
1784  *
1785  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1786  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1787  */
1788 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1789 {
1790         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1791          * work with regards to JITing, etc.
1792          */
1793         if (fp->bpf_func)
1794                 goto finalize;
1795
1796         bpf_prog_select_func(fp);
1797
1798         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1799          * blinding is active. However, in case of error during
1800          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1801          * valid program, which in this case would simply not
1802          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1803          */
1804         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1805                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1806                 if (*err)
1807                         return fp;
1808
1809                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1810                 if (!fp->jited) {
1811                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1812 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1813                         *err = -ENOTSUPP;
1814                         return fp;
1815 #endif
1816                 } else {
1817                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1818                 }
1819         } else {
1820                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1821                 if (*err)
1822                         return fp;
1823         }
1824
1825 finalize:
1826         bpf_prog_lock_ro(fp);
1827
1828         /* The tail call compatibility check can only be done at
1829          * this late stage as we need to determine, if we deal
1830          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1831          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1832          */
1833         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1834
1835         return fp;
1836 }
1837 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1838
1839 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1840                                     const struct bpf_insn *insn)
1841 {
1842         return 1;
1843 }
1844
1845 static struct bpf_prog_dummy {
1846         struct bpf_prog prog;
1847 } dummy_bpf_prog = {
1848         .prog = {
1849                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1850         },
1851 };
1852
1853 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1854  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1855  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1856  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1857  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1858  */
1859 static struct {
1860         struct bpf_prog_array hdr;
1861         struct bpf_prog *null_prog;
1862 } empty_prog_array = {
1863         .null_prog = NULL,
1864 };
1865
1866 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1867 {
1868         if (prog_cnt)
1869                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1870                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1871                                (prog_cnt + 1),
1872                                flags);
1873
1874         return &empty_prog_array.hdr;
1875 }
1876
1877 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1878 {
1879         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1880                 return;
1881         kfree_rcu(progs, rcu);
1882 }
1883
1884 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1885 {
1886         struct bpf_prog_array_item *item;
1887         u32 cnt = 0;
1888
1889         for (item = array->items; item->prog; item++)
1890                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1891                         cnt++;
1892         return cnt;
1893 }
1894
1895 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1896 {
1897         struct bpf_prog_array_item *item;
1898
1899         for (item = array->items; item->prog; item++)
1900                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1901                         return false;
1902         return true;
1903 }
1904
1905 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1906                                      u32 *prog_ids,
1907                                      u32 request_cnt)
1908 {
1909         struct bpf_prog_array_item *item;
1910         int i = 0;
1911
1912         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1913                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1914                         continue;
1915                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1916                 if (++i == request_cnt) {
1917                         item++;
1918                         break;
1919                 }
1920         }
1921
1922         return !!(item->prog);
1923 }
1924
1925 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1926                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1927 {
1928         unsigned long err = 0;
1929         bool nospc;
1930         u32 *ids;
1931
1932         /* users of this function are doing:
1933          * cnt = bpf_prog_array_length();
1934          * if (cnt > 0)
1935          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1936          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1937          */
1938         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1939         if (!ids)
1940                 return -ENOMEM;
1941         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
1942         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1943         kfree(ids);
1944         if (err)
1945                 return -EFAULT;
1946         if (nospc)
1947                 return -ENOSPC;
1948         return 0;
1949 }
1950
1951 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
1952                                 struct bpf_prog *old_prog)
1953 {
1954         struct bpf_prog_array_item *item;
1955
1956         for (item = array->items; item->prog; item++)
1957                 if (item->prog == old_prog) {
1958                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
1959                         break;
1960                 }
1961 }
1962
1963 /**
1964  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
1965  *                                   index into the program array with
1966  *                                   a dummy no-op program.
1967  * @array: a bpf_prog_array
1968  * @index: the index of the program to replace
1969  *
1970  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
1971  * the position of the program to replace.
1972  *
1973  * Return:
1974  * * 0          - Success
1975  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
1976  * * -ENOENT    - Index out of range
1977  */
1978 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
1979 {
1980         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
1981 }
1982
1983 /**
1984  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
1985  *                              into the program array.
1986  * @array: a bpf_prog_array
1987  * @index: the index of the program to update
1988  * @prog: the program to insert into the array
1989  *
1990  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
1991  * the position of the program to update.
1992  *
1993  * Return:
1994  * * 0          - Success
1995  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
1996  * * -ENOENT    - Index out of range
1997  */
1998 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
1999                              struct bpf_prog *prog)
2000 {
2001         struct bpf_prog_array_item *item;
2002
2003         if (unlikely(index < 0))
2004                 return -EINVAL;
2005
2006         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2007                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2008                         continue;
2009                 if (!index) {
2010                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2011                         return 0;
2012                 }
2013                 index--;
2014         }
2015         return -ENOENT;
2016 }
2017
2018 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2019                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2020                         struct bpf_prog *include_prog,
2021                         struct bpf_prog_array **new_array)
2022 {
2023         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2024         struct bpf_prog_array_item *existing;
2025         struct bpf_prog_array *array;
2026         bool found_exclude = false;
2027         int new_prog_idx = 0;
2028
2029         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2030          * the new array.
2031          */
2032         if (old_array) {
2033                 existing = old_array->items;
2034                 for (; existing->prog; existing++) {
2035                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2036                                 found_exclude = true;
2037                                 continue;
2038                         }
2039                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2040                                 carry_prog_cnt++;
2041                         if (existing->prog == include_prog)
2042                                 return -EEXIST;
2043                 }
2044         }
2045
2046         if (exclude_prog && !found_exclude)
2047                 return -ENOENT;
2048
2049         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2050         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2051         if (include_prog)
2052                 new_prog_cnt += 1;
2053
2054         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2055         if (!new_prog_cnt) {
2056                 *new_array = NULL;
2057                 return 0;
2058         }
2059
2060         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2061         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2062         if (!array)
2063                 return -ENOMEM;
2064
2065         /* Fill in the new prog array */
2066         if (carry_prog_cnt) {
2067                 existing = old_array->items;
2068                 for (; existing->prog; existing++)
2069                         if (existing->prog != exclude_prog &&
2070                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
2071                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
2072                                         existing->prog;
2073                         }
2074         }
2075         if (include_prog)
2076                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
2077         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
2078         *new_array = array;
2079         return 0;
2080 }
2081
2082 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2083                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2084                              u32 *prog_cnt)
2085 {
2086         u32 cnt = 0;
2087
2088         if (array)
2089                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2090
2091         *prog_cnt = cnt;
2092
2093         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2094         if (!request_cnt || !cnt)
2095                 return 0;
2096
2097         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2098         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2099                                                                      : 0;
2100 }
2101
2102 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2103                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2104 {
2105         struct bpf_map *map;
2106         u32 i;
2107
2108         for (i = 0; i < len; i++) {
2109                 map = used_maps[i];
2110                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2111                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2112                 bpf_map_put(map);
2113         }
2114 }
2115
2116 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2117 {
2118         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2119         kfree(aux->used_maps);
2120 }
2121
2122 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2123 {
2124         struct bpf_prog_aux *aux;
2125         int i;
2126
2127         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2128         bpf_free_used_maps(aux);
2129         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2130                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2131 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2132         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2133                 put_callchain_buffers();
2134 #endif
2135         if (aux->dst_trampoline)
2136                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2137         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
2138                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2139         if (aux->func_cnt) {
2140                 kfree(aux->func);
2141                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2142         } else {
2143                 bpf_jit_free(aux->prog);
2144         }
2145 }
2146
2147 /* Free internal BPF program */
2148 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2149 {
2150         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2151
2152         if (aux->dst_prog)
2153                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2154         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2155         schedule_work(&aux->work);
2156 }
2157 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2158
2159 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2160 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2161
2162 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2163 {
2164         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2165 }
2166
2167 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2168 {
2169         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2170          * of the registers passed into this function, then note that
2171          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2172          * transformations. Register assignments from both sides are
2173          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2174          */
2175         struct rnd_state *state;
2176         u32 res;
2177
2178         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2179         res = prandom_u32_state(state);
2180         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2181
2182         return res;
2183 }
2184
2185 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2186 {
2187         return raw_smp_processor_id();
2188 }
2189
2190 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2191 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2192 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2193 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2194 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2195 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2196 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2197 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2198 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2199 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2200
2201 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2202 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2203 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2204 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2205 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2206 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_coarse_ns_proto __weak;
2207
2208 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2209 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2210 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2211 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2212 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2213 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2214 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2215 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2216 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2217
2218 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2219 {
2220         return NULL;
2221 }
2222
2223 u64 __weak
2224 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2225                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2226 {
2227         return -ENOTSUPP;
2228 }
2229 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2230
2231 /* Always built-in helper functions. */
2232 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2233         .func           = NULL,
2234         .gpl_only       = false,
2235         .ret_type       = RET_VOID,
2236         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2237         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2238         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2239 };
2240
2241 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2242  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2243  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2244  */
2245 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2246 {
2247         return prog;
2248 }
2249
2250 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2251  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2252  */
2253 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2254 {
2255 }
2256
2257 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2258 {
2259         return false;
2260 }
2261
2262 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2263  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2264  * Otherwise, return FALSE.
2265  */
2266 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2267 {
2268         return false;
2269 }
2270
2271 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2272  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2273  */
2274 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2275                          int len)
2276 {
2277         return -EFAULT;
2278 }
2279
2280 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2281                               void *addr1, void *addr2)
2282 {
2283         return -ENOTSUPP;
2284 }
2285
2286 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2287 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2288
2289 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2290 #define CREATE_TRACE_POINTS
2291 #include <linux/bpf_trace.h>
2292
2293 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2294 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);