nds32: fix build error "relocation truncated to fit: R_NDS32_25_PCREL_RELA" when
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / bpf / core.c
1 /*
2  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
3  *
4  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
5  * internal format has been designed by PLUMgrid:
6  *
7  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
8  *
9  * Authors:
10  *
11  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
12  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
13  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
14  *
15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
17  * as published by the Free Software Foundation; either version
18  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
19  *
20  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
21  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
22  */
23
24 #include <linux/filter.h>
25 #include <linux/skbuff.h>
26 #include <linux/vmalloc.h>
27 #include <linux/random.h>
28 #include <linux/moduleloader.h>
29 #include <linux/bpf.h>
30 #include <linux/frame.h>
31 #include <linux/rbtree_latch.h>
32 #include <linux/kallsyms.h>
33 #include <linux/rcupdate.h>
34 #include <linux/perf_event.h>
35
36 #include <asm/unaligned.h>
37
38 /* Registers */
39 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
40 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
41 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
42 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
43 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
44 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
45 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
46 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
47 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
48 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
49 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
50
51 /* Named registers */
52 #define DST     regs[insn->dst_reg]
53 #define SRC     regs[insn->src_reg]
54 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
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(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
79 {
80         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
81         struct bpf_prog_aux *aux;
82         struct bpf_prog *fp;
83
84         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
85         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
86         if (fp == NULL)
87                 return NULL;
88
89         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL | gfp_extra_flags);
90         if (aux == NULL) {
91                 vfree(fp);
92                 return NULL;
93         }
94
95         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
96         fp->aux = aux;
97         fp->aux->prog = fp;
98         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
99
100         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym_lnode);
101
102         return fp;
103 }
104 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
105
106 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
107                                   gfp_t gfp_extra_flags)
108 {
109         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
110         struct bpf_prog *fp;
111         u32 pages, delta;
112         int ret;
113
114         BUG_ON(fp_old == NULL);
115
116         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
117         pages = size / PAGE_SIZE;
118         if (pages <= fp_old->pages)
119                 return fp_old;
120
121         delta = pages - fp_old->pages;
122         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
123         if (ret)
124                 return NULL;
125
126         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
127         if (fp == NULL) {
128                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
129         } else {
130                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
131                 fp->pages = pages;
132                 fp->aux->prog = fp;
133
134                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
135                  * reallocated structure.
136                  */
137                 fp_old->aux = NULL;
138                 __bpf_prog_free(fp_old);
139         }
140
141         return fp;
142 }
143
144 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
145 {
146         kfree(fp->aux);
147         vfree(fp);
148 }
149
150 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
151 {
152         const u32 bits_offset = SHA_MESSAGE_BYTES - sizeof(__be64);
153         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
154         u32 digest[SHA_DIGEST_WORDS];
155         u32 ws[SHA_WORKSPACE_WORDS];
156         u32 i, bsize, psize, blocks;
157         struct bpf_insn *dst;
158         bool was_ld_map;
159         u8 *raw, *todo;
160         __be32 *result;
161         __be64 *bits;
162
163         raw = vmalloc(raw_size);
164         if (!raw)
165                 return -ENOMEM;
166
167         sha_init(digest);
168         memset(ws, 0, sizeof(ws));
169
170         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
171          * since they are unstable from user space side.
172          */
173         dst = (void *)raw;
174         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
175                 dst[i] = fp->insnsi[i];
176                 if (!was_ld_map &&
177                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
178                     dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD) {
179                         was_ld_map = true;
180                         dst[i].imm = 0;
181                 } else if (was_ld_map &&
182                            dst[i].code == 0 &&
183                            dst[i].dst_reg == 0 &&
184                            dst[i].src_reg == 0 &&
185                            dst[i].off == 0) {
186                         was_ld_map = false;
187                         dst[i].imm = 0;
188                 } else {
189                         was_ld_map = false;
190                 }
191         }
192
193         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
194         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
195         raw[psize++] = 0x80;
196
197         bsize  = round_up(psize, SHA_MESSAGE_BYTES);
198         blocks = bsize / SHA_MESSAGE_BYTES;
199         todo   = raw;
200         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
201                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
202         } else {
203                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
204                 blocks++;
205         }
206         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
207
208         while (blocks--) {
209                 sha_transform(digest, todo, ws);
210                 todo += SHA_MESSAGE_BYTES;
211         }
212
213         result = (__force __be32 *)digest;
214         for (i = 0; i < SHA_DIGEST_WORDS; i++)
215                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
216         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
217
218         vfree(raw);
219         return 0;
220 }
221
222 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, u32 delta,
223                                 u32 curr, const bool probe_pass)
224 {
225         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
226         s64 imm = insn->imm;
227
228         if (curr < pos && curr + imm + 1 > pos)
229                 imm += delta;
230         else if (curr > pos + delta && curr + imm + 1 <= pos + delta)
231                 imm -= delta;
232         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
233                 return -ERANGE;
234         if (!probe_pass)
235                 insn->imm = imm;
236         return 0;
237 }
238
239 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, u32 delta,
240                                 u32 curr, const bool probe_pass)
241 {
242         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
243         s32 off = insn->off;
244
245         if (curr < pos && curr + off + 1 > pos)
246                 off += delta;
247         else if (curr > pos + delta && curr + off + 1 <= pos + delta)
248                 off -= delta;
249         if (off < off_min || off > off_max)
250                 return -ERANGE;
251         if (!probe_pass)
252                 insn->off = off;
253         return 0;
254 }
255
256 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, u32 delta,
257                             const bool probe_pass)
258 {
259         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? delta : 0);
260         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
261         int ret = 0;
262
263         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
264                 u8 code;
265
266                 /* In the probing pass we still operate on the original,
267                  * unpatched image in order to check overflows before we
268                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
269                  */
270                 if (probe_pass && i == pos) {
271                         i += delta + 1;
272                         insn++;
273                 }
274                 code = insn->code;
275                 if (BPF_CLASS(code) != BPF_JMP ||
276                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
277                         continue;
278                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
279                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
280                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
281                                 continue;
282                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, delta, i,
283                                                    probe_pass);
284                 } else {
285                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, delta, i,
286                                                    probe_pass);
287                 }
288                 if (ret)
289                         break;
290         }
291
292         return ret;
293 }
294
295 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
296                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
297 {
298         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
299         const u32 cnt_max = S16_MAX;
300         struct bpf_prog *prog_adj;
301
302         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
303         if (insn_delta == 0) {
304                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
305                 return prog;
306         }
307
308         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
309
310         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
311          * target overflow when we have excessive program expansions.
312          * We need to probe here before we do any reallocation where
313          * we afterwards may not fail anymore.
314          */
315         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
316             bpf_adj_branches(prog, off, insn_delta, true))
317                 return NULL;
318
319         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
320          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
321          * last page could have large enough tailroom.
322          */
323         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
324                                     GFP_USER);
325         if (!prog_adj)
326                 return NULL;
327
328         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
329
330         /* Patching happens in 3 steps:
331          *
332          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
333          *    so we can patch the single target insn with one or more
334          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
335          * 2) Inject new instructions at the target location.
336          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
337          */
338         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
339
340         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
341                 sizeof(*patch) * insn_rest);
342         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
343
344         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
345          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
346          * overflow cannot happen at this point.
347          */
348         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, insn_delta, false));
349
350         return prog_adj;
351 }
352
353 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
354 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
355 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON);
356 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
357 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly;
358
359 static __always_inline void
360 bpf_get_prog_addr_region(const struct bpf_prog *prog,
361                          unsigned long *symbol_start,
362                          unsigned long *symbol_end)
363 {
364         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
365         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
366
367         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
368
369         *symbol_start = addr;
370         *symbol_end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
371 }
372
373 static void bpf_get_prog_name(const struct bpf_prog *prog, char *sym)
374 {
375         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
376
377         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
378                      sizeof(prog->tag) * 2 +
379                      /* name has been null terminated.
380                       * We should need +1 for the '_' preceding
381                       * the name.  However, the null character
382                       * is double counted between the name and the
383                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
384                       * the +1 here.
385                       */
386                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
387
388         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
389         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
390         if (prog->aux->name[0])
391                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
392         else
393                 *sym = 0;
394 }
395
396 static __always_inline unsigned long
397 bpf_get_prog_addr_start(struct latch_tree_node *n)
398 {
399         unsigned long symbol_start, symbol_end;
400         const struct bpf_prog_aux *aux;
401
402         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
403         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
404
405         return symbol_start;
406 }
407
408 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
409                                           struct latch_tree_node *b)
410 {
411         return bpf_get_prog_addr_start(a) < bpf_get_prog_addr_start(b);
412 }
413
414 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
415 {
416         unsigned long val = (unsigned long)key;
417         unsigned long symbol_start, symbol_end;
418         const struct bpf_prog_aux *aux;
419
420         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
421         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
422
423         if (val < symbol_start)
424                 return -1;
425         if (val >= symbol_end)
426                 return  1;
427
428         return 0;
429 }
430
431 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
432         .less   = bpf_tree_less,
433         .comp   = bpf_tree_comp,
434 };
435
436 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
437 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
438 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
439
440 static void bpf_prog_ksym_node_add(struct bpf_prog_aux *aux)
441 {
442         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&aux->ksym_lnode));
443         list_add_tail_rcu(&aux->ksym_lnode, &bpf_kallsyms);
444         latch_tree_insert(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
445 }
446
447 static void bpf_prog_ksym_node_del(struct bpf_prog_aux *aux)
448 {
449         if (list_empty(&aux->ksym_lnode))
450                 return;
451
452         latch_tree_erase(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
453         list_del_rcu(&aux->ksym_lnode);
454 }
455
456 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
457 {
458         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
459 }
460
461 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
462 {
463         return list_empty(&fp->aux->ksym_lnode) ||
464                fp->aux->ksym_lnode.prev == LIST_POISON2;
465 }
466
467 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
468 {
469         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
470             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
471                 return;
472
473         spin_lock_bh(&bpf_lock);
474         bpf_prog_ksym_node_add(fp->aux);
475         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
476 }
477
478 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
479 {
480         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
481                 return;
482
483         spin_lock_bh(&bpf_lock);
484         bpf_prog_ksym_node_del(fp->aux);
485         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
486 }
487
488 static struct bpf_prog *bpf_prog_kallsyms_find(unsigned long addr)
489 {
490         struct latch_tree_node *n;
491
492         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
493                 return NULL;
494
495         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
496         return n ?
497                container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode)->prog :
498                NULL;
499 }
500
501 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
502                                  unsigned long *off, char *sym)
503 {
504         unsigned long symbol_start, symbol_end;
505         struct bpf_prog *prog;
506         char *ret = NULL;
507
508         rcu_read_lock();
509         prog = bpf_prog_kallsyms_find(addr);
510         if (prog) {
511                 bpf_get_prog_addr_region(prog, &symbol_start, &symbol_end);
512                 bpf_get_prog_name(prog, sym);
513
514                 ret = sym;
515                 if (size)
516                         *size = symbol_end - symbol_start;
517                 if (off)
518                         *off  = addr - symbol_start;
519         }
520         rcu_read_unlock();
521
522         return ret;
523 }
524
525 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
526 {
527         bool ret;
528
529         rcu_read_lock();
530         ret = bpf_prog_kallsyms_find(addr) != NULL;
531         rcu_read_unlock();
532
533         return ret;
534 }
535
536 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
537                     char *sym)
538 {
539         unsigned long symbol_start, symbol_end;
540         struct bpf_prog_aux *aux;
541         unsigned int it = 0;
542         int ret = -ERANGE;
543
544         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
545                 return ret;
546
547         rcu_read_lock();
548         list_for_each_entry_rcu(aux, &bpf_kallsyms, ksym_lnode) {
549                 if (it++ != symnum)
550                         continue;
551
552                 bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
553                 bpf_get_prog_name(aux->prog, sym);
554
555                 *value = symbol_start;
556                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
557
558                 ret = 0;
559                 break;
560         }
561         rcu_read_unlock();
562
563         return ret;
564 }
565
566 struct bpf_binary_header *
567 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
568                      unsigned int alignment,
569                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
570 {
571         struct bpf_binary_header *hdr;
572         unsigned int size, hole, start;
573
574         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
575          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
576          * random section of illegal instructions.
577          */
578         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
579         hdr = module_alloc(size);
580         if (hdr == NULL)
581                 return NULL;
582
583         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
584         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
585
586         hdr->pages = size / PAGE_SIZE;
587         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
588                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
589         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
590
591         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
592         *image_ptr = &hdr->image[start];
593
594         return hdr;
595 }
596
597 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
598 {
599         module_memfree(hdr);
600 }
601
602 /* This symbol is only overridden by archs that have different
603  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
604  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
605  */
606 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
607 {
608         if (fp->jited) {
609                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
610
611                 bpf_jit_binary_unlock_ro(hdr);
612                 bpf_jit_binary_free(hdr);
613
614                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
615         }
616
617         bpf_prog_unlock_free(fp);
618 }
619
620 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
621                               const struct bpf_insn *aux,
622                               struct bpf_insn *to_buff)
623 {
624         struct bpf_insn *to = to_buff;
625         u32 imm_rnd = get_random_int();
626         s16 off;
627
628         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
629         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
630
631         if (from->imm == 0 &&
632             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
633              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
634                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
635                 goto out;
636         }
637
638         switch (from->code) {
639         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
640         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
641         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
642         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
643         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
644         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
645         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
646         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
647         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
648                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
649                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
650                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
651                 break;
652
653         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
654         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
655         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
656         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
657         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
658         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
659         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
660         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
661         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
662                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
663                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
664                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
665                 break;
666
667         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
668         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
669         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
670         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
671         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
672         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
673         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
674         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
675         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
676         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
677         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
678                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
679                 off = from->off;
680                 if (off < 0)
681                         off -= 2;
682                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
683                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
684                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
685                 break;
686
687         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
688                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
689                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
690                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
691                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
692                 break;
693         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
694                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
695                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
696                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
697                 break;
698
699         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
700         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
701         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
702         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
703                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
704                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
705                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
706                 break;
707         }
708 out:
709         return to - to_buff;
710 }
711
712 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
713                                               gfp_t gfp_extra_flags)
714 {
715         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
716         struct bpf_prog *fp;
717
718         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
719         if (fp != NULL) {
720                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
721                  * when promoting the clone to the real program,
722                  * this still needs to be adapted.
723                  */
724                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
725         }
726
727         return fp;
728 }
729
730 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
731 {
732         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
733          * it from this path! It will be freed eventually by the
734          * other program on release.
735          *
736          * At this point, we don't need a deferred release since
737          * clone is guaranteed to not be locked.
738          */
739         fp->aux = NULL;
740         __bpf_prog_free(fp);
741 }
742
743 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
744 {
745         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
746          * know whether fp here is the clone or the original.
747          */
748         fp->aux->prog = fp;
749         bpf_prog_clone_free(fp_other);
750 }
751
752 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
753 {
754         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
755         struct bpf_prog *clone, *tmp;
756         int insn_delta, insn_cnt;
757         struct bpf_insn *insn;
758         int i, rewritten;
759
760         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
761                 return prog;
762
763         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
764         if (!clone)
765                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
766
767         insn_cnt = clone->len;
768         insn = clone->insnsi;
769
770         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
771                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
772                  * so that we can still access the first part in the
773                  * second blinding run.
774                  */
775                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
776                     insn[1].code == 0)
777                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
778
779                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff);
780                 if (!rewritten)
781                         continue;
782
783                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
784                 if (!tmp) {
785                         /* Patching may have repointed aux->prog during
786                          * realloc from the original one, so we need to
787                          * fix it up here on error.
788                          */
789                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
790                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
791                 }
792
793                 clone = tmp;
794                 insn_delta = rewritten - 1;
795
796                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
797                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
798                 insn_cnt += insn_delta;
799                 i        += insn_delta;
800         }
801
802         clone->blinded = 1;
803         return clone;
804 }
805 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
806
807 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
808  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
809  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
810  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
811  * must not change.
812  */
813 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
814 {
815         return 0;
816 }
817 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
818
819 /* All UAPI available opcodes. */
820 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
821         /* 32 bit ALU operations. */            \
822         /*   Register based. */                 \
823         INSN_3(ALU, ADD, X),                    \
824         INSN_3(ALU, SUB, X),                    \
825         INSN_3(ALU, AND, X),                    \
826         INSN_3(ALU, OR,  X),                    \
827         INSN_3(ALU, LSH, X),                    \
828         INSN_3(ALU, RSH, X),                    \
829         INSN_3(ALU, XOR, X),                    \
830         INSN_3(ALU, MUL, X),                    \
831         INSN_3(ALU, MOV, X),                    \
832         INSN_3(ALU, DIV, X),                    \
833         INSN_3(ALU, MOD, X),                    \
834         INSN_2(ALU, NEG),                       \
835         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
836         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
837         /*   Immediate based. */                \
838         INSN_3(ALU, ADD, K),                    \
839         INSN_3(ALU, SUB, K),                    \
840         INSN_3(ALU, AND, K),                    \
841         INSN_3(ALU, OR,  K),                    \
842         INSN_3(ALU, LSH, K),                    \
843         INSN_3(ALU, RSH, K),                    \
844         INSN_3(ALU, XOR, K),                    \
845         INSN_3(ALU, MUL, K),                    \
846         INSN_3(ALU, MOV, K),                    \
847         INSN_3(ALU, DIV, K),                    \
848         INSN_3(ALU, MOD, K),                    \
849         /* 64 bit ALU operations. */            \
850         /*   Register based. */                 \
851         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
852         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
853         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
854         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
855         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
856         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
857         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
858         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
859         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
860         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
861         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
862         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
863         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
864         /*   Immediate based. */                \
865         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
866         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
867         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
868         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
869         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
870         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
871         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
872         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
873         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
874         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
875         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
876         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
877         /* Call instruction. */                 \
878         INSN_2(JMP, CALL),                      \
879         /* Exit instruction. */                 \
880         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
881         /* Jump instructions. */                \
882         /*   Register based. */                 \
883         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
884         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
885         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
886         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
887         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
888         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
889         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
890         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
891         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
892         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
893         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
894         /*   Immediate based. */                \
895         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
896         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
897         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
898         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
899         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
900         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
901         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
902         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
903         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
904         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
905         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
906         INSN_2(JMP, JA),                        \
907         /* Store instructions. */               \
908         /*   Register based. */                 \
909         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
910         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
911         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
912         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
913         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
914         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
915         /*   Immediate based. */                \
916         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
917         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
918         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
919         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
920         /* Load instructions. */                \
921         /*   Register based. */                 \
922         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
923         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
924         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
925         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
926         /*   Immediate based. */                \
927         INSN_3(LD, IMM, DW)
928
929 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
930 {
931 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
932 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
933         static const bool public_insntable[256] = {
934                 [0 ... 255] = false,
935                 /* Now overwrite non-defaults ... */
936                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
937                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
938                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
939                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
940                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
941                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
942                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
943                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
944         };
945 #undef BPF_INSN_3_TBL
946 #undef BPF_INSN_2_TBL
947         return public_insntable[code];
948 }
949
950 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
951 /**
952  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
953  *      @ctx: is the data we are operating on
954  *      @insn: is the array of eBPF instructions
955  *
956  * Decode and execute eBPF instructions.
957  */
958 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
959 {
960         u64 tmp;
961 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
962 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
963         static const void *jumptable[256] = {
964                 [0 ... 255] = &&default_label,
965                 /* Now overwrite non-defaults ... */
966                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
967                 /* Non-UAPI available opcodes. */
968                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
969                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
970         };
971 #undef BPF_INSN_3_LBL
972 #undef BPF_INSN_2_LBL
973         u32 tail_call_cnt = 0;
974
975 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
976 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
977
978 select_insn:
979         goto *jumptable[insn->code];
980
981         /* ALU */
982 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
983         ALU64_##OPCODE##_X:             \
984                 DST = DST OP SRC;       \
985                 CONT;                   \
986         ALU_##OPCODE##_X:               \
987                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
988                 CONT;                   \
989         ALU64_##OPCODE##_K:             \
990                 DST = DST OP IMM;               \
991                 CONT;                   \
992         ALU_##OPCODE##_K:               \
993                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
994                 CONT;
995
996         ALU(ADD,  +)
997         ALU(SUB,  -)
998         ALU(AND,  &)
999         ALU(OR,   |)
1000         ALU(LSH, <<)
1001         ALU(RSH, >>)
1002         ALU(XOR,  ^)
1003         ALU(MUL,  *)
1004 #undef ALU
1005         ALU_NEG:
1006                 DST = (u32) -DST;
1007                 CONT;
1008         ALU64_NEG:
1009                 DST = -DST;
1010                 CONT;
1011         ALU_MOV_X:
1012                 DST = (u32) SRC;
1013                 CONT;
1014         ALU_MOV_K:
1015                 DST = (u32) IMM;
1016                 CONT;
1017         ALU64_MOV_X:
1018                 DST = SRC;
1019                 CONT;
1020         ALU64_MOV_K:
1021                 DST = IMM;
1022                 CONT;
1023         LD_IMM_DW:
1024                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1025                 insn++;
1026                 CONT;
1027         ALU64_ARSH_X:
1028                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1029                 CONT;
1030         ALU64_ARSH_K:
1031                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1032                 CONT;
1033         ALU64_MOD_X:
1034                 div64_u64_rem(DST, SRC, &tmp);
1035                 DST = tmp;
1036                 CONT;
1037         ALU_MOD_X:
1038                 tmp = (u32) DST;
1039                 DST = do_div(tmp, (u32) SRC);
1040                 CONT;
1041         ALU64_MOD_K:
1042                 div64_u64_rem(DST, IMM, &tmp);
1043                 DST = tmp;
1044                 CONT;
1045         ALU_MOD_K:
1046                 tmp = (u32) DST;
1047                 DST = do_div(tmp, (u32) IMM);
1048                 CONT;
1049         ALU64_DIV_X:
1050                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1051                 CONT;
1052         ALU_DIV_X:
1053                 tmp = (u32) DST;
1054                 do_div(tmp, (u32) SRC);
1055                 DST = (u32) tmp;
1056                 CONT;
1057         ALU64_DIV_K:
1058                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1059                 CONT;
1060         ALU_DIV_K:
1061                 tmp = (u32) DST;
1062                 do_div(tmp, (u32) IMM);
1063                 DST = (u32) tmp;
1064                 CONT;
1065         ALU_END_TO_BE:
1066                 switch (IMM) {
1067                 case 16:
1068                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1069                         break;
1070                 case 32:
1071                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1072                         break;
1073                 case 64:
1074                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1075                         break;
1076                 }
1077                 CONT;
1078         ALU_END_TO_LE:
1079                 switch (IMM) {
1080                 case 16:
1081                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1082                         break;
1083                 case 32:
1084                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1085                         break;
1086                 case 64:
1087                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1088                         break;
1089                 }
1090                 CONT;
1091
1092         /* CALL */
1093         JMP_CALL:
1094                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1095                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1096                  * into BPF_R0.
1097                  */
1098                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1099                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1100                 CONT;
1101
1102         JMP_CALL_ARGS:
1103                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1104                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1105                                                             BPF_R5,
1106                                                             insn + insn->off + 1);
1107                 CONT;
1108
1109         JMP_TAIL_CALL: {
1110                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1111                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1112                 struct bpf_prog *prog;
1113                 u32 index = BPF_R3;
1114
1115                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1116                         goto out;
1117                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1118                         goto out;
1119
1120                 tail_call_cnt++;
1121
1122                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1123                 if (!prog)
1124                         goto out;
1125
1126                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1127                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1128                  * handeled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1129                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1130                  */
1131                 insn = prog->insnsi;
1132                 goto select_insn;
1133 out:
1134                 CONT;
1135         }
1136         /* JMP */
1137         JMP_JA:
1138                 insn += insn->off;
1139                 CONT;
1140         JMP_JEQ_X:
1141                 if (DST == SRC) {
1142                         insn += insn->off;
1143                         CONT_JMP;
1144                 }
1145                 CONT;
1146         JMP_JEQ_K:
1147                 if (DST == IMM) {
1148                         insn += insn->off;
1149                         CONT_JMP;
1150                 }
1151                 CONT;
1152         JMP_JNE_X:
1153                 if (DST != SRC) {
1154                         insn += insn->off;
1155                         CONT_JMP;
1156                 }
1157                 CONT;
1158         JMP_JNE_K:
1159                 if (DST != IMM) {
1160                         insn += insn->off;
1161                         CONT_JMP;
1162                 }
1163                 CONT;
1164         JMP_JGT_X:
1165                 if (DST > SRC) {
1166                         insn += insn->off;
1167                         CONT_JMP;
1168                 }
1169                 CONT;
1170         JMP_JGT_K:
1171                 if (DST > IMM) {
1172                         insn += insn->off;
1173                         CONT_JMP;
1174                 }
1175                 CONT;
1176         JMP_JLT_X:
1177                 if (DST < SRC) {
1178                         insn += insn->off;
1179                         CONT_JMP;
1180                 }
1181                 CONT;
1182         JMP_JLT_K:
1183                 if (DST < IMM) {
1184                         insn += insn->off;
1185                         CONT_JMP;
1186                 }
1187                 CONT;
1188         JMP_JGE_X:
1189                 if (DST >= SRC) {
1190                         insn += insn->off;
1191                         CONT_JMP;
1192                 }
1193                 CONT;
1194         JMP_JGE_K:
1195                 if (DST >= IMM) {
1196                         insn += insn->off;
1197                         CONT_JMP;
1198                 }
1199                 CONT;
1200         JMP_JLE_X:
1201                 if (DST <= SRC) {
1202                         insn += insn->off;
1203                         CONT_JMP;
1204                 }
1205                 CONT;
1206         JMP_JLE_K:
1207                 if (DST <= IMM) {
1208                         insn += insn->off;
1209                         CONT_JMP;
1210                 }
1211                 CONT;
1212         JMP_JSGT_X:
1213                 if (((s64) DST) > ((s64) SRC)) {
1214                         insn += insn->off;
1215                         CONT_JMP;
1216                 }
1217                 CONT;
1218         JMP_JSGT_K:
1219                 if (((s64) DST) > ((s64) IMM)) {
1220                         insn += insn->off;
1221                         CONT_JMP;
1222                 }
1223                 CONT;
1224         JMP_JSLT_X:
1225                 if (((s64) DST) < ((s64) SRC)) {
1226                         insn += insn->off;
1227                         CONT_JMP;
1228                 }
1229                 CONT;
1230         JMP_JSLT_K:
1231                 if (((s64) DST) < ((s64) IMM)) {
1232                         insn += insn->off;
1233                         CONT_JMP;
1234                 }
1235                 CONT;
1236         JMP_JSGE_X:
1237                 if (((s64) DST) >= ((s64) SRC)) {
1238                         insn += insn->off;
1239                         CONT_JMP;
1240                 }
1241                 CONT;
1242         JMP_JSGE_K:
1243                 if (((s64) DST) >= ((s64) IMM)) {
1244                         insn += insn->off;
1245                         CONT_JMP;
1246                 }
1247                 CONT;
1248         JMP_JSLE_X:
1249                 if (((s64) DST) <= ((s64) SRC)) {
1250                         insn += insn->off;
1251                         CONT_JMP;
1252                 }
1253                 CONT;
1254         JMP_JSLE_K:
1255                 if (((s64) DST) <= ((s64) IMM)) {
1256                         insn += insn->off;
1257                         CONT_JMP;
1258                 }
1259                 CONT;
1260         JMP_JSET_X:
1261                 if (DST & SRC) {
1262                         insn += insn->off;
1263                         CONT_JMP;
1264                 }
1265                 CONT;
1266         JMP_JSET_K:
1267                 if (DST & IMM) {
1268                         insn += insn->off;
1269                         CONT_JMP;
1270                 }
1271                 CONT;
1272         JMP_EXIT:
1273                 return BPF_R0;
1274
1275         /* STX and ST and LDX*/
1276 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1277         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1278                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1279                 CONT;                                                   \
1280         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1281                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1282                 CONT;                                                   \
1283         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1284                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1285                 CONT;
1286
1287         LDST(B,   u8)
1288         LDST(H,  u16)
1289         LDST(W,  u32)
1290         LDST(DW, u64)
1291 #undef LDST
1292         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1293                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1294                            (DST + insn->off));
1295                 CONT;
1296         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1297                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1298                              (DST + insn->off));
1299                 CONT;
1300
1301         default_label:
1302                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1303                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1304                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1305                  *
1306                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1307                  */
1308                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1309                 BUG_ON(1);
1310                 return 0;
1311 }
1312 STACK_FRAME_NON_STANDARD(___bpf_prog_run); /* jump table */
1313
1314 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1315 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1316 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1317 { \
1318         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1319         u64 regs[MAX_BPF_REG]; \
1320 \
1321         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1322         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1323         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1324 }
1325
1326 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1327 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1328 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1329                                       const struct bpf_insn *insn) \
1330 { \
1331         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1332         u64 regs[MAX_BPF_REG]; \
1333 \
1334         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1335         BPF_R1 = r1; \
1336         BPF_R2 = r2; \
1337         BPF_R3 = r3; \
1338         BPF_R4 = r4; \
1339         BPF_R5 = r5; \
1340         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1341 }
1342
1343 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1344 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1345 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1346 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1347 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1348 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1349
1350 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1351 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1352 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1353
1354 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1355 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1356 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1357
1358 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1359
1360 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1361                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1362 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1363 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1364 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1365 };
1366 #undef PROG_NAME_LIST
1367 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1368 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1369                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1370 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1371 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1372 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1373 };
1374 #undef PROG_NAME_LIST
1375
1376 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1377 {
1378         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1379         insn->off = (s16) insn->imm;
1380         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1381                 __bpf_call_base_args;
1382         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1383 }
1384
1385 #else
1386 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1387                                          const struct bpf_insn *insn)
1388 {
1389         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1390          * is not working properly, so warn about it!
1391          */
1392         WARN_ON_ONCE(1);
1393         return 0;
1394 }
1395 #endif
1396
1397 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1398                                const struct bpf_prog *fp)
1399 {
1400         if (fp->kprobe_override)
1401                 return false;
1402
1403         if (!array->owner_prog_type) {
1404                 /* There's no owner yet where we could check for
1405                  * compatibility.
1406                  */
1407                 array->owner_prog_type = fp->type;
1408                 array->owner_jited = fp->jited;
1409
1410                 return true;
1411         }
1412
1413         return array->owner_prog_type == fp->type &&
1414                array->owner_jited == fp->jited;
1415 }
1416
1417 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1418 {
1419         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1420         int i;
1421
1422         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1423                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1424                 struct bpf_array *array;
1425
1426                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1427                         continue;
1428
1429                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1430                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp))
1431                         return -EINVAL;
1432         }
1433
1434         return 0;
1435 }
1436
1437 /**
1438  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1439  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1440  *      @err: pointer to error variable
1441  *
1442  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1443  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1444  */
1445 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1446 {
1447 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1448         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1449
1450         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1451 #else
1452         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1453 #endif
1454
1455         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1456          * blinding is active. However, in case of error during
1457          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1458          * valid program, which in this case would simply not
1459          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1460          */
1461         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1462                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1463 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1464                 if (!fp->jited) {
1465                         *err = -ENOTSUPP;
1466                         return fp;
1467                 }
1468 #endif
1469         } else {
1470                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1471                 if (*err)
1472                         return fp;
1473         }
1474         bpf_prog_lock_ro(fp);
1475
1476         /* The tail call compatibility check can only be done at
1477          * this late stage as we need to determine, if we deal
1478          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1479          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1480          */
1481         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1482
1483         return fp;
1484 }
1485 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1486
1487 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1488                                     const struct bpf_insn *insn)
1489 {
1490         return 1;
1491 }
1492
1493 static struct bpf_prog_dummy {
1494         struct bpf_prog prog;
1495 } dummy_bpf_prog = {
1496         .prog = {
1497                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1498         },
1499 };
1500
1501 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1502  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1503  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1504  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1505  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1506  */
1507 static struct {
1508         struct bpf_prog_array hdr;
1509         struct bpf_prog *null_prog;
1510 } empty_prog_array = {
1511         .null_prog = NULL,
1512 };
1513
1514 struct bpf_prog_array __rcu *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1515 {
1516         if (prog_cnt)
1517                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1518                                sizeof(struct bpf_prog *) * (prog_cnt + 1),
1519                                flags);
1520
1521         return &empty_prog_array.hdr;
1522 }
1523
1524 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array __rcu *progs)
1525 {
1526         if (!progs ||
1527             progs == (struct bpf_prog_array __rcu *)&empty_prog_array.hdr)
1528                 return;
1529         kfree_rcu(progs, rcu);
1530 }
1531
1532 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array __rcu *progs)
1533 {
1534         struct bpf_prog **prog;
1535         u32 cnt = 0;
1536
1537         rcu_read_lock();
1538         prog = rcu_dereference(progs)->progs;
1539         for (; *prog; prog++)
1540                 if (*prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1541                         cnt++;
1542         rcu_read_unlock();
1543         return cnt;
1544 }
1545
1546 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog **prog,
1547                                      u32 *prog_ids,
1548                                      u32 request_cnt)
1549 {
1550         int i = 0;
1551
1552         for (; *prog; prog++) {
1553                 if (*prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1554                         continue;
1555                 prog_ids[i] = (*prog)->aux->id;
1556                 if (++i == request_cnt) {
1557                         prog++;
1558                         break;
1559                 }
1560         }
1561
1562         return !!(*prog);
1563 }
1564
1565 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array __rcu *progs,
1566                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1567 {
1568         struct bpf_prog **prog;
1569         unsigned long err = 0;
1570         bool nospc;
1571         u32 *ids;
1572
1573         /* users of this function are doing:
1574          * cnt = bpf_prog_array_length();
1575          * if (cnt > 0)
1576          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1577          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check, but
1578          * bpf_prog_array_length() releases rcu lock and
1579          * prog array could have been swapped with empty or larger array,
1580          * so always copy 'cnt' prog_ids to the user.
1581          * In a rare race the user will see zero prog_ids
1582          */
1583         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1584         if (!ids)
1585                 return -ENOMEM;
1586         rcu_read_lock();
1587         prog = rcu_dereference(progs)->progs;
1588         nospc = bpf_prog_array_copy_core(prog, ids, cnt);
1589         rcu_read_unlock();
1590         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1591         kfree(ids);
1592         if (err)
1593                 return -EFAULT;
1594         if (nospc)
1595                 return -ENOSPC;
1596         return 0;
1597 }
1598
1599 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array __rcu *progs,
1600                                 struct bpf_prog *old_prog)
1601 {
1602         struct bpf_prog **prog = progs->progs;
1603
1604         for (; *prog; prog++)
1605                 if (*prog == old_prog) {
1606                         WRITE_ONCE(*prog, &dummy_bpf_prog.prog);
1607                         break;
1608                 }
1609 }
1610
1611 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array __rcu *old_array,
1612                         struct bpf_prog *exclude_prog,
1613                         struct bpf_prog *include_prog,
1614                         struct bpf_prog_array **new_array)
1615 {
1616         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
1617         struct bpf_prog **existing_prog;
1618         struct bpf_prog_array *array;
1619         bool found_exclude = false;
1620         int new_prog_idx = 0;
1621
1622         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
1623          * the new array.
1624          */
1625         if (old_array) {
1626                 existing_prog = old_array->progs;
1627                 for (; *existing_prog; existing_prog++) {
1628                         if (*existing_prog == exclude_prog) {
1629                                 found_exclude = true;
1630                                 continue;
1631                         }
1632                         if (*existing_prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1633                                 carry_prog_cnt++;
1634                         if (*existing_prog == include_prog)
1635                                 return -EEXIST;
1636                 }
1637         }
1638
1639         if (exclude_prog && !found_exclude)
1640                 return -ENOENT;
1641
1642         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
1643         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
1644         if (include_prog)
1645                 new_prog_cnt += 1;
1646
1647         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
1648         if (!new_prog_cnt) {
1649                 *new_array = NULL;
1650                 return 0;
1651         }
1652
1653         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
1654         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
1655         if (!array)
1656                 return -ENOMEM;
1657
1658         /* Fill in the new prog array */
1659         if (carry_prog_cnt) {
1660                 existing_prog = old_array->progs;
1661                 for (; *existing_prog; existing_prog++)
1662                         if (*existing_prog != exclude_prog &&
1663                             *existing_prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1664                                 array->progs[new_prog_idx++] = *existing_prog;
1665         }
1666         if (include_prog)
1667                 array->progs[new_prog_idx++] = include_prog;
1668         array->progs[new_prog_idx] = NULL;
1669         *new_array = array;
1670         return 0;
1671 }
1672
1673 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array __rcu *array,
1674                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
1675                              u32 *prog_cnt)
1676 {
1677         struct bpf_prog **prog;
1678         u32 cnt = 0;
1679
1680         if (array)
1681                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
1682
1683         *prog_cnt = cnt;
1684
1685         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
1686         if (!request_cnt || !cnt)
1687                 return 0;
1688
1689         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
1690         prog = rcu_dereference_check(array, 1)->progs;
1691         return bpf_prog_array_copy_core(prog, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
1692                                                                      : 0;
1693 }
1694
1695 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
1696 {
1697         struct bpf_prog_aux *aux;
1698         int i;
1699
1700         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
1701         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
1702                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
1703 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
1704         if (aux->prog->has_callchain_buf)
1705                 put_callchain_buffers();
1706 #endif
1707         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
1708                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
1709         if (aux->func_cnt) {
1710                 kfree(aux->func);
1711                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
1712         } else {
1713                 bpf_jit_free(aux->prog);
1714         }
1715 }
1716
1717 /* Free internal BPF program */
1718 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
1719 {
1720         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1721
1722         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
1723         schedule_work(&aux->work);
1724 }
1725 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
1726
1727 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
1728 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
1729
1730 void bpf_user_rnd_init_once(void)
1731 {
1732         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
1733 }
1734
1735 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
1736 {
1737         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
1738          * of the registers passed into this function, then note that
1739          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
1740          * transformations. Register assignments from both sides are
1741          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
1742          */
1743         struct rnd_state *state;
1744         u32 res;
1745
1746         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
1747         res = prandom_u32_state(state);
1748         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
1749
1750         return res;
1751 }
1752
1753 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
1754 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
1755 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
1756 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
1757
1758 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
1759 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
1760 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
1761 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
1762
1763 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
1764 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
1765 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
1766 const struct bpf_func_proto bpf_sock_map_update_proto __weak;
1767 const struct bpf_func_proto bpf_sock_hash_update_proto __weak;
1768 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
1769
1770 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
1771 {
1772         return NULL;
1773 }
1774
1775 u64 __weak
1776 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
1777                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
1778 {
1779         return -ENOTSUPP;
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
1782
1783 /* Always built-in helper functions. */
1784 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
1785         .func           = NULL,
1786         .gpl_only       = false,
1787         .ret_type       = RET_VOID,
1788         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1789         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
1790         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1791 };
1792
1793 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
1794  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
1795  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
1796  */
1797 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1798 {
1799         return prog;
1800 }
1801
1802 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
1803  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
1804  */
1805 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1806 {
1807 }
1808
1809 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
1810 {
1811         return false;
1812 }
1813
1814 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
1815  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
1816  */
1817 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
1818                          int len)
1819 {
1820         return -EFAULT;
1821 }
1822
1823 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
1824 #define CREATE_TRACE_POINTS
1825 #include <linux/bpf_trace.h>
1826
1827 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);