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