Merge branch 'turbostat' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lenb/linux
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / arm / net / bpf_jit_32.c
1 /*
2  * Just-In-Time compiler for eBPF filters on 32bit ARM
3  *
4  * Copyright (c) 2017 Shubham Bansal <illusionist.neo@gmail.com>
5  * Copyright (c) 2011 Mircea Gherzan <mgherzan@gmail.com>
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
8  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
9  * Free Software Foundation; version 2 of the License.
10  */
11
12 #include <linux/bpf.h>
13 #include <linux/bitops.h>
14 #include <linux/compiler.h>
15 #include <linux/errno.h>
16 #include <linux/filter.h>
17 #include <linux/netdevice.h>
18 #include <linux/string.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/if_vlan.h>
21
22 #include <asm/cacheflush.h>
23 #include <asm/hwcap.h>
24 #include <asm/opcodes.h>
25
26 #include "bpf_jit_32.h"
27
28 /*
29  * eBPF prog stack layout:
30  *
31  *                         high
32  * original ARM_SP =>     +-----+
33  *                        |     | callee saved registers
34  *                        +-----+ <= (BPF_FP + SCRATCH_SIZE)
35  *                        | ... | eBPF JIT scratch space
36  * eBPF fp register =>    +-----+
37  *   (BPF_FP)             | ... | eBPF prog stack
38  *                        +-----+
39  *                        |RSVD | JIT scratchpad
40  * current ARM_SP =>      +-----+ <= (BPF_FP - STACK_SIZE + SCRATCH_SIZE)
41  *                        |     |
42  *                        | ... | Function call stack
43  *                        |     |
44  *                        +-----+
45  *                          low
46  *
47  * The callee saved registers depends on whether frame pointers are enabled.
48  * With frame pointers (to be compliant with the ABI):
49  *
50  *                                high
51  * original ARM_SP =>     +------------------+ \
52  *                        |        pc        | |
53  * current ARM_FP =>      +------------------+ } callee saved registers
54  *                        |r4-r8,r10,fp,ip,lr| |
55  *                        +------------------+ /
56  *                                low
57  *
58  * Without frame pointers:
59  *
60  *                                high
61  * original ARM_SP =>     +------------------+
62  *                        | r4-r8,r10,fp,lr  | callee saved registers
63  * current ARM_FP =>      +------------------+
64  *                                low
65  *
66  * When popping registers off the stack at the end of a BPF function, we
67  * reference them via the current ARM_FP register.
68  */
69 #define CALLEE_MASK     (1 << ARM_R4 | 1 << ARM_R5 | 1 << ARM_R6 | \
70                          1 << ARM_R7 | 1 << ARM_R8 | 1 << ARM_R10 | \
71                          1 << ARM_FP)
72 #define CALLEE_PUSH_MASK (CALLEE_MASK | 1 << ARM_LR)
73 #define CALLEE_POP_MASK  (CALLEE_MASK | 1 << ARM_PC)
74
75 #define STACK_OFFSET(k) (k)
76 #define TMP_REG_1       (MAX_BPF_JIT_REG + 0)   /* TEMP Register 1 */
77 #define TMP_REG_2       (MAX_BPF_JIT_REG + 1)   /* TEMP Register 2 */
78 #define TCALL_CNT       (MAX_BPF_JIT_REG + 2)   /* Tail Call Count */
79
80 #define FLAG_IMM_OVERFLOW       (1 << 0)
81
82 /*
83  * Map eBPF registers to ARM 32bit registers or stack scratch space.
84  *
85  * 1. First argument is passed using the arm 32bit registers and rest of the
86  * arguments are passed on stack scratch space.
87  * 2. First callee-saved argument is mapped to arm 32 bit registers and rest
88  * arguments are mapped to scratch space on stack.
89  * 3. We need two 64 bit temp registers to do complex operations on eBPF
90  * registers.
91  *
92  * As the eBPF registers are all 64 bit registers and arm has only 32 bit
93  * registers, we have to map each eBPF registers with two arm 32 bit regs or
94  * scratch memory space and we have to build eBPF 64 bit register from those.
95  *
96  */
97 static const u8 bpf2a32[][2] = {
98         /* return value from in-kernel function, and exit value from eBPF */
99         [BPF_REG_0] = {ARM_R1, ARM_R0},
100         /* arguments from eBPF program to in-kernel function */
101         [BPF_REG_1] = {ARM_R3, ARM_R2},
102         /* Stored on stack scratch space */
103         [BPF_REG_2] = {STACK_OFFSET(0), STACK_OFFSET(4)},
104         [BPF_REG_3] = {STACK_OFFSET(8), STACK_OFFSET(12)},
105         [BPF_REG_4] = {STACK_OFFSET(16), STACK_OFFSET(20)},
106         [BPF_REG_5] = {STACK_OFFSET(24), STACK_OFFSET(28)},
107         /* callee saved registers that in-kernel function will preserve */
108         [BPF_REG_6] = {ARM_R5, ARM_R4},
109         /* Stored on stack scratch space */
110         [BPF_REG_7] = {STACK_OFFSET(32), STACK_OFFSET(36)},
111         [BPF_REG_8] = {STACK_OFFSET(40), STACK_OFFSET(44)},
112         [BPF_REG_9] = {STACK_OFFSET(48), STACK_OFFSET(52)},
113         /* Read only Frame Pointer to access Stack */
114         [BPF_REG_FP] = {STACK_OFFSET(56), STACK_OFFSET(60)},
115         /* Temporary Register for internal BPF JIT, can be used
116          * for constant blindings and others.
117          */
118         [TMP_REG_1] = {ARM_R7, ARM_R6},
119         [TMP_REG_2] = {ARM_R10, ARM_R8},
120         /* Tail call count. Stored on stack scratch space. */
121         [TCALL_CNT] = {STACK_OFFSET(64), STACK_OFFSET(68)},
122         /* temporary register for blinding constants.
123          * Stored on stack scratch space.
124          */
125         [BPF_REG_AX] = {STACK_OFFSET(72), STACK_OFFSET(76)},
126 };
127
128 #define dst_lo  dst[1]
129 #define dst_hi  dst[0]
130 #define src_lo  src[1]
131 #define src_hi  src[0]
132
133 /*
134  * JIT Context:
135  *
136  * prog                 :       bpf_prog
137  * idx                  :       index of current last JITed instruction.
138  * prologue_bytes       :       bytes used in prologue.
139  * epilogue_offset      :       offset of epilogue starting.
140  * offsets              :       array of eBPF instruction offsets in
141  *                              JITed code.
142  * target               :       final JITed code.
143  * epilogue_bytes       :       no of bytes used in epilogue.
144  * imm_count            :       no of immediate counts used for global
145  *                              variables.
146  * imms                 :       array of global variable addresses.
147  */
148
149 struct jit_ctx {
150         const struct bpf_prog *prog;
151         unsigned int idx;
152         unsigned int prologue_bytes;
153         unsigned int epilogue_offset;
154         u32 flags;
155         u32 *offsets;
156         u32 *target;
157         u32 stack_size;
158 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 7
159         u16 epilogue_bytes;
160         u16 imm_count;
161         u32 *imms;
162 #endif
163 };
164
165 /*
166  * Wrappers which handle both OABI and EABI and assures Thumb2 interworking
167  * (where the assembly routines like __aeabi_uidiv could cause problems).
168  */
169 static u32 jit_udiv32(u32 dividend, u32 divisor)
170 {
171         return dividend / divisor;
172 }
173
174 static u32 jit_mod32(u32 dividend, u32 divisor)
175 {
176         return dividend % divisor;
177 }
178
179 static inline void _emit(int cond, u32 inst, struct jit_ctx *ctx)
180 {
181         inst |= (cond << 28);
182         inst = __opcode_to_mem_arm(inst);
183
184         if (ctx->target != NULL)
185                 ctx->target[ctx->idx] = inst;
186
187         ctx->idx++;
188 }
189
190 /*
191  * Emit an instruction that will be executed unconditionally.
192  */
193 static inline void emit(u32 inst, struct jit_ctx *ctx)
194 {
195         _emit(ARM_COND_AL, inst, ctx);
196 }
197
198 /*
199  * Checks if immediate value can be converted to imm12(12 bits) value.
200  */
201 static int16_t imm8m(u32 x)
202 {
203         u32 rot;
204
205         for (rot = 0; rot < 16; rot++)
206                 if ((x & ~ror32(0xff, 2 * rot)) == 0)
207                         return rol32(x, 2 * rot) | (rot << 8);
208         return -1;
209 }
210
211 /*
212  * Initializes the JIT space with undefined instructions.
213  */
214 static void jit_fill_hole(void *area, unsigned int size)
215 {
216         u32 *ptr;
217         /* We are guaranteed to have aligned memory. */
218         for (ptr = area; size >= sizeof(u32); size -= sizeof(u32))
219                 *ptr++ = __opcode_to_mem_arm(ARM_INST_UDF);
220 }
221
222 #if defined(CONFIG_AEABI) && (__LINUX_ARM_ARCH__ >= 5)
223 /* EABI requires the stack to be aligned to 64-bit boundaries */
224 #define STACK_ALIGNMENT 8
225 #else
226 /* Stack must be aligned to 32-bit boundaries */
227 #define STACK_ALIGNMENT 4
228 #endif
229
230 /* Stack space for BPF_REG_2, BPF_REG_3, BPF_REG_4,
231  * BPF_REG_5, BPF_REG_7, BPF_REG_8, BPF_REG_9,
232  * BPF_REG_FP and Tail call counts.
233  */
234 #define SCRATCH_SIZE 80
235
236 /* total stack size used in JITed code */
237 #define _STACK_SIZE     (ctx->prog->aux->stack_depth + SCRATCH_SIZE)
238 #define STACK_SIZE      ALIGN(_STACK_SIZE, STACK_ALIGNMENT)
239
240 /* Get the offset of eBPF REGISTERs stored on scratch space. */
241 #define STACK_VAR(off) (STACK_SIZE - off)
242
243 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 7
244
245 static u16 imm_offset(u32 k, struct jit_ctx *ctx)
246 {
247         unsigned int i = 0, offset;
248         u16 imm;
249
250         /* on the "fake" run we just count them (duplicates included) */
251         if (ctx->target == NULL) {
252                 ctx->imm_count++;
253                 return 0;
254         }
255
256         while ((i < ctx->imm_count) && ctx->imms[i]) {
257                 if (ctx->imms[i] == k)
258                         break;
259                 i++;
260         }
261
262         if (ctx->imms[i] == 0)
263                 ctx->imms[i] = k;
264
265         /* constants go just after the epilogue */
266         offset =  ctx->offsets[ctx->prog->len - 1] * 4;
267         offset += ctx->prologue_bytes;
268         offset += ctx->epilogue_bytes;
269         offset += i * 4;
270
271         ctx->target[offset / 4] = k;
272
273         /* PC in ARM mode == address of the instruction + 8 */
274         imm = offset - (8 + ctx->idx * 4);
275
276         if (imm & ~0xfff) {
277                 /*
278                  * literal pool is too far, signal it into flags. we
279                  * can only detect it on the second pass unfortunately.
280                  */
281                 ctx->flags |= FLAG_IMM_OVERFLOW;
282                 return 0;
283         }
284
285         return imm;
286 }
287
288 #endif /* __LINUX_ARM_ARCH__ */
289
290 static inline int bpf2a32_offset(int bpf_to, int bpf_from,
291                                  const struct jit_ctx *ctx) {
292         int to, from;
293
294         if (ctx->target == NULL)
295                 return 0;
296         to = ctx->offsets[bpf_to];
297         from = ctx->offsets[bpf_from];
298
299         return to - from - 1;
300 }
301
302 /*
303  * Move an immediate that's not an imm8m to a core register.
304  */
305 static inline void emit_mov_i_no8m(const u8 rd, u32 val, struct jit_ctx *ctx)
306 {
307 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 7
308         emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_PC, imm_offset(val, ctx)), ctx);
309 #else
310         emit(ARM_MOVW(rd, val & 0xffff), ctx);
311         if (val > 0xffff)
312                 emit(ARM_MOVT(rd, val >> 16), ctx);
313 #endif
314 }
315
316 static inline void emit_mov_i(const u8 rd, u32 val, struct jit_ctx *ctx)
317 {
318         int imm12 = imm8m(val);
319
320         if (imm12 >= 0)
321                 emit(ARM_MOV_I(rd, imm12), ctx);
322         else
323                 emit_mov_i_no8m(rd, val, ctx);
324 }
325
326 static void emit_bx_r(u8 tgt_reg, struct jit_ctx *ctx)
327 {
328         if (elf_hwcap & HWCAP_THUMB)
329                 emit(ARM_BX(tgt_reg), ctx);
330         else
331                 emit(ARM_MOV_R(ARM_PC, tgt_reg), ctx);
332 }
333
334 static inline void emit_blx_r(u8 tgt_reg, struct jit_ctx *ctx)
335 {
336 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 5
337         emit(ARM_MOV_R(ARM_LR, ARM_PC), ctx);
338         emit_bx_r(tgt_reg, ctx);
339 #else
340         emit(ARM_BLX_R(tgt_reg), ctx);
341 #endif
342 }
343
344 static inline int epilogue_offset(const struct jit_ctx *ctx)
345 {
346         int to, from;
347         /* No need for 1st dummy run */
348         if (ctx->target == NULL)
349                 return 0;
350         to = ctx->epilogue_offset;
351         from = ctx->idx;
352
353         return to - from - 2;
354 }
355
356 static inline void emit_udivmod(u8 rd, u8 rm, u8 rn, struct jit_ctx *ctx, u8 op)
357 {
358         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
359
360 #if __LINUX_ARM_ARCH__ == 7
361         if (elf_hwcap & HWCAP_IDIVA) {
362                 if (op == BPF_DIV)
363                         emit(ARM_UDIV(rd, rm, rn), ctx);
364                 else {
365                         emit(ARM_UDIV(ARM_IP, rm, rn), ctx);
366                         emit(ARM_MLS(rd, rn, ARM_IP, rm), ctx);
367                 }
368                 return;
369         }
370 #endif
371
372         /*
373          * For BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K instructions
374          * As ARM_R1 and ARM_R0 contains 1st argument of bpf
375          * function, we need to save it on caller side to save
376          * it from getting destroyed within callee.
377          * After the return from the callee, we restore ARM_R0
378          * ARM_R1.
379          */
380         if (rn != ARM_R1) {
381                 emit(ARM_MOV_R(tmp[0], ARM_R1), ctx);
382                 emit(ARM_MOV_R(ARM_R1, rn), ctx);
383         }
384         if (rm != ARM_R0) {
385                 emit(ARM_MOV_R(tmp[1], ARM_R0), ctx);
386                 emit(ARM_MOV_R(ARM_R0, rm), ctx);
387         }
388
389         /* Call appropriate function */
390         emit_mov_i(ARM_IP, op == BPF_DIV ?
391                    (u32)jit_udiv32 : (u32)jit_mod32, ctx);
392         emit_blx_r(ARM_IP, ctx);
393
394         /* Save return value */
395         if (rd != ARM_R0)
396                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_R0), ctx);
397
398         /* Restore ARM_R0 and ARM_R1 */
399         if (rn != ARM_R1)
400                 emit(ARM_MOV_R(ARM_R1, tmp[0]), ctx);
401         if (rm != ARM_R0)
402                 emit(ARM_MOV_R(ARM_R0, tmp[1]), ctx);
403 }
404
405 /* Checks whether BPF register is on scratch stack space or not. */
406 static inline bool is_on_stack(u8 bpf_reg)
407 {
408         static u8 stack_regs[] = {BPF_REG_AX, BPF_REG_3, BPF_REG_4, BPF_REG_5,
409                                 BPF_REG_7, BPF_REG_8, BPF_REG_9, TCALL_CNT,
410                                 BPF_REG_2, BPF_REG_FP};
411         int i, reg_len = sizeof(stack_regs);
412
413         for (i = 0 ; i < reg_len ; i++) {
414                 if (bpf_reg == stack_regs[i])
415                         return true;
416         }
417         return false;
418 }
419
420 static inline void emit_a32_mov_i(const u8 dst, const u32 val,
421                                   bool dstk, struct jit_ctx *ctx)
422 {
423         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
424
425         if (dstk) {
426                 emit_mov_i(tmp[1], val, ctx);
427                 emit(ARM_STR_I(tmp[1], ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
428         } else {
429                 emit_mov_i(dst, val, ctx);
430         }
431 }
432
433 /* Sign extended move */
434 static inline void emit_a32_mov_i64(const bool is64, const u8 dst[],
435                                   const u32 val, bool dstk,
436                                   struct jit_ctx *ctx) {
437         u32 hi = 0;
438
439         if (is64 && (val & (1<<31)))
440                 hi = (u32)~0;
441         emit_a32_mov_i(dst_lo, val, dstk, ctx);
442         emit_a32_mov_i(dst_hi, hi, dstk, ctx);
443 }
444
445 static inline void emit_a32_add_r(const u8 dst, const u8 src,
446                               const bool is64, const bool hi,
447                               struct jit_ctx *ctx) {
448         /* 64 bit :
449          *      adds dst_lo, dst_lo, src_lo
450          *      adc dst_hi, dst_hi, src_hi
451          * 32 bit :
452          *      add dst_lo, dst_lo, src_lo
453          */
454         if (!hi && is64)
455                 emit(ARM_ADDS_R(dst, dst, src), ctx);
456         else if (hi && is64)
457                 emit(ARM_ADC_R(dst, dst, src), ctx);
458         else
459                 emit(ARM_ADD_R(dst, dst, src), ctx);
460 }
461
462 static inline void emit_a32_sub_r(const u8 dst, const u8 src,
463                                   const bool is64, const bool hi,
464                                   struct jit_ctx *ctx) {
465         /* 64 bit :
466          *      subs dst_lo, dst_lo, src_lo
467          *      sbc dst_hi, dst_hi, src_hi
468          * 32 bit :
469          *      sub dst_lo, dst_lo, src_lo
470          */
471         if (!hi && is64)
472                 emit(ARM_SUBS_R(dst, dst, src), ctx);
473         else if (hi && is64)
474                 emit(ARM_SBC_R(dst, dst, src), ctx);
475         else
476                 emit(ARM_SUB_R(dst, dst, src), ctx);
477 }
478
479 static inline void emit_alu_r(const u8 dst, const u8 src, const bool is64,
480                               const bool hi, const u8 op, struct jit_ctx *ctx){
481         switch (BPF_OP(op)) {
482         /* dst = dst + src */
483         case BPF_ADD:
484                 emit_a32_add_r(dst, src, is64, hi, ctx);
485                 break;
486         /* dst = dst - src */
487         case BPF_SUB:
488                 emit_a32_sub_r(dst, src, is64, hi, ctx);
489                 break;
490         /* dst = dst | src */
491         case BPF_OR:
492                 emit(ARM_ORR_R(dst, dst, src), ctx);
493                 break;
494         /* dst = dst & src */
495         case BPF_AND:
496                 emit(ARM_AND_R(dst, dst, src), ctx);
497                 break;
498         /* dst = dst ^ src */
499         case BPF_XOR:
500                 emit(ARM_EOR_R(dst, dst, src), ctx);
501                 break;
502         /* dst = dst * src */
503         case BPF_MUL:
504                 emit(ARM_MUL(dst, dst, src), ctx);
505                 break;
506         /* dst = dst << src */
507         case BPF_LSH:
508                 emit(ARM_LSL_R(dst, dst, src), ctx);
509                 break;
510         /* dst = dst >> src */
511         case BPF_RSH:
512                 emit(ARM_LSR_R(dst, dst, src), ctx);
513                 break;
514         /* dst = dst >> src (signed)*/
515         case BPF_ARSH:
516                 emit(ARM_MOV_SR(dst, dst, SRTYPE_ASR, src), ctx);
517                 break;
518         }
519 }
520
521 /* ALU operation (32 bit)
522  * dst = dst (op) src
523  */
524 static inline void emit_a32_alu_r(const u8 dst, const u8 src,
525                                   bool dstk, bool sstk,
526                                   struct jit_ctx *ctx, const bool is64,
527                                   const bool hi, const u8 op) {
528         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
529         u8 rn = sstk ? tmp[1] : src;
530
531         if (sstk)
532                 emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src)), ctx);
533
534         /* ALU operation */
535         if (dstk) {
536                 emit(ARM_LDR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
537                 emit_alu_r(tmp[0], rn, is64, hi, op, ctx);
538                 emit(ARM_STR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
539         } else {
540                 emit_alu_r(dst, rn, is64, hi, op, ctx);
541         }
542 }
543
544 /* ALU operation (64 bit) */
545 static inline void emit_a32_alu_r64(const bool is64, const u8 dst[],
546                                   const u8 src[], bool dstk,
547                                   bool sstk, struct jit_ctx *ctx,
548                                   const u8 op) {
549         emit_a32_alu_r(dst_lo, src_lo, dstk, sstk, ctx, is64, false, op);
550         if (is64)
551                 emit_a32_alu_r(dst_hi, src_hi, dstk, sstk, ctx, is64, true, op);
552         else
553                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
554 }
555
556 /* dst = imm (4 bytes)*/
557 static inline void emit_a32_mov_r(const u8 dst, const u8 src,
558                                   bool dstk, bool sstk,
559                                   struct jit_ctx *ctx) {
560         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
561         u8 rt = sstk ? tmp[0] : src;
562
563         if (sstk)
564                 emit(ARM_LDR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(src)), ctx);
565         if (dstk)
566                 emit(ARM_STR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
567         else
568                 emit(ARM_MOV_R(dst, rt), ctx);
569 }
570
571 /* dst = src */
572 static inline void emit_a32_mov_r64(const bool is64, const u8 dst[],
573                                   const u8 src[], bool dstk,
574                                   bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
575         emit_a32_mov_r(dst_lo, src_lo, dstk, sstk, ctx);
576         if (is64) {
577                 /* complete 8 byte move */
578                 emit_a32_mov_r(dst_hi, src_hi, dstk, sstk, ctx);
579         } else {
580                 /* Zero out high 4 bytes */
581                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
582         }
583 }
584
585 /* Shift operations */
586 static inline void emit_a32_alu_i(const u8 dst, const u32 val, bool dstk,
587                                 struct jit_ctx *ctx, const u8 op) {
588         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
589         u8 rd = dstk ? tmp[0] : dst;
590
591         if (dstk)
592                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
593
594         /* Do shift operation */
595         switch (op) {
596         case BPF_LSH:
597                 emit(ARM_LSL_I(rd, rd, val), ctx);
598                 break;
599         case BPF_RSH:
600                 emit(ARM_LSR_I(rd, rd, val), ctx);
601                 break;
602         case BPF_NEG:
603                 emit(ARM_RSB_I(rd, rd, val), ctx);
604                 break;
605         }
606
607         if (dstk)
608                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
609 }
610
611 /* dst = ~dst (64 bit) */
612 static inline void emit_a32_neg64(const u8 dst[], bool dstk,
613                                 struct jit_ctx *ctx){
614         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
615         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst[1];
616         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst[0];
617
618         /* Setup Operand */
619         if (dstk) {
620                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
621                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
622         }
623
624         /* Do Negate Operation */
625         emit(ARM_RSBS_I(rd, rd, 0), ctx);
626         emit(ARM_RSC_I(rm, rm, 0), ctx);
627
628         if (dstk) {
629                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
630                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
631         }
632 }
633
634 /* dst = dst << src */
635 static inline void emit_a32_lsh_r64(const u8 dst[], const u8 src[], bool dstk,
636                                     bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
637         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
638         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
639
640         /* Setup Operands */
641         u8 rt = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
642         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
643         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
644
645         if (sstk)
646                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
647         if (dstk) {
648                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
649                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
650         }
651
652         /* Do LSH operation */
653         emit(ARM_SUB_I(ARM_IP, rt, 32), ctx);
654         emit(ARM_RSB_I(tmp2[0], rt, 32), ctx);
655         emit(ARM_MOV_SR(ARM_LR, rm, SRTYPE_ASL, rt), ctx);
656         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rd, SRTYPE_ASL, ARM_IP), ctx);
657         emit(ARM_ORR_SR(ARM_IP, ARM_LR, rd, SRTYPE_LSR, tmp2[0]), ctx);
658         emit(ARM_MOV_SR(ARM_LR, rd, SRTYPE_ASL, rt), ctx);
659
660         if (dstk) {
661                 emit(ARM_STR_I(ARM_LR, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
662                 emit(ARM_STR_I(ARM_IP, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
663         } else {
664                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_LR), ctx);
665                 emit(ARM_MOV_R(rm, ARM_IP), ctx);
666         }
667 }
668
669 /* dst = dst >> src (signed)*/
670 static inline void emit_a32_arsh_r64(const u8 dst[], const u8 src[], bool dstk,
671                                     bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
672         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
673         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
674         /* Setup Operands */
675         u8 rt = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
676         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
677         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
678
679         if (sstk)
680                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
681         if (dstk) {
682                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
683                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
684         }
685
686         /* Do the ARSH operation */
687         emit(ARM_RSB_I(ARM_IP, rt, 32), ctx);
688         emit(ARM_SUBS_I(tmp2[0], rt, 32), ctx);
689         emit(ARM_MOV_SR(ARM_LR, rd, SRTYPE_LSR, rt), ctx);
690         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rm, SRTYPE_ASL, ARM_IP), ctx);
691         _emit(ARM_COND_MI, ARM_B(0), ctx);
692         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rm, SRTYPE_ASR, tmp2[0]), ctx);
693         emit(ARM_MOV_SR(ARM_IP, rm, SRTYPE_ASR, rt), ctx);
694         if (dstk) {
695                 emit(ARM_STR_I(ARM_LR, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
696                 emit(ARM_STR_I(ARM_IP, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
697         } else {
698                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_LR), ctx);
699                 emit(ARM_MOV_R(rm, ARM_IP), ctx);
700         }
701 }
702
703 /* dst = dst >> src */
704 static inline void emit_a32_rsh_r64(const u8 dst[], const u8 src[], bool dstk,
705                                      bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
706         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
707         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
708         /* Setup Operands */
709         u8 rt = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
710         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
711         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
712
713         if (sstk)
714                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
715         if (dstk) {
716                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
717                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
718         }
719
720         /* Do RSH operation */
721         emit(ARM_RSB_I(ARM_IP, rt, 32), ctx);
722         emit(ARM_SUBS_I(tmp2[0], rt, 32), ctx);
723         emit(ARM_MOV_SR(ARM_LR, rd, SRTYPE_LSR, rt), ctx);
724         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rm, SRTYPE_ASL, ARM_IP), ctx);
725         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rm, SRTYPE_LSR, tmp2[0]), ctx);
726         emit(ARM_MOV_SR(ARM_IP, rm, SRTYPE_LSR, rt), ctx);
727         if (dstk) {
728                 emit(ARM_STR_I(ARM_LR, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
729                 emit(ARM_STR_I(ARM_IP, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
730         } else {
731                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_LR), ctx);
732                 emit(ARM_MOV_R(rm, ARM_IP), ctx);
733         }
734 }
735
736 /* dst = dst << val */
737 static inline void emit_a32_lsh_i64(const u8 dst[], bool dstk,
738                                      const u32 val, struct jit_ctx *ctx){
739         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
740         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
741         /* Setup operands */
742         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
743         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
744
745         if (dstk) {
746                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
747                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
748         }
749
750         /* Do LSH operation */
751         if (val < 32) {
752                 emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], rm, SRTYPE_ASL, val), ctx);
753                 emit(ARM_ORR_SI(rm, tmp2[0], rd, SRTYPE_LSR, 32 - val), ctx);
754                 emit(ARM_MOV_SI(rd, rd, SRTYPE_ASL, val), ctx);
755         } else {
756                 if (val == 32)
757                         emit(ARM_MOV_R(rm, rd), ctx);
758                 else
759                         emit(ARM_MOV_SI(rm, rd, SRTYPE_ASL, val - 32), ctx);
760                 emit(ARM_EOR_R(rd, rd, rd), ctx);
761         }
762
763         if (dstk) {
764                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
765                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
766         }
767 }
768
769 /* dst = dst >> val */
770 static inline void emit_a32_rsh_i64(const u8 dst[], bool dstk,
771                                     const u32 val, struct jit_ctx *ctx) {
772         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
773         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
774         /* Setup operands */
775         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
776         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
777
778         if (dstk) {
779                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
780                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
781         }
782
783         /* Do LSR operation */
784         if (val < 32) {
785                 emit(ARM_MOV_SI(tmp2[1], rd, SRTYPE_LSR, val), ctx);
786                 emit(ARM_ORR_SI(rd, tmp2[1], rm, SRTYPE_ASL, 32 - val), ctx);
787                 emit(ARM_MOV_SI(rm, rm, SRTYPE_LSR, val), ctx);
788         } else if (val == 32) {
789                 emit(ARM_MOV_R(rd, rm), ctx);
790                 emit(ARM_MOV_I(rm, 0), ctx);
791         } else {
792                 emit(ARM_MOV_SI(rd, rm, SRTYPE_LSR, val - 32), ctx);
793                 emit(ARM_MOV_I(rm, 0), ctx);
794         }
795
796         if (dstk) {
797                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
798                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
799         }
800 }
801
802 /* dst = dst >> val (signed) */
803 static inline void emit_a32_arsh_i64(const u8 dst[], bool dstk,
804                                      const u32 val, struct jit_ctx *ctx){
805         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
806         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
807          /* Setup operands */
808         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
809         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
810
811         if (dstk) {
812                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
813                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
814         }
815
816         /* Do ARSH operation */
817         if (val < 32) {
818                 emit(ARM_MOV_SI(tmp2[1], rd, SRTYPE_LSR, val), ctx);
819                 emit(ARM_ORR_SI(rd, tmp2[1], rm, SRTYPE_ASL, 32 - val), ctx);
820                 emit(ARM_MOV_SI(rm, rm, SRTYPE_ASR, val), ctx);
821         } else if (val == 32) {
822                 emit(ARM_MOV_R(rd, rm), ctx);
823                 emit(ARM_MOV_SI(rm, rm, SRTYPE_ASR, 31), ctx);
824         } else {
825                 emit(ARM_MOV_SI(rd, rm, SRTYPE_ASR, val - 32), ctx);
826                 emit(ARM_MOV_SI(rm, rm, SRTYPE_ASR, 31), ctx);
827         }
828
829         if (dstk) {
830                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
831                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
832         }
833 }
834
835 static inline void emit_a32_mul_r64(const u8 dst[], const u8 src[], bool dstk,
836                                     bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
837         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
838         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
839         /* Setup operands for multiplication */
840         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
841         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
842         u8 rt = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
843         u8 rn = sstk ? tmp2[0] : src_hi;
844
845         if (dstk) {
846                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
847                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
848         }
849         if (sstk) {
850                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
851                 emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src_hi)), ctx);
852         }
853
854         /* Do Multiplication */
855         emit(ARM_MUL(ARM_IP, rd, rn), ctx);
856         emit(ARM_MUL(ARM_LR, rm, rt), ctx);
857         emit(ARM_ADD_R(ARM_LR, ARM_IP, ARM_LR), ctx);
858
859         emit(ARM_UMULL(ARM_IP, rm, rd, rt), ctx);
860         emit(ARM_ADD_R(rm, ARM_LR, rm), ctx);
861         if (dstk) {
862                 emit(ARM_STR_I(ARM_IP, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
863                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
864         } else {
865                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_IP), ctx);
866         }
867 }
868
869 /* *(size *)(dst + off) = src */
870 static inline void emit_str_r(const u8 dst, const u8 src, bool dstk,
871                               const s32 off, struct jit_ctx *ctx, const u8 sz){
872         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
873         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst;
874
875         if (dstk)
876                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
877         if (off) {
878                 emit_a32_mov_i(tmp[0], off, false, ctx);
879                 emit(ARM_ADD_R(tmp[0], rd, tmp[0]), ctx);
880                 rd = tmp[0];
881         }
882         switch (sz) {
883         case BPF_W:
884                 /* Store a Word */
885                 emit(ARM_STR_I(src, rd, 0), ctx);
886                 break;
887         case BPF_H:
888                 /* Store a HalfWord */
889                 emit(ARM_STRH_I(src, rd, 0), ctx);
890                 break;
891         case BPF_B:
892                 /* Store a Byte */
893                 emit(ARM_STRB_I(src, rd, 0), ctx);
894                 break;
895         }
896 }
897
898 /* dst = *(size*)(src + off) */
899 static inline void emit_ldx_r(const u8 dst[], const u8 src, bool dstk,
900                               s32 off, struct jit_ctx *ctx, const u8 sz){
901         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
902         const u8 *rd = dstk ? tmp : dst;
903         u8 rm = src;
904         s32 off_max;
905
906         if (sz == BPF_H)
907                 off_max = 0xff;
908         else
909                 off_max = 0xfff;
910
911         if (off < 0 || off > off_max) {
912                 emit_a32_mov_i(tmp[0], off, false, ctx);
913                 emit(ARM_ADD_R(tmp[0], tmp[0], src), ctx);
914                 rm = tmp[0];
915                 off = 0;
916         } else if (rd[1] == rm) {
917                 emit(ARM_MOV_R(tmp[0], rm), ctx);
918                 rm = tmp[0];
919         }
920         switch (sz) {
921         case BPF_B:
922                 /* Load a Byte */
923                 emit(ARM_LDRB_I(rd[1], rm, off), ctx);
924                 emit_a32_mov_i(dst[0], 0, dstk, ctx);
925                 break;
926         case BPF_H:
927                 /* Load a HalfWord */
928                 emit(ARM_LDRH_I(rd[1], rm, off), ctx);
929                 emit_a32_mov_i(dst[0], 0, dstk, ctx);
930                 break;
931         case BPF_W:
932                 /* Load a Word */
933                 emit(ARM_LDR_I(rd[1], rm, off), ctx);
934                 emit_a32_mov_i(dst[0], 0, dstk, ctx);
935                 break;
936         case BPF_DW:
937                 /* Load a Double Word */
938                 emit(ARM_LDR_I(rd[1], rm, off), ctx);
939                 emit(ARM_LDR_I(rd[0], rm, off + 4), ctx);
940                 break;
941         }
942         if (dstk)
943                 emit(ARM_STR_I(rd[1], ARM_SP, STACK_VAR(dst[1])), ctx);
944         if (dstk && sz == BPF_DW)
945                 emit(ARM_STR_I(rd[0], ARM_SP, STACK_VAR(dst[0])), ctx);
946 }
947
948 /* Arithmatic Operation */
949 static inline void emit_ar_r(const u8 rd, const u8 rt, const u8 rm,
950                              const u8 rn, struct jit_ctx *ctx, u8 op) {
951         switch (op) {
952         case BPF_JSET:
953                 emit(ARM_AND_R(ARM_IP, rt, rn), ctx);
954                 emit(ARM_AND_R(ARM_LR, rd, rm), ctx);
955                 emit(ARM_ORRS_R(ARM_IP, ARM_LR, ARM_IP), ctx);
956                 break;
957         case BPF_JEQ:
958         case BPF_JNE:
959         case BPF_JGT:
960         case BPF_JGE:
961         case BPF_JLE:
962         case BPF_JLT:
963                 emit(ARM_CMP_R(rd, rm), ctx);
964                 _emit(ARM_COND_EQ, ARM_CMP_R(rt, rn), ctx);
965                 break;
966         case BPF_JSLE:
967         case BPF_JSGT:
968                 emit(ARM_CMP_R(rn, rt), ctx);
969                 emit(ARM_SBCS_R(ARM_IP, rm, rd), ctx);
970                 break;
971         case BPF_JSLT:
972         case BPF_JSGE:
973                 emit(ARM_CMP_R(rt, rn), ctx);
974                 emit(ARM_SBCS_R(ARM_IP, rd, rm), ctx);
975                 break;
976         }
977 }
978
979 static int out_offset = -1; /* initialized on the first pass of build_body() */
980 static int emit_bpf_tail_call(struct jit_ctx *ctx)
981 {
982
983         /* bpf_tail_call(void *prog_ctx, struct bpf_array *array, u64 index) */
984         const u8 *r2 = bpf2a32[BPF_REG_2];
985         const u8 *r3 = bpf2a32[BPF_REG_3];
986         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
987         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
988         const u8 *tcc = bpf2a32[TCALL_CNT];
989         const int idx0 = ctx->idx;
990 #define cur_offset (ctx->idx - idx0)
991 #define jmp_offset (out_offset - (cur_offset) - 2)
992         u32 off, lo, hi;
993
994         /* if (index >= array->map.max_entries)
995          *      goto out;
996          */
997         off = offsetof(struct bpf_array, map.max_entries);
998         /* array->map.max_entries */
999         emit_a32_mov_i(tmp[1], off, false, ctx);
1000         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(r2[1])), ctx);
1001         emit(ARM_LDR_R(tmp[1], tmp2[1], tmp[1]), ctx);
1002         /* index is 32-bit for arrays */
1003         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(r3[1])), ctx);
1004         /* index >= array->map.max_entries */
1005         emit(ARM_CMP_R(tmp2[1], tmp[1]), ctx);
1006         _emit(ARM_COND_CS, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1007
1008         /* if (tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT)
1009          *      goto out;
1010          * tail_call_cnt++;
1011          */
1012         lo = (u32)MAX_TAIL_CALL_CNT;
1013         hi = (u32)((u64)MAX_TAIL_CALL_CNT >> 32);
1014         emit(ARM_LDR_I(tmp[1], ARM_SP, STACK_VAR(tcc[1])), ctx);
1015         emit(ARM_LDR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(tcc[0])), ctx);
1016         emit(ARM_CMP_I(tmp[0], hi), ctx);
1017         _emit(ARM_COND_EQ, ARM_CMP_I(tmp[1], lo), ctx);
1018         _emit(ARM_COND_HI, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1019         emit(ARM_ADDS_I(tmp[1], tmp[1], 1), ctx);
1020         emit(ARM_ADC_I(tmp[0], tmp[0], 0), ctx);
1021         emit(ARM_STR_I(tmp[1], ARM_SP, STACK_VAR(tcc[1])), ctx);
1022         emit(ARM_STR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(tcc[0])), ctx);
1023
1024         /* prog = array->ptrs[index]
1025          * if (prog == NULL)
1026          *      goto out;
1027          */
1028         off = offsetof(struct bpf_array, ptrs);
1029         emit_a32_mov_i(tmp[1], off, false, ctx);
1030         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(r2[1])), ctx);
1031         emit(ARM_ADD_R(tmp[1], tmp2[1], tmp[1]), ctx);
1032         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(r3[1])), ctx);
1033         emit(ARM_MOV_SI(tmp[0], tmp2[1], SRTYPE_ASL, 2), ctx);
1034         emit(ARM_LDR_R(tmp[1], tmp[1], tmp[0]), ctx);
1035         emit(ARM_CMP_I(tmp[1], 0), ctx);
1036         _emit(ARM_COND_EQ, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1037
1038         /* goto *(prog->bpf_func + prologue_size); */
1039         off = offsetof(struct bpf_prog, bpf_func);
1040         emit_a32_mov_i(tmp2[1], off, false, ctx);
1041         emit(ARM_LDR_R(tmp[1], tmp[1], tmp2[1]), ctx);
1042         emit(ARM_ADD_I(tmp[1], tmp[1], ctx->prologue_bytes), ctx);
1043         emit_bx_r(tmp[1], ctx);
1044
1045         /* out: */
1046         if (out_offset == -1)
1047                 out_offset = cur_offset;
1048         if (cur_offset != out_offset) {
1049                 pr_err_once("tail_call out_offset = %d, expected %d!\n",
1050                             cur_offset, out_offset);
1051                 return -1;
1052         }
1053         return 0;
1054 #undef cur_offset
1055 #undef jmp_offset
1056 }
1057
1058 /* 0xabcd => 0xcdab */
1059 static inline void emit_rev16(const u8 rd, const u8 rn, struct jit_ctx *ctx)
1060 {
1061 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
1062         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
1063
1064         emit(ARM_AND_I(tmp2[1], rn, 0xff), ctx);
1065         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], rn, SRTYPE_LSR, 8), ctx);
1066         emit(ARM_AND_I(tmp2[0], tmp2[0], 0xff), ctx);
1067         emit(ARM_ORR_SI(rd, tmp2[0], tmp2[1], SRTYPE_LSL, 8), ctx);
1068 #else /* ARMv6+ */
1069         emit(ARM_REV16(rd, rn), ctx);
1070 #endif
1071 }
1072
1073 /* 0xabcdefgh => 0xghefcdab */
1074 static inline void emit_rev32(const u8 rd, const u8 rn, struct jit_ctx *ctx)
1075 {
1076 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
1077         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
1078
1079         emit(ARM_AND_I(tmp2[1], rn, 0xff), ctx);
1080         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], rn, SRTYPE_LSR, 24), ctx);
1081         emit(ARM_ORR_SI(ARM_IP, tmp2[0], tmp2[1], SRTYPE_LSL, 24), ctx);
1082
1083         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[1], rn, SRTYPE_LSR, 8), ctx);
1084         emit(ARM_AND_I(tmp2[1], tmp2[1], 0xff), ctx);
1085         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], rn, SRTYPE_LSR, 16), ctx);
1086         emit(ARM_AND_I(tmp2[0], tmp2[0], 0xff), ctx);
1087         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], tmp2[0], SRTYPE_LSL, 8), ctx);
1088         emit(ARM_ORR_SI(tmp2[0], tmp2[0], tmp2[1], SRTYPE_LSL, 16), ctx);
1089         emit(ARM_ORR_R(rd, ARM_IP, tmp2[0]), ctx);
1090
1091 #else /* ARMv6+ */
1092         emit(ARM_REV(rd, rn), ctx);
1093 #endif
1094 }
1095
1096 // push the scratch stack register on top of the stack
1097 static inline void emit_push_r64(const u8 src[], const u8 shift,
1098                 struct jit_ctx *ctx)
1099 {
1100         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
1101         u16 reg_set = 0;
1102
1103         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(src[1]+shift)), ctx);
1104         emit(ARM_LDR_I(tmp2[0], ARM_SP, STACK_VAR(src[0]+shift)), ctx);
1105
1106         reg_set = (1 << tmp2[1]) | (1 << tmp2[0]);
1107         emit(ARM_PUSH(reg_set), ctx);
1108 }
1109
1110 static void build_prologue(struct jit_ctx *ctx)
1111 {
1112         const u8 r0 = bpf2a32[BPF_REG_0][1];
1113         const u8 r2 = bpf2a32[BPF_REG_1][1];
1114         const u8 r3 = bpf2a32[BPF_REG_1][0];
1115         const u8 r4 = bpf2a32[BPF_REG_6][1];
1116         const u8 fplo = bpf2a32[BPF_REG_FP][1];
1117         const u8 fphi = bpf2a32[BPF_REG_FP][0];
1118         const u8 *tcc = bpf2a32[TCALL_CNT];
1119
1120         /* Save callee saved registers. */
1121 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
1122         u16 reg_set = CALLEE_PUSH_MASK | 1 << ARM_IP | 1 << ARM_PC;
1123         emit(ARM_MOV_R(ARM_IP, ARM_SP), ctx);
1124         emit(ARM_PUSH(reg_set), ctx);
1125         emit(ARM_SUB_I(ARM_FP, ARM_IP, 4), ctx);
1126 #else
1127         emit(ARM_PUSH(CALLEE_PUSH_MASK), ctx);
1128         emit(ARM_MOV_R(ARM_FP, ARM_SP), ctx);
1129 #endif
1130         /* Save frame pointer for later */
1131         emit(ARM_SUB_I(ARM_IP, ARM_SP, SCRATCH_SIZE), ctx);
1132
1133         ctx->stack_size = imm8m(STACK_SIZE);
1134
1135         /* Set up function call stack */
1136         emit(ARM_SUB_I(ARM_SP, ARM_SP, ctx->stack_size), ctx);
1137
1138         /* Set up BPF prog stack base register */
1139         emit_a32_mov_r(fplo, ARM_IP, true, false, ctx);
1140         emit_a32_mov_i(fphi, 0, true, ctx);
1141
1142         /* mov r4, 0 */
1143         emit(ARM_MOV_I(r4, 0), ctx);
1144
1145         /* Move BPF_CTX to BPF_R1 */
1146         emit(ARM_MOV_R(r3, r4), ctx);
1147         emit(ARM_MOV_R(r2, r0), ctx);
1148         /* Initialize Tail Count */
1149         emit(ARM_STR_I(r4, ARM_SP, STACK_VAR(tcc[0])), ctx);
1150         emit(ARM_STR_I(r4, ARM_SP, STACK_VAR(tcc[1])), ctx);
1151         /* end of prologue */
1152 }
1153
1154 /* restore callee saved registers. */
1155 static void build_epilogue(struct jit_ctx *ctx)
1156 {
1157 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
1158         /* When using frame pointers, some additional registers need to
1159          * be loaded. */
1160         u16 reg_set = CALLEE_POP_MASK | 1 << ARM_SP;
1161         emit(ARM_SUB_I(ARM_SP, ARM_FP, hweight16(reg_set) * 4), ctx);
1162         emit(ARM_LDM(ARM_SP, reg_set), ctx);
1163 #else
1164         /* Restore callee saved registers. */
1165         emit(ARM_MOV_R(ARM_SP, ARM_FP), ctx);
1166         emit(ARM_POP(CALLEE_POP_MASK), ctx);
1167 #endif
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Convert an eBPF instruction to native instruction, i.e
1172  * JITs an eBPF instruction.
1173  * Returns :
1174  *      0  - Successfully JITed an 8-byte eBPF instruction
1175  *      >0 - Successfully JITed a 16-byte eBPF instruction
1176  *      <0 - Failed to JIT.
1177  */
1178 static int build_insn(const struct bpf_insn *insn, struct jit_ctx *ctx)
1179 {
1180         const u8 code = insn->code;
1181         const u8 *dst = bpf2a32[insn->dst_reg];
1182         const u8 *src = bpf2a32[insn->src_reg];
1183         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
1184         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
1185         const s16 off = insn->off;
1186         const s32 imm = insn->imm;
1187         const int i = insn - ctx->prog->insnsi;
1188         const bool is64 = BPF_CLASS(code) == BPF_ALU64;
1189         const bool dstk = is_on_stack(insn->dst_reg);
1190         const bool sstk = is_on_stack(insn->src_reg);
1191         u8 rd, rt, rm, rn;
1192         s32 jmp_offset;
1193
1194 #define check_imm(bits, imm) do {                               \
1195         if ((imm) >= (1 << ((bits) - 1)) ||                     \
1196             (imm) < -(1 << ((bits) - 1))) {                     \
1197                 pr_info("[%2d] imm=%d(0x%x) out of range\n",    \
1198                         i, imm, imm);                           \
1199                 return -EINVAL;                                 \
1200         }                                                       \
1201 } while (0)
1202 #define check_imm24(imm) check_imm(24, imm)
1203
1204         switch (code) {
1205         /* ALU operations */
1206
1207         /* dst = src */
1208         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1209         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X:
1210         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1211         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X:
1212                 switch (BPF_SRC(code)) {
1213                 case BPF_X:
1214                         emit_a32_mov_r64(is64, dst, src, dstk, sstk, ctx);
1215                         break;
1216                 case BPF_K:
1217                         /* Sign-extend immediate value to destination reg */
1218                         emit_a32_mov_i64(is64, dst, imm, dstk, ctx);
1219                         break;
1220                 }
1221                 break;
1222         /* dst = dst + src/imm */
1223         /* dst = dst - src/imm */
1224         /* dst = dst | src/imm */
1225         /* dst = dst & src/imm */
1226         /* dst = dst ^ src/imm */
1227         /* dst = dst * src/imm */
1228         /* dst = dst << src */
1229         /* dst = dst >> src */
1230         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
1231         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
1232         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
1233         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
1234         case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
1235         case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
1236         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1237         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
1238         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1239         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
1240         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1241         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
1242         case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
1243         case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
1244         case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K:
1245         case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X:
1246         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1247         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X:
1248         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1249         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X:
1250         case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:
1251         case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X:
1252         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1253         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X:
1254         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1255         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X:
1256                 switch (BPF_SRC(code)) {
1257                 case BPF_X:
1258                         emit_a32_alu_r64(is64, dst, src, dstk, sstk,
1259                                          ctx, BPF_OP(code));
1260                         break;
1261                 case BPF_K:
1262                         /* Move immediate value to the temporary register
1263                          * and then do the ALU operation on the temporary
1264                          * register as this will sign-extend the immediate
1265                          * value into temporary reg and then it would be
1266                          * safe to do the operation on it.
1267                          */
1268                         emit_a32_mov_i64(is64, tmp2, imm, false, ctx);
1269                         emit_a32_alu_r64(is64, dst, tmp2, dstk, false,
1270                                          ctx, BPF_OP(code));
1271                         break;
1272                 }
1273                 break;
1274         /* dst = dst / src(imm) */
1275         /* dst = dst % src(imm) */
1276         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1277         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
1278         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1279         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
1280                 rt = src_lo;
1281                 rd = dstk ? tmp2[1] : dst_lo;
1282                 if (dstk)
1283                         emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1284                 switch (BPF_SRC(code)) {
1285                 case BPF_X:
1286                         rt = sstk ? tmp2[0] : rt;
1287                         if (sstk)
1288                                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)),
1289                                      ctx);
1290                         break;
1291                 case BPF_K:
1292                         rt = tmp2[0];
1293                         emit_a32_mov_i(rt, imm, false, ctx);
1294                         break;
1295                 }
1296                 emit_udivmod(rd, rd, rt, ctx, BPF_OP(code));
1297                 if (dstk)
1298                         emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1299                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
1300                 break;
1301         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1302         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X:
1303         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1304         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X:
1305                 goto notyet;
1306         /* dst = dst >> imm */
1307         /* dst = dst << imm */
1308         case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
1309         case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
1310                 if (unlikely(imm > 31))
1311                         return -EINVAL;
1312                 if (imm)
1313                         emit_a32_alu_i(dst_lo, imm, dstk, ctx, BPF_OP(code));
1314                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
1315                 break;
1316         /* dst = dst << imm */
1317         case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K:
1318                 if (unlikely(imm > 63))
1319                         return -EINVAL;
1320                 emit_a32_lsh_i64(dst, dstk, imm, ctx);
1321                 break;
1322         /* dst = dst >> imm */
1323         case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K:
1324                 if (unlikely(imm > 63))
1325                         return -EINVAL;
1326                 emit_a32_rsh_i64(dst, dstk, imm, ctx);
1327                 break;
1328         /* dst = dst << src */
1329         case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X:
1330                 emit_a32_lsh_r64(dst, src, dstk, sstk, ctx);
1331                 break;
1332         /* dst = dst >> src */
1333         case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X:
1334                 emit_a32_rsh_r64(dst, src, dstk, sstk, ctx);
1335                 break;
1336         /* dst = dst >> src (signed) */
1337         case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X:
1338                 emit_a32_arsh_r64(dst, src, dstk, sstk, ctx);
1339                 break;
1340         /* dst = dst >> imm (signed) */
1341         case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K:
1342                 if (unlikely(imm > 63))
1343                         return -EINVAL;
1344                 emit_a32_arsh_i64(dst, dstk, imm, ctx);
1345                 break;
1346         /* dst = ~dst */
1347         case BPF_ALU | BPF_NEG:
1348                 emit_a32_alu_i(dst_lo, 0, dstk, ctx, BPF_OP(code));
1349                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
1350                 break;
1351         /* dst = ~dst (64 bit) */
1352         case BPF_ALU64 | BPF_NEG:
1353                 emit_a32_neg64(dst, dstk, ctx);
1354                 break;
1355         /* dst = dst * src/imm */
1356         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X:
1357         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1358                 switch (BPF_SRC(code)) {
1359                 case BPF_X:
1360                         emit_a32_mul_r64(dst, src, dstk, sstk, ctx);
1361                         break;
1362                 case BPF_K:
1363                         /* Move immediate value to the temporary register
1364                          * and then do the multiplication on it as this
1365                          * will sign-extend the immediate value into temp
1366                          * reg then it would be safe to do the operation
1367                          * on it.
1368                          */
1369                         emit_a32_mov_i64(is64, tmp2, imm, false, ctx);
1370                         emit_a32_mul_r64(dst, tmp2, dstk, false, ctx);
1371                         break;
1372                 }
1373                 break;
1374         /* dst = htole(dst) */
1375         /* dst = htobe(dst) */
1376         case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
1377         case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
1378                 rd = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
1379                 rt = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
1380                 if (dstk) {
1381                         emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1382                         emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
1383                 }
1384                 if (BPF_SRC(code) == BPF_FROM_LE)
1385                         goto emit_bswap_uxt;
1386                 switch (imm) {
1387                 case 16:
1388                         emit_rev16(rt, rt, ctx);
1389                         goto emit_bswap_uxt;
1390                 case 32:
1391                         emit_rev32(rt, rt, ctx);
1392                         goto emit_bswap_uxt;
1393                 case 64:
1394                         emit_rev32(ARM_LR, rt, ctx);
1395                         emit_rev32(rt, rd, ctx);
1396                         emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_LR), ctx);
1397                         break;
1398                 }
1399                 goto exit;
1400 emit_bswap_uxt:
1401                 switch (imm) {
1402                 case 16:
1403                         /* zero-extend 16 bits into 64 bits */
1404 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
1405                         emit_a32_mov_i(tmp2[1], 0xffff, false, ctx);
1406                         emit(ARM_AND_R(rt, rt, tmp2[1]), ctx);
1407 #else /* ARMv6+ */
1408                         emit(ARM_UXTH(rt, rt), ctx);
1409 #endif
1410                         emit(ARM_EOR_R(rd, rd, rd), ctx);
1411                         break;
1412                 case 32:
1413                         /* zero-extend 32 bits into 64 bits */
1414                         emit(ARM_EOR_R(rd, rd, rd), ctx);
1415                         break;
1416                 case 64:
1417                         /* nop */
1418                         break;
1419                 }
1420 exit:
1421                 if (dstk) {
1422                         emit(ARM_STR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1423                         emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
1424                 }
1425                 break;
1426         /* dst = imm64 */
1427         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1428         {
1429                 const struct bpf_insn insn1 = insn[1];
1430                 u32 hi, lo = imm;
1431
1432                 hi = insn1.imm;
1433                 emit_a32_mov_i(dst_lo, lo, dstk, ctx);
1434                 emit_a32_mov_i(dst_hi, hi, dstk, ctx);
1435
1436                 return 1;
1437         }
1438         /* LDX: dst = *(size *)(src + off) */
1439         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W:
1440         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H:
1441         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B:
1442         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW:
1443                 rn = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
1444                 if (sstk)
1445                         emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
1446                 emit_ldx_r(dst, rn, dstk, off, ctx, BPF_SIZE(code));
1447                 break;
1448         /* ST: *(size *)(dst + off) = imm */
1449         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1450         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1451         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1452         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1453                 switch (BPF_SIZE(code)) {
1454                 case BPF_DW:
1455                         /* Sign-extend immediate value into temp reg */
1456                         emit_a32_mov_i64(true, tmp2, imm, false, ctx);
1457                         emit_str_r(dst_lo, tmp2[1], dstk, off, ctx, BPF_W);
1458                         emit_str_r(dst_lo, tmp2[0], dstk, off+4, ctx, BPF_W);
1459                         break;
1460                 case BPF_W:
1461                 case BPF_H:
1462                 case BPF_B:
1463                         emit_a32_mov_i(tmp2[1], imm, false, ctx);
1464                         emit_str_r(dst_lo, tmp2[1], dstk, off, ctx,
1465                                    BPF_SIZE(code));
1466                         break;
1467                 }
1468                 break;
1469         /* STX XADD: lock *(u32 *)(dst + off) += src */
1470         case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W:
1471         /* STX XADD: lock *(u64 *)(dst + off) += src */
1472         case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW:
1473                 goto notyet;
1474         /* STX: *(size *)(dst + off) = src */
1475         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W:
1476         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H:
1477         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B:
1478         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW:
1479         {
1480                 u8 sz = BPF_SIZE(code);
1481
1482                 rn = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
1483                 rm = sstk ? tmp2[0] : src_hi;
1484                 if (sstk) {
1485                         emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
1486                         emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(src_hi)), ctx);
1487                 }
1488
1489                 /* Store the value */
1490                 if (BPF_SIZE(code) == BPF_DW) {
1491                         emit_str_r(dst_lo, rn, dstk, off, ctx, BPF_W);
1492                         emit_str_r(dst_lo, rm, dstk, off+4, ctx, BPF_W);
1493                 } else {
1494                         emit_str_r(dst_lo, rn, dstk, off, ctx, sz);
1495                 }
1496                 break;
1497         }
1498         /* PC += off if dst == src */
1499         /* PC += off if dst > src */
1500         /* PC += off if dst >= src */
1501         /* PC += off if dst < src */
1502         /* PC += off if dst <= src */
1503         /* PC += off if dst != src */
1504         /* PC += off if dst > src (signed) */
1505         /* PC += off if dst >= src (signed) */
1506         /* PC += off if dst < src (signed) */
1507         /* PC += off if dst <= src (signed) */
1508         /* PC += off if dst & src */
1509         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
1510         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
1511         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
1512         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
1513         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
1514         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
1515         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
1516         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
1517         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
1518         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
1519         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
1520                 /* Setup source registers */
1521                 rm = sstk ? tmp2[0] : src_hi;
1522                 rn = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
1523                 if (sstk) {
1524                         emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
1525                         emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(src_hi)), ctx);
1526                 }
1527                 goto go_jmp;
1528         /* PC += off if dst == imm */
1529         /* PC += off if dst > imm */
1530         /* PC += off if dst >= imm */
1531         /* PC += off if dst < imm */
1532         /* PC += off if dst <= imm */
1533         /* PC += off if dst != imm */
1534         /* PC += off if dst > imm (signed) */
1535         /* PC += off if dst >= imm (signed) */
1536         /* PC += off if dst < imm (signed) */
1537         /* PC += off if dst <= imm (signed) */
1538         /* PC += off if dst & imm */
1539         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
1540         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
1541         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
1542         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
1543         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1544         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1545         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1546         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
1547         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
1548         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1549         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1550                 if (off == 0)
1551                         break;
1552                 rm = tmp2[0];
1553                 rn = tmp2[1];
1554                 /* Sign-extend immediate value */
1555                 emit_a32_mov_i64(true, tmp2, imm, false, ctx);
1556 go_jmp:
1557                 /* Setup destination register */
1558                 rd = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
1559                 rt = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
1560                 if (dstk) {
1561                         emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1562                         emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
1563                 }
1564
1565                 /* Check for the condition */
1566                 emit_ar_r(rd, rt, rm, rn, ctx, BPF_OP(code));
1567
1568                 /* Setup JUMP instruction */
1569                 jmp_offset = bpf2a32_offset(i+off, i, ctx);
1570                 switch (BPF_OP(code)) {
1571                 case BPF_JNE:
1572                 case BPF_JSET:
1573                         _emit(ARM_COND_NE, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1574                         break;
1575                 case BPF_JEQ:
1576                         _emit(ARM_COND_EQ, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1577                         break;
1578                 case BPF_JGT:
1579                         _emit(ARM_COND_HI, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1580                         break;
1581                 case BPF_JGE:
1582                         _emit(ARM_COND_CS, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1583                         break;
1584                 case BPF_JSGT:
1585                         _emit(ARM_COND_LT, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1586                         break;
1587                 case BPF_JSGE:
1588                         _emit(ARM_COND_GE, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1589                         break;
1590                 case BPF_JLE:
1591                         _emit(ARM_COND_LS, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1592                         break;
1593                 case BPF_JLT:
1594                         _emit(ARM_COND_CC, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1595                         break;
1596                 case BPF_JSLT:
1597                         _emit(ARM_COND_LT, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1598                         break;
1599                 case BPF_JSLE:
1600                         _emit(ARM_COND_GE, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1601                         break;
1602                 }
1603                 break;
1604         /* JMP OFF */
1605         case BPF_JMP | BPF_JA:
1606         {
1607                 if (off == 0)
1608                         break;
1609                 jmp_offset = bpf2a32_offset(i+off, i, ctx);
1610                 check_imm24(jmp_offset);
1611                 emit(ARM_B(jmp_offset), ctx);
1612                 break;
1613         }
1614         /* tail call */
1615         case BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL:
1616                 if (emit_bpf_tail_call(ctx))
1617                         return -EFAULT;
1618                 break;
1619         /* function call */
1620         case BPF_JMP | BPF_CALL:
1621         {
1622                 const u8 *r0 = bpf2a32[BPF_REG_0];
1623                 const u8 *r1 = bpf2a32[BPF_REG_1];
1624                 const u8 *r2 = bpf2a32[BPF_REG_2];
1625                 const u8 *r3 = bpf2a32[BPF_REG_3];
1626                 const u8 *r4 = bpf2a32[BPF_REG_4];
1627                 const u8 *r5 = bpf2a32[BPF_REG_5];
1628                 const u32 func = (u32)__bpf_call_base + (u32)imm;
1629
1630                 emit_a32_mov_r64(true, r0, r1, false, false, ctx);
1631                 emit_a32_mov_r64(true, r1, r2, false, true, ctx);
1632                 emit_push_r64(r5, 0, ctx);
1633                 emit_push_r64(r4, 8, ctx);
1634                 emit_push_r64(r3, 16, ctx);
1635
1636                 emit_a32_mov_i(tmp[1], func, false, ctx);
1637                 emit_blx_r(tmp[1], ctx);
1638
1639                 emit(ARM_ADD_I(ARM_SP, ARM_SP, imm8m(24)), ctx); // callee clean
1640                 break;
1641         }
1642         /* function return */
1643         case BPF_JMP | BPF_EXIT:
1644                 /* Optimization: when last instruction is EXIT
1645                  * simply fallthrough to epilogue.
1646                  */
1647                 if (i == ctx->prog->len - 1)
1648                         break;
1649                 jmp_offset = epilogue_offset(ctx);
1650                 check_imm24(jmp_offset);
1651                 emit(ARM_B(jmp_offset), ctx);
1652                 break;
1653 notyet:
1654                 pr_info_once("*** NOT YET: opcode %02x ***\n", code);
1655                 return -EFAULT;
1656         default:
1657                 pr_err_once("unknown opcode %02x\n", code);
1658                 return -EINVAL;
1659         }
1660
1661         if (ctx->flags & FLAG_IMM_OVERFLOW)
1662                 /*
1663                  * this instruction generated an overflow when
1664                  * trying to access the literal pool, so
1665                  * delegate this filter to the kernel interpreter.
1666                  */
1667                 return -1;
1668         return 0;
1669 }
1670
1671 static int build_body(struct jit_ctx *ctx)
1672 {
1673         const struct bpf_prog *prog = ctx->prog;
1674         unsigned int i;
1675
1676         for (i = 0; i < prog->len; i++) {
1677                 const struct bpf_insn *insn = &(prog->insnsi[i]);
1678                 int ret;
1679
1680                 ret = build_insn(insn, ctx);
1681
1682                 /* It's used with loading the 64 bit immediate value. */
1683                 if (ret > 0) {
1684                         i++;
1685                         if (ctx->target == NULL)
1686                                 ctx->offsets[i] = ctx->idx;
1687                         continue;
1688                 }
1689
1690                 if (ctx->target == NULL)
1691                         ctx->offsets[i] = ctx->idx;
1692
1693                 /* If unsuccesfull, return with error code */
1694                 if (ret)
1695                         return ret;
1696         }
1697         return 0;
1698 }
1699
1700 static int validate_code(struct jit_ctx *ctx)
1701 {
1702         int i;
1703
1704         for (i = 0; i < ctx->idx; i++) {
1705                 if (ctx->target[i] == __opcode_to_mem_arm(ARM_INST_UDF))
1706                         return -1;
1707         }
1708
1709         return 0;
1710 }
1711
1712 void bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1713 {
1714         /* Nothing to do here. We support Internal BPF. */
1715 }
1716
1717 struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1718 {
1719         struct bpf_prog *tmp, *orig_prog = prog;
1720         struct bpf_binary_header *header;
1721         bool tmp_blinded = false;
1722         struct jit_ctx ctx;
1723         unsigned int tmp_idx;
1724         unsigned int image_size;
1725         u8 *image_ptr;
1726
1727         /* If BPF JIT was not enabled then we must fall back to
1728          * the interpreter.
1729          */
1730         if (!prog->jit_requested)
1731                 return orig_prog;
1732
1733         /* If constant blinding was enabled and we failed during blinding
1734          * then we must fall back to the interpreter. Otherwise, we save
1735          * the new JITed code.
1736          */
1737         tmp = bpf_jit_blind_constants(prog);
1738
1739         if (IS_ERR(tmp))
1740                 return orig_prog;
1741         if (tmp != prog) {
1742                 tmp_blinded = true;
1743                 prog = tmp;
1744         }
1745
1746         memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
1747         ctx.prog = prog;
1748
1749         /* Not able to allocate memory for offsets[] , then
1750          * we must fall back to the interpreter
1751          */
1752         ctx.offsets = kcalloc(prog->len, sizeof(int), GFP_KERNEL);
1753         if (ctx.offsets == NULL) {
1754                 prog = orig_prog;
1755                 goto out;
1756         }
1757
1758         /* 1) fake pass to find in the length of the JITed code,
1759          * to compute ctx->offsets and other context variables
1760          * needed to compute final JITed code.
1761          * Also, calculate random starting pointer/start of JITed code
1762          * which is prefixed by random number of fault instructions.
1763          *
1764          * If the first pass fails then there is no chance of it
1765          * being successful in the second pass, so just fall back
1766          * to the interpreter.
1767          */
1768         if (build_body(&ctx)) {
1769                 prog = orig_prog;
1770                 goto out_off;
1771         }
1772
1773         tmp_idx = ctx.idx;
1774         build_prologue(&ctx);
1775         ctx.prologue_bytes = (ctx.idx - tmp_idx) * 4;
1776
1777         ctx.epilogue_offset = ctx.idx;
1778
1779 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 7
1780         tmp_idx = ctx.idx;
1781         build_epilogue(&ctx);
1782         ctx.epilogue_bytes = (ctx.idx - tmp_idx) * 4;
1783
1784         ctx.idx += ctx.imm_count;
1785         if (ctx.imm_count) {
1786                 ctx.imms = kcalloc(ctx.imm_count, sizeof(u32), GFP_KERNEL);
1787                 if (ctx.imms == NULL) {
1788                         prog = orig_prog;
1789                         goto out_off;
1790                 }
1791         }
1792 #else
1793         /* there's nothing about the epilogue on ARMv7 */
1794         build_epilogue(&ctx);
1795 #endif
1796         /* Now we can get the actual image size of the JITed arm code.
1797          * Currently, we are not considering the THUMB-2 instructions
1798          * for jit, although it can decrease the size of the image.
1799          *
1800          * As each arm instruction is of length 32bit, we are translating
1801          * number of JITed intructions into the size required to store these
1802          * JITed code.
1803          */
1804         image_size = sizeof(u32) * ctx.idx;
1805
1806         /* Now we know the size of the structure to make */
1807         header = bpf_jit_binary_alloc(image_size, &image_ptr,
1808                                       sizeof(u32), jit_fill_hole);
1809         /* Not able to allocate memory for the structure then
1810          * we must fall back to the interpretation
1811          */
1812         if (header == NULL) {
1813                 prog = orig_prog;
1814                 goto out_imms;
1815         }
1816
1817         /* 2.) Actual pass to generate final JIT code */
1818         ctx.target = (u32 *) image_ptr;
1819         ctx.idx = 0;
1820
1821         build_prologue(&ctx);
1822
1823         /* If building the body of the JITed code fails somehow,
1824          * we fall back to the interpretation.
1825          */
1826         if (build_body(&ctx) < 0) {
1827                 image_ptr = NULL;
1828                 bpf_jit_binary_free(header);
1829                 prog = orig_prog;
1830                 goto out_imms;
1831         }
1832         build_epilogue(&ctx);
1833
1834         /* 3.) Extra pass to validate JITed Code */
1835         if (validate_code(&ctx)) {
1836                 image_ptr = NULL;
1837                 bpf_jit_binary_free(header);
1838                 prog = orig_prog;
1839                 goto out_imms;
1840         }
1841         flush_icache_range((u32)header, (u32)(ctx.target + ctx.idx));
1842
1843         if (bpf_jit_enable > 1)
1844                 /* there are 2 passes here */
1845                 bpf_jit_dump(prog->len, image_size, 2, ctx.target);
1846
1847         bpf_jit_binary_lock_ro(header);
1848         prog->bpf_func = (void *)ctx.target;
1849         prog->jited = 1;
1850         prog->jited_len = image_size;
1851
1852 out_imms:
1853 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 7
1854         if (ctx.imm_count)
1855                 kfree(ctx.imms);
1856 #endif
1857 out_off:
1858         kfree(ctx.offsets);
1859 out:
1860         if (tmp_blinded)
1861                 bpf_jit_prog_release_other(prog, prog == orig_prog ?
1862                                            tmp : orig_prog);
1863         return prog;
1864 }
1865