arch/powerpc/net/bpf_jit_comp64.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * bpf_jit_comp64.c: eBPF JIT compiler
   4  *
   5  * Copyright 2016 Naveen N. Rao <naveen.n.rao@linux.vnet.ibm.com>
   6  *                IBM Corporation
   7  *
   8  * Based on the powerpc classic BPF JIT compiler by Matt Evans
   9  */
  10 #include <linux/moduleloader.h>
  11 #include <asm/cacheflush.h>
  12 #include <asm/asm-compat.h>
  13 #include <linux/netdevice.h>
  14 #include <linux/filter.h>
  15 #include <linux/if_vlan.h>
  16 #include <asm/kprobes.h>
  17 #include <linux/bpf.h>
  18
  19 #include "bpf_jit64.h"
  20
  21 static void bpf_jit_fill_ill_insns(void *area, unsigned int size)
  22 {
  23         memset32(area, BREAKPOINT_INSTRUCTION, size/4);
  24 }
  25
  26 static inline void bpf_flush_icache(void *start, void *end)
  27 {
  28         smp_wmb();
  29         flush_icache_range((unsigned long)start, (unsigned long)end);
  30 }
  31
  32 static inline bool bpf_is_seen_register(struct codegen_context *ctx, int i)
  33 {
  34         return (ctx->seen & (1 << (31 - b2p[i])));
  35 }
  36
  37 static inline void bpf_set_seen_register(struct codegen_context *ctx, int i)
  38 {
  39         ctx->seen |= (1 << (31 - b2p[i]));
  40 }
  41
  42 static inline bool bpf_has_stack_frame(struct codegen_context *ctx)
  43 {
  44         /*
  45          * We only need a stack frame if:
  46          * - we call other functions (kernel helpers), or
  47          * - the bpf program uses its stack area
  48          * The latter condition is deduced from the usage of BPF_REG_FP
  49          */
  50         return ctx->seen & SEEN_FUNC || bpf_is_seen_register(ctx, BPF_REG_FP);
  51 }
  52
  53 /*
  54  * When not setting up our own stackframe, the redzone usage is:
  55  *
  56  *              [       prev sp         ] <-------------
  57  *              [         ...           ]               |
  58  * sp (r1) ---> [    stack pointer      ] --------------
  59  *              [   nv gpr save area    ] 6*8
  60  *              [    tail_call_cnt      ] 8
  61  *              [    local_tmp_var      ] 8
  62  *              [   unused red zone     ] 208 bytes protected
  63  */
  64 static int bpf_jit_stack_local(struct codegen_context *ctx)
  65 {
  66         if (bpf_has_stack_frame(ctx))
  67                 return STACK_FRAME_MIN_SIZE + ctx->stack_size;
  68         else
  69                 return -(BPF_PPC_STACK_SAVE + 16);
  70 }
  71
  72 static int bpf_jit_stack_tailcallcnt(struct codegen_context *ctx)
  73 {
  74         return bpf_jit_stack_local(ctx) + 8;
  75 }
  76
  77 static int bpf_jit_stack_offsetof(struct codegen_context *ctx, int reg)
  78 {
  79         if (reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && reg < 32)
  80                 return (bpf_has_stack_frame(ctx) ?
  81                         (BPF_PPC_STACKFRAME + ctx->stack_size) : 0)
  82                                 - (8 * (32 - reg));
  83
  84         pr_err("BPF JIT is asking about unknown registers");
  85         BUG();
  86 }
  87
  88 static void bpf_jit_build_prologue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
  89 {
  90         int i;
  91
  92         /*
  93          * Initialize tail_call_cnt if we do tail calls.
  94          * Otherwise, put in NOPs so that it can be skipped when we are
  95          * invoked through a tail call.
  96          */
  97         if (ctx->seen & SEEN_TAILCALL) {
  98                 PPC_LI(b2p[TMP_REG_1], 0);
  99                 /* this goes in the redzone */
 100                 PPC_BPF_STL(b2p[TMP_REG_1], 1, -(BPF_PPC_STACK_SAVE + 8));
 101         } else {
 102                 PPC_NOP();
 103                 PPC_NOP();
 104         }
 105
 106 #define BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE      8
 107
 108         if (bpf_has_stack_frame(ctx)) {
 109                 /*
 110                  * We need a stack frame, but we don't necessarily need to
 111                  * save/restore LR unless we call other functions
 112                  */
 113                 if (ctx->seen & SEEN_FUNC) {
 114                         EMIT(PPC_INST_MFLR | __PPC_RT(R0));
 115                         PPC_BPF_STL(0, 1, PPC_LR_STKOFF);
 116                 }
 117
 118                 PPC_BPF_STLU(1, 1, -(BPF_PPC_STACKFRAME + ctx->stack_size));
 119         }
 120
 121         /*
 122          * Back up non-volatile regs -- BPF registers 6-10
 123          * If we haven't created our own stack frame, we save these
 124          * in the protected zone below the previous stack frame
 125          */
 126         for (i = BPF_REG_6; i <= BPF_REG_10; i++)
 127                 if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
 128                         PPC_BPF_STL(b2p[i], 1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[i]));
 129
 130         /* Setup frame pointer to point to the bpf stack area */
 131         if (bpf_is_seen_register(ctx, BPF_REG_FP))
 132                 PPC_ADDI(b2p[BPF_REG_FP], 1,
 133                                 STACK_FRAME_MIN_SIZE + ctx->stack_size);
 134 }
 135
 136 static void bpf_jit_emit_common_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 137 {
 138         int i;
 139
 140         /* Restore NVRs */
 141         for (i = BPF_REG_6; i <= BPF_REG_10; i++)
 142                 if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
 143                         PPC_BPF_LL(b2p[i], 1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[i]));
 144
 145         /* Tear down our stack frame */
 146         if (bpf_has_stack_frame(ctx)) {
 147                 PPC_ADDI(1, 1, BPF_PPC_STACKFRAME + ctx->stack_size);
 148                 if (ctx->seen & SEEN_FUNC) {
 149                         PPC_BPF_LL(0, 1, PPC_LR_STKOFF);
 150                         PPC_MTLR(0);
 151                 }
 152         }
 153 }
 154
 155 static void bpf_jit_build_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 156 {
 157         bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
 158
 159         /* Move result to r3 */
 160         PPC_MR(3, b2p[BPF_REG_0]);
 161
 162         PPC_BLR();
 163 }
 164
 165 static void bpf_jit_emit_func_call_hlp(u32 *image, struct codegen_context *ctx,
 166                                        u64 func)
 167 {
 168 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
 169         /* func points to the function descriptor */
 170         PPC_LI64(b2p[TMP_REG_2], func);
 171         /* Load actual entry point from function descriptor */
 172         PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_2], 0);
 173         /* ... and move it to LR */
 174         PPC_MTLR(b2p[TMP_REG_1]);
 175         /*
 176          * Load TOC from function descriptor at offset 8.
 177          * We can clobber r2 since we get called through a
 178          * function pointer (so caller will save/restore r2)
 179          * and since we don't use a TOC ourself.
 180          */
 181         PPC_BPF_LL(2, b2p[TMP_REG_2], 8);
 182 #else
 183         /* We can clobber r12 */
 184         PPC_FUNC_ADDR(12, func);
 185         PPC_MTLR(12);
 186 #endif
 187         PPC_BLRL();
 188 }
 189
 190 static void bpf_jit_emit_func_call_rel(u32 *image, struct codegen_context *ctx,
 191                                        u64 func)
 192 {
 193         unsigned int i, ctx_idx = ctx->idx;
 194
 195         /* Load function address into r12 */
 196         PPC_LI64(12, func);
 197
 198         /* For bpf-to-bpf function calls, the callee's address is unknown
 199          * until the last extra pass. As seen above, we use PPC_LI64() to
 200          * load the callee's address, but this may optimize the number of
 201          * instructions required based on the nature of the address.
 202          *
 203          * Since we don't want the number of instructions emitted to change,
 204          * we pad the optimized PPC_LI64() call with NOPs to guarantee that
 205          * we always have a five-instruction sequence, which is the maximum
 206          * that PPC_LI64() can emit.
 207          */
 208         for (i = ctx->idx - ctx_idx; i < 5; i++)
 209                 PPC_NOP();
 210
 211 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
 212         /*
 213          * Load TOC from function descriptor at offset 8.
 214          * We can clobber r2 since we get called through a
 215          * function pointer (so caller will save/restore r2)
 216          * and since we don't use a TOC ourself.
 217          */
 218         PPC_BPF_LL(2, 12, 8);
 219         /* Load actual entry point from function descriptor */
 220         PPC_BPF_LL(12, 12, 0);
 221 #endif
 222
 223         PPC_MTLR(12);
 224         PPC_BLRL();
 225 }
 226
 227 static void bpf_jit_emit_tail_call(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u32 out)
 228 {
 229         /*
 230          * By now, the eBPF program has already setup parameters in r3, r4 and r5
 231          * r3/BPF_REG_1 - pointer to ctx -- passed as is to the next bpf program
 232          * r4/BPF_REG_2 - pointer to bpf_array
 233          * r5/BPF_REG_3 - index in bpf_array
 234          */
 235         int b2p_bpf_array = b2p[BPF_REG_2];
 236         int b2p_index = b2p[BPF_REG_3];
 237
 238         /*
 239          * if (index >= array->map.max_entries)
 240          *   goto out;
 241          */
 242         PPC_LWZ(b2p[TMP_REG_1], b2p_bpf_array, offsetof(struct bpf_array, map.max_entries));
 243         PPC_RLWINM(b2p_index, b2p_index, 0, 0, 31);
 244         PPC_CMPLW(b2p_index, b2p[TMP_REG_1]);
 245         PPC_BCC(COND_GE, out);
 246
 247         /*
 248          * if (tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT)
 249          *   goto out;
 250          */
 251         PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], 1, bpf_jit_stack_tailcallcnt(ctx));
 252         PPC_CMPLWI(b2p[TMP_REG_1], MAX_TAIL_CALL_CNT);
 253         PPC_BCC(COND_GT, out);
 254
 255         /*
 256          * tail_call_cnt++;
 257          */
 258         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], 1);
 259         PPC_BPF_STL(b2p[TMP_REG_1], 1, bpf_jit_stack_tailcallcnt(ctx));
 260
 261         /* prog = array->ptrs[index]; */
 262         PPC_MULI(b2p[TMP_REG_1], b2p_index, 8);
 263         PPC_ADD(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], b2p_bpf_array);
 264         PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], offsetof(struct bpf_array, ptrs));
 265
 266         /*
 267          * if (prog == NULL)
 268          *   goto out;
 269          */
 270         PPC_CMPLDI(b2p[TMP_REG_1], 0);
 271         PPC_BCC(COND_EQ, out);
 272
 273         /* goto *(prog->bpf_func + prologue_size); */
 274         PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], offsetof(struct bpf_prog, bpf_func));
 275 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
 276         /* skip past the function descriptor */
 277         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1],
 278                         FUNCTION_DESCR_SIZE + BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE);
 279 #else
 280         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE);
 281 #endif
 282         PPC_MTCTR(b2p[TMP_REG_1]);
 283
 284         /* tear down stack, restore NVRs, ... */
 285         bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
 286
 287         PPC_BCTR();
 288         /* out: */
 289 }
 290
 291 /* Assemble the body code between the prologue & epilogue */
 292 static int bpf_jit_build_body(struct bpf_prog *fp, u32 *image,
 293                               struct codegen_context *ctx,
 294                               u32 *addrs, bool extra_pass)
 295 {
 296         const struct bpf_insn *insn = fp->insnsi;
 297         int flen = fp->len;
 298         int i, ret;
 299
 300         /* Start of epilogue code - will only be valid 2nd pass onwards */
 301         u32 exit_addr = addrs[flen];
 302
 303         for (i = 0; i < flen; i++) {
 304                 u32 code = insn[i].code;
 305                 u32 dst_reg = b2p[insn[i].dst_reg];
 306                 u32 src_reg = b2p[insn[i].src_reg];
 307                 s16 off = insn[i].off;
 308                 s32 imm = insn[i].imm;
 309                 bool func_addr_fixed;
 310                 u64 func_addr;
 311                 u64 imm64;
 312                 u32 true_cond;
 313                 u32 tmp_idx;
 314
 315                 /*
 316                  * addrs[] maps a BPF bytecode address into a real offset from
 317                  * the start of the body code.
 318                  */
 319                 addrs[i] = ctx->idx * 4;
 320
 321                 /*
 322                  * As an optimization, we note down which non-volatile registers
 323                  * are used so that we can only save/restore those in our
 324                  * prologue and epilogue. We do this here regardless of whether
 325                  * the actual BPF instruction uses src/dst registers or not
 326                  * (for instance, BPF_CALL does not use them). The expectation
 327                  * is that those instructions will have src_reg/dst_reg set to
 328                  * 0. Even otherwise, we just lose some prologue/epilogue
 329                  * optimization but everything else should work without
 330                  * any issues.
 331                  */
 332                 if (dst_reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && dst_reg < 32)
 333                         bpf_set_seen_register(ctx, insn[i].dst_reg);
 334                 if (src_reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && src_reg < 32)
 335                         bpf_set_seen_register(ctx, insn[i].src_reg);
 336
 337                 switch (code) {
 338                 /*
 339                  * Arithmetic operations: ADD/SUB/MUL/DIV/MOD/NEG
 340                  */
 341                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X: /* (u32) dst += (u32) src */
 342                 case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X: /* dst += src */
 343                         PPC_ADD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 344                         goto bpf_alu32_trunc;
 345                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X: /* (u32) dst -= (u32) src */
 346                 case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X: /* dst -= src */
 347                         PPC_SUB(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 348                         goto bpf_alu32_trunc;
 349                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K: /* (u32) dst += (u32) imm */
 350                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K: /* (u32) dst -= (u32) imm */
 351                 case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K: /* dst += imm */
 352                 case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K: /* dst -= imm */
 353                         if (BPF_OP(code) == BPF_SUB)
 354                                 imm = -imm;
 355                         if (imm) {
 356                                 if (imm >= -32768 && imm < 32768)
 357                                         PPC_ADDI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 358                                 else {
 359                                         PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 360                                         PPC_ADD(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 361                                 }
 362                         }
 363                         goto bpf_alu32_trunc;
 364                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X: /* (u32) dst *= (u32) src */
 365                 case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X: /* dst *= src */
 366                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU)
 367                                 PPC_MULW(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 368                         else
 369                                 PPC_MULD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 370                         goto bpf_alu32_trunc;
 371                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K: /* (u32) dst *= (u32) imm */
 372                 case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K: /* dst *= imm */
 373                         if (imm >= -32768 && imm < 32768)
 374                                 PPC_MULI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 375                         else {
 376                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 377                                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU)
 378                                         PPC_MULW(dst_reg, dst_reg,
 379                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 380                                 else
 381                                         PPC_MULD(dst_reg, dst_reg,
 382                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 383                         }
 384                         goto bpf_alu32_trunc;
 385                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X: /* (u32) dst /= (u32) src */
 386                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X: /* (u32) dst %= (u32) src */
 387                         if (BPF_OP(code) == BPF_MOD) {
 388                                 PPC_DIVWU(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, src_reg);
 389                                 PPC_MULW(b2p[TMP_REG_1], src_reg,
 390                                                 b2p[TMP_REG_1]);
 391                                 PPC_SUB(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 392                         } else
 393                                 PPC_DIVWU(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 394                         goto bpf_alu32_trunc;
 395                 case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X: /* dst /= src */
 396                 case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X: /* dst %= src */
 397                         if (BPF_OP(code) == BPF_MOD) {
 398                                 PPC_DIVDU(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, src_reg);
 399                                 PPC_MULD(b2p[TMP_REG_1], src_reg,
 400                                                 b2p[TMP_REG_1]);
 401                                 PPC_SUB(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 402                         } else
 403                                 PPC_DIVDU(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 404                         break;
 405                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K: /* (u32) dst %= (u32) imm */
 406                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K: /* (u32) dst /= (u32) imm */
 407                 case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K: /* dst %= imm */
 408                 case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K: /* dst /= imm */
 409                         if (imm == 0)
 410                                 return -EINVAL;
 411                         else if (imm == 1)
 412                                 goto bpf_alu32_trunc;
 413
 414                         PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 415                         switch (BPF_CLASS(code)) {
 416                         case BPF_ALU:
 417                                 if (BPF_OP(code) == BPF_MOD) {
 418                                         PPC_DIVWU(b2p[TMP_REG_2], dst_reg,
 419                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 420                                         PPC_MULW(b2p[TMP_REG_1],
 421                                                         b2p[TMP_REG_1],
 422                                                         b2p[TMP_REG_2]);
 423                                         PPC_SUB(dst_reg, dst_reg,
 424                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 425                                 } else
 426                                         PPC_DIVWU(dst_reg, dst_reg,
 427                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 428                                 break;
 429                         case BPF_ALU64:
 430                                 if (BPF_OP(code) == BPF_MOD) {
 431                                         PPC_DIVDU(b2p[TMP_REG_2], dst_reg,
 432                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 433                                         PPC_MULD(b2p[TMP_REG_1],
 434                                                         b2p[TMP_REG_1],
 435                                                         b2p[TMP_REG_2]);
 436                                         PPC_SUB(dst_reg, dst_reg,
 437                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 438                                 } else
 439                                         PPC_DIVDU(dst_reg, dst_reg,
 440                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 441                                 break;
 442                         }
 443                         goto bpf_alu32_trunc;
 444                 case BPF_ALU | BPF_NEG: /* (u32) dst = -dst */
 445                 case BPF_ALU64 | BPF_NEG: /* dst = -dst */
 446                         PPC_NEG(dst_reg, dst_reg);
 447                         goto bpf_alu32_trunc;
 448
 449                 /*
 450                  * Logical operations: AND/OR/XOR/[A]LSH/[A]RSH
 451                  */
 452                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X: /* (u32) dst = dst & src */
 453                 case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X: /* dst = dst & src */
 454                         PPC_AND(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 455                         goto bpf_alu32_trunc;
 456                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K: /* (u32) dst = dst & imm */
 457                 case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K: /* dst = dst & imm */
 458                         if (!IMM_H(imm))
 459                                 PPC_ANDI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 460                         else {
 461                                 /* Sign-extended */
 462                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 463                                 PPC_AND(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 464                         }
 465                         goto bpf_alu32_trunc;
 466                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X: /* dst = (u32) dst | (u32) src */
 467                 case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X: /* dst = dst | src */
 468                         PPC_OR(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 469                         goto bpf_alu32_trunc;
 470                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:/* dst = (u32) dst | (u32) imm */
 471                 case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:/* dst = dst | imm */
 472                         if (imm < 0 && BPF_CLASS(code) == BPF_ALU64) {
 473                                 /* Sign-extended */
 474                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 475                                 PPC_OR(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 476                         } else {
 477                                 if (IMM_L(imm))
 478                                         PPC_ORI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 479                                 if (IMM_H(imm))
 480                                         PPC_ORIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm));
 481                         }
 482                         goto bpf_alu32_trunc;
 483                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X: /* (u32) dst ^= src */
 484                 case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X: /* dst ^= src */
 485                         PPC_XOR(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 486                         goto bpf_alu32_trunc;
 487                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K: /* (u32) dst ^= (u32) imm */
 488                 case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K: /* dst ^= imm */
 489                         if (imm < 0 && BPF_CLASS(code) == BPF_ALU64) {
 490                                 /* Sign-extended */
 491                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 492                                 PPC_XOR(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 493                         } else {
 494                                 if (IMM_L(imm))
 495                                         PPC_XORI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 496                                 if (IMM_H(imm))
 497                                         PPC_XORIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm));
 498                         }
 499                         goto bpf_alu32_trunc;
 500                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X: /* (u32) dst <<= (u32) src */
 501                         /* slw clears top 32 bits */
 502                         PPC_SLW(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 503                         break;
 504                 case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X: /* dst <<= src; */
 505                         PPC_SLD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 506                         break;
 507                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K: /* (u32) dst <<== (u32) imm */
 508                         /* with imm 0, we still need to clear top 32 bits */
 509                         PPC_SLWI(dst_reg, dst_reg, imm);
 510                         break;
 511                 case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K: /* dst <<== imm */
 512                         if (imm != 0)
 513                                 PPC_SLDI(dst_reg, dst_reg, imm);
 514                         break;
 515                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X: /* (u32) dst >>= (u32) src */
 516                         PPC_SRW(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 517                         break;
 518                 case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X: /* dst >>= src */
 519                         PPC_SRD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 520                         break;
 521                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K: /* (u32) dst >>= (u32) imm */
 522                         PPC_SRWI(dst_reg, dst_reg, imm);
 523                         break;
 524                 case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K: /* dst >>= imm */
 525                         if (imm != 0)
 526                                 PPC_SRDI(dst_reg, dst_reg, imm);
 527                         break;
 528                 case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X: /* (s32) dst >>= src */
 529                         PPC_SRAW(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 530                         goto bpf_alu32_trunc;
 531                 case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X: /* (s64) dst >>= src */
 532                         PPC_SRAD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 533                         break;
 534                 case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K: /* (s32) dst >>= imm */
 535                         PPC_SRAWI(dst_reg, dst_reg, imm);
 536                         goto bpf_alu32_trunc;
 537                 case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K: /* (s64) dst >>= imm */
 538                         if (imm != 0)
 539                                 PPC_SRADI(dst_reg, dst_reg, imm);
 540                         break;
 541
 542                 /*
 543                  * MOV
 544                  */
 545                 case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X: /* (u32) dst = src */
 546                 case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X: /* dst = src */
 547                         PPC_MR(dst_reg, src_reg);
 548                         goto bpf_alu32_trunc;
 549                 case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K: /* (u32) dst = imm */
 550                 case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K: /* dst = (s64) imm */
 551                         PPC_LI32(dst_reg, imm);
 552                         if (imm < 0)
 553                                 goto bpf_alu32_trunc;
 554                         break;
 555
 556 bpf_alu32_trunc:
 557                 /* Truncate to 32-bits */
 558                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU)
 559                         PPC_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0, 0, 31);
 560                 break;
 561
 562                 /*
 563                  * BPF_FROM_BE/LE
 564                  */
 565                 case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
 566                 case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
 567 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 568                         if (BPF_SRC(code) == BPF_FROM_BE)
 569                                 goto emit_clear;
 570 #else /* !__BIG_ENDIAN__ */
 571                         if (BPF_SRC(code) == BPF_FROM_LE)
 572                                 goto emit_clear;
 573 #endif
 574                         switch (imm) {
 575                         case 16:
 576                                 /* Rotate 8 bits left & mask with 0x0000ff00 */
 577                                 PPC_RLWINM(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 8, 16, 23);
 578                                 /* Rotate 8 bits right & insert LSB to reg */
 579                                 PPC_RLWIMI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 24, 24, 31);
 580                                 /* Move result back to dst_reg */
 581                                 PPC_MR(dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 582                                 break;
 583                         case 32:
 584                                 /*
 585                                  * Rotate word left by 8 bits:
 586                                  * 2 bytes are already in their final position
 587                                  * -- byte 2 and 4 (of bytes 1, 2, 3 and 4)
 588                                  */
 589                                 PPC_RLWINM(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 8, 0, 31);
 590                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 1 */
 591                                 PPC_RLWIMI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 24, 0, 7);
 592                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 3 */
 593                                 PPC_RLWIMI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 24, 16, 23);
 594                                 PPC_MR(dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 595                                 break;
 596                         case 64:
 597                                 /*
 598                                  * Way easier and faster(?) to store the value
 599                                  * into stack and then use ldbrx
 600                                  *
 601                                  * ctx->seen will be reliable in pass2, but
 602                                  * the instructions generated will remain the
 603                                  * same across all passes
 604                                  */
 605                                 PPC_BPF_STL(dst_reg, 1, bpf_jit_stack_local(ctx));
 606                                 PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], 1, bpf_jit_stack_local(ctx));
 607                                 PPC_LDBRX(dst_reg, 0, b2p[TMP_REG_1]);
 608                                 break;
 609                         }
 610                         break;
 611
 612 emit_clear:
 613                         switch (imm) {
 614                         case 16:
 615                                 /* zero-extend 16 bits into 64 bits */
 616                                 PPC_RLDICL(dst_reg, dst_reg, 0, 48);
 617                                 break;
 618                         case 32:
 619                                 /* zero-extend 32 bits into 64 bits */
 620                                 PPC_RLDICL(dst_reg, dst_reg, 0, 32);
 621                                 break;
 622                         case 64:
 623                                 /* nop */
 624                                 break;
 625                         }
 626                         break;
 627
 628                 /*
 629                  * BPF_ST(X)
 630                  */
 631                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B: /* *(u8 *)(dst + off) = src */
 632                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B: /* *(u8 *)(dst + off) = imm */
 633                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ST) {
 634                                 PPC_LI(b2p[TMP_REG_1], imm);
 635                                 src_reg = b2p[TMP_REG_1];
 636                         }
 637                         PPC_STB(src_reg, dst_reg, off);
 638                         break;
 639                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H: /* (u16 *)(dst + off) = src */
 640                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H: /* (u16 *)(dst + off) = imm */
 641                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ST) {
 642                                 PPC_LI(b2p[TMP_REG_1], imm);
 643                                 src_reg = b2p[TMP_REG_1];
 644                         }
 645                         PPC_STH(src_reg, dst_reg, off);
 646                         break;
 647                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W: /* *(u32 *)(dst + off) = src */
 648                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W: /* *(u32 *)(dst + off) = imm */
 649                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ST) {
 650                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 651                                 src_reg = b2p[TMP_REG_1];
 652                         }
 653                         PPC_STW(src_reg, dst_reg, off);
 654                         break;
 655                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW: /* (u64 *)(dst + off) = src */
 656                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW: /* *(u64 *)(dst + off) = imm */
 657                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ST) {
 658                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 659                                 src_reg = b2p[TMP_REG_1];
 660                         }
 661                         PPC_BPF_STL(src_reg, dst_reg, off);
 662                         break;
 663
 664                 /*
 665                  * BPF_STX XADD (atomic_add)
 666                  */
 667                 /* *(u32 *)(dst + off) += src */
 668                 case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W:
 669                         /* Get EA into TMP_REG_1 */
 670                         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, off);
 671                         tmp_idx = ctx->idx * 4;
 672                         /* load value from memory into TMP_REG_2 */
 673                         PPC_BPF_LWARX(b2p[TMP_REG_2], 0, b2p[TMP_REG_1], 0);
 674                         /* add value from src_reg into this */
 675                         PPC_ADD(b2p[TMP_REG_2], b2p[TMP_REG_2], src_reg);
 676                         /* store result back */
 677                         PPC_BPF_STWCX(b2p[TMP_REG_2], 0, b2p[TMP_REG_1]);
 678                         /* we're done if this succeeded */
 679                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, tmp_idx);
 680                         break;
 681                 /* *(u64 *)(dst + off) += src */
 682                 case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW:
 683                         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, off);
 684                         tmp_idx = ctx->idx * 4;
 685                         PPC_BPF_LDARX(b2p[TMP_REG_2], 0, b2p[TMP_REG_1], 0);
 686                         PPC_ADD(b2p[TMP_REG_2], b2p[TMP_REG_2], src_reg);
 687                         PPC_BPF_STDCX(b2p[TMP_REG_2], 0, b2p[TMP_REG_1]);
 688                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, tmp_idx);
 689                         break;
 690
 691                 /*
 692                  * BPF_LDX
 693                  */
 694                 /* dst = *(u8 *)(ul) (src + off) */
 695                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B:
 696                         PPC_LBZ(dst_reg, src_reg, off);
 697                         break;
 698                 /* dst = *(u16 *)(ul) (src + off) */
 699                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H:
 700                         PPC_LHZ(dst_reg, src_reg, off);
 701                         break;
 702                 /* dst = *(u32 *)(ul) (src + off) */
 703                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W:
 704                         PPC_LWZ(dst_reg, src_reg, off);
 705                         break;
 706                 /* dst = *(u64 *)(ul) (src + off) */
 707                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW:
 708                         PPC_BPF_LL(dst_reg, src_reg, off);
 709                         break;
 710
 711                 /*
 712                  * Doubleword load
 713                  * 16 byte instruction that uses two 'struct bpf_insn'
 714                  */
 715                 case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW: /* dst = (u64) imm */
 716                         imm64 = ((u64)(u32) insn[i].imm) |
 717                                     (((u64)(u32) insn[i+1].imm) << 32);
 718                         /* Adjust for two bpf instructions */
 719                         addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 720                         PPC_LI64(dst_reg, imm64);
 721                         break;
 722
 723                 /*
 724                  * Return/Exit
 725                  */
 726                 case BPF_JMP | BPF_EXIT:
 727                         /*
 728                          * If this isn't the very last instruction, branch to
 729                          * the epilogue. If we _are_ the last instruction,
 730                          * we'll just fall through to the epilogue.
 731                          */
 732                         if (i != flen - 1)
 733                                 PPC_JMP(exit_addr);
 734                         /* else fall through to the epilogue */
 735                         break;
 736
 737                 /*
 738                  * Call kernel helper or bpf function
 739                  */
 740                 case BPF_JMP | BPF_CALL:
 741                         ctx->seen |= SEEN_FUNC;
 742
 743                         ret = bpf_jit_get_func_addr(fp, &insn[i], extra_pass,
 744                                                     &func_addr, &func_addr_fixed);
 745                         if (ret < 0)
 746                                 return ret;
 747
 748                         if (func_addr_fixed)
 749                                 bpf_jit_emit_func_call_hlp(image, ctx, func_addr);
 750                         else
 751                                 bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ctx, func_addr);
 752                         /* move return value from r3 to BPF_REG_0 */
 753                         PPC_MR(b2p[BPF_REG_0], 3);
 754                         break;
 755
 756                 /*
 757                  * Jumps and branches
 758                  */
 759                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 760                         PPC_JMP(addrs[i + 1 + off]);
 761                         break;
 762
 763                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 764                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 765                 case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
 766                 case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
 767                 case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_K:
 768                 case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_X:
 769                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
 770                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_X:
 771                         true_cond = COND_GT;
 772                         goto cond_branch;
 773                 case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
 774                 case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
 775                 case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
 776                 case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
 777                 case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_K:
 778                 case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_X:
 779                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
 780                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_X:
 781                         true_cond = COND_LT;
 782                         goto cond_branch;
 783                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 784                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 785                 case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
 786                 case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
 787                 case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_K:
 788                 case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_X:
 789                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
 790                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_X:
 791                         true_cond = COND_GE;
 792                         goto cond_branch;
 793                 case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
 794                 case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
 795                 case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
 796                 case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
 797                 case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_K:
 798                 case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_X:
 799                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
 800                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_X:
 801                         true_cond = COND_LE;
 802                         goto cond_branch;
 803                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 804                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 805                 case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_K:
 806                 case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_X:
 807                         true_cond = COND_EQ;
 808                         goto cond_branch;
 809                 case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
 810                 case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
 811                 case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_K:
 812                 case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_X:
 813                         true_cond = COND_NE;
 814                         goto cond_branch;
 815                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 816                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 817                 case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
 818                 case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_X:
 819                         true_cond = COND_NE;
 820                         /* Fall through */
 821
 822 cond_branch:
 823                         switch (code) {
 824                         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 825                         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
 826                         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 827                         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
 828                         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 829                         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
 830                         case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_X:
 831                         case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_X:
 832                         case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_X:
 833                         case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_X:
 834                         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_X:
 835                         case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_X:
 836                                 /* unsigned comparison */
 837                                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_JMP32)
 838                                         PPC_CMPLW(dst_reg, src_reg);
 839                                 else
 840                                         PPC_CMPLD(dst_reg, src_reg);
 841                                 break;
 842                         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
 843                         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
 844                         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
 845                         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
 846                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_X:
 847                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_X:
 848                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_X:
 849                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_X:
 850                                 /* signed comparison */
 851                                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_JMP32)
 852                                         PPC_CMPW(dst_reg, src_reg);
 853                                 else
 854                                         PPC_CMPD(dst_reg, src_reg);
 855                                 break;
 856                         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 857                         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_X:
 858                                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_JMP) {
 859                                         PPC_AND_DOT(b2p[TMP_REG_1], dst_reg,
 860                                                     src_reg);
 861                                 } else {
 862                                         int tmp_reg = b2p[TMP_REG_1];
 863
 864                                         PPC_AND(tmp_reg, dst_reg, src_reg);
 865                                         PPC_RLWINM_DOT(tmp_reg, tmp_reg, 0, 0,
 866                                                        31);
 867                                 }
 868                                 break;
 869                         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
 870                         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 871                         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 872                         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
 873                         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 874                         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
 875                         case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_K:
 876                         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_K:
 877                         case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_K:
 878                         case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_K:
 879                         case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_K:
 880                         case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_K:
 881                         {
 882                                 bool is_jmp32 = BPF_CLASS(code) == BPF_JMP32;
 883
 884                                 /*
 885                                  * Need sign-extended load, so only positive
 886                                  * values can be used as imm in cmpldi
 887                                  */
 888                                 if (imm >= 0 && imm < 32768) {
 889                                         if (is_jmp32)
 890                                                 PPC_CMPLWI(dst_reg, imm);
 891                                         else
 892                                                 PPC_CMPLDI(dst_reg, imm);
 893                                 } else {
 894                                         /* sign-extending load */
 895                                         PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 896                                         /* ... but unsigned comparison */
 897                                         if (is_jmp32)
 898                                                 PPC_CMPLW(dst_reg,
 899                                                           b2p[TMP_REG_1]);
 900                                         else
 901                                                 PPC_CMPLD(dst_reg,
 902                                                           b2p[TMP_REG_1]);
 903                                 }
 904                                 break;
 905                         }
 906                         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
 907                         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
 908                         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
 909                         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
 910                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
 911                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
 912                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
 913                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
 914                         {
 915                                 bool is_jmp32 = BPF_CLASS(code) == BPF_JMP32;
 916
 917                                 /*
 918                                  * signed comparison, so any 16-bit value
 919                                  * can be used in cmpdi
 920                                  */
 921                                 if (imm >= -32768 && imm < 32768) {
 922                                         if (is_jmp32)
 923                                                 PPC_CMPWI(dst_reg, imm);
 924                                         else
 925                                                 PPC_CMPDI(dst_reg, imm);
 926                                 } else {
 927                                         PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 928                                         if (is_jmp32)
 929                                                 PPC_CMPW(dst_reg,
 930                                                          b2p[TMP_REG_1]);
 931                                         else
 932                                                 PPC_CMPD(dst_reg,
 933                                                          b2p[TMP_REG_1]);
 934                                 }
 935                                 break;
 936                         }
 937                         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 938                         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
 939                                 /* andi does not sign-extend the immediate */
 940                                 if (imm >= 0 && imm < 32768)
 941                                         /* PPC_ANDI is _only/always_ dot-form */
 942                                         PPC_ANDI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, imm);
 943                                 else {
 944                                         int tmp_reg = b2p[TMP_REG_1];
 945
 946                                         PPC_LI32(tmp_reg, imm);
 947                                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_JMP) {
 948                                                 PPC_AND_DOT(tmp_reg, dst_reg,
 949                                                             tmp_reg);
 950                                         } else {
 951                                                 PPC_AND(tmp_reg, dst_reg,
 952                                                         tmp_reg);
 953                                                 PPC_RLWINM_DOT(tmp_reg, tmp_reg,
 954                                                                0, 0, 31);
 955                                         }
 956                                 }
 957                                 break;
 958                         }
 959                         PPC_BCC(true_cond, addrs[i + 1 + off]);
 960                         break;
 961
 962                 /*
 963                  * Tail call
 964                  */
 965                 case BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL:
 966                         ctx->seen |= SEEN_TAILCALL;
 967                         bpf_jit_emit_tail_call(image, ctx, addrs[i + 1]);
 968                         break;
 969
 970                 default:
 971                         /*
 972                          * The filter contains something cruel & unusual.
 973                          * We don't handle it, but also there shouldn't be
 974                          * anything missing from our list.
 975                          */
 976                         pr_err_ratelimited("eBPF filter opcode %04x (@%d) unsupported\n",
 977                                         code, i);
 978                         return -ENOTSUPP;
 979                 }
 980         }
 981
 982         /* Set end-of-body-code address for exit. */
 983         addrs[i] = ctx->idx * 4;
 984
 985         return 0;
 986 }
 987
 988 /* Fix the branch target addresses for subprog calls */
 989 static int bpf_jit_fixup_subprog_calls(struct bpf_prog *fp, u32 *image,
 990                                        struct codegen_context *ctx, u32 *addrs)
 991 {
 992         const struct bpf_insn *insn = fp->insnsi;
 993         bool func_addr_fixed;
 994         u64 func_addr;
 995         u32 tmp_idx;
 996         int i, ret;
 997
 998         for (i = 0; i < fp->len; i++) {
 999                 /*
1000                  * During the extra pass, only the branch target addresses for
1001                  * the subprog calls need to be fixed. All other instructions
1002                  * can left untouched.
1003                  *
1004                  * The JITed image length does not change because we already
1005                  * ensure that the JITed instruction sequence for these calls
1006                  * are of fixed length by padding them with NOPs.
1007                  */
1008                 if (insn[i].code == (BPF_JMP | BPF_CALL) &&
1009                     insn[i].src_reg == BPF_PSEUDO_CALL) {
1010                         ret = bpf_jit_get_func_addr(fp, &insn[i], true,
1011                                                     &func_addr,
1012                                                     &func_addr_fixed);
1013                         if (ret < 0)
1014                                 return ret;
1015
1016                         /*
1017                          * Save ctx->idx as this would currently point to the
1018                          * end of the JITed image and set it to the offset of
1019                          * the instruction sequence corresponding to the
1020                          * subprog call temporarily.
1021                          */
1022                         tmp_idx = ctx->idx;
1023                         ctx->idx = addrs[i] / 4;
1024                         bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ctx, func_addr);
1025
1026                         /*
1027                          * Restore ctx->idx here. This is safe as the length
1028                          * of the JITed sequence remains unchanged.
1029                          */
1030                         ctx->idx = tmp_idx;
1031                 }
1032         }
1033
1034         return 0;
1035 }
1036
1037 struct powerpc64_jit_data {
1038         struct bpf_binary_header *header;
1039         u32 *addrs;
1040         u8 *image;
1041         u32 proglen;
1042         struct codegen_context ctx;
1043 };
1044
1045 struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *fp)
1046 {
1047         u32 proglen;
1048         u32 alloclen;
1049         u8 *image = NULL;
1050         u32 *code_base;
1051         u32 *addrs;
1052         struct powerpc64_jit_data *jit_data;
1053         struct codegen_context cgctx;
1054         int pass;
1055         int flen;
1056         struct bpf_binary_header *bpf_hdr;
1057         struct bpf_prog *org_fp = fp;
1058         struct bpf_prog *tmp_fp;
1059         bool bpf_blinded = false;
1060         bool extra_pass = false;
1061
1062         if (!fp->jit_requested)
1063                 return org_fp;
1064
1065         tmp_fp = bpf_jit_blind_constants(org_fp);
1066         if (IS_ERR(tmp_fp))
1067                 return org_fp;
1068
1069         if (tmp_fp != org_fp) {
1070                 bpf_blinded = true;
1071                 fp = tmp_fp;
1072         }
1073
1074         jit_data = fp->aux->jit_data;
1075         if (!jit_data) {
1076                 jit_data = kzalloc(sizeof(*jit_data), GFP_KERNEL);
1077                 if (!jit_data) {
1078                         fp = org_fp;
1079                         goto out;
1080                 }
1081                 fp->aux->jit_data = jit_data;
1082         }
1083
1084         flen = fp->len;
1085         addrs = jit_data->addrs;
1086         if (addrs) {
1087                 cgctx = jit_data->ctx;
1088                 image = jit_data->image;
1089                 bpf_hdr = jit_data->header;
1090                 proglen = jit_data->proglen;
1091                 alloclen = proglen + FUNCTION_DESCR_SIZE;
1092                 extra_pass = true;
1093                 goto skip_init_ctx;
1094         }
1095
1096         addrs = kcalloc(flen + 1, sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
1097         if (addrs == NULL) {
1098                 fp = org_fp;
1099                 goto out_addrs;
1100         }
1101
1102         memset(&cgctx, 0, sizeof(struct codegen_context));
1103
1104         /* Make sure that the stack is quadword aligned. */
1105         cgctx.stack_size = round_up(fp->aux->stack_depth, 16);
1106
1107         /* Scouting faux-generate pass 0 */
1108         if (bpf_jit_build_body(fp, 0, &cgctx, addrs, false)) {
1109                 /* We hit something illegal or unsupported. */
1110                 fp = org_fp;
1111                 goto out_addrs;
1112         }
1113
1114         /*
1115          * Pretend to build prologue, given the features we've seen.  This will
1116          * update ctgtx.idx as it pretends to output instructions, then we can
1117          * calculate total size from idx.
1118          */
1119         bpf_jit_build_prologue(0, &cgctx);
1120         bpf_jit_build_epilogue(0, &cgctx);
1121
1122         proglen = cgctx.idx * 4;
1123         alloclen = proglen + FUNCTION_DESCR_SIZE;
1124
1125         bpf_hdr = bpf_jit_binary_alloc(alloclen, &image, 4,
1126                         bpf_jit_fill_ill_insns);
1127         if (!bpf_hdr) {
1128                 fp = org_fp;
1129                 goto out_addrs;
1130         }
1131
1132 skip_init_ctx:
1133         code_base = (u32 *)(image + FUNCTION_DESCR_SIZE);
1134
1135         if (extra_pass) {
1136                 /*
1137                  * Do not touch the prologue and epilogue as they will remain
1138                  * unchanged. Only fix the branch target address for subprog
1139                  * calls in the body.
1140                  *
1141                  * This does not change the offsets and lengths of the subprog
1142                  * call instruction sequences and hence, the size of the JITed
1143                  * image as well.
1144                  */
1145                 bpf_jit_fixup_subprog_calls(fp, code_base, &cgctx, addrs);
1146
1147                 /* There is no need to perform the usual passes. */
1148                 goto skip_codegen_passes;
1149         }
1150
1151         /* Code generation passes 1-2 */
1152         for (pass = 1; pass < 3; pass++) {
1153                 /* Now build the prologue, body code & epilogue for real. */
1154                 cgctx.idx = 0;
1155                 bpf_jit_build_prologue(code_base, &cgctx);
1156                 bpf_jit_build_body(fp, code_base, &cgctx, addrs, extra_pass);
1157                 bpf_jit_build_epilogue(code_base, &cgctx);
1158
1159                 if (bpf_jit_enable > 1)
1160                         pr_info("Pass %d: shrink = %d, seen = 0x%x\n", pass,
1161                                 proglen - (cgctx.idx * 4), cgctx.seen);
1162         }
1163
1164 skip_codegen_passes:
1165         if (bpf_jit_enable > 1)
1166                 /*
1167                  * Note that we output the base address of the code_base
1168                  * rather than image, since opcodes are in code_base.
1169                  */
1170                 bpf_jit_dump(flen, proglen, pass, code_base);
1171
1172 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
1173         /* Function descriptor nastiness: Address + TOC */
1174         ((u64 *)image)[0] = (u64)code_base;
1175         ((u64 *)image)[1] = local_paca->kernel_toc;
1176 #endif
1177
1178         fp->bpf_func = (void *)image;
1179         fp->jited = 1;
1180         fp->jited_len = alloclen;
1181
1182         bpf_flush_icache(bpf_hdr, (u8 *)bpf_hdr + (bpf_hdr->pages * PAGE_SIZE));
1183         if (!fp->is_func || extra_pass) {
1184                 bpf_prog_fill_jited_linfo(fp, addrs);
1185 out_addrs:
1186                 kfree(addrs);
1187                 kfree(jit_data);
1188                 fp->aux->jit_data = NULL;
1189         } else {
1190                 jit_data->addrs = addrs;
1191                 jit_data->ctx = cgctx;
1192                 jit_data->proglen = proglen;
1193                 jit_data->image = image;
1194                 jit_data->header = bpf_hdr;
1195         }
1196
1197 out:
1198         if (bpf_blinded)
1199                 bpf_jit_prog_release_other(fp, fp == org_fp ? tmp_fp : org_fp);
1200
1201         return fp;
1202 }
1203
1204 /* Overriding bpf_jit_free() as we don't set images read-only. */
1205 void bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
1206 {
1207         unsigned long addr = (unsigned long)fp->bpf_func & PAGE_MASK;
1208         struct bpf_binary_header *bpf_hdr = (void *)addr;
1209
1210         if (fp->jited)
1211                 bpf_jit_binary_free(bpf_hdr);
1212
1213         bpf_prog_unlock_free(fp);
1214 }