Merge tag 'microblaze-4.16-rc1' of git://git.monstr.eu/linux-2.6-microblaze
[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 arugument 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 \
238         (ctx->prog->aux->stack_depth + \
239          + SCRATCH_SIZE + \
240          + 4 /* extra for skb_copy_bits buffer */)
241
242 #define STACK_SIZE ALIGN(_STACK_SIZE, STACK_ALIGNMENT)
243
244 /* Get the offset of eBPF REGISTERs stored on scratch space. */
245 #define STACK_VAR(off) (STACK_SIZE-off-4)
246
247 /* Offset of skb_copy_bits buffer */
248 #define SKB_BUFFER STACK_VAR(SCRATCH_SIZE)
249
250 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 7
251
252 static u16 imm_offset(u32 k, struct jit_ctx *ctx)
253 {
254         unsigned int i = 0, offset;
255         u16 imm;
256
257         /* on the "fake" run we just count them (duplicates included) */
258         if (ctx->target == NULL) {
259                 ctx->imm_count++;
260                 return 0;
261         }
262
263         while ((i < ctx->imm_count) && ctx->imms[i]) {
264                 if (ctx->imms[i] == k)
265                         break;
266                 i++;
267         }
268
269         if (ctx->imms[i] == 0)
270                 ctx->imms[i] = k;
271
272         /* constants go just after the epilogue */
273         offset =  ctx->offsets[ctx->prog->len - 1] * 4;
274         offset += ctx->prologue_bytes;
275         offset += ctx->epilogue_bytes;
276         offset += i * 4;
277
278         ctx->target[offset / 4] = k;
279
280         /* PC in ARM mode == address of the instruction + 8 */
281         imm = offset - (8 + ctx->idx * 4);
282
283         if (imm & ~0xfff) {
284                 /*
285                  * literal pool is too far, signal it into flags. we
286                  * can only detect it on the second pass unfortunately.
287                  */
288                 ctx->flags |= FLAG_IMM_OVERFLOW;
289                 return 0;
290         }
291
292         return imm;
293 }
294
295 #endif /* __LINUX_ARM_ARCH__ */
296
297 static inline int bpf2a32_offset(int bpf_to, int bpf_from,
298                                  const struct jit_ctx *ctx) {
299         int to, from;
300
301         if (ctx->target == NULL)
302                 return 0;
303         to = ctx->offsets[bpf_to];
304         from = ctx->offsets[bpf_from];
305
306         return to - from - 1;
307 }
308
309 /*
310  * Move an immediate that's not an imm8m to a core register.
311  */
312 static inline void emit_mov_i_no8m(const u8 rd, u32 val, struct jit_ctx *ctx)
313 {
314 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 7
315         emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_PC, imm_offset(val, ctx)), ctx);
316 #else
317         emit(ARM_MOVW(rd, val & 0xffff), ctx);
318         if (val > 0xffff)
319                 emit(ARM_MOVT(rd, val >> 16), ctx);
320 #endif
321 }
322
323 static inline void emit_mov_i(const u8 rd, u32 val, struct jit_ctx *ctx)
324 {
325         int imm12 = imm8m(val);
326
327         if (imm12 >= 0)
328                 emit(ARM_MOV_I(rd, imm12), ctx);
329         else
330                 emit_mov_i_no8m(rd, val, ctx);
331 }
332
333 static void emit_bx_r(u8 tgt_reg, struct jit_ctx *ctx)
334 {
335         if (elf_hwcap & HWCAP_THUMB)
336                 emit(ARM_BX(tgt_reg), ctx);
337         else
338                 emit(ARM_MOV_R(ARM_PC, tgt_reg), ctx);
339 }
340
341 static inline void emit_blx_r(u8 tgt_reg, struct jit_ctx *ctx)
342 {
343 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 5
344         emit(ARM_MOV_R(ARM_LR, ARM_PC), ctx);
345         emit_bx_r(tgt_reg, ctx);
346 #else
347         emit(ARM_BLX_R(tgt_reg), ctx);
348 #endif
349 }
350
351 static inline int epilogue_offset(const struct jit_ctx *ctx)
352 {
353         int to, from;
354         /* No need for 1st dummy run */
355         if (ctx->target == NULL)
356                 return 0;
357         to = ctx->epilogue_offset;
358         from = ctx->idx;
359
360         return to - from - 2;
361 }
362
363 static inline void emit_udivmod(u8 rd, u8 rm, u8 rn, struct jit_ctx *ctx, u8 op)
364 {
365         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
366
367 #if __LINUX_ARM_ARCH__ == 7
368         if (elf_hwcap & HWCAP_IDIVA) {
369                 if (op == BPF_DIV)
370                         emit(ARM_UDIV(rd, rm, rn), ctx);
371                 else {
372                         emit(ARM_UDIV(ARM_IP, rm, rn), ctx);
373                         emit(ARM_MLS(rd, rn, ARM_IP, rm), ctx);
374                 }
375                 return;
376         }
377 #endif
378
379         /*
380          * For BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K instructions
381          * As ARM_R1 and ARM_R0 contains 1st argument of bpf
382          * function, we need to save it on caller side to save
383          * it from getting destroyed within callee.
384          * After the return from the callee, we restore ARM_R0
385          * ARM_R1.
386          */
387         if (rn != ARM_R1) {
388                 emit(ARM_MOV_R(tmp[0], ARM_R1), ctx);
389                 emit(ARM_MOV_R(ARM_R1, rn), ctx);
390         }
391         if (rm != ARM_R0) {
392                 emit(ARM_MOV_R(tmp[1], ARM_R0), ctx);
393                 emit(ARM_MOV_R(ARM_R0, rm), ctx);
394         }
395
396         /* Call appropriate function */
397         emit_mov_i(ARM_IP, op == BPF_DIV ?
398                    (u32)jit_udiv32 : (u32)jit_mod32, ctx);
399         emit_blx_r(ARM_IP, ctx);
400
401         /* Save return value */
402         if (rd != ARM_R0)
403                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_R0), ctx);
404
405         /* Restore ARM_R0 and ARM_R1 */
406         if (rn != ARM_R1)
407                 emit(ARM_MOV_R(ARM_R1, tmp[0]), ctx);
408         if (rm != ARM_R0)
409                 emit(ARM_MOV_R(ARM_R0, tmp[1]), ctx);
410 }
411
412 /* Checks whether BPF register is on scratch stack space or not. */
413 static inline bool is_on_stack(u8 bpf_reg)
414 {
415         static u8 stack_regs[] = {BPF_REG_AX, BPF_REG_3, BPF_REG_4, BPF_REG_5,
416                                 BPF_REG_7, BPF_REG_8, BPF_REG_9, TCALL_CNT,
417                                 BPF_REG_2, BPF_REG_FP};
418         int i, reg_len = sizeof(stack_regs);
419
420         for (i = 0 ; i < reg_len ; i++) {
421                 if (bpf_reg == stack_regs[i])
422                         return true;
423         }
424         return false;
425 }
426
427 static inline void emit_a32_mov_i(const u8 dst, const u32 val,
428                                   bool dstk, struct jit_ctx *ctx)
429 {
430         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
431
432         if (dstk) {
433                 emit_mov_i(tmp[1], val, ctx);
434                 emit(ARM_STR_I(tmp[1], ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
435         } else {
436                 emit_mov_i(dst, val, ctx);
437         }
438 }
439
440 /* Sign extended move */
441 static inline void emit_a32_mov_i64(const bool is64, const u8 dst[],
442                                   const u32 val, bool dstk,
443                                   struct jit_ctx *ctx) {
444         u32 hi = 0;
445
446         if (is64 && (val & (1<<31)))
447                 hi = (u32)~0;
448         emit_a32_mov_i(dst_lo, val, dstk, ctx);
449         emit_a32_mov_i(dst_hi, hi, dstk, ctx);
450 }
451
452 static inline void emit_a32_add_r(const u8 dst, const u8 src,
453                               const bool is64, const bool hi,
454                               struct jit_ctx *ctx) {
455         /* 64 bit :
456          *      adds dst_lo, dst_lo, src_lo
457          *      adc dst_hi, dst_hi, src_hi
458          * 32 bit :
459          *      add dst_lo, dst_lo, src_lo
460          */
461         if (!hi && is64)
462                 emit(ARM_ADDS_R(dst, dst, src), ctx);
463         else if (hi && is64)
464                 emit(ARM_ADC_R(dst, dst, src), ctx);
465         else
466                 emit(ARM_ADD_R(dst, dst, src), ctx);
467 }
468
469 static inline void emit_a32_sub_r(const u8 dst, const u8 src,
470                                   const bool is64, const bool hi,
471                                   struct jit_ctx *ctx) {
472         /* 64 bit :
473          *      subs dst_lo, dst_lo, src_lo
474          *      sbc dst_hi, dst_hi, src_hi
475          * 32 bit :
476          *      sub dst_lo, dst_lo, src_lo
477          */
478         if (!hi && is64)
479                 emit(ARM_SUBS_R(dst, dst, src), ctx);
480         else if (hi && is64)
481                 emit(ARM_SBC_R(dst, dst, src), ctx);
482         else
483                 emit(ARM_SUB_R(dst, dst, src), ctx);
484 }
485
486 static inline void emit_alu_r(const u8 dst, const u8 src, const bool is64,
487                               const bool hi, const u8 op, struct jit_ctx *ctx){
488         switch (BPF_OP(op)) {
489         /* dst = dst + src */
490         case BPF_ADD:
491                 emit_a32_add_r(dst, src, is64, hi, ctx);
492                 break;
493         /* dst = dst - src */
494         case BPF_SUB:
495                 emit_a32_sub_r(dst, src, is64, hi, ctx);
496                 break;
497         /* dst = dst | src */
498         case BPF_OR:
499                 emit(ARM_ORR_R(dst, dst, src), ctx);
500                 break;
501         /* dst = dst & src */
502         case BPF_AND:
503                 emit(ARM_AND_R(dst, dst, src), ctx);
504                 break;
505         /* dst = dst ^ src */
506         case BPF_XOR:
507                 emit(ARM_EOR_R(dst, dst, src), ctx);
508                 break;
509         /* dst = dst * src */
510         case BPF_MUL:
511                 emit(ARM_MUL(dst, dst, src), ctx);
512                 break;
513         /* dst = dst << src */
514         case BPF_LSH:
515                 emit(ARM_LSL_R(dst, dst, src), ctx);
516                 break;
517         /* dst = dst >> src */
518         case BPF_RSH:
519                 emit(ARM_LSR_R(dst, dst, src), ctx);
520                 break;
521         /* dst = dst >> src (signed)*/
522         case BPF_ARSH:
523                 emit(ARM_MOV_SR(dst, dst, SRTYPE_ASR, src), ctx);
524                 break;
525         }
526 }
527
528 /* ALU operation (32 bit)
529  * dst = dst (op) src
530  */
531 static inline void emit_a32_alu_r(const u8 dst, const u8 src,
532                                   bool dstk, bool sstk,
533                                   struct jit_ctx *ctx, const bool is64,
534                                   const bool hi, const u8 op) {
535         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
536         u8 rn = sstk ? tmp[1] : src;
537
538         if (sstk)
539                 emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src)), ctx);
540
541         /* ALU operation */
542         if (dstk) {
543                 emit(ARM_LDR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
544                 emit_alu_r(tmp[0], rn, is64, hi, op, ctx);
545                 emit(ARM_STR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
546         } else {
547                 emit_alu_r(dst, rn, is64, hi, op, ctx);
548         }
549 }
550
551 /* ALU operation (64 bit) */
552 static inline void emit_a32_alu_r64(const bool is64, const u8 dst[],
553                                   const u8 src[], bool dstk,
554                                   bool sstk, struct jit_ctx *ctx,
555                                   const u8 op) {
556         emit_a32_alu_r(dst_lo, src_lo, dstk, sstk, ctx, is64, false, op);
557         if (is64)
558                 emit_a32_alu_r(dst_hi, src_hi, dstk, sstk, ctx, is64, true, op);
559         else
560                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
561 }
562
563 /* dst = imm (4 bytes)*/
564 static inline void emit_a32_mov_r(const u8 dst, const u8 src,
565                                   bool dstk, bool sstk,
566                                   struct jit_ctx *ctx) {
567         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
568         u8 rt = sstk ? tmp[0] : src;
569
570         if (sstk)
571                 emit(ARM_LDR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(src)), ctx);
572         if (dstk)
573                 emit(ARM_STR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
574         else
575                 emit(ARM_MOV_R(dst, rt), ctx);
576 }
577
578 /* dst = src */
579 static inline void emit_a32_mov_r64(const bool is64, const u8 dst[],
580                                   const u8 src[], bool dstk,
581                                   bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
582         emit_a32_mov_r(dst_lo, src_lo, dstk, sstk, ctx);
583         if (is64) {
584                 /* complete 8 byte move */
585                 emit_a32_mov_r(dst_hi, src_hi, dstk, sstk, ctx);
586         } else {
587                 /* Zero out high 4 bytes */
588                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
589         }
590 }
591
592 /* Shift operations */
593 static inline void emit_a32_alu_i(const u8 dst, const u32 val, bool dstk,
594                                 struct jit_ctx *ctx, const u8 op) {
595         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
596         u8 rd = dstk ? tmp[0] : dst;
597
598         if (dstk)
599                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
600
601         /* Do shift operation */
602         switch (op) {
603         case BPF_LSH:
604                 emit(ARM_LSL_I(rd, rd, val), ctx);
605                 break;
606         case BPF_RSH:
607                 emit(ARM_LSR_I(rd, rd, val), ctx);
608                 break;
609         case BPF_NEG:
610                 emit(ARM_RSB_I(rd, rd, val), ctx);
611                 break;
612         }
613
614         if (dstk)
615                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
616 }
617
618 /* dst = ~dst (64 bit) */
619 static inline void emit_a32_neg64(const u8 dst[], bool dstk,
620                                 struct jit_ctx *ctx){
621         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
622         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst[1];
623         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst[0];
624
625         /* Setup Operand */
626         if (dstk) {
627                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
628                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
629         }
630
631         /* Do Negate Operation */
632         emit(ARM_RSBS_I(rd, rd, 0), ctx);
633         emit(ARM_RSC_I(rm, rm, 0), ctx);
634
635         if (dstk) {
636                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
637                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
638         }
639 }
640
641 /* dst = dst << src */
642 static inline void emit_a32_lsh_r64(const u8 dst[], const u8 src[], bool dstk,
643                                     bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
644         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
645         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
646
647         /* Setup Operands */
648         u8 rt = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
649         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
650         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
651
652         if (sstk)
653                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
654         if (dstk) {
655                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
656                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
657         }
658
659         /* Do LSH operation */
660         emit(ARM_SUB_I(ARM_IP, rt, 32), ctx);
661         emit(ARM_RSB_I(tmp2[0], rt, 32), ctx);
662         emit(ARM_MOV_SR(ARM_LR, rm, SRTYPE_ASL, rt), ctx);
663         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rd, SRTYPE_ASL, ARM_IP), ctx);
664         emit(ARM_ORR_SR(ARM_IP, ARM_LR, rd, SRTYPE_LSR, tmp2[0]), ctx);
665         emit(ARM_MOV_SR(ARM_LR, rd, SRTYPE_ASL, rt), ctx);
666
667         if (dstk) {
668                 emit(ARM_STR_I(ARM_LR, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
669                 emit(ARM_STR_I(ARM_IP, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
670         } else {
671                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_LR), ctx);
672                 emit(ARM_MOV_R(rm, ARM_IP), ctx);
673         }
674 }
675
676 /* dst = dst >> src (signed)*/
677 static inline void emit_a32_arsh_r64(const u8 dst[], const u8 src[], bool dstk,
678                                     bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
679         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
680         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
681         /* Setup Operands */
682         u8 rt = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
683         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
684         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
685
686         if (sstk)
687                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
688         if (dstk) {
689                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
690                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
691         }
692
693         /* Do the ARSH operation */
694         emit(ARM_RSB_I(ARM_IP, rt, 32), ctx);
695         emit(ARM_SUBS_I(tmp2[0], rt, 32), ctx);
696         emit(ARM_MOV_SR(ARM_LR, rd, SRTYPE_LSR, rt), ctx);
697         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rm, SRTYPE_ASL, ARM_IP), ctx);
698         _emit(ARM_COND_MI, ARM_B(0), ctx);
699         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rm, SRTYPE_ASR, tmp2[0]), ctx);
700         emit(ARM_MOV_SR(ARM_IP, rm, SRTYPE_ASR, rt), ctx);
701         if (dstk) {
702                 emit(ARM_STR_I(ARM_LR, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
703                 emit(ARM_STR_I(ARM_IP, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
704         } else {
705                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_LR), ctx);
706                 emit(ARM_MOV_R(rm, ARM_IP), ctx);
707         }
708 }
709
710 /* dst = dst >> src */
711 static inline void emit_a32_lsr_r64(const u8 dst[], const u8 src[], bool dstk,
712                                      bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
713         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
714         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
715         /* Setup Operands */
716         u8 rt = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
717         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
718         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
719
720         if (sstk)
721                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
722         if (dstk) {
723                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
724                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
725         }
726
727         /* Do LSH operation */
728         emit(ARM_RSB_I(ARM_IP, rt, 32), ctx);
729         emit(ARM_SUBS_I(tmp2[0], rt, 32), ctx);
730         emit(ARM_MOV_SR(ARM_LR, rd, SRTYPE_LSR, rt), ctx);
731         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rm, SRTYPE_ASL, ARM_IP), ctx);
732         emit(ARM_ORR_SR(ARM_LR, ARM_LR, rm, SRTYPE_LSR, tmp2[0]), ctx);
733         emit(ARM_MOV_SR(ARM_IP, rm, SRTYPE_LSR, rt), ctx);
734         if (dstk) {
735                 emit(ARM_STR_I(ARM_LR, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
736                 emit(ARM_STR_I(ARM_IP, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
737         } else {
738                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_LR), ctx);
739                 emit(ARM_MOV_R(rm, ARM_IP), ctx);
740         }
741 }
742
743 /* dst = dst << val */
744 static inline void emit_a32_lsh_i64(const u8 dst[], bool dstk,
745                                      const u32 val, struct jit_ctx *ctx){
746         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
747         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
748         /* Setup operands */
749         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
750         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
751
752         if (dstk) {
753                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
754                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
755         }
756
757         /* Do LSH operation */
758         if (val < 32) {
759                 emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], rm, SRTYPE_ASL, val), ctx);
760                 emit(ARM_ORR_SI(rm, tmp2[0], rd, SRTYPE_LSR, 32 - val), ctx);
761                 emit(ARM_MOV_SI(rd, rd, SRTYPE_ASL, val), ctx);
762         } else {
763                 if (val == 32)
764                         emit(ARM_MOV_R(rm, rd), ctx);
765                 else
766                         emit(ARM_MOV_SI(rm, rd, SRTYPE_ASL, val - 32), ctx);
767                 emit(ARM_EOR_R(rd, rd, rd), ctx);
768         }
769
770         if (dstk) {
771                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
772                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
773         }
774 }
775
776 /* dst = dst >> val */
777 static inline void emit_a32_lsr_i64(const u8 dst[], bool dstk,
778                                     const u32 val, struct jit_ctx *ctx) {
779         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
780         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
781         /* Setup operands */
782         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
783         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
784
785         if (dstk) {
786                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
787                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
788         }
789
790         /* Do LSR operation */
791         if (val < 32) {
792                 emit(ARM_MOV_SI(tmp2[1], rd, SRTYPE_LSR, val), ctx);
793                 emit(ARM_ORR_SI(rd, tmp2[1], rm, SRTYPE_ASL, 32 - val), ctx);
794                 emit(ARM_MOV_SI(rm, rm, SRTYPE_LSR, val), ctx);
795         } else if (val == 32) {
796                 emit(ARM_MOV_R(rd, rm), ctx);
797                 emit(ARM_MOV_I(rm, 0), ctx);
798         } else {
799                 emit(ARM_MOV_SI(rd, rm, SRTYPE_LSR, val - 32), ctx);
800                 emit(ARM_MOV_I(rm, 0), ctx);
801         }
802
803         if (dstk) {
804                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
805                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
806         }
807 }
808
809 /* dst = dst >> val (signed) */
810 static inline void emit_a32_arsh_i64(const u8 dst[], bool dstk,
811                                      const u32 val, struct jit_ctx *ctx){
812         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
813         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
814          /* Setup operands */
815         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
816         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
817
818         if (dstk) {
819                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
820                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
821         }
822
823         /* Do ARSH operation */
824         if (val < 32) {
825                 emit(ARM_MOV_SI(tmp2[1], rd, SRTYPE_LSR, val), ctx);
826                 emit(ARM_ORR_SI(rd, tmp2[1], rm, SRTYPE_ASL, 32 - val), ctx);
827                 emit(ARM_MOV_SI(rm, rm, SRTYPE_ASR, val), ctx);
828         } else if (val == 32) {
829                 emit(ARM_MOV_R(rd, rm), ctx);
830                 emit(ARM_MOV_SI(rm, rm, SRTYPE_ASR, 31), ctx);
831         } else {
832                 emit(ARM_MOV_SI(rd, rm, SRTYPE_ASR, val - 32), ctx);
833                 emit(ARM_MOV_SI(rm, rm, SRTYPE_ASR, 31), ctx);
834         }
835
836         if (dstk) {
837                 emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
838                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
839         }
840 }
841
842 static inline void emit_a32_mul_r64(const u8 dst[], const u8 src[], bool dstk,
843                                     bool sstk, struct jit_ctx *ctx) {
844         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
845         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
846         /* Setup operands for multiplication */
847         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
848         u8 rm = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
849         u8 rt = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
850         u8 rn = sstk ? tmp2[0] : src_hi;
851
852         if (dstk) {
853                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
854                 emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
855         }
856         if (sstk) {
857                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
858                 emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src_hi)), ctx);
859         }
860
861         /* Do Multiplication */
862         emit(ARM_MUL(ARM_IP, rd, rn), ctx);
863         emit(ARM_MUL(ARM_LR, rm, rt), ctx);
864         emit(ARM_ADD_R(ARM_LR, ARM_IP, ARM_LR), ctx);
865
866         emit(ARM_UMULL(ARM_IP, rm, rd, rt), ctx);
867         emit(ARM_ADD_R(rm, ARM_LR, rm), ctx);
868         if (dstk) {
869                 emit(ARM_STR_I(ARM_IP, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
870                 emit(ARM_STR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
871         } else {
872                 emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_IP), ctx);
873         }
874 }
875
876 /* *(size *)(dst + off) = src */
877 static inline void emit_str_r(const u8 dst, const u8 src, bool dstk,
878                               const s32 off, struct jit_ctx *ctx, const u8 sz){
879         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
880         u8 rd = dstk ? tmp[1] : dst;
881
882         if (dstk)
883                 emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst)), ctx);
884         if (off) {
885                 emit_a32_mov_i(tmp[0], off, false, ctx);
886                 emit(ARM_ADD_R(tmp[0], rd, tmp[0]), ctx);
887                 rd = tmp[0];
888         }
889         switch (sz) {
890         case BPF_W:
891                 /* Store a Word */
892                 emit(ARM_STR_I(src, rd, 0), ctx);
893                 break;
894         case BPF_H:
895                 /* Store a HalfWord */
896                 emit(ARM_STRH_I(src, rd, 0), ctx);
897                 break;
898         case BPF_B:
899                 /* Store a Byte */
900                 emit(ARM_STRB_I(src, rd, 0), ctx);
901                 break;
902         }
903 }
904
905 /* dst = *(size*)(src + off) */
906 static inline void emit_ldx_r(const u8 dst[], const u8 src, bool dstk,
907                               s32 off, struct jit_ctx *ctx, const u8 sz){
908         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
909         const u8 *rd = dstk ? tmp : dst;
910         u8 rm = src;
911         s32 off_max;
912
913         if (sz == BPF_H)
914                 off_max = 0xff;
915         else
916                 off_max = 0xfff;
917
918         if (off < 0 || off > off_max) {
919                 emit_a32_mov_i(tmp[0], off, false, ctx);
920                 emit(ARM_ADD_R(tmp[0], tmp[0], src), ctx);
921                 rm = tmp[0];
922                 off = 0;
923         } else if (rd[1] == rm) {
924                 emit(ARM_MOV_R(tmp[0], rm), ctx);
925                 rm = tmp[0];
926         }
927         switch (sz) {
928         case BPF_B:
929                 /* Load a Byte */
930                 emit(ARM_LDRB_I(rd[1], rm, off), ctx);
931                 emit_a32_mov_i(dst[0], 0, dstk, ctx);
932                 break;
933         case BPF_H:
934                 /* Load a HalfWord */
935                 emit(ARM_LDRH_I(rd[1], rm, off), ctx);
936                 emit_a32_mov_i(dst[0], 0, dstk, ctx);
937                 break;
938         case BPF_W:
939                 /* Load a Word */
940                 emit(ARM_LDR_I(rd[1], rm, off), ctx);
941                 emit_a32_mov_i(dst[0], 0, dstk, ctx);
942                 break;
943         case BPF_DW:
944                 /* Load a Double Word */
945                 emit(ARM_LDR_I(rd[1], rm, off), ctx);
946                 emit(ARM_LDR_I(rd[0], rm, off + 4), ctx);
947                 break;
948         }
949         if (dstk)
950                 emit(ARM_STR_I(rd[1], ARM_SP, STACK_VAR(dst[1])), ctx);
951         if (dstk && sz == BPF_DW)
952                 emit(ARM_STR_I(rd[0], ARM_SP, STACK_VAR(dst[0])), ctx);
953 }
954
955 /* Arithmatic Operation */
956 static inline void emit_ar_r(const u8 rd, const u8 rt, const u8 rm,
957                              const u8 rn, struct jit_ctx *ctx, u8 op) {
958         switch (op) {
959         case BPF_JSET:
960                 emit(ARM_AND_R(ARM_IP, rt, rn), ctx);
961                 emit(ARM_AND_R(ARM_LR, rd, rm), ctx);
962                 emit(ARM_ORRS_R(ARM_IP, ARM_LR, ARM_IP), ctx);
963                 break;
964         case BPF_JEQ:
965         case BPF_JNE:
966         case BPF_JGT:
967         case BPF_JGE:
968         case BPF_JLE:
969         case BPF_JLT:
970                 emit(ARM_CMP_R(rd, rm), ctx);
971                 _emit(ARM_COND_EQ, ARM_CMP_R(rt, rn), ctx);
972                 break;
973         case BPF_JSLE:
974         case BPF_JSGT:
975                 emit(ARM_CMP_R(rn, rt), ctx);
976                 emit(ARM_SBCS_R(ARM_IP, rm, rd), ctx);
977                 break;
978         case BPF_JSLT:
979         case BPF_JSGE:
980                 emit(ARM_CMP_R(rt, rn), ctx);
981                 emit(ARM_SBCS_R(ARM_IP, rd, rm), ctx);
982                 break;
983         }
984 }
985
986 static int out_offset = -1; /* initialized on the first pass of build_body() */
987 static int emit_bpf_tail_call(struct jit_ctx *ctx)
988 {
989
990         /* bpf_tail_call(void *prog_ctx, struct bpf_array *array, u64 index) */
991         const u8 *r2 = bpf2a32[BPF_REG_2];
992         const u8 *r3 = bpf2a32[BPF_REG_3];
993         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
994         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
995         const u8 *tcc = bpf2a32[TCALL_CNT];
996         const int idx0 = ctx->idx;
997 #define cur_offset (ctx->idx - idx0)
998 #define jmp_offset (out_offset - (cur_offset) - 2)
999         u32 off, lo, hi;
1000
1001         /* if (index >= array->map.max_entries)
1002          *      goto out;
1003          */
1004         off = offsetof(struct bpf_array, map.max_entries);
1005         /* array->map.max_entries */
1006         emit_a32_mov_i(tmp[1], off, false, ctx);
1007         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(r2[1])), ctx);
1008         emit(ARM_LDR_R(tmp[1], tmp2[1], tmp[1]), ctx);
1009         /* index is 32-bit for arrays */
1010         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(r3[1])), ctx);
1011         /* index >= array->map.max_entries */
1012         emit(ARM_CMP_R(tmp2[1], tmp[1]), ctx);
1013         _emit(ARM_COND_CS, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1014
1015         /* if (tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT)
1016          *      goto out;
1017          * tail_call_cnt++;
1018          */
1019         lo = (u32)MAX_TAIL_CALL_CNT;
1020         hi = (u32)((u64)MAX_TAIL_CALL_CNT >> 32);
1021         emit(ARM_LDR_I(tmp[1], ARM_SP, STACK_VAR(tcc[1])), ctx);
1022         emit(ARM_LDR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(tcc[0])), ctx);
1023         emit(ARM_CMP_I(tmp[0], hi), ctx);
1024         _emit(ARM_COND_EQ, ARM_CMP_I(tmp[1], lo), ctx);
1025         _emit(ARM_COND_HI, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1026         emit(ARM_ADDS_I(tmp[1], tmp[1], 1), ctx);
1027         emit(ARM_ADC_I(tmp[0], tmp[0], 0), ctx);
1028         emit(ARM_STR_I(tmp[1], ARM_SP, STACK_VAR(tcc[1])), ctx);
1029         emit(ARM_STR_I(tmp[0], ARM_SP, STACK_VAR(tcc[0])), ctx);
1030
1031         /* prog = array->ptrs[index]
1032          * if (prog == NULL)
1033          *      goto out;
1034          */
1035         off = offsetof(struct bpf_array, ptrs);
1036         emit_a32_mov_i(tmp[1], off, false, ctx);
1037         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(r2[1])), ctx);
1038         emit(ARM_ADD_R(tmp[1], tmp2[1], tmp[1]), ctx);
1039         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(r3[1])), ctx);
1040         emit(ARM_MOV_SI(tmp[0], tmp2[1], SRTYPE_ASL, 2), ctx);
1041         emit(ARM_LDR_R(tmp[1], tmp[1], tmp[0]), ctx);
1042         emit(ARM_CMP_I(tmp[1], 0), ctx);
1043         _emit(ARM_COND_EQ, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1044
1045         /* goto *(prog->bpf_func + prologue_size); */
1046         off = offsetof(struct bpf_prog, bpf_func);
1047         emit_a32_mov_i(tmp2[1], off, false, ctx);
1048         emit(ARM_LDR_R(tmp[1], tmp[1], tmp2[1]), ctx);
1049         emit(ARM_ADD_I(tmp[1], tmp[1], ctx->prologue_bytes), ctx);
1050         emit_bx_r(tmp[1], ctx);
1051
1052         /* out: */
1053         if (out_offset == -1)
1054                 out_offset = cur_offset;
1055         if (cur_offset != out_offset) {
1056                 pr_err_once("tail_call out_offset = %d, expected %d!\n",
1057                             cur_offset, out_offset);
1058                 return -1;
1059         }
1060         return 0;
1061 #undef cur_offset
1062 #undef jmp_offset
1063 }
1064
1065 /* 0xabcd => 0xcdab */
1066 static inline void emit_rev16(const u8 rd, const u8 rn, struct jit_ctx *ctx)
1067 {
1068 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
1069         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
1070
1071         emit(ARM_AND_I(tmp2[1], rn, 0xff), ctx);
1072         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], rn, SRTYPE_LSR, 8), ctx);
1073         emit(ARM_AND_I(tmp2[0], tmp2[0], 0xff), ctx);
1074         emit(ARM_ORR_SI(rd, tmp2[0], tmp2[1], SRTYPE_LSL, 8), ctx);
1075 #else /* ARMv6+ */
1076         emit(ARM_REV16(rd, rn), ctx);
1077 #endif
1078 }
1079
1080 /* 0xabcdefgh => 0xghefcdab */
1081 static inline void emit_rev32(const u8 rd, const u8 rn, struct jit_ctx *ctx)
1082 {
1083 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
1084         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
1085
1086         emit(ARM_AND_I(tmp2[1], rn, 0xff), ctx);
1087         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], rn, SRTYPE_LSR, 24), ctx);
1088         emit(ARM_ORR_SI(ARM_IP, tmp2[0], tmp2[1], SRTYPE_LSL, 24), ctx);
1089
1090         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[1], rn, SRTYPE_LSR, 8), ctx);
1091         emit(ARM_AND_I(tmp2[1], tmp2[1], 0xff), ctx);
1092         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], rn, SRTYPE_LSR, 16), ctx);
1093         emit(ARM_AND_I(tmp2[0], tmp2[0], 0xff), ctx);
1094         emit(ARM_MOV_SI(tmp2[0], tmp2[0], SRTYPE_LSL, 8), ctx);
1095         emit(ARM_ORR_SI(tmp2[0], tmp2[0], tmp2[1], SRTYPE_LSL, 16), ctx);
1096         emit(ARM_ORR_R(rd, ARM_IP, tmp2[0]), ctx);
1097
1098 #else /* ARMv6+ */
1099         emit(ARM_REV(rd, rn), ctx);
1100 #endif
1101 }
1102
1103 // push the scratch stack register on top of the stack
1104 static inline void emit_push_r64(const u8 src[], const u8 shift,
1105                 struct jit_ctx *ctx)
1106 {
1107         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
1108         u16 reg_set = 0;
1109
1110         emit(ARM_LDR_I(tmp2[1], ARM_SP, STACK_VAR(src[1]+shift)), ctx);
1111         emit(ARM_LDR_I(tmp2[0], ARM_SP, STACK_VAR(src[0]+shift)), ctx);
1112
1113         reg_set = (1 << tmp2[1]) | (1 << tmp2[0]);
1114         emit(ARM_PUSH(reg_set), ctx);
1115 }
1116
1117 static void build_prologue(struct jit_ctx *ctx)
1118 {
1119         const u8 r0 = bpf2a32[BPF_REG_0][1];
1120         const u8 r2 = bpf2a32[BPF_REG_1][1];
1121         const u8 r3 = bpf2a32[BPF_REG_1][0];
1122         const u8 r4 = bpf2a32[BPF_REG_6][1];
1123         const u8 fplo = bpf2a32[BPF_REG_FP][1];
1124         const u8 fphi = bpf2a32[BPF_REG_FP][0];
1125         const u8 *tcc = bpf2a32[TCALL_CNT];
1126
1127         /* Save callee saved registers. */
1128 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
1129         u16 reg_set = CALLEE_PUSH_MASK | 1 << ARM_IP | 1 << ARM_PC;
1130         emit(ARM_MOV_R(ARM_IP, ARM_SP), ctx);
1131         emit(ARM_PUSH(reg_set), ctx);
1132         emit(ARM_SUB_I(ARM_FP, ARM_IP, 4), ctx);
1133 #else
1134         emit(ARM_PUSH(CALLEE_PUSH_MASK), ctx);
1135         emit(ARM_MOV_R(ARM_FP, ARM_SP), ctx);
1136 #endif
1137         /* Save frame pointer for later */
1138         emit(ARM_SUB_I(ARM_IP, ARM_SP, SCRATCH_SIZE), ctx);
1139
1140         ctx->stack_size = imm8m(STACK_SIZE);
1141
1142         /* Set up function call stack */
1143         emit(ARM_SUB_I(ARM_SP, ARM_SP, ctx->stack_size), ctx);
1144
1145         /* Set up BPF prog stack base register */
1146         emit_a32_mov_r(fplo, ARM_IP, true, false, ctx);
1147         emit_a32_mov_i(fphi, 0, true, ctx);
1148
1149         /* mov r4, 0 */
1150         emit(ARM_MOV_I(r4, 0), ctx);
1151
1152         /* Move BPF_CTX to BPF_R1 */
1153         emit(ARM_MOV_R(r3, r4), ctx);
1154         emit(ARM_MOV_R(r2, r0), ctx);
1155         /* Initialize Tail Count */
1156         emit(ARM_STR_I(r4, ARM_SP, STACK_VAR(tcc[0])), ctx);
1157         emit(ARM_STR_I(r4, ARM_SP, STACK_VAR(tcc[1])), ctx);
1158         /* end of prologue */
1159 }
1160
1161 /* restore callee saved registers. */
1162 static void build_epilogue(struct jit_ctx *ctx)
1163 {
1164 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
1165         /* When using frame pointers, some additional registers need to
1166          * be loaded. */
1167         u16 reg_set = CALLEE_POP_MASK | 1 << ARM_SP;
1168         emit(ARM_SUB_I(ARM_SP, ARM_FP, hweight16(reg_set) * 4), ctx);
1169         emit(ARM_LDM(ARM_SP, reg_set), ctx);
1170 #else
1171         /* Restore callee saved registers. */
1172         emit(ARM_MOV_R(ARM_SP, ARM_FP), ctx);
1173         emit(ARM_POP(CALLEE_POP_MASK), ctx);
1174 #endif
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Convert an eBPF instruction to native instruction, i.e
1179  * JITs an eBPF instruction.
1180  * Returns :
1181  *      0  - Successfully JITed an 8-byte eBPF instruction
1182  *      >0 - Successfully JITed a 16-byte eBPF instruction
1183  *      <0 - Failed to JIT.
1184  */
1185 static int build_insn(const struct bpf_insn *insn, struct jit_ctx *ctx)
1186 {
1187         const u8 code = insn->code;
1188         const u8 *dst = bpf2a32[insn->dst_reg];
1189         const u8 *src = bpf2a32[insn->src_reg];
1190         const u8 *tmp = bpf2a32[TMP_REG_1];
1191         const u8 *tmp2 = bpf2a32[TMP_REG_2];
1192         const s16 off = insn->off;
1193         const s32 imm = insn->imm;
1194         const int i = insn - ctx->prog->insnsi;
1195         const bool is64 = BPF_CLASS(code) == BPF_ALU64;
1196         const bool dstk = is_on_stack(insn->dst_reg);
1197         const bool sstk = is_on_stack(insn->src_reg);
1198         u8 rd, rt, rm, rn;
1199         s32 jmp_offset;
1200
1201 #define check_imm(bits, imm) do {                               \
1202         if ((((imm) > 0) && ((imm) >> (bits))) ||               \
1203             (((imm) < 0) && (~(imm) >> (bits)))) {              \
1204                 pr_info("[%2d] imm=%d(0x%x) out of range\n",    \
1205                         i, imm, imm);                           \
1206                 return -EINVAL;                                 \
1207         }                                                       \
1208 } while (0)
1209 #define check_imm24(imm) check_imm(24, imm)
1210
1211         switch (code) {
1212         /* ALU operations */
1213
1214         /* dst = src */
1215         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1216         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X:
1217         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1218         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X:
1219                 switch (BPF_SRC(code)) {
1220                 case BPF_X:
1221                         emit_a32_mov_r64(is64, dst, src, dstk, sstk, ctx);
1222                         break;
1223                 case BPF_K:
1224                         /* Sign-extend immediate value to destination reg */
1225                         emit_a32_mov_i64(is64, dst, imm, dstk, ctx);
1226                         break;
1227                 }
1228                 break;
1229         /* dst = dst + src/imm */
1230         /* dst = dst - src/imm */
1231         /* dst = dst | src/imm */
1232         /* dst = dst & src/imm */
1233         /* dst = dst ^ src/imm */
1234         /* dst = dst * src/imm */
1235         /* dst = dst << src */
1236         /* dst = dst >> src */
1237         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
1238         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
1239         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
1240         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
1241         case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
1242         case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
1243         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1244         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
1245         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1246         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
1247         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1248         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
1249         case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
1250         case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
1251         case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K:
1252         case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X:
1253         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1254         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X:
1255         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1256         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X:
1257         case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:
1258         case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X:
1259         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1260         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X:
1261         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1262         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X:
1263                 switch (BPF_SRC(code)) {
1264                 case BPF_X:
1265                         emit_a32_alu_r64(is64, dst, src, dstk, sstk,
1266                                          ctx, BPF_OP(code));
1267                         break;
1268                 case BPF_K:
1269                         /* Move immediate value to the temporary register
1270                          * and then do the ALU operation on the temporary
1271                          * register as this will sign-extend the immediate
1272                          * value into temporary reg and then it would be
1273                          * safe to do the operation on it.
1274                          */
1275                         emit_a32_mov_i64(is64, tmp2, imm, false, ctx);
1276                         emit_a32_alu_r64(is64, dst, tmp2, dstk, false,
1277                                          ctx, BPF_OP(code));
1278                         break;
1279                 }
1280                 break;
1281         /* dst = dst / src(imm) */
1282         /* dst = dst % src(imm) */
1283         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1284         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
1285         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1286         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
1287                 rt = src_lo;
1288                 rd = dstk ? tmp2[1] : dst_lo;
1289                 if (dstk)
1290                         emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1291                 switch (BPF_SRC(code)) {
1292                 case BPF_X:
1293                         rt = sstk ? tmp2[0] : rt;
1294                         if (sstk)
1295                                 emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)),
1296                                      ctx);
1297                         break;
1298                 case BPF_K:
1299                         rt = tmp2[0];
1300                         emit_a32_mov_i(rt, imm, false, ctx);
1301                         break;
1302                 }
1303                 emit_udivmod(rd, rd, rt, ctx, BPF_OP(code));
1304                 if (dstk)
1305                         emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1306                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
1307                 break;
1308         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1309         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X:
1310         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1311         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X:
1312                 goto notyet;
1313         /* dst = dst >> imm */
1314         /* dst = dst << imm */
1315         case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
1316         case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
1317                 if (unlikely(imm > 31))
1318                         return -EINVAL;
1319                 if (imm)
1320                         emit_a32_alu_i(dst_lo, imm, dstk, ctx, BPF_OP(code));
1321                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
1322                 break;
1323         /* dst = dst << imm */
1324         case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K:
1325                 if (unlikely(imm > 63))
1326                         return -EINVAL;
1327                 emit_a32_lsh_i64(dst, dstk, imm, ctx);
1328                 break;
1329         /* dst = dst >> imm */
1330         case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K:
1331                 if (unlikely(imm > 63))
1332                         return -EINVAL;
1333                 emit_a32_lsr_i64(dst, dstk, imm, ctx);
1334                 break;
1335         /* dst = dst << src */
1336         case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X:
1337                 emit_a32_lsh_r64(dst, src, dstk, sstk, ctx);
1338                 break;
1339         /* dst = dst >> src */
1340         case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X:
1341                 emit_a32_lsr_r64(dst, src, dstk, sstk, ctx);
1342                 break;
1343         /* dst = dst >> src (signed) */
1344         case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X:
1345                 emit_a32_arsh_r64(dst, src, dstk, sstk, ctx);
1346                 break;
1347         /* dst = dst >> imm (signed) */
1348         case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K:
1349                 if (unlikely(imm > 63))
1350                         return -EINVAL;
1351                 emit_a32_arsh_i64(dst, dstk, imm, ctx);
1352                 break;
1353         /* dst = ~dst */
1354         case BPF_ALU | BPF_NEG:
1355                 emit_a32_alu_i(dst_lo, 0, dstk, ctx, BPF_OP(code));
1356                 emit_a32_mov_i(dst_hi, 0, dstk, ctx);
1357                 break;
1358         /* dst = ~dst (64 bit) */
1359         case BPF_ALU64 | BPF_NEG:
1360                 emit_a32_neg64(dst, dstk, ctx);
1361                 break;
1362         /* dst = dst * src/imm */
1363         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X:
1364         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1365                 switch (BPF_SRC(code)) {
1366                 case BPF_X:
1367                         emit_a32_mul_r64(dst, src, dstk, sstk, ctx);
1368                         break;
1369                 case BPF_K:
1370                         /* Move immediate value to the temporary register
1371                          * and then do the multiplication on it as this
1372                          * will sign-extend the immediate value into temp
1373                          * reg then it would be safe to do the operation
1374                          * on it.
1375                          */
1376                         emit_a32_mov_i64(is64, tmp2, imm, false, ctx);
1377                         emit_a32_mul_r64(dst, tmp2, dstk, false, ctx);
1378                         break;
1379                 }
1380                 break;
1381         /* dst = htole(dst) */
1382         /* dst = htobe(dst) */
1383         case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
1384         case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
1385                 rd = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
1386                 rt = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
1387                 if (dstk) {
1388                         emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1389                         emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
1390                 }
1391                 if (BPF_SRC(code) == BPF_FROM_LE)
1392                         goto emit_bswap_uxt;
1393                 switch (imm) {
1394                 case 16:
1395                         emit_rev16(rt, rt, ctx);
1396                         goto emit_bswap_uxt;
1397                 case 32:
1398                         emit_rev32(rt, rt, ctx);
1399                         goto emit_bswap_uxt;
1400                 case 64:
1401                         emit_rev32(ARM_LR, rt, ctx);
1402                         emit_rev32(rt, rd, ctx);
1403                         emit(ARM_MOV_R(rd, ARM_LR), ctx);
1404                         break;
1405                 }
1406                 goto exit;
1407 emit_bswap_uxt:
1408                 switch (imm) {
1409                 case 16:
1410                         /* zero-extend 16 bits into 64 bits */
1411 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
1412                         emit_a32_mov_i(tmp2[1], 0xffff, false, ctx);
1413                         emit(ARM_AND_R(rt, rt, tmp2[1]), ctx);
1414 #else /* ARMv6+ */
1415                         emit(ARM_UXTH(rt, rt), ctx);
1416 #endif
1417                         emit(ARM_EOR_R(rd, rd, rd), ctx);
1418                         break;
1419                 case 32:
1420                         /* zero-extend 32 bits into 64 bits */
1421                         emit(ARM_EOR_R(rd, rd, rd), ctx);
1422                         break;
1423                 case 64:
1424                         /* nop */
1425                         break;
1426                 }
1427 exit:
1428                 if (dstk) {
1429                         emit(ARM_STR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1430                         emit(ARM_STR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
1431                 }
1432                 break;
1433         /* dst = imm64 */
1434         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1435         {
1436                 const struct bpf_insn insn1 = insn[1];
1437                 u32 hi, lo = imm;
1438
1439                 hi = insn1.imm;
1440                 emit_a32_mov_i(dst_lo, lo, dstk, ctx);
1441                 emit_a32_mov_i(dst_hi, hi, dstk, ctx);
1442
1443                 return 1;
1444         }
1445         /* LDX: dst = *(size *)(src + off) */
1446         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W:
1447         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H:
1448         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B:
1449         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW:
1450                 rn = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
1451                 if (sstk)
1452                         emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
1453                 emit_ldx_r(dst, rn, dstk, off, ctx, BPF_SIZE(code));
1454                 break;
1455         /* R0 = ntohx(*(size *)(((struct sk_buff *)R6)->data + imm)) */
1456         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
1457         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
1458         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
1459         /* R0 = ntohx(*(size *)(((struct sk_buff *)R6)->data + src + imm)) */
1460         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
1461         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
1462         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
1463         {
1464                 const u8 r4 = bpf2a32[BPF_REG_6][1]; /* r4 = ptr to sk_buff */
1465                 const u8 r0 = bpf2a32[BPF_REG_0][1]; /*r0: struct sk_buff *skb*/
1466                                                      /* rtn value */
1467                 const u8 r1 = bpf2a32[BPF_REG_0][0]; /* r1: int k */
1468                 const u8 r2 = bpf2a32[BPF_REG_1][1]; /* r2: unsigned int size */
1469                 const u8 r3 = bpf2a32[BPF_REG_1][0]; /* r3: void *buffer */
1470                 const u8 r6 = bpf2a32[TMP_REG_1][1]; /* r6: void *(*func)(..) */
1471                 int size;
1472
1473                 /* Setting up first argument */
1474                 emit(ARM_MOV_R(r0, r4), ctx);
1475
1476                 /* Setting up second argument */
1477                 emit_a32_mov_i(r1, imm, false, ctx);
1478                 if (BPF_MODE(code) == BPF_IND)
1479                         emit_a32_alu_r(r1, src_lo, false, sstk, ctx,
1480                                        false, false, BPF_ADD);
1481
1482                 /* Setting up third argument */
1483                 switch (BPF_SIZE(code)) {
1484                 case BPF_W:
1485                         size = 4;
1486                         break;
1487                 case BPF_H:
1488                         size = 2;
1489                         break;
1490                 case BPF_B:
1491                         size = 1;
1492                         break;
1493                 default:
1494                         return -EINVAL;
1495                 }
1496                 emit_a32_mov_i(r2, size, false, ctx);
1497
1498                 /* Setting up fourth argument */
1499                 emit(ARM_ADD_I(r3, ARM_SP, imm8m(SKB_BUFFER)), ctx);
1500
1501                 /* Setting up function pointer to call */
1502                 emit_a32_mov_i(r6, (unsigned int)bpf_load_pointer, false, ctx);
1503                 emit_blx_r(r6, ctx);
1504
1505                 emit(ARM_EOR_R(r1, r1, r1), ctx);
1506                 /* Check if return address is NULL or not.
1507                  * if NULL then jump to epilogue
1508                  * else continue to load the value from retn address
1509                  */
1510                 emit(ARM_CMP_I(r0, 0), ctx);
1511                 jmp_offset = epilogue_offset(ctx);
1512                 check_imm24(jmp_offset);
1513                 _emit(ARM_COND_EQ, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1514
1515                 /* Load value from the address */
1516                 switch (BPF_SIZE(code)) {
1517                 case BPF_W:
1518                         emit(ARM_LDR_I(r0, r0, 0), ctx);
1519                         emit_rev32(r0, r0, ctx);
1520                         break;
1521                 case BPF_H:
1522                         emit(ARM_LDRH_I(r0, r0, 0), ctx);
1523                         emit_rev16(r0, r0, ctx);
1524                         break;
1525                 case BPF_B:
1526                         emit(ARM_LDRB_I(r0, r0, 0), ctx);
1527                         /* No need to reverse */
1528                         break;
1529                 }
1530                 break;
1531         }
1532         /* ST: *(size *)(dst + off) = imm */
1533         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1534         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1535         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1536         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1537                 switch (BPF_SIZE(code)) {
1538                 case BPF_DW:
1539                         /* Sign-extend immediate value into temp reg */
1540                         emit_a32_mov_i64(true, tmp2, imm, false, ctx);
1541                         emit_str_r(dst_lo, tmp2[1], dstk, off, ctx, BPF_W);
1542                         emit_str_r(dst_lo, tmp2[0], dstk, off+4, ctx, BPF_W);
1543                         break;
1544                 case BPF_W:
1545                 case BPF_H:
1546                 case BPF_B:
1547                         emit_a32_mov_i(tmp2[1], imm, false, ctx);
1548                         emit_str_r(dst_lo, tmp2[1], dstk, off, ctx,
1549                                    BPF_SIZE(code));
1550                         break;
1551                 }
1552                 break;
1553         /* STX XADD: lock *(u32 *)(dst + off) += src */
1554         case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W:
1555         /* STX XADD: lock *(u64 *)(dst + off) += src */
1556         case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW:
1557                 goto notyet;
1558         /* STX: *(size *)(dst + off) = src */
1559         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W:
1560         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H:
1561         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B:
1562         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW:
1563         {
1564                 u8 sz = BPF_SIZE(code);
1565
1566                 rn = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
1567                 rm = sstk ? tmp2[0] : src_hi;
1568                 if (sstk) {
1569                         emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
1570                         emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(src_hi)), ctx);
1571                 }
1572
1573                 /* Store the value */
1574                 if (BPF_SIZE(code) == BPF_DW) {
1575                         emit_str_r(dst_lo, rn, dstk, off, ctx, BPF_W);
1576                         emit_str_r(dst_lo, rm, dstk, off+4, ctx, BPF_W);
1577                 } else {
1578                         emit_str_r(dst_lo, rn, dstk, off, ctx, sz);
1579                 }
1580                 break;
1581         }
1582         /* PC += off if dst == src */
1583         /* PC += off if dst > src */
1584         /* PC += off if dst >= src */
1585         /* PC += off if dst < src */
1586         /* PC += off if dst <= src */
1587         /* PC += off if dst != src */
1588         /* PC += off if dst > src (signed) */
1589         /* PC += off if dst >= src (signed) */
1590         /* PC += off if dst < src (signed) */
1591         /* PC += off if dst <= src (signed) */
1592         /* PC += off if dst & src */
1593         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
1594         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
1595         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
1596         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
1597         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
1598         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
1599         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
1600         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
1601         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
1602         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
1603         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
1604                 /* Setup source registers */
1605                 rm = sstk ? tmp2[0] : src_hi;
1606                 rn = sstk ? tmp2[1] : src_lo;
1607                 if (sstk) {
1608                         emit(ARM_LDR_I(rn, ARM_SP, STACK_VAR(src_lo)), ctx);
1609                         emit(ARM_LDR_I(rm, ARM_SP, STACK_VAR(src_hi)), ctx);
1610                 }
1611                 goto go_jmp;
1612         /* PC += off if dst == imm */
1613         /* PC += off if dst > imm */
1614         /* PC += off if dst >= imm */
1615         /* PC += off if dst < imm */
1616         /* PC += off if dst <= imm */
1617         /* PC += off if dst != imm */
1618         /* PC += off if dst > imm (signed) */
1619         /* PC += off if dst >= imm (signed) */
1620         /* PC += off if dst < imm (signed) */
1621         /* PC += off if dst <= imm (signed) */
1622         /* PC += off if dst & imm */
1623         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
1624         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
1625         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
1626         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
1627         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1628         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1629         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1630         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
1631         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
1632         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1633         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1634                 if (off == 0)
1635                         break;
1636                 rm = tmp2[0];
1637                 rn = tmp2[1];
1638                 /* Sign-extend immediate value */
1639                 emit_a32_mov_i64(true, tmp2, imm, false, ctx);
1640 go_jmp:
1641                 /* Setup destination register */
1642                 rd = dstk ? tmp[0] : dst_hi;
1643                 rt = dstk ? tmp[1] : dst_lo;
1644                 if (dstk) {
1645                         emit(ARM_LDR_I(rt, ARM_SP, STACK_VAR(dst_lo)), ctx);
1646                         emit(ARM_LDR_I(rd, ARM_SP, STACK_VAR(dst_hi)), ctx);
1647                 }
1648
1649                 /* Check for the condition */
1650                 emit_ar_r(rd, rt, rm, rn, ctx, BPF_OP(code));
1651
1652                 /* Setup JUMP instruction */
1653                 jmp_offset = bpf2a32_offset(i+off, i, ctx);
1654                 switch (BPF_OP(code)) {
1655                 case BPF_JNE:
1656                 case BPF_JSET:
1657                         _emit(ARM_COND_NE, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1658                         break;
1659                 case BPF_JEQ:
1660                         _emit(ARM_COND_EQ, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1661                         break;
1662                 case BPF_JGT:
1663                         _emit(ARM_COND_HI, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1664                         break;
1665                 case BPF_JGE:
1666                         _emit(ARM_COND_CS, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1667                         break;
1668                 case BPF_JSGT:
1669                         _emit(ARM_COND_LT, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1670                         break;
1671                 case BPF_JSGE:
1672                         _emit(ARM_COND_GE, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1673                         break;
1674                 case BPF_JLE:
1675                         _emit(ARM_COND_LS, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1676                         break;
1677                 case BPF_JLT:
1678                         _emit(ARM_COND_CC, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1679                         break;
1680                 case BPF_JSLT:
1681                         _emit(ARM_COND_LT, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1682                         break;
1683                 case BPF_JSLE:
1684                         _emit(ARM_COND_GE, ARM_B(jmp_offset), ctx);
1685                         break;
1686                 }
1687                 break;
1688         /* JMP OFF */
1689         case BPF_JMP | BPF_JA:
1690         {
1691                 if (off == 0)
1692                         break;
1693                 jmp_offset = bpf2a32_offset(i+off, i, ctx);
1694                 check_imm24(jmp_offset);
1695                 emit(ARM_B(jmp_offset), ctx);
1696                 break;
1697         }
1698         /* tail call */
1699         case BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL:
1700                 if (emit_bpf_tail_call(ctx))
1701                         return -EFAULT;
1702                 break;
1703         /* function call */
1704         case BPF_JMP | BPF_CALL:
1705         {
1706                 const u8 *r0 = bpf2a32[BPF_REG_0];
1707                 const u8 *r1 = bpf2a32[BPF_REG_1];
1708                 const u8 *r2 = bpf2a32[BPF_REG_2];
1709                 const u8 *r3 = bpf2a32[BPF_REG_3];
1710                 const u8 *r4 = bpf2a32[BPF_REG_4];
1711                 const u8 *r5 = bpf2a32[BPF_REG_5];
1712                 const u32 func = (u32)__bpf_call_base + (u32)imm;
1713
1714                 emit_a32_mov_r64(true, r0, r1, false, false, ctx);
1715                 emit_a32_mov_r64(true, r1, r2, false, true, ctx);
1716                 emit_push_r64(r5, 0, ctx);
1717                 emit_push_r64(r4, 8, ctx);
1718                 emit_push_r64(r3, 16, ctx);
1719
1720                 emit_a32_mov_i(tmp[1], func, false, ctx);
1721                 emit_blx_r(tmp[1], ctx);
1722
1723                 emit(ARM_ADD_I(ARM_SP, ARM_SP, imm8m(24)), ctx); // callee clean
1724                 break;
1725         }
1726         /* function return */
1727         case BPF_JMP | BPF_EXIT:
1728                 /* Optimization: when last instruction is EXIT
1729                  * simply fallthrough to epilogue.
1730                  */
1731                 if (i == ctx->prog->len - 1)
1732                         break;
1733                 jmp_offset = epilogue_offset(ctx);
1734                 check_imm24(jmp_offset);
1735                 emit(ARM_B(jmp_offset), ctx);
1736                 break;
1737 notyet:
1738                 pr_info_once("*** NOT YET: opcode %02x ***\n", code);
1739                 return -EFAULT;
1740         default:
1741                 pr_err_once("unknown opcode %02x\n", code);
1742                 return -EINVAL;
1743         }
1744
1745         if (ctx->flags & FLAG_IMM_OVERFLOW)
1746                 /*
1747                  * this instruction generated an overflow when
1748                  * trying to access the literal pool, so
1749                  * delegate this filter to the kernel interpreter.
1750                  */
1751                 return -1;
1752         return 0;
1753 }
1754
1755 static int build_body(struct jit_ctx *ctx)
1756 {
1757         const struct bpf_prog *prog = ctx->prog;
1758         unsigned int i;
1759
1760         for (i = 0; i < prog->len; i++) {
1761                 const struct bpf_insn *insn = &(prog->insnsi[i]);
1762                 int ret;
1763
1764                 ret = build_insn(insn, ctx);
1765
1766                 /* It's used with loading the 64 bit immediate value. */
1767                 if (ret > 0) {
1768                         i++;
1769                         if (ctx->target == NULL)
1770                                 ctx->offsets[i] = ctx->idx;
1771                         continue;
1772                 }
1773
1774                 if (ctx->target == NULL)
1775                         ctx->offsets[i] = ctx->idx;
1776
1777                 /* If unsuccesfull, return with error code */
1778                 if (ret)
1779                         return ret;
1780         }
1781         return 0;
1782 }
1783
1784 static int validate_code(struct jit_ctx *ctx)
1785 {
1786         int i;
1787
1788         for (i = 0; i < ctx->idx; i++) {
1789                 if (ctx->target[i] == __opcode_to_mem_arm(ARM_INST_UDF))
1790                         return -1;
1791         }
1792
1793         return 0;
1794 }
1795
1796 void bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1797 {
1798         /* Nothing to do here. We support Internal BPF. */
1799 }
1800
1801 struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1802 {
1803         struct bpf_prog *tmp, *orig_prog = prog;
1804         struct bpf_binary_header *header;
1805         bool tmp_blinded = false;
1806         struct jit_ctx ctx;
1807         unsigned int tmp_idx;
1808         unsigned int image_size;
1809         u8 *image_ptr;
1810
1811         /* If BPF JIT was not enabled then we must fall back to
1812          * the interpreter.
1813          */
1814         if (!prog->jit_requested)
1815                 return orig_prog;
1816
1817         /* If constant blinding was enabled and we failed during blinding
1818          * then we must fall back to the interpreter. Otherwise, we save
1819          * the new JITed code.
1820          */
1821         tmp = bpf_jit_blind_constants(prog);
1822
1823         if (IS_ERR(tmp))
1824                 return orig_prog;
1825         if (tmp != prog) {
1826                 tmp_blinded = true;
1827                 prog = tmp;
1828         }
1829
1830         memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
1831         ctx.prog = prog;
1832
1833         /* Not able to allocate memory for offsets[] , then
1834          * we must fall back to the interpreter
1835          */
1836         ctx.offsets = kcalloc(prog->len, sizeof(int), GFP_KERNEL);
1837         if (ctx.offsets == NULL) {
1838                 prog = orig_prog;
1839                 goto out;
1840         }
1841
1842         /* 1) fake pass to find in the length of the JITed code,
1843          * to compute ctx->offsets and other context variables
1844          * needed to compute final JITed code.
1845          * Also, calculate random starting pointer/start of JITed code
1846          * which is prefixed by random number of fault instructions.
1847          *
1848          * If the first pass fails then there is no chance of it
1849          * being successful in the second pass, so just fall back
1850          * to the interpreter.
1851          */
1852         if (build_body(&ctx)) {
1853                 prog = orig_prog;
1854                 goto out_off;
1855         }
1856
1857         tmp_idx = ctx.idx;
1858         build_prologue(&ctx);
1859         ctx.prologue_bytes = (ctx.idx - tmp_idx) * 4;
1860
1861         ctx.epilogue_offset = ctx.idx;
1862
1863 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 7
1864         tmp_idx = ctx.idx;
1865         build_epilogue(&ctx);
1866         ctx.epilogue_bytes = (ctx.idx - tmp_idx) * 4;
1867
1868         ctx.idx += ctx.imm_count;
1869         if (ctx.imm_count) {
1870                 ctx.imms = kcalloc(ctx.imm_count, sizeof(u32), GFP_KERNEL);
1871                 if (ctx.imms == NULL) {
1872                         prog = orig_prog;
1873                         goto out_off;
1874                 }
1875         }
1876 #else
1877         /* there's nothing about the epilogue on ARMv7 */
1878         build_epilogue(&ctx);
1879 #endif
1880         /* Now we can get the actual image size of the JITed arm code.
1881          * Currently, we are not considering the THUMB-2 instructions
1882          * for jit, although it can decrease the size of the image.
1883          *
1884          * As each arm instruction is of length 32bit, we are translating
1885          * number of JITed intructions into the size required to store these
1886          * JITed code.
1887          */
1888         image_size = sizeof(u32) * ctx.idx;
1889
1890         /* Now we know the size of the structure to make */
1891         header = bpf_jit_binary_alloc(image_size, &image_ptr,
1892                                       sizeof(u32), jit_fill_hole);
1893         /* Not able to allocate memory for the structure then
1894          * we must fall back to the interpretation
1895          */
1896         if (header == NULL) {
1897                 prog = orig_prog;
1898                 goto out_imms;
1899         }
1900
1901         /* 2.) Actual pass to generate final JIT code */
1902         ctx.target = (u32 *) image_ptr;
1903         ctx.idx = 0;
1904
1905         build_prologue(&ctx);
1906
1907         /* If building the body of the JITed code fails somehow,
1908          * we fall back to the interpretation.
1909          */
1910         if (build_body(&ctx) < 0) {
1911                 image_ptr = NULL;
1912                 bpf_jit_binary_free(header);
1913                 prog = orig_prog;
1914                 goto out_imms;
1915         }
1916         build_epilogue(&ctx);
1917
1918         /* 3.) Extra pass to validate JITed Code */
1919         if (validate_code(&ctx)) {
1920                 image_ptr = NULL;
1921                 bpf_jit_binary_free(header);
1922                 prog = orig_prog;
1923                 goto out_imms;
1924         }
1925         flush_icache_range((u32)header, (u32)(ctx.target + ctx.idx));
1926
1927         if (bpf_jit_enable > 1)
1928                 /* there are 2 passes here */
1929                 bpf_jit_dump(prog->len, image_size, 2, ctx.target);
1930
1931         set_memory_ro((unsigned long)header, header->pages);
1932         prog->bpf_func = (void *)ctx.target;
1933         prog->jited = 1;
1934         prog->jited_len = image_size;
1935
1936 out_imms:
1937 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 7
1938         if (ctx.imm_count)
1939                 kfree(ctx.imms);
1940 #endif
1941 out_off:
1942         kfree(ctx.offsets);
1943 out:
1944         if (tmp_blinded)
1945                 bpf_jit_prog_release_other(prog, prog == orig_prog ?
1946                                            tmp : orig_prog);
1947         return prog;
1948 }
1949