drivers/net/ethernet/netronome/nfp/bpf/jit.c

   1 // SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0-only OR BSD-2-Clause)
   2 /* Copyright (C) 2016-2018 Netronome Systems, Inc. */
   3
   4 #define pr_fmt(fmt)     "NFP net bpf: " fmt
   5
   6 #include <linux/bug.h>
   7 #include <linux/bpf.h>
   8 #include <linux/filter.h>
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/pkt_cls.h>
  11 #include <linux/reciprocal_div.h>
  12 #include <linux/unistd.h>
  13
  14 #include "main.h"
  15 #include "../nfp_asm.h"
  16 #include "../nfp_net_ctrl.h"
  17
  18 /* --- NFP prog --- */
  19 /* Foreach "multiple" entries macros provide pos and next<n> pointers.
  20  * It's safe to modify the next pointers (but not pos).
  21  */
  22 #define nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, pos, next)                    \
  23         for (pos = list_first_entry(&(nfp_prog)->insns, typeof(*pos), l), \
  24              next = list_next_entry(pos, l);                    \
  25              &(nfp_prog)->insns != &pos->l &&                   \
  26              &(nfp_prog)->insns != &next->l;                    \
  27              pos = nfp_meta_next(pos),                          \
  28              next = nfp_meta_next(pos))
  29
  30 #define nfp_for_each_insn_walk3(nfp_prog, pos, next, next2)             \
  31         for (pos = list_first_entry(&(nfp_prog)->insns, typeof(*pos), l), \
  32              next = list_next_entry(pos, l),                    \
  33              next2 = list_next_entry(next, l);                  \
  34              &(nfp_prog)->insns != &pos->l &&                   \
  35              &(nfp_prog)->insns != &next->l &&                  \
  36              &(nfp_prog)->insns != &next2->l;                   \
  37              pos = nfp_meta_next(pos),                          \
  38              next = nfp_meta_next(pos),                         \
  39              next2 = nfp_meta_next(next))
  40
  41 static bool
  42 nfp_meta_has_prev(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
  43 {
  44         return meta->l.prev != &nfp_prog->insns;
  45 }
  46
  47 static void nfp_prog_push(struct nfp_prog *nfp_prog, u64 insn)
  48 {
  49         if (nfp_prog->__prog_alloc_len / sizeof(u64) == nfp_prog->prog_len) {
  50                 pr_warn("instruction limit reached (%u NFP instructions)\n",
  51                         nfp_prog->prog_len);
  52                 nfp_prog->error = -ENOSPC;
  53                 return;
  54         }
  55
  56         nfp_prog->prog[nfp_prog->prog_len] = insn;
  57         nfp_prog->prog_len++;
  58 }
  59
  60 static unsigned int nfp_prog_current_offset(struct nfp_prog *nfp_prog)
  61 {
  62         return nfp_prog->prog_len;
  63 }
  64
  65 static bool
  66 nfp_prog_confirm_current_offset(struct nfp_prog *nfp_prog, unsigned int off)
  67 {
  68         /* If there is a recorded error we may have dropped instructions;
  69          * that doesn't have to be due to translator bug, and the translation
  70          * will fail anyway, so just return OK.
  71          */
  72         if (nfp_prog->error)
  73                 return true;
  74         return !WARN_ON_ONCE(nfp_prog_current_offset(nfp_prog) != off);
  75 }
  76
  77 /* --- Emitters --- */
  78 static void
  79 __emit_cmd(struct nfp_prog *nfp_prog, enum cmd_tgt_map op,
  80            u8 mode, u8 xfer, u8 areg, u8 breg, u8 size, enum cmd_ctx_swap ctx,
  81            bool indir)
  82 {
  83         u64 insn;
  84
  85         insn =  FIELD_PREP(OP_CMD_A_SRC, areg) |
  86                 FIELD_PREP(OP_CMD_CTX, ctx) |
  87                 FIELD_PREP(OP_CMD_B_SRC, breg) |
  88                 FIELD_PREP(OP_CMD_TOKEN, cmd_tgt_act[op].token) |
  89                 FIELD_PREP(OP_CMD_XFER, xfer) |
  90                 FIELD_PREP(OP_CMD_CNT, size) |
  91                 FIELD_PREP(OP_CMD_SIG, ctx != CMD_CTX_NO_SWAP) |
  92                 FIELD_PREP(OP_CMD_TGT_CMD, cmd_tgt_act[op].tgt_cmd) |
  93                 FIELD_PREP(OP_CMD_INDIR, indir) |
  94                 FIELD_PREP(OP_CMD_MODE, mode);
  95
  96         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
  97 }
  98
  99 static void
 100 emit_cmd_any(struct nfp_prog *nfp_prog, enum cmd_tgt_map op, u8 mode, u8 xfer,
 101              swreg lreg, swreg rreg, u8 size, enum cmd_ctx_swap ctx, bool indir)
 102 {
 103         struct nfp_insn_re_regs reg;
 104         int err;
 105
 106         err = swreg_to_restricted(reg_none(), lreg, rreg, &reg, false);
 107         if (err) {
 108                 nfp_prog->error = err;
 109                 return;
 110         }
 111         if (reg.swap) {
 112                 pr_err("cmd can't swap arguments\n");
 113                 nfp_prog->error = -EFAULT;
 114                 return;
 115         }
 116         if (reg.dst_lmextn || reg.src_lmextn) {
 117                 pr_err("cmd can't use LMextn\n");
 118                 nfp_prog->error = -EFAULT;
 119                 return;
 120         }
 121
 122         __emit_cmd(nfp_prog, op, mode, xfer, reg.areg, reg.breg, size, ctx,
 123                    indir);
 124 }
 125
 126 static void
 127 emit_cmd(struct nfp_prog *nfp_prog, enum cmd_tgt_map op, u8 mode, u8 xfer,
 128          swreg lreg, swreg rreg, u8 size, enum cmd_ctx_swap ctx)
 129 {
 130         emit_cmd_any(nfp_prog, op, mode, xfer, lreg, rreg, size, ctx, false);
 131 }
 132
 133 static void
 134 emit_cmd_indir(struct nfp_prog *nfp_prog, enum cmd_tgt_map op, u8 mode, u8 xfer,
 135                swreg lreg, swreg rreg, u8 size, enum cmd_ctx_swap ctx)
 136 {
 137         emit_cmd_any(nfp_prog, op, mode, xfer, lreg, rreg, size, ctx, true);
 138 }
 139
 140 static void
 141 __emit_br(struct nfp_prog *nfp_prog, enum br_mask mask, enum br_ev_pip ev_pip,
 142           enum br_ctx_signal_state css, u16 addr, u8 defer)
 143 {
 144         u16 addr_lo, addr_hi;
 145         u64 insn;
 146
 147         addr_lo = addr & (OP_BR_ADDR_LO >> __bf_shf(OP_BR_ADDR_LO));
 148         addr_hi = addr != addr_lo;
 149
 150         insn = OP_BR_BASE |
 151                 FIELD_PREP(OP_BR_MASK, mask) |
 152                 FIELD_PREP(OP_BR_EV_PIP, ev_pip) |
 153                 FIELD_PREP(OP_BR_CSS, css) |
 154                 FIELD_PREP(OP_BR_DEFBR, defer) |
 155                 FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_LO, addr_lo) |
 156                 FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_HI, addr_hi);
 157
 158         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
 159 }
 160
 161 static void
 162 emit_br_relo(struct nfp_prog *nfp_prog, enum br_mask mask, u16 addr, u8 defer,
 163              enum nfp_relo_type relo)
 164 {
 165         if (mask == BR_UNC && defer > 2) {
 166                 pr_err("BUG: branch defer out of bounds %d\n", defer);
 167                 nfp_prog->error = -EFAULT;
 168                 return;
 169         }
 170
 171         __emit_br(nfp_prog, mask,
 172                   mask != BR_UNC ? BR_EV_PIP_COND : BR_EV_PIP_UNCOND,
 173                   BR_CSS_NONE, addr, defer);
 174
 175         nfp_prog->prog[nfp_prog->prog_len - 1] |=
 176                 FIELD_PREP(OP_RELO_TYPE, relo);
 177 }
 178
 179 static void
 180 emit_br(struct nfp_prog *nfp_prog, enum br_mask mask, u16 addr, u8 defer)
 181 {
 182         emit_br_relo(nfp_prog, mask, addr, defer, RELO_BR_REL);
 183 }
 184
 185 static void
 186 __emit_br_bit(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 areg, u16 breg, u16 addr, u8 defer,
 187               bool set, bool src_lmextn)
 188 {
 189         u16 addr_lo, addr_hi;
 190         u64 insn;
 191
 192         addr_lo = addr & (OP_BR_BIT_ADDR_LO >> __bf_shf(OP_BR_BIT_ADDR_LO));
 193         addr_hi = addr != addr_lo;
 194
 195         insn = OP_BR_BIT_BASE |
 196                 FIELD_PREP(OP_BR_BIT_A_SRC, areg) |
 197                 FIELD_PREP(OP_BR_BIT_B_SRC, breg) |
 198                 FIELD_PREP(OP_BR_BIT_BV, set) |
 199                 FIELD_PREP(OP_BR_BIT_DEFBR, defer) |
 200                 FIELD_PREP(OP_BR_BIT_ADDR_LO, addr_lo) |
 201                 FIELD_PREP(OP_BR_BIT_ADDR_HI, addr_hi) |
 202                 FIELD_PREP(OP_BR_BIT_SRC_LMEXTN, src_lmextn);
 203
 204         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
 205 }
 206
 207 static void
 208 emit_br_bit_relo(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg src, u8 bit, u16 addr,
 209                  u8 defer, bool set, enum nfp_relo_type relo)
 210 {
 211         struct nfp_insn_re_regs reg;
 212         int err;
 213
 214         /* NOTE: The bit to test is specified as an rotation amount, such that
 215          *       the bit to test will be placed on the MSB of the result when
 216          *       doing a rotate right. For bit X, we need right rotate X + 1.
 217          */
 218         bit += 1;
 219
 220         err = swreg_to_restricted(reg_none(), src, reg_imm(bit), &reg, false);
 221         if (err) {
 222                 nfp_prog->error = err;
 223                 return;
 224         }
 225
 226         __emit_br_bit(nfp_prog, reg.areg, reg.breg, addr, defer, set,
 227                       reg.src_lmextn);
 228
 229         nfp_prog->prog[nfp_prog->prog_len - 1] |=
 230                 FIELD_PREP(OP_RELO_TYPE, relo);
 231 }
 232
 233 static void
 234 emit_br_bset(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg src, u8 bit, u16 addr, u8 defer)
 235 {
 236         emit_br_bit_relo(nfp_prog, src, bit, addr, defer, true, RELO_BR_REL);
 237 }
 238
 239 static void
 240 __emit_br_alu(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 areg, u16 breg, u16 imm_hi,
 241               u8 defer, bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
 242 {
 243         u64 insn;
 244
 245         insn = OP_BR_ALU_BASE |
 246                 FIELD_PREP(OP_BR_ALU_A_SRC, areg) |
 247                 FIELD_PREP(OP_BR_ALU_B_SRC, breg) |
 248                 FIELD_PREP(OP_BR_ALU_DEFBR, defer) |
 249                 FIELD_PREP(OP_BR_ALU_IMM_HI, imm_hi) |
 250                 FIELD_PREP(OP_BR_ALU_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
 251                 FIELD_PREP(OP_BR_ALU_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
 252
 253         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
 254 }
 255
 256 static void emit_rtn(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg base, u8 defer)
 257 {
 258         struct nfp_insn_ur_regs reg;
 259         int err;
 260
 261         err = swreg_to_unrestricted(reg_none(), base, reg_imm(0), &reg);
 262         if (err) {
 263                 nfp_prog->error = err;
 264                 return;
 265         }
 266
 267         __emit_br_alu(nfp_prog, reg.areg, reg.breg, 0, defer, reg.dst_lmextn,
 268                       reg.src_lmextn);
 269 }
 270
 271 static void
 272 __emit_immed(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 areg, u16 breg, u16 imm_hi,
 273              enum immed_width width, bool invert,
 274              enum immed_shift shift, bool wr_both,
 275              bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
 276 {
 277         u64 insn;
 278
 279         insn = OP_IMMED_BASE |
 280                 FIELD_PREP(OP_IMMED_A_SRC, areg) |
 281                 FIELD_PREP(OP_IMMED_B_SRC, breg) |
 282                 FIELD_PREP(OP_IMMED_IMM, imm_hi) |
 283                 FIELD_PREP(OP_IMMED_WIDTH, width) |
 284                 FIELD_PREP(OP_IMMED_INV, invert) |
 285                 FIELD_PREP(OP_IMMED_SHIFT, shift) |
 286                 FIELD_PREP(OP_IMMED_WR_AB, wr_both) |
 287                 FIELD_PREP(OP_IMMED_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
 288                 FIELD_PREP(OP_IMMED_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
 289
 290         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
 291 }
 292
 293 static void
 294 emit_immed(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, u16 imm,
 295            enum immed_width width, bool invert, enum immed_shift shift)
 296 {
 297         struct nfp_insn_ur_regs reg;
 298         int err;
 299
 300         if (swreg_type(dst) == NN_REG_IMM) {
 301                 nfp_prog->error = -EFAULT;
 302                 return;
 303         }
 304
 305         err = swreg_to_unrestricted(dst, dst, reg_imm(imm & 0xff), &reg);
 306         if (err) {
 307                 nfp_prog->error = err;
 308                 return;
 309         }
 310
 311         /* Use reg.dst when destination is No-Dest. */
 312         __emit_immed(nfp_prog,
 313                      swreg_type(dst) == NN_REG_NONE ? reg.dst : reg.areg,
 314                      reg.breg, imm >> 8, width, invert, shift,
 315                      reg.wr_both, reg.dst_lmextn, reg.src_lmextn);
 316 }
 317
 318 static void
 319 __emit_shf(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 dst, enum alu_dst_ab dst_ab,
 320            enum shf_sc sc, u8 shift,
 321            u16 areg, enum shf_op op, u16 breg, bool i8, bool sw, bool wr_both,
 322            bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
 323 {
 324         u64 insn;
 325
 326         if (!FIELD_FIT(OP_SHF_SHIFT, shift)) {
 327                 nfp_prog->error = -EFAULT;
 328                 return;
 329         }
 330
 331         if (sc == SHF_SC_L_SHF)
 332                 shift = 32 - shift;
 333
 334         insn = OP_SHF_BASE |
 335                 FIELD_PREP(OP_SHF_A_SRC, areg) |
 336                 FIELD_PREP(OP_SHF_SC, sc) |
 337                 FIELD_PREP(OP_SHF_B_SRC, breg) |
 338                 FIELD_PREP(OP_SHF_I8, i8) |
 339                 FIELD_PREP(OP_SHF_SW, sw) |
 340                 FIELD_PREP(OP_SHF_DST, dst) |
 341                 FIELD_PREP(OP_SHF_SHIFT, shift) |
 342                 FIELD_PREP(OP_SHF_OP, op) |
 343                 FIELD_PREP(OP_SHF_DST_AB, dst_ab) |
 344                 FIELD_PREP(OP_SHF_WR_AB, wr_both) |
 345                 FIELD_PREP(OP_SHF_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
 346                 FIELD_PREP(OP_SHF_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
 347
 348         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
 349 }
 350
 351 static void
 352 emit_shf(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst,
 353          swreg lreg, enum shf_op op, swreg rreg, enum shf_sc sc, u8 shift)
 354 {
 355         struct nfp_insn_re_regs reg;
 356         int err;
 357
 358         err = swreg_to_restricted(dst, lreg, rreg, &reg, true);
 359         if (err) {
 360                 nfp_prog->error = err;
 361                 return;
 362         }
 363
 364         __emit_shf(nfp_prog, reg.dst, reg.dst_ab, sc, shift,
 365                    reg.areg, op, reg.breg, reg.i8, reg.swap, reg.wr_both,
 366                    reg.dst_lmextn, reg.src_lmextn);
 367 }
 368
 369 static void
 370 emit_shf_indir(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst,
 371                swreg lreg, enum shf_op op, swreg rreg, enum shf_sc sc)
 372 {
 373         if (sc == SHF_SC_R_ROT) {
 374                 pr_err("indirect shift is not allowed on rotation\n");
 375                 nfp_prog->error = -EFAULT;
 376                 return;
 377         }
 378
 379         emit_shf(nfp_prog, dst, lreg, op, rreg, sc, 0);
 380 }
 381
 382 static void
 383 __emit_alu(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 dst, enum alu_dst_ab dst_ab,
 384            u16 areg, enum alu_op op, u16 breg, bool swap, bool wr_both,
 385            bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
 386 {
 387         u64 insn;
 388
 389         insn = OP_ALU_BASE |
 390                 FIELD_PREP(OP_ALU_A_SRC, areg) |
 391                 FIELD_PREP(OP_ALU_B_SRC, breg) |
 392                 FIELD_PREP(OP_ALU_DST, dst) |
 393                 FIELD_PREP(OP_ALU_SW, swap) |
 394                 FIELD_PREP(OP_ALU_OP, op) |
 395                 FIELD_PREP(OP_ALU_DST_AB, dst_ab) |
 396                 FIELD_PREP(OP_ALU_WR_AB, wr_both) |
 397                 FIELD_PREP(OP_ALU_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
 398                 FIELD_PREP(OP_ALU_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
 399
 400         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
 401 }
 402
 403 static void
 404 emit_alu(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst,
 405          swreg lreg, enum alu_op op, swreg rreg)
 406 {
 407         struct nfp_insn_ur_regs reg;
 408         int err;
 409
 410         err = swreg_to_unrestricted(dst, lreg, rreg, &reg);
 411         if (err) {
 412                 nfp_prog->error = err;
 413                 return;
 414         }
 415
 416         __emit_alu(nfp_prog, reg.dst, reg.dst_ab,
 417                    reg.areg, op, reg.breg, reg.swap, reg.wr_both,
 418                    reg.dst_lmextn, reg.src_lmextn);
 419 }
 420
 421 static void
 422 __emit_mul(struct nfp_prog *nfp_prog, enum alu_dst_ab dst_ab, u16 areg,
 423            enum mul_type type, enum mul_step step, u16 breg, bool swap,
 424            bool wr_both, bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
 425 {
 426         u64 insn;
 427
 428         insn = OP_MUL_BASE |
 429                 FIELD_PREP(OP_MUL_A_SRC, areg) |
 430                 FIELD_PREP(OP_MUL_B_SRC, breg) |
 431                 FIELD_PREP(OP_MUL_STEP, step) |
 432                 FIELD_PREP(OP_MUL_DST_AB, dst_ab) |
 433                 FIELD_PREP(OP_MUL_SW, swap) |
 434                 FIELD_PREP(OP_MUL_TYPE, type) |
 435                 FIELD_PREP(OP_MUL_WR_AB, wr_both) |
 436                 FIELD_PREP(OP_MUL_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
 437                 FIELD_PREP(OP_MUL_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
 438
 439         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
 440 }
 441
 442 static void
 443 emit_mul(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg lreg, enum mul_type type,
 444          enum mul_step step, swreg rreg)
 445 {
 446         struct nfp_insn_ur_regs reg;
 447         u16 areg;
 448         int err;
 449
 450         if (type == MUL_TYPE_START && step != MUL_STEP_NONE) {
 451                 nfp_prog->error = -EINVAL;
 452                 return;
 453         }
 454
 455         if (step == MUL_LAST || step == MUL_LAST_2) {
 456                 /* When type is step and step Number is LAST or LAST2, left
 457                  * source is used as destination.
 458                  */
 459                 err = swreg_to_unrestricted(lreg, reg_none(), rreg, &reg);
 460                 areg = reg.dst;
 461         } else {
 462                 err = swreg_to_unrestricted(reg_none(), lreg, rreg, &reg);
 463                 areg = reg.areg;
 464         }
 465
 466         if (err) {
 467                 nfp_prog->error = err;
 468                 return;
 469         }
 470
 471         __emit_mul(nfp_prog, reg.dst_ab, areg, type, step, reg.breg, reg.swap,
 472                    reg.wr_both, reg.dst_lmextn, reg.src_lmextn);
 473 }
 474
 475 static void
 476 __emit_ld_field(struct nfp_prog *nfp_prog, enum shf_sc sc,
 477                 u8 areg, u8 bmask, u8 breg, u8 shift, bool imm8,
 478                 bool zero, bool swap, bool wr_both,
 479                 bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
 480 {
 481         u64 insn;
 482
 483         insn = OP_LDF_BASE |
 484                 FIELD_PREP(OP_LDF_A_SRC, areg) |
 485                 FIELD_PREP(OP_LDF_SC, sc) |
 486                 FIELD_PREP(OP_LDF_B_SRC, breg) |
 487                 FIELD_PREP(OP_LDF_I8, imm8) |
 488                 FIELD_PREP(OP_LDF_SW, swap) |
 489                 FIELD_PREP(OP_LDF_ZF, zero) |
 490                 FIELD_PREP(OP_LDF_BMASK, bmask) |
 491                 FIELD_PREP(OP_LDF_SHF, shift) |
 492                 FIELD_PREP(OP_LDF_WR_AB, wr_both) |
 493                 FIELD_PREP(OP_LDF_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
 494                 FIELD_PREP(OP_LDF_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
 495
 496         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
 497 }
 498
 499 static void
 500 emit_ld_field_any(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, u8 bmask, swreg src,
 501                   enum shf_sc sc, u8 shift, bool zero)
 502 {
 503         struct nfp_insn_re_regs reg;
 504         int err;
 505
 506         /* Note: ld_field is special as it uses one of the src regs as dst */
 507         err = swreg_to_restricted(dst, dst, src, &reg, true);
 508         if (err) {
 509                 nfp_prog->error = err;
 510                 return;
 511         }
 512
 513         __emit_ld_field(nfp_prog, sc, reg.areg, bmask, reg.breg, shift,
 514                         reg.i8, zero, reg.swap, reg.wr_both,
 515                         reg.dst_lmextn, reg.src_lmextn);
 516 }
 517
 518 static void
 519 emit_ld_field(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, u8 bmask, swreg src,
 520               enum shf_sc sc, u8 shift)
 521 {
 522         emit_ld_field_any(nfp_prog, dst, bmask, src, sc, shift, false);
 523 }
 524
 525 static void
 526 __emit_lcsr(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 areg, u16 breg, bool wr, u16 addr,
 527             bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
 528 {
 529         u64 insn;
 530
 531         insn = OP_LCSR_BASE |
 532                 FIELD_PREP(OP_LCSR_A_SRC, areg) |
 533                 FIELD_PREP(OP_LCSR_B_SRC, breg) |
 534                 FIELD_PREP(OP_LCSR_WRITE, wr) |
 535                 FIELD_PREP(OP_LCSR_ADDR, addr / 4) |
 536                 FIELD_PREP(OP_LCSR_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
 537                 FIELD_PREP(OP_LCSR_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
 538
 539         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
 540 }
 541
 542 static void emit_csr_wr(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg src, u16 addr)
 543 {
 544         struct nfp_insn_ur_regs reg;
 545         int err;
 546
 547         /* This instruction takes immeds instead of reg_none() for the ignored
 548          * operand, but we can't encode 2 immeds in one instr with our normal
 549          * swreg infra so if param is an immed, we encode as reg_none() and
 550          * copy the immed to both operands.
 551          */
 552         if (swreg_type(src) == NN_REG_IMM) {
 553                 err = swreg_to_unrestricted(reg_none(), src, reg_none(), &reg);
 554                 reg.breg = reg.areg;
 555         } else {
 556                 err = swreg_to_unrestricted(reg_none(), src, reg_imm(0), &reg);
 557         }
 558         if (err) {
 559                 nfp_prog->error = err;
 560                 return;
 561         }
 562
 563         __emit_lcsr(nfp_prog, reg.areg, reg.breg, true, addr,
 564                     false, reg.src_lmextn);
 565 }
 566
 567 /* CSR value is read in following immed[gpr, 0] */
 568 static void __emit_csr_rd(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 addr)
 569 {
 570         __emit_lcsr(nfp_prog, 0, 0, false, addr, false, false);
 571 }
 572
 573 static void emit_nop(struct nfp_prog *nfp_prog)
 574 {
 575         __emit_immed(nfp_prog, UR_REG_IMM, UR_REG_IMM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
 576 }
 577
 578 /* --- Wrappers --- */
 579 static bool pack_immed(u32 imm, u16 *val, enum immed_shift *shift)
 580 {
 581         if (!(imm & 0xffff0000)) {
 582                 *val = imm;
 583                 *shift = IMMED_SHIFT_0B;
 584         } else if (!(imm & 0xff0000ff)) {
 585                 *val = imm >> 8;
 586                 *shift = IMMED_SHIFT_1B;
 587         } else if (!(imm & 0x0000ffff)) {
 588                 *val = imm >> 16;
 589                 *shift = IMMED_SHIFT_2B;
 590         } else {
 591                 return false;
 592         }
 593
 594         return true;
 595 }
 596
 597 static void wrp_immed(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, u32 imm)
 598 {
 599         enum immed_shift shift;
 600         u16 val;
 601
 602         if (pack_immed(imm, &val, &shift)) {
 603                 emit_immed(nfp_prog, dst, val, IMMED_WIDTH_ALL, false, shift);
 604         } else if (pack_immed(~imm, &val, &shift)) {
 605                 emit_immed(nfp_prog, dst, val, IMMED_WIDTH_ALL, true, shift);
 606         } else {
 607                 emit_immed(nfp_prog, dst, imm & 0xffff, IMMED_WIDTH_ALL,
 608                            false, IMMED_SHIFT_0B);
 609                 emit_immed(nfp_prog, dst, imm >> 16, IMMED_WIDTH_WORD,
 610                            false, IMMED_SHIFT_2B);
 611         }
 612 }
 613
 614 static void
 615 wrp_immed_relo(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, u32 imm,
 616                enum nfp_relo_type relo)
 617 {
 618         if (imm > 0xffff) {
 619                 pr_err("relocation of a large immediate!\n");
 620                 nfp_prog->error = -EFAULT;
 621                 return;
 622         }
 623         emit_immed(nfp_prog, dst, imm, IMMED_WIDTH_ALL, false, IMMED_SHIFT_0B);
 624
 625         nfp_prog->prog[nfp_prog->prog_len - 1] |=
 626                 FIELD_PREP(OP_RELO_TYPE, relo);
 627 }
 628
 629 /* ur_load_imm_any() - encode immediate or use tmp register (unrestricted)
 630  * If the @imm is small enough encode it directly in operand and return
 631  * otherwise load @imm to a spare register and return its encoding.
 632  */
 633 static swreg ur_load_imm_any(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 imm, swreg tmp_reg)
 634 {
 635         if (FIELD_FIT(UR_REG_IMM_MAX, imm))
 636                 return reg_imm(imm);
 637
 638         wrp_immed(nfp_prog, tmp_reg, imm);
 639         return tmp_reg;
 640 }
 641
 642 /* re_load_imm_any() - encode immediate or use tmp register (restricted)
 643  * If the @imm is small enough encode it directly in operand and return
 644  * otherwise load @imm to a spare register and return its encoding.
 645  */
 646 static swreg re_load_imm_any(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 imm, swreg tmp_reg)
 647 {
 648         if (FIELD_FIT(RE_REG_IMM_MAX, imm))
 649                 return reg_imm(imm);
 650
 651         wrp_immed(nfp_prog, tmp_reg, imm);
 652         return tmp_reg;
 653 }
 654
 655 static void wrp_nops(struct nfp_prog *nfp_prog, unsigned int count)
 656 {
 657         while (count--)
 658                 emit_nop(nfp_prog);
 659 }
 660
 661 static void wrp_mov(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, swreg src)
 662 {
 663         emit_alu(nfp_prog, dst, reg_none(), ALU_OP_NONE, src);
 664 }
 665
 666 static void wrp_reg_mov(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 dst, u16 src)
 667 {
 668         wrp_mov(nfp_prog, reg_both(dst), reg_b(src));
 669 }
 670
 671 /* wrp_reg_subpart() - load @field_len bytes from @offset of @src, write the
 672  * result to @dst from low end.
 673  */
 674 static void
 675 wrp_reg_subpart(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, swreg src, u8 field_len,
 676                 u8 offset)
 677 {
 678         enum shf_sc sc = offset ? SHF_SC_R_SHF : SHF_SC_NONE;
 679         u8 mask = (1 << field_len) - 1;
 680
 681         emit_ld_field_any(nfp_prog, dst, mask, src, sc, offset * 8, true);
 682 }
 683
 684 /* wrp_reg_or_subpart() - load @field_len bytes from low end of @src, or the
 685  * result to @dst from offset, there is no change on the other bits of @dst.
 686  */
 687 static void
 688 wrp_reg_or_subpart(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, swreg src,
 689                    u8 field_len, u8 offset)
 690 {
 691         enum shf_sc sc = offset ? SHF_SC_L_SHF : SHF_SC_NONE;
 692         u8 mask = ((1 << field_len) - 1) << offset;
 693
 694         emit_ld_field(nfp_prog, dst, mask, src, sc, 32 - offset * 8);
 695 }
 696
 697 static void
 698 addr40_offset(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 src_gpr, swreg offset,
 699               swreg *rega, swreg *regb)
 700 {
 701         if (offset == reg_imm(0)) {
 702                 *rega = reg_a(src_gpr);
 703                 *regb = reg_b(src_gpr + 1);
 704                 return;
 705         }
 706
 707         emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog), reg_a(src_gpr), ALU_OP_ADD, offset);
 708         emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog), reg_b(src_gpr + 1), ALU_OP_ADD_C,
 709                  reg_imm(0));
 710         *rega = imm_a(nfp_prog);
 711         *regb = imm_b(nfp_prog);
 712 }
 713
 714 /* NFP has Command Push Pull bus which supports bluk memory operations. */
 715 static int nfp_cpp_memcpy(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
 716 {
 717         bool descending_seq = meta->ldst_gather_len < 0;
 718         s16 len = abs(meta->ldst_gather_len);
 719         swreg src_base, off;
 720         bool src_40bit_addr;
 721         unsigned int i;
 722         u8 xfer_num;
 723
 724         off = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off, imm_b(nfp_prog));
 725         src_40bit_addr = meta->ptr.type == PTR_TO_MAP_VALUE;
 726         src_base = reg_a(meta->insn.src_reg * 2);
 727         xfer_num = round_up(len, 4) / 4;
 728
 729         if (src_40bit_addr)
 730                 addr40_offset(nfp_prog, meta->insn.src_reg * 2, off, &src_base,
 731                               &off);
 732
 733         /* Setup PREV_ALU fields to override memory read length. */
 734         if (len > 32)
 735                 wrp_immed(nfp_prog, reg_none(),
 736                           CMD_OVE_LEN | FIELD_PREP(CMD_OV_LEN, xfer_num - 1));
 737
 738         /* Memory read from source addr into transfer-in registers. */
 739         emit_cmd_any(nfp_prog, CMD_TGT_READ32_SWAP,
 740                      src_40bit_addr ? CMD_MODE_40b_BA : CMD_MODE_32b, 0,
 741                      src_base, off, xfer_num - 1, CMD_CTX_SWAP, len > 32);
 742
 743         /* Move from transfer-in to transfer-out. */
 744         for (i = 0; i < xfer_num; i++)
 745                 wrp_mov(nfp_prog, reg_xfer(i), reg_xfer(i));
 746
 747         off = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->paired_st->off, imm_b(nfp_prog));
 748
 749         if (len <= 8) {
 750                 /* Use single direct_ref write8. */
 751                 emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE8_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
 752                          reg_a(meta->paired_st->dst_reg * 2), off, len - 1,
 753                          CMD_CTX_SWAP);
 754         } else if (len <= 32 && IS_ALIGNED(len, 4)) {
 755                 /* Use single direct_ref write32. */
 756                 emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE32_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
 757                          reg_a(meta->paired_st->dst_reg * 2), off, xfer_num - 1,
 758                          CMD_CTX_SWAP);
 759         } else if (len <= 32) {
 760                 /* Use single indirect_ref write8. */
 761                 wrp_immed(nfp_prog, reg_none(),
 762                           CMD_OVE_LEN | FIELD_PREP(CMD_OV_LEN, len - 1));
 763                 emit_cmd_indir(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE8_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
 764                                reg_a(meta->paired_st->dst_reg * 2), off,
 765                                len - 1, CMD_CTX_SWAP);
 766         } else if (IS_ALIGNED(len, 4)) {
 767                 /* Use single indirect_ref write32. */
 768                 wrp_immed(nfp_prog, reg_none(),
 769                           CMD_OVE_LEN | FIELD_PREP(CMD_OV_LEN, xfer_num - 1));
 770                 emit_cmd_indir(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE32_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
 771                                reg_a(meta->paired_st->dst_reg * 2), off,
 772                                xfer_num - 1, CMD_CTX_SWAP);
 773         } else if (len <= 40) {
 774                 /* Use one direct_ref write32 to write the first 32-bytes, then
 775                  * another direct_ref write8 to write the remaining bytes.
 776                  */
 777                 emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE32_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
 778                          reg_a(meta->paired_st->dst_reg * 2), off, 7,
 779                          CMD_CTX_SWAP);
 780
 781                 off = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->paired_st->off + 32,
 782                                       imm_b(nfp_prog));
 783                 emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE8_SWAP, CMD_MODE_32b, 8,
 784                          reg_a(meta->paired_st->dst_reg * 2), off, len - 33,
 785                          CMD_CTX_SWAP);
 786         } else {
 787                 /* Use one indirect_ref write32 to write 4-bytes aligned length,
 788                  * then another direct_ref write8 to write the remaining bytes.
 789                  */
 790                 u8 new_off;
 791
 792                 wrp_immed(nfp_prog, reg_none(),
 793                           CMD_OVE_LEN | FIELD_PREP(CMD_OV_LEN, xfer_num - 2));
 794                 emit_cmd_indir(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE32_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
 795                                reg_a(meta->paired_st->dst_reg * 2), off,
 796                                xfer_num - 2, CMD_CTX_SWAP);
 797                 new_off = meta->paired_st->off + (xfer_num - 1) * 4;
 798                 off = re_load_imm_any(nfp_prog, new_off, imm_b(nfp_prog));
 799                 emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE8_SWAP, CMD_MODE_32b,
 800                          xfer_num - 1, reg_a(meta->paired_st->dst_reg * 2), off,
 801                          (len & 0x3) - 1, CMD_CTX_SWAP);
 802         }
 803
 804         /* TODO: The following extra load is to make sure data flow be identical
 805          *  before and after we do memory copy optimization.
 806          *
 807          *  The load destination register is not guaranteed to be dead, so we
 808          *  need to make sure it is loaded with the value the same as before
 809          *  this transformation.
 810          *
 811          *  These extra loads could be removed once we have accurate register
 812          *  usage information.
 813          */
 814         if (descending_seq)
 815                 xfer_num = 0;
 816         else if (BPF_SIZE(meta->insn.code) != BPF_DW)
 817                 xfer_num = xfer_num - 1;
 818         else
 819                 xfer_num = xfer_num - 2;
 820
 821         switch (BPF_SIZE(meta->insn.code)) {
 822         case BPF_B:
 823                 wrp_reg_subpart(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2),
 824                                 reg_xfer(xfer_num), 1,
 825                                 IS_ALIGNED(len, 4) ? 3 : (len & 3) - 1);
 826                 break;
 827         case BPF_H:
 828                 wrp_reg_subpart(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2),
 829                                 reg_xfer(xfer_num), 2, (len & 3) ^ 2);
 830                 break;
 831         case BPF_W:
 832                 wrp_mov(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2),
 833                         reg_xfer(0));
 834                 break;
 835         case BPF_DW:
 836                 wrp_mov(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2),
 837                         reg_xfer(xfer_num));
 838                 wrp_mov(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1),
 839                         reg_xfer(xfer_num + 1));
 840                 break;
 841         }
 842
 843         if (BPF_SIZE(meta->insn.code) != BPF_DW)
 844                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
 845
 846         return 0;
 847 }
 848
 849 static int
 850 data_ld(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg offset, u8 dst_gpr, int size)
 851 {
 852         unsigned int i;
 853         u16 shift, sz;
 854
 855         /* We load the value from the address indicated in @offset and then
 856          * shift out the data we don't need.  Note: this is big endian!
 857          */
 858         sz = max(size, 4);
 859         shift = size < 4 ? 4 - size : 0;
 860
 861         emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_READ8, CMD_MODE_32b, 0,
 862                  pptr_reg(nfp_prog), offset, sz - 1, CMD_CTX_SWAP);
 863
 864         i = 0;
 865         if (shift)
 866                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst_gpr), reg_none(), SHF_OP_NONE,
 867                          reg_xfer(0), SHF_SC_R_SHF, shift * 8);
 868         else
 869                 for (; i * 4 < size; i++)
 870                         wrp_mov(nfp_prog, reg_both(dst_gpr + i), reg_xfer(i));
 871
 872         if (i < 2)
 873                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst_gpr + 1), 0);
 874
 875         return 0;
 876 }
 877
 878 static int
 879 data_ld_host_order(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst_gpr,
 880                    swreg lreg, swreg rreg, int size, enum cmd_mode mode)
 881 {
 882         unsigned int i;
 883         u8 mask, sz;
 884
 885         /* We load the value from the address indicated in rreg + lreg and then
 886          * mask out the data we don't need.  Note: this is little endian!
 887          */
 888         sz = max(size, 4);
 889         mask = size < 4 ? GENMASK(size - 1, 0) : 0;
 890
 891         emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_READ32_SWAP, mode, 0,
 892                  lreg, rreg, sz / 4 - 1, CMD_CTX_SWAP);
 893
 894         i = 0;
 895         if (mask)
 896                 emit_ld_field_any(nfp_prog, reg_both(dst_gpr), mask,
 897                                   reg_xfer(0), SHF_SC_NONE, 0, true);
 898         else
 899                 for (; i * 4 < size; i++)
 900                         wrp_mov(nfp_prog, reg_both(dst_gpr + i), reg_xfer(i));
 901
 902         if (i < 2)
 903                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst_gpr + 1), 0);
 904
 905         return 0;
 906 }
 907
 908 static int
 909 data_ld_host_order_addr32(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 src_gpr, swreg offset,
 910                           u8 dst_gpr, u8 size)
 911 {
 912         return data_ld_host_order(nfp_prog, dst_gpr, reg_a(src_gpr), offset,
 913                                   size, CMD_MODE_32b);
 914 }
 915
 916 static int
 917 data_ld_host_order_addr40(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 src_gpr, swreg offset,
 918                           u8 dst_gpr, u8 size)
 919 {
 920         swreg rega, regb;
 921
 922         addr40_offset(nfp_prog, src_gpr, offset, &rega, &regb);
 923
 924         return data_ld_host_order(nfp_prog, dst_gpr, rega, regb,
 925                                   size, CMD_MODE_40b_BA);
 926 }
 927
 928 static int
 929 construct_data_ind_ld(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 offset, u16 src, u8 size)
 930 {
 931         swreg tmp_reg;
 932
 933         /* Calculate the true offset (src_reg + imm) */
 934         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, offset, imm_b(nfp_prog));
 935         emit_alu(nfp_prog, imm_both(nfp_prog), reg_a(src), ALU_OP_ADD, tmp_reg);
 936
 937         /* Check packet length (size guaranteed to fit b/c it's u8) */
 938         emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog),
 939                  imm_a(nfp_prog), ALU_OP_ADD, reg_imm(size));
 940         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
 941                  plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_SUB, imm_a(nfp_prog));
 942         emit_br_relo(nfp_prog, BR_BLO, BR_OFF_RELO, 0, RELO_BR_GO_ABORT);
 943
 944         /* Load data */
 945         return data_ld(nfp_prog, imm_b(nfp_prog), 0, size);
 946 }
 947
 948 static int construct_data_ld(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 offset, u8 size)
 949 {
 950         swreg tmp_reg;
 951
 952         /* Check packet length */
 953         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, offset + size, imm_a(nfp_prog));
 954         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_SUB, tmp_reg);
 955         emit_br_relo(nfp_prog, BR_BLO, BR_OFF_RELO, 0, RELO_BR_GO_ABORT);
 956
 957         /* Load data */
 958         tmp_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, offset, imm_b(nfp_prog));
 959         return data_ld(nfp_prog, tmp_reg, 0, size);
 960 }
 961
 962 static int
 963 data_stx_host_order(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst_gpr, swreg offset,
 964                     u8 src_gpr, u8 size)
 965 {
 966         unsigned int i;
 967
 968         for (i = 0; i * 4 < size; i++)
 969                 wrp_mov(nfp_prog, reg_xfer(i), reg_a(src_gpr + i));
 970
 971         emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE8_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
 972                  reg_a(dst_gpr), offset, size - 1, CMD_CTX_SWAP);
 973
 974         return 0;
 975 }
 976
 977 static int
 978 data_st_host_order(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst_gpr, swreg offset,
 979                    u64 imm, u8 size)
 980 {
 981         wrp_immed(nfp_prog, reg_xfer(0), imm);
 982         if (size == 8)
 983                 wrp_immed(nfp_prog, reg_xfer(1), imm >> 32);
 984
 985         emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE8_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
 986                  reg_a(dst_gpr), offset, size - 1, CMD_CTX_SWAP);
 987
 988         return 0;
 989 }
 990
 991 typedef int
 992 (*lmem_step)(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 gpr, u8 gpr_byte, s32 off,
 993              unsigned int size, bool first, bool new_gpr, bool last, bool lm3,
 994              bool needs_inc);
 995
 996 static int
 997 wrp_lmem_load(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 dst_byte, s32 off,
 998               unsigned int size, bool first, bool new_gpr, bool last, bool lm3,
 999               bool needs_inc)
1000 {
1001         bool should_inc = needs_inc && new_gpr && !last;
1002         u32 idx, src_byte;
1003         enum shf_sc sc;
1004         swreg reg;
1005         int shf;
1006         u8 mask;
1007
1008         if (WARN_ON_ONCE(dst_byte + size > 4 || off % 4 + size > 4))
1009                 return -EOPNOTSUPP;
1010
1011         idx = off / 4;
1012
1013         /* Move the entire word */
1014         if (size == 4) {
1015                 wrp_mov(nfp_prog, reg_both(dst),
1016                         should_inc ? reg_lm_inc(3) : reg_lm(lm3 ? 3 : 0, idx));
1017                 return 0;
1018         }
1019
1020         if (WARN_ON_ONCE(lm3 && idx > RE_REG_LM_IDX_MAX))
1021                 return -EOPNOTSUPP;
1022
1023         src_byte = off % 4;
1024
1025         mask = (1 << size) - 1;
1026         mask <<= dst_byte;
1027
1028         if (WARN_ON_ONCE(mask > 0xf))
1029                 return -EOPNOTSUPP;
1030
1031         shf = abs(src_byte - dst_byte) * 8;
1032         if (src_byte == dst_byte) {
1033                 sc = SHF_SC_NONE;
1034         } else if (src_byte < dst_byte) {
1035                 shf = 32 - shf;
1036                 sc = SHF_SC_L_SHF;
1037         } else {
1038                 sc = SHF_SC_R_SHF;
1039         }
1040
1041         /* ld_field can address fewer indexes, if offset too large do RMW.
1042          * Because we RMV twice we waste 2 cycles on unaligned 8 byte writes.
1043          */
1044         if (idx <= RE_REG_LM_IDX_MAX) {
1045                 reg = reg_lm(lm3 ? 3 : 0, idx);
1046         } else {
1047                 reg = imm_a(nfp_prog);
1048                 /* If it's not the first part of the load and we start a new GPR
1049                  * that means we are loading a second part of the LMEM word into
1050                  * a new GPR.  IOW we've already looked that LMEM word and
1051                  * therefore it has been loaded into imm_a().
1052                  */
1053                 if (first || !new_gpr)
1054                         wrp_mov(nfp_prog, reg, reg_lm(0, idx));
1055         }
1056
1057         emit_ld_field_any(nfp_prog, reg_both(dst), mask, reg, sc, shf, new_gpr);
1058
1059         if (should_inc)
1060                 wrp_mov(nfp_prog, reg_none(), reg_lm_inc(3));
1061
1062         return 0;
1063 }
1064
1065 static int
1066 wrp_lmem_store(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 src, u8 src_byte, s32 off,
1067                unsigned int size, bool first, bool new_gpr, bool last, bool lm3,
1068                bool needs_inc)
1069 {
1070         bool should_inc = needs_inc && new_gpr && !last;
1071         u32 idx, dst_byte;
1072         enum shf_sc sc;
1073         swreg reg;
1074         int shf;
1075         u8 mask;
1076
1077         if (WARN_ON_ONCE(src_byte + size > 4 || off % 4 + size > 4))
1078                 return -EOPNOTSUPP;
1079
1080         idx = off / 4;
1081
1082         /* Move the entire word */
1083         if (size == 4) {
1084                 wrp_mov(nfp_prog,
1085                         should_inc ? reg_lm_inc(3) : reg_lm(lm3 ? 3 : 0, idx),
1086                         reg_b(src));
1087                 return 0;
1088         }
1089
1090         if (WARN_ON_ONCE(lm3 && idx > RE_REG_LM_IDX_MAX))
1091                 return -EOPNOTSUPP;
1092
1093         dst_byte = off % 4;
1094
1095         mask = (1 << size) - 1;
1096         mask <<= dst_byte;
1097
1098         if (WARN_ON_ONCE(mask > 0xf))
1099                 return -EOPNOTSUPP;
1100
1101         shf = abs(src_byte - dst_byte) * 8;
1102         if (src_byte == dst_byte) {
1103                 sc = SHF_SC_NONE;
1104         } else if (src_byte < dst_byte) {
1105                 shf = 32 - shf;
1106                 sc = SHF_SC_L_SHF;
1107         } else {
1108                 sc = SHF_SC_R_SHF;
1109         }
1110
1111         /* ld_field can address fewer indexes, if offset too large do RMW.
1112          * Because we RMV twice we waste 2 cycles on unaligned 8 byte writes.
1113          */
1114         if (idx <= RE_REG_LM_IDX_MAX) {
1115                 reg = reg_lm(lm3 ? 3 : 0, idx);
1116         } else {
1117                 reg = imm_a(nfp_prog);
1118                 /* Only first and last LMEM locations are going to need RMW,
1119                  * the middle location will be overwritten fully.
1120                  */
1121                 if (first || last)
1122                         wrp_mov(nfp_prog, reg, reg_lm(0, idx));
1123         }
1124
1125         emit_ld_field(nfp_prog, reg, mask, reg_b(src), sc, shf);
1126
1127         if (new_gpr || last) {
1128                 if (idx > RE_REG_LM_IDX_MAX)
1129                         wrp_mov(nfp_prog, reg_lm(0, idx), reg);
1130                 if (should_inc)
1131                         wrp_mov(nfp_prog, reg_none(), reg_lm_inc(3));
1132         }
1133
1134         return 0;
1135 }
1136
1137 static int
1138 mem_op_stack(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1139              unsigned int size, unsigned int ptr_off, u8 gpr, u8 ptr_gpr,
1140              bool clr_gpr, lmem_step step)
1141 {
1142         s32 off = nfp_prog->stack_frame_depth + meta->insn.off + ptr_off;
1143         bool first = true, last;
1144         bool needs_inc = false;
1145         swreg stack_off_reg;
1146         u8 prev_gpr = 255;
1147         u32 gpr_byte = 0;
1148         bool lm3 = true;
1149         int ret;
1150
1151         if (meta->ptr_not_const ||
1152             meta->flags & FLAG_INSN_PTR_CALLER_STACK_FRAME) {
1153                 /* Use of the last encountered ptr_off is OK, they all have
1154                  * the same alignment.  Depend on low bits of value being
1155                  * discarded when written to LMaddr register.
1156                  */
1157                 stack_off_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off,
1158                                                 stack_imm(nfp_prog));
1159
1160                 emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog),
1161                          reg_a(ptr_gpr), ALU_OP_ADD, stack_off_reg);
1162
1163                 needs_inc = true;
1164         } else if (off + size <= 64) {
1165                 /* We can reach bottom 64B with LMaddr0 */
1166                 lm3 = false;
1167         } else if (round_down(off, 32) == round_down(off + size - 1, 32)) {
1168                 /* We have to set up a new pointer.  If we know the offset
1169                  * and the entire access falls into a single 32 byte aligned
1170                  * window we won't have to increment the LM pointer.
1171                  * The 32 byte alignment is imporant because offset is ORed in
1172                  * not added when doing *l$indexN[off].
1173                  */
1174                 stack_off_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, round_down(off, 32),
1175                                                 stack_imm(nfp_prog));
1176                 emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog),
1177                          stack_reg(nfp_prog), ALU_OP_ADD, stack_off_reg);
1178
1179                 off %= 32;
1180         } else {
1181                 stack_off_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, round_down(off, 4),
1182                                                 stack_imm(nfp_prog));
1183
1184                 emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog),
1185                          stack_reg(nfp_prog), ALU_OP_ADD, stack_off_reg);
1186
1187                 needs_inc = true;
1188         }
1189         if (lm3) {
1190                 emit_csr_wr(nfp_prog, imm_b(nfp_prog), NFP_CSR_ACT_LM_ADDR3);
1191                 /* For size < 4 one slot will be filled by zeroing of upper. */
1192                 wrp_nops(nfp_prog, clr_gpr && size < 8 ? 2 : 3);
1193         }
1194
1195         if (clr_gpr && size < 8)
1196                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(gpr + 1), 0);
1197
1198         while (size) {
1199                 u32 slice_end;
1200                 u8 slice_size;
1201
1202                 slice_size = min(size, 4 - gpr_byte);
1203                 slice_end = min(off + slice_size, round_up(off + 1, 4));
1204                 slice_size = slice_end - off;
1205
1206                 last = slice_size == size;
1207
1208                 if (needs_inc)
1209                         off %= 4;
1210
1211                 ret = step(nfp_prog, gpr, gpr_byte, off, slice_size,
1212                            first, gpr != prev_gpr, last, lm3, needs_inc);
1213                 if (ret)
1214                         return ret;
1215
1216                 prev_gpr = gpr;
1217                 first = false;
1218
1219                 gpr_byte += slice_size;
1220                 if (gpr_byte >= 4) {
1221                         gpr_byte -= 4;
1222                         gpr++;
1223                 }
1224
1225                 size -= slice_size;
1226                 off += slice_size;
1227         }
1228
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 static void
1233 wrp_alu_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, enum alu_op alu_op, u32 imm)
1234 {
1235         swreg tmp_reg;
1236
1237         if (alu_op == ALU_OP_AND) {
1238                 if (!imm)
1239                         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), 0);
1240                 if (!imm || !~imm)
1241                         return;
1242         }
1243         if (alu_op == ALU_OP_OR) {
1244                 if (!~imm)
1245                         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), ~0U);
1246                 if (!imm || !~imm)
1247                         return;
1248         }
1249         if (alu_op == ALU_OP_XOR) {
1250                 if (!~imm)
1251                         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(),
1252                                  ALU_OP_NOT, reg_b(dst));
1253                 if (!imm || !~imm)
1254                         return;
1255         }
1256
1257         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm, imm_b(nfp_prog));
1258         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst), alu_op, tmp_reg);
1259 }
1260
1261 static int
1262 wrp_alu64_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1263               enum alu_op alu_op, bool skip)
1264 {
1265         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1266         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1267
1268         if (skip) {
1269                 meta->skip = true;
1270                 return 0;
1271         }
1272
1273         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, alu_op, imm & ~0U);
1274         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, alu_op, imm >> 32);
1275
1276         return 0;
1277 }
1278
1279 static int
1280 wrp_alu64_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1281               enum alu_op alu_op)
1282 {
1283         u8 dst = meta->insn.dst_reg * 2, src = meta->insn.src_reg * 2;
1284
1285         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst), alu_op, reg_b(src));
1286         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst + 1),
1287                  reg_a(dst + 1), alu_op, reg_b(src + 1));
1288
1289         return 0;
1290 }
1291
1292 static int
1293 wrp_alu32_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1294               enum alu_op alu_op)
1295 {
1296         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1297
1298         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, alu_op, insn->imm);
1299         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
1300
1301         return 0;
1302 }
1303
1304 static int
1305 wrp_alu32_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1306               enum alu_op alu_op)
1307 {
1308         u8 dst = meta->insn.dst_reg * 2, src = meta->insn.src_reg * 2;
1309
1310         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst), alu_op, reg_b(src));
1311         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
1312
1313         return 0;
1314 }
1315
1316 static void
1317 wrp_test_reg_one(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, enum alu_op alu_op, u8 src,
1318                  enum br_mask br_mask, u16 off)
1319 {
1320         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(dst), alu_op, reg_b(src));
1321         emit_br(nfp_prog, br_mask, off, 0);
1322 }
1323
1324 static int
1325 wrp_test_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1326              enum alu_op alu_op, enum br_mask br_mask)
1327 {
1328         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1329
1330         wrp_test_reg_one(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, alu_op,
1331                          insn->src_reg * 2, br_mask, insn->off);
1332         wrp_test_reg_one(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, alu_op,
1333                          insn->src_reg * 2 + 1, br_mask, insn->off);
1334
1335         return 0;
1336 }
1337
1338 static const struct jmp_code_map {
1339         enum br_mask br_mask;
1340         bool swap;
1341 } jmp_code_map[] = {
1342         [BPF_JGT >> 4]  = { BR_BLO, true },
1343         [BPF_JGE >> 4]  = { BR_BHS, false },
1344         [BPF_JLT >> 4]  = { BR_BLO, false },
1345         [BPF_JLE >> 4]  = { BR_BHS, true },
1346         [BPF_JSGT >> 4] = { BR_BLT, true },
1347         [BPF_JSGE >> 4] = { BR_BGE, false },
1348         [BPF_JSLT >> 4] = { BR_BLT, false },
1349         [BPF_JSLE >> 4] = { BR_BGE, true },
1350 };
1351
1352 static const struct jmp_code_map *nfp_jmp_code_get(struct nfp_insn_meta *meta)
1353 {
1354         unsigned int op;
1355
1356         op = BPF_OP(meta->insn.code) >> 4;
1357         /* br_mask of 0 is BR_BEQ which we don't use in jump code table */
1358         if (WARN_ONCE(op >= ARRAY_SIZE(jmp_code_map) ||
1359                       !jmp_code_map[op].br_mask,
1360                       "no code found for jump instruction"))
1361                 return NULL;
1362
1363         return &jmp_code_map[op];
1364 }
1365
1366 static int cmp_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1367 {
1368         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1369         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1370         const struct jmp_code_map *code;
1371         enum alu_op alu_op, carry_op;
1372         u8 reg = insn->dst_reg * 2;
1373         swreg tmp_reg;
1374
1375         code = nfp_jmp_code_get(meta);
1376         if (!code)
1377                 return -EINVAL;
1378
1379         alu_op = meta->jump_neg_op ? ALU_OP_ADD : ALU_OP_SUB;
1380         carry_op = meta->jump_neg_op ? ALU_OP_ADD_C : ALU_OP_SUB_C;
1381
1382         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
1383         if (!code->swap)
1384                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(reg), alu_op, tmp_reg);
1385         else
1386                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), tmp_reg, alu_op, reg_a(reg));
1387
1388         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
1389         if (!code->swap)
1390                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1391                          reg_a(reg + 1), carry_op, tmp_reg);
1392         else
1393                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1394                          tmp_reg, carry_op, reg_a(reg + 1));
1395
1396         emit_br(nfp_prog, code->br_mask, insn->off, 0);
1397
1398         return 0;
1399 }
1400
1401 static int cmp_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1402 {
1403         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1404         const struct jmp_code_map *code;
1405         u8 areg, breg;
1406
1407         code = nfp_jmp_code_get(meta);
1408         if (!code)
1409                 return -EINVAL;
1410
1411         areg = insn->dst_reg * 2;
1412         breg = insn->src_reg * 2;
1413
1414         if (code->swap) {
1415                 areg ^= breg;
1416                 breg ^= areg;
1417                 areg ^= breg;
1418         }
1419
1420         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(areg), ALU_OP_SUB, reg_b(breg));
1421         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1422                  reg_a(areg + 1), ALU_OP_SUB_C, reg_b(breg + 1));
1423         emit_br(nfp_prog, code->br_mask, insn->off, 0);
1424
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 static void wrp_end32(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg reg_in, u8 gpr_out)
1429 {
1430         emit_ld_field(nfp_prog, reg_both(gpr_out), 0xf, reg_in,
1431                       SHF_SC_R_ROT, 8);
1432         emit_ld_field(nfp_prog, reg_both(gpr_out), 0x5, reg_a(gpr_out),
1433                       SHF_SC_R_ROT, 16);
1434 }
1435
1436 static void
1437 wrp_mul_u32(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst_hi, swreg dst_lo, swreg lreg,
1438             swreg rreg, bool gen_high_half)
1439 {
1440         emit_mul(nfp_prog, lreg, MUL_TYPE_START, MUL_STEP_NONE, rreg);
1441         emit_mul(nfp_prog, lreg, MUL_TYPE_STEP_32x32, MUL_STEP_1, rreg);
1442         emit_mul(nfp_prog, lreg, MUL_TYPE_STEP_32x32, MUL_STEP_2, rreg);
1443         emit_mul(nfp_prog, lreg, MUL_TYPE_STEP_32x32, MUL_STEP_3, rreg);
1444         emit_mul(nfp_prog, lreg, MUL_TYPE_STEP_32x32, MUL_STEP_4, rreg);
1445         emit_mul(nfp_prog, dst_lo, MUL_TYPE_STEP_32x32, MUL_LAST, reg_none());
1446         if (gen_high_half)
1447                 emit_mul(nfp_prog, dst_hi, MUL_TYPE_STEP_32x32, MUL_LAST_2,
1448                          reg_none());
1449         else
1450                 wrp_immed(nfp_prog, dst_hi, 0);
1451 }
1452
1453 static void
1454 wrp_mul_u16(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst_hi, swreg dst_lo, swreg lreg,
1455             swreg rreg)
1456 {
1457         emit_mul(nfp_prog, lreg, MUL_TYPE_START, MUL_STEP_NONE, rreg);
1458         emit_mul(nfp_prog, lreg, MUL_TYPE_STEP_16x16, MUL_STEP_1, rreg);
1459         emit_mul(nfp_prog, lreg, MUL_TYPE_STEP_16x16, MUL_STEP_2, rreg);
1460         emit_mul(nfp_prog, dst_lo, MUL_TYPE_STEP_16x16, MUL_LAST, reg_none());
1461 }
1462
1463 static int
1464 wrp_mul(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1465         bool gen_high_half, bool ropnd_from_reg)
1466 {
1467         swreg multiplier, multiplicand, dst_hi, dst_lo;
1468         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1469         u32 lopnd_max, ropnd_max;
1470         u8 dst_reg;
1471
1472         dst_reg = insn->dst_reg;
1473         multiplicand = reg_a(dst_reg * 2);
1474         dst_hi = reg_both(dst_reg * 2 + 1);
1475         dst_lo = reg_both(dst_reg * 2);
1476         lopnd_max = meta->umax_dst;
1477         if (ropnd_from_reg) {
1478                 multiplier = reg_b(insn->src_reg * 2);
1479                 ropnd_max = meta->umax_src;
1480         } else {
1481                 u32 imm = insn->imm;
1482
1483                 multiplier = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm, imm_b(nfp_prog));
1484                 ropnd_max = imm;
1485         }
1486         if (lopnd_max > U16_MAX || ropnd_max > U16_MAX)
1487                 wrp_mul_u32(nfp_prog, dst_hi, dst_lo, multiplicand, multiplier,
1488                             gen_high_half);
1489         else
1490                 wrp_mul_u16(nfp_prog, dst_hi, dst_lo, multiplicand, multiplier);
1491
1492         return 0;
1493 }
1494
1495 static int wrp_div_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u64 imm)
1496 {
1497         swreg dst_both = reg_both(dst), dst_a = reg_a(dst), dst_b = reg_a(dst);
1498         struct reciprocal_value_adv rvalue;
1499         u8 pre_shift, exp;
1500         swreg magic;
1501
1502         if (imm > U32_MAX) {
1503                 wrp_immed(nfp_prog, dst_both, 0);
1504                 return 0;
1505         }
1506
1507         /* NOTE: because we are using "reciprocal_value_adv" which doesn't
1508          * support "divisor > (1u << 31)", we need to JIT separate NFP sequence
1509          * to handle such case which actually equals to the result of unsigned
1510          * comparison "dst >= imm" which could be calculated using the following
1511          * NFP sequence:
1512          *
1513          *  alu[--, dst, -, imm]
1514          *  immed[imm, 0]
1515          *  alu[dst, imm, +carry, 0]
1516          *
1517          */
1518         if (imm > 1U << 31) {
1519                 swreg tmp_b = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm, imm_b(nfp_prog));
1520
1521                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), dst_a, ALU_OP_SUB, tmp_b);
1522                 wrp_immed(nfp_prog, imm_a(nfp_prog), 0);
1523                 emit_alu(nfp_prog, dst_both, imm_a(nfp_prog), ALU_OP_ADD_C,
1524                          reg_imm(0));
1525                 return 0;
1526         }
1527
1528         rvalue = reciprocal_value_adv(imm, 32);
1529         exp = rvalue.exp;
1530         if (rvalue.is_wide_m && !(imm & 1)) {
1531                 pre_shift = fls(imm & -imm) - 1;
1532                 rvalue = reciprocal_value_adv(imm >> pre_shift, 32 - pre_shift);
1533         } else {
1534                 pre_shift = 0;
1535         }
1536         magic = ur_load_imm_any(nfp_prog, rvalue.m, imm_b(nfp_prog));
1537         if (imm == 1U << exp) {
1538                 emit_shf(nfp_prog, dst_both, reg_none(), SHF_OP_NONE, dst_b,
1539                          SHF_SC_R_SHF, exp);
1540         } else if (rvalue.is_wide_m) {
1541                 wrp_mul_u32(nfp_prog, imm_both(nfp_prog), reg_none(), dst_a,
1542                             magic, true);
1543                 emit_alu(nfp_prog, dst_both, dst_a, ALU_OP_SUB,
1544                          imm_b(nfp_prog));
1545                 emit_shf(nfp_prog, dst_both, reg_none(), SHF_OP_NONE, dst_b,
1546                          SHF_SC_R_SHF, 1);
1547                 emit_alu(nfp_prog, dst_both, dst_a, ALU_OP_ADD,
1548                          imm_b(nfp_prog));
1549                 emit_shf(nfp_prog, dst_both, reg_none(), SHF_OP_NONE, dst_b,
1550                          SHF_SC_R_SHF, rvalue.sh - 1);
1551         } else {
1552                 if (pre_shift)
1553                         emit_shf(nfp_prog, dst_both, reg_none(), SHF_OP_NONE,
1554                                  dst_b, SHF_SC_R_SHF, pre_shift);
1555                 wrp_mul_u32(nfp_prog, dst_both, reg_none(), dst_a, magic, true);
1556                 emit_shf(nfp_prog, dst_both, reg_none(), SHF_OP_NONE,
1557                          dst_b, SHF_SC_R_SHF, rvalue.sh);
1558         }
1559
1560         return 0;
1561 }
1562
1563 static int adjust_head(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1564 {
1565         swreg tmp = imm_a(nfp_prog), tmp_len = imm_b(nfp_prog);
1566         struct nfp_bpf_cap_adjust_head *adjust_head;
1567         u32 ret_einval, end;
1568
1569         adjust_head = &nfp_prog->bpf->adjust_head;
1570
1571         /* Optimized version - 5 vs 14 cycles */
1572         if (nfp_prog->adjust_head_location != UINT_MAX) {
1573                 if (WARN_ON_ONCE(nfp_prog->adjust_head_location != meta->n))
1574                         return -EINVAL;
1575
1576                 emit_alu(nfp_prog, pptr_reg(nfp_prog),
1577                          reg_a(2 * 2), ALU_OP_ADD, pptr_reg(nfp_prog));
1578                 emit_alu(nfp_prog, plen_reg(nfp_prog),
1579                          plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_SUB, reg_a(2 * 2));
1580                 emit_alu(nfp_prog, pv_len(nfp_prog),
1581                          pv_len(nfp_prog), ALU_OP_SUB, reg_a(2 * 2));
1582
1583                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(0), 0);
1584                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(1), 0);
1585
1586                 /* TODO: when adjust head is guaranteed to succeed we can
1587                  * also eliminate the following if (r0 == 0) branch.
1588                  */
1589
1590                 return 0;
1591         }
1592
1593         ret_einval = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 14;
1594         end = ret_einval + 2;
1595
1596         /* We need to use a temp because offset is just a part of the pkt ptr */
1597         emit_alu(nfp_prog, tmp,
1598                  reg_a(2 * 2), ALU_OP_ADD_2B, pptr_reg(nfp_prog));
1599
1600         /* Validate result will fit within FW datapath constraints */
1601         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1602                  tmp, ALU_OP_SUB, reg_imm(adjust_head->off_min));
1603         emit_br(nfp_prog, BR_BLO, ret_einval, 0);
1604         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1605                  reg_imm(adjust_head->off_max), ALU_OP_SUB, tmp);
1606         emit_br(nfp_prog, BR_BLO, ret_einval, 0);
1607
1608         /* Validate the length is at least ETH_HLEN */
1609         emit_alu(nfp_prog, tmp_len,
1610                  plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_SUB, reg_a(2 * 2));
1611         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1612                  tmp_len, ALU_OP_SUB, reg_imm(ETH_HLEN));
1613         emit_br(nfp_prog, BR_BMI, ret_einval, 0);
1614
1615         /* Load the ret code */
1616         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(0), 0);
1617         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(1), 0);
1618
1619         /* Modify the packet metadata */
1620         emit_ld_field(nfp_prog, pptr_reg(nfp_prog), 0x3, tmp, SHF_SC_NONE, 0);
1621
1622         /* Skip over the -EINVAL ret code (defer 2) */
1623         emit_br(nfp_prog, BR_UNC, end, 2);
1624
1625         emit_alu(nfp_prog, plen_reg(nfp_prog),
1626                  plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_SUB, reg_a(2 * 2));
1627         emit_alu(nfp_prog, pv_len(nfp_prog),
1628                  pv_len(nfp_prog), ALU_OP_SUB, reg_a(2 * 2));
1629
1630         /* return -EINVAL target */
1631         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, ret_einval))
1632                 return -EINVAL;
1633
1634         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(0), -22);
1635         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(1), ~0);
1636
1637         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, end))
1638                 return -EINVAL;
1639
1640         return 0;
1641 }
1642
1643 static int adjust_tail(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1644 {
1645         u32 ret_einval, end;
1646         swreg plen, delta;
1647
1648         BUILD_BUG_ON(plen_reg(nfp_prog) != reg_b(STATIC_REG_PKT_LEN));
1649
1650         plen = imm_a(nfp_prog);
1651         delta = reg_a(2 * 2);
1652
1653         ret_einval = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 9;
1654         end = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 11;
1655
1656         /* Calculate resulting length */
1657         emit_alu(nfp_prog, plen, plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_ADD, delta);
1658         /* delta == 0 is not allowed by the kernel, add must overflow to make
1659          * length smaller.
1660          */
1661         emit_br(nfp_prog, BR_BCC, ret_einval, 0);
1662
1663         /* if (new_len < 14) then -EINVAL */
1664         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), plen, ALU_OP_SUB, reg_imm(ETH_HLEN));
1665         emit_br(nfp_prog, BR_BMI, ret_einval, 0);
1666
1667         emit_alu(nfp_prog, plen_reg(nfp_prog),
1668                  plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_ADD, delta);
1669         emit_alu(nfp_prog, pv_len(nfp_prog),
1670                  pv_len(nfp_prog), ALU_OP_ADD, delta);
1671
1672         emit_br(nfp_prog, BR_UNC, end, 2);
1673         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(0), 0);
1674         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(1), 0);
1675
1676         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, ret_einval))
1677                 return -EINVAL;
1678
1679         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(0), -22);
1680         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(1), ~0);
1681
1682         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, end))
1683                 return -EINVAL;
1684
1685         return 0;
1686 }
1687
1688 static int
1689 map_call_stack_common(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1690 {
1691         bool load_lm_ptr;
1692         u32 ret_tgt;
1693         s64 lm_off;
1694
1695         /* We only have to reload LM0 if the key is not at start of stack */
1696         lm_off = nfp_prog->stack_frame_depth;
1697         lm_off += meta->arg2.reg.var_off.value + meta->arg2.reg.off;
1698         load_lm_ptr = meta->arg2.var_off || lm_off;
1699
1700         /* Set LM0 to start of key */
1701         if (load_lm_ptr)
1702                 emit_csr_wr(nfp_prog, reg_b(2 * 2), NFP_CSR_ACT_LM_ADDR0);
1703         if (meta->func_id == BPF_FUNC_map_update_elem)
1704                 emit_csr_wr(nfp_prog, reg_b(3 * 2), NFP_CSR_ACT_LM_ADDR2);
1705
1706         emit_br_relo(nfp_prog, BR_UNC, BR_OFF_RELO + meta->func_id,
1707                      2, RELO_BR_HELPER);
1708         ret_tgt = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 2;
1709
1710         /* Load map ID into A0 */
1711         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), reg_a(2));
1712
1713         /* Load the return address into B0 */
1714         wrp_immed_relo(nfp_prog, reg_b(0), ret_tgt, RELO_IMMED_REL);
1715
1716         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, ret_tgt))
1717                 return -EINVAL;
1718
1719         /* Reset the LM0 pointer */
1720         if (!load_lm_ptr)
1721                 return 0;
1722
1723         emit_csr_wr(nfp_prog, stack_reg(nfp_prog), NFP_CSR_ACT_LM_ADDR0);
1724         wrp_nops(nfp_prog, 3);
1725
1726         return 0;
1727 }
1728
1729 static int
1730 nfp_get_prandom_u32(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1731 {
1732         __emit_csr_rd(nfp_prog, NFP_CSR_PSEUDO_RND_NUM);
1733         /* CSR value is read in following immed[gpr, 0] */
1734         emit_immed(nfp_prog, reg_both(0), 0,
1735                    IMMED_WIDTH_ALL, false, IMMED_SHIFT_0B);
1736         emit_immed(nfp_prog, reg_both(1), 0,
1737                    IMMED_WIDTH_ALL, false, IMMED_SHIFT_0B);
1738         return 0;
1739 }
1740
1741 static int
1742 nfp_perf_event_output(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1743 {
1744         swreg ptr_type;
1745         u32 ret_tgt;
1746
1747         ptr_type = ur_load_imm_any(nfp_prog, meta->arg1.type, imm_a(nfp_prog));
1748
1749         ret_tgt = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 3;
1750
1751         emit_br_relo(nfp_prog, BR_UNC, BR_OFF_RELO + meta->func_id,
1752                      2, RELO_BR_HELPER);
1753
1754         /* Load ptr type into A1 */
1755         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(1), ptr_type);
1756
1757         /* Load the return address into B0 */
1758         wrp_immed_relo(nfp_prog, reg_b(0), ret_tgt, RELO_IMMED_REL);
1759
1760         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, ret_tgt))
1761                 return -EINVAL;
1762
1763         return 0;
1764 }
1765
1766 static int
1767 nfp_queue_select(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1768 {
1769         u32 jmp_tgt;
1770
1771         jmp_tgt = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 5;
1772
1773         /* Make sure the queue id fits into FW field */
1774         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(meta->insn.src_reg * 2),
1775                  ALU_OP_AND_NOT_B, reg_imm(0xff));
1776         emit_br(nfp_prog, BR_BEQ, jmp_tgt, 2);
1777
1778         /* Set the 'queue selected' bit and the queue value */
1779         emit_shf(nfp_prog, pv_qsel_set(nfp_prog),
1780                  pv_qsel_set(nfp_prog), SHF_OP_OR, reg_imm(1),
1781                  SHF_SC_L_SHF, PKT_VEL_QSEL_SET_BIT);
1782         emit_ld_field(nfp_prog,
1783                       pv_qsel_val(nfp_prog), 0x1, reg_b(meta->insn.src_reg * 2),
1784                       SHF_SC_NONE, 0);
1785         /* Delay slots end here, we will jump over next instruction if queue
1786          * value fits into the field.
1787          */
1788         emit_ld_field(nfp_prog,
1789                       pv_qsel_val(nfp_prog), 0x1, reg_imm(NFP_NET_RXR_MAX),
1790                       SHF_SC_NONE, 0);
1791
1792         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, jmp_tgt))
1793                 return -EINVAL;
1794
1795         return 0;
1796 }
1797
1798 /* --- Callbacks --- */
1799 static int mov_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1800 {
1801         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1802         u8 dst = insn->dst_reg * 2;
1803         u8 src = insn->src_reg * 2;
1804
1805         if (insn->src_reg == BPF_REG_10) {
1806                 swreg stack_depth_reg;
1807
1808                 stack_depth_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog,
1809                                                   nfp_prog->stack_frame_depth,
1810                                                   stack_imm(nfp_prog));
1811                 emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), stack_reg(nfp_prog),
1812                          ALU_OP_ADD, stack_depth_reg);
1813                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst + 1), 0);
1814         } else {
1815                 wrp_reg_mov(nfp_prog, dst, src);
1816                 wrp_reg_mov(nfp_prog, dst + 1, src + 1);
1817         }
1818
1819         return 0;
1820 }
1821
1822 static int mov_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1823 {
1824         u64 imm = meta->insn.imm; /* sign extend */
1825
1826         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2), imm & ~0U);
1827         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), imm >> 32);
1828
1829         return 0;
1830 }
1831
1832 static int xor_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1833 {
1834         return wrp_alu64_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR);
1835 }
1836
1837 static int xor_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1838 {
1839         return wrp_alu64_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR, !meta->insn.imm);
1840 }
1841
1842 static int and_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1843 {
1844         return wrp_alu64_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND);
1845 }
1846
1847 static int and_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1848 {
1849         return wrp_alu64_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND, !~meta->insn.imm);
1850 }
1851
1852 static int or_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1853 {
1854         return wrp_alu64_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR);
1855 }
1856
1857 static int or_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1858 {
1859         return wrp_alu64_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR, !meta->insn.imm);
1860 }
1861
1862 static int add_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1863 {
1864         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1865
1866         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2),
1867                  reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_ADD,
1868                  reg_b(insn->src_reg * 2));
1869         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1),
1870                  reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_ADD_C,
1871                  reg_b(insn->src_reg * 2 + 1));
1872
1873         return 0;
1874 }
1875
1876 static int add_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1877 {
1878         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1879         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1880
1881         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, ALU_OP_ADD, imm & ~0U);
1882         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, ALU_OP_ADD_C, imm >> 32);
1883
1884         return 0;
1885 }
1886
1887 static int sub_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1888 {
1889         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1890
1891         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2),
1892                  reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_SUB,
1893                  reg_b(insn->src_reg * 2));
1894         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1),
1895                  reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_SUB_C,
1896                  reg_b(insn->src_reg * 2 + 1));
1897
1898         return 0;
1899 }
1900
1901 static int sub_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1902 {
1903         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1904         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1905
1906         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, ALU_OP_SUB, imm & ~0U);
1907         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, ALU_OP_SUB_C, imm >> 32);
1908
1909         return 0;
1910 }
1911
1912 static int mul_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1913 {
1914         return wrp_mul(nfp_prog, meta, true, true);
1915 }
1916
1917 static int mul_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1918 {
1919         return wrp_mul(nfp_prog, meta, true, false);
1920 }
1921
1922 static int div_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1923 {
1924         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1925
1926         return wrp_div_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, insn->imm);
1927 }
1928
1929 static int div_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1930 {
1931         /* NOTE: verifier hook has rejected cases for which verifier doesn't
1932          * know whether the source operand is constant or not.
1933          */
1934         return wrp_div_imm(nfp_prog, meta->insn.dst_reg * 2, meta->umin_src);
1935 }
1936
1937 static int neg_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1938 {
1939         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1940
1941         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2), reg_imm(0),
1942                  ALU_OP_SUB, reg_b(insn->dst_reg * 2));
1943         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), reg_imm(0),
1944                  ALU_OP_SUB_C, reg_b(insn->dst_reg * 2 + 1));
1945
1946         return 0;
1947 }
1948
1949 /* Pseudo code:
1950  *   if shift_amt >= 32
1951  *     dst_high = dst_low << shift_amt[4:0]
1952  *     dst_low = 0;
1953  *   else
1954  *     dst_high = (dst_high, dst_low) >> (32 - shift_amt)
1955  *     dst_low = dst_low << shift_amt
1956  *
1957  * The indirect shift will use the same logic at runtime.
1958  */
1959 static int __shl_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 shift_amt)
1960 {
1961         if (shift_amt < 32) {
1962                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_a(dst + 1),
1963                          SHF_OP_NONE, reg_b(dst), SHF_SC_R_DSHF,
1964                          32 - shift_amt);
1965                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(), SHF_OP_NONE,
1966                          reg_b(dst), SHF_SC_L_SHF, shift_amt);
1967         } else if (shift_amt == 32) {
1968                 wrp_reg_mov(nfp_prog, dst + 1, dst);
1969                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), 0);
1970         } else if (shift_amt > 32) {
1971                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_none(), SHF_OP_NONE,
1972                          reg_b(dst), SHF_SC_L_SHF, shift_amt - 32);
1973                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), 0);
1974         }
1975
1976         return 0;
1977 }
1978
1979 static int shl_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1980 {
1981         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1982         u8 dst = insn->dst_reg * 2;
1983
1984         return __shl_imm64(nfp_prog, dst, insn->imm);
1985 }
1986
1987 static void shl_reg64_lt32_high(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
1988 {
1989         emit_alu(nfp_prog, imm_both(nfp_prog), reg_imm(32), ALU_OP_SUB,
1990                  reg_b(src));
1991         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), imm_a(nfp_prog), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
1992         emit_shf_indir(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_a(dst + 1), SHF_OP_NONE,
1993                        reg_b(dst), SHF_SC_R_DSHF);
1994 }
1995
1996 /* NOTE: for indirect left shift, HIGH part should be calculated first. */
1997 static void shl_reg64_lt32_low(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
1998 {
1999         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(src), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
2000         emit_shf_indir(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(), SHF_OP_NONE,
2001                        reg_b(dst), SHF_SC_L_SHF);
2002 }
2003
2004 static void shl_reg64_lt32(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2005 {
2006         shl_reg64_lt32_high(nfp_prog, dst, src);
2007         shl_reg64_lt32_low(nfp_prog, dst, src);
2008 }
2009
2010 static void shl_reg64_ge32(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2011 {
2012         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(src), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
2013         emit_shf_indir(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_none(), SHF_OP_NONE,
2014                        reg_b(dst), SHF_SC_L_SHF);
2015         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), 0);
2016 }
2017
2018 static int shl_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2019 {
2020         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2021         u64 umin, umax;
2022         u8 dst, src;
2023
2024         dst = insn->dst_reg * 2;
2025         umin = meta->umin_src;
2026         umax = meta->umax_src;
2027         if (umin == umax)
2028                 return __shl_imm64(nfp_prog, dst, umin);
2029
2030         src = insn->src_reg * 2;
2031         if (umax < 32) {
2032                 shl_reg64_lt32(nfp_prog, dst, src);
2033         } else if (umin >= 32) {
2034                 shl_reg64_ge32(nfp_prog, dst, src);
2035         } else {
2036                 /* Generate different instruction sequences depending on runtime
2037                  * value of shift amount.
2038                  */
2039                 u16 label_ge32, label_end;
2040
2041                 label_ge32 = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 7;
2042                 emit_br_bset(nfp_prog, reg_a(src), 5, label_ge32, 0);
2043
2044                 shl_reg64_lt32_high(nfp_prog, dst, src);
2045                 label_end = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 6;
2046                 emit_br(nfp_prog, BR_UNC, label_end, 2);
2047                 /* shl_reg64_lt32_low packed in delay slot. */
2048                 shl_reg64_lt32_low(nfp_prog, dst, src);
2049
2050                 if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, label_ge32))
2051                         return -EINVAL;
2052                 shl_reg64_ge32(nfp_prog, dst, src);
2053
2054                 if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, label_end))
2055                         return -EINVAL;
2056         }
2057
2058         return 0;
2059 }
2060
2061 /* Pseudo code:
2062  *   if shift_amt >= 32
2063  *     dst_high = 0;
2064  *     dst_low = dst_high >> shift_amt[4:0]
2065  *   else
2066  *     dst_high = dst_high >> shift_amt
2067  *     dst_low = (dst_high, dst_low) >> shift_amt
2068  *
2069  * The indirect shift will use the same logic at runtime.
2070  */
2071 static int __shr_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 shift_amt)
2072 {
2073         if (shift_amt < 32) {
2074                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst + 1), SHF_OP_NONE,
2075                          reg_b(dst), SHF_SC_R_DSHF, shift_amt);
2076                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_none(), SHF_OP_NONE,
2077                          reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF, shift_amt);
2078         } else if (shift_amt == 32) {
2079                 wrp_reg_mov(nfp_prog, dst, dst + 1);
2080                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst + 1), 0);
2081         } else if (shift_amt > 32) {
2082                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(), SHF_OP_NONE,
2083                          reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF, shift_amt - 32);
2084                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst + 1), 0);
2085         }
2086
2087         return 0;
2088 }
2089
2090 static int shr_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2091 {
2092         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2093         u8 dst = insn->dst_reg * 2;
2094
2095         return __shr_imm64(nfp_prog, dst, insn->imm);
2096 }
2097
2098 /* NOTE: for indirect right shift, LOW part should be calculated first. */
2099 static void shr_reg64_lt32_high(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2100 {
2101         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(src), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
2102         emit_shf_indir(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_none(), SHF_OP_NONE,
2103                        reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF);
2104 }
2105
2106 static void shr_reg64_lt32_low(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2107 {
2108         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(src), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
2109         emit_shf_indir(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst + 1), SHF_OP_NONE,
2110                        reg_b(dst), SHF_SC_R_DSHF);
2111 }
2112
2113 static void shr_reg64_lt32(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2114 {
2115         shr_reg64_lt32_low(nfp_prog, dst, src);
2116         shr_reg64_lt32_high(nfp_prog, dst, src);
2117 }
2118
2119 static void shr_reg64_ge32(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2120 {
2121         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(src), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
2122         emit_shf_indir(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(), SHF_OP_NONE,
2123                        reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF);
2124         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst + 1), 0);
2125 }
2126
2127 static int shr_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2128 {
2129         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2130         u64 umin, umax;
2131         u8 dst, src;
2132
2133         dst = insn->dst_reg * 2;
2134         umin = meta->umin_src;
2135         umax = meta->umax_src;
2136         if (umin == umax)
2137                 return __shr_imm64(nfp_prog, dst, umin);
2138
2139         src = insn->src_reg * 2;
2140         if (umax < 32) {
2141                 shr_reg64_lt32(nfp_prog, dst, src);
2142         } else if (umin >= 32) {
2143                 shr_reg64_ge32(nfp_prog, dst, src);
2144         } else {
2145                 /* Generate different instruction sequences depending on runtime
2146                  * value of shift amount.
2147                  */
2148                 u16 label_ge32, label_end;
2149
2150                 label_ge32 = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 6;
2151                 emit_br_bset(nfp_prog, reg_a(src), 5, label_ge32, 0);
2152                 shr_reg64_lt32_low(nfp_prog, dst, src);
2153                 label_end = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 6;
2154                 emit_br(nfp_prog, BR_UNC, label_end, 2);
2155                 /* shr_reg64_lt32_high packed in delay slot. */
2156                 shr_reg64_lt32_high(nfp_prog, dst, src);
2157
2158                 if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, label_ge32))
2159                         return -EINVAL;
2160                 shr_reg64_ge32(nfp_prog, dst, src);
2161
2162                 if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, label_end))
2163                         return -EINVAL;
2164         }
2165
2166         return 0;
2167 }
2168
2169 /* Code logic is the same as __shr_imm64 except ashr requires signedness bit
2170  * told through PREV_ALU result.
2171  */
2172 static int __ashr_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 shift_amt)
2173 {
2174         if (shift_amt < 32) {
2175                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst + 1), SHF_OP_NONE,
2176                          reg_b(dst), SHF_SC_R_DSHF, shift_amt);
2177                 /* Set signedness bit. */
2178                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(dst + 1), ALU_OP_OR,
2179                          reg_imm(0));
2180                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_none(), SHF_OP_ASHR,
2181                          reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF, shift_amt);
2182         } else if (shift_amt == 32) {
2183                 /* NOTE: this also helps setting signedness bit. */
2184                 wrp_reg_mov(nfp_prog, dst, dst + 1);
2185                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_none(), SHF_OP_ASHR,
2186                          reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF, 31);
2187         } else if (shift_amt > 32) {
2188                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(dst + 1), ALU_OP_OR,
2189                          reg_imm(0));
2190                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(), SHF_OP_ASHR,
2191                          reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF, shift_amt - 32);
2192                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_none(), SHF_OP_ASHR,
2193                          reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF, 31);
2194         }
2195
2196         return 0;
2197 }
2198
2199 static int ashr_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2200 {
2201         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2202         u8 dst = insn->dst_reg * 2;
2203
2204         return __ashr_imm64(nfp_prog, dst, insn->imm);
2205 }
2206
2207 static void ashr_reg64_lt32_high(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2208 {
2209         /* NOTE: the first insn will set both indirect shift amount (source A)
2210          * and signedness bit (MSB of result).
2211          */
2212         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(src), ALU_OP_OR, reg_b(dst + 1));
2213         emit_shf_indir(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_none(), SHF_OP_ASHR,
2214                        reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF);
2215 }
2216
2217 static void ashr_reg64_lt32_low(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2218 {
2219         /* NOTE: it is the same as logic shift because we don't need to shift in
2220          * signedness bit when the shift amount is less than 32.
2221          */
2222         return shr_reg64_lt32_low(nfp_prog, dst, src);
2223 }
2224
2225 static void ashr_reg64_lt32(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2226 {
2227         ashr_reg64_lt32_low(nfp_prog, dst, src);
2228         ashr_reg64_lt32_high(nfp_prog, dst, src);
2229 }
2230
2231 static void ashr_reg64_ge32(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 src)
2232 {
2233         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(src), ALU_OP_OR, reg_b(dst + 1));
2234         emit_shf_indir(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(), SHF_OP_ASHR,
2235                        reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF);
2236         emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_none(), SHF_OP_ASHR,
2237                  reg_b(dst + 1), SHF_SC_R_SHF, 31);
2238 }
2239
2240 /* Like ashr_imm64, but need to use indirect shift. */
2241 static int ashr_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2242 {
2243         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2244         u64 umin, umax;
2245         u8 dst, src;
2246
2247         dst = insn->dst_reg * 2;
2248         umin = meta->umin_src;
2249         umax = meta->umax_src;
2250         if (umin == umax)
2251                 return __ashr_imm64(nfp_prog, dst, umin);
2252
2253         src = insn->src_reg * 2;
2254         if (umax < 32) {
2255                 ashr_reg64_lt32(nfp_prog, dst, src);
2256         } else if (umin >= 32) {
2257                 ashr_reg64_ge32(nfp_prog, dst, src);
2258         } else {
2259                 u16 label_ge32, label_end;
2260
2261                 label_ge32 = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 6;
2262                 emit_br_bset(nfp_prog, reg_a(src), 5, label_ge32, 0);
2263                 ashr_reg64_lt32_low(nfp_prog, dst, src);
2264                 label_end = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 6;
2265                 emit_br(nfp_prog, BR_UNC, label_end, 2);
2266                 /* ashr_reg64_lt32_high packed in delay slot. */
2267                 ashr_reg64_lt32_high(nfp_prog, dst, src);
2268
2269                 if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, label_ge32))
2270                         return -EINVAL;
2271                 ashr_reg64_ge32(nfp_prog, dst, src);
2272
2273                 if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, label_end))
2274                         return -EINVAL;
2275         }
2276
2277         return 0;
2278 }
2279
2280 static int mov_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2281 {
2282         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2283
2284         wrp_reg_mov(nfp_prog, insn->dst_reg * 2,  insn->src_reg * 2);
2285         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
2286
2287         return 0;
2288 }
2289
2290 static int mov_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2291 {
2292         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2293
2294         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2), insn->imm);
2295         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
2296
2297         return 0;
2298 }
2299
2300 static int xor_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2301 {
2302         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR);
2303 }
2304
2305 static int xor_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2306 {
2307         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR);
2308 }
2309
2310 static int and_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2311 {
2312         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND);
2313 }
2314
2315 static int and_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2316 {
2317         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND);
2318 }
2319
2320 static int or_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2321 {
2322         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR);
2323 }
2324
2325 static int or_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2326 {
2327         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR);
2328 }
2329
2330 static int add_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2331 {
2332         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_ADD);
2333 }
2334
2335 static int add_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2336 {
2337         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_ADD);
2338 }
2339
2340 static int sub_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2341 {
2342         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_SUB);
2343 }
2344
2345 static int sub_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2346 {
2347         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_SUB);
2348 }
2349
2350 static int mul_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2351 {
2352         return wrp_mul(nfp_prog, meta, false, true);
2353 }
2354
2355 static int mul_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2356 {
2357         return wrp_mul(nfp_prog, meta, false, false);
2358 }
2359
2360 static int div_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2361 {
2362         return div_reg64(nfp_prog, meta);
2363 }
2364
2365 static int div_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2366 {
2367         return div_imm64(nfp_prog, meta);
2368 }
2369
2370 static int neg_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2371 {
2372         u8 dst = meta->insn.dst_reg * 2;
2373
2374         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_imm(0), ALU_OP_SUB, reg_b(dst));
2375         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
2376
2377         return 0;
2378 }
2379
2380 static int __ashr_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 shift_amt)
2381 {
2382         /* Set signedness bit (MSB of result). */
2383         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(dst), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
2384         emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(), SHF_OP_ASHR, reg_b(dst),
2385                  SHF_SC_R_SHF, shift_amt);
2386         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst + 1), 0);
2387
2388         return 0;
2389 }
2390
2391 static int ashr_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2392 {
2393         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2394         u64 umin, umax;
2395         u8 dst, src;
2396
2397         dst = insn->dst_reg * 2;
2398         umin = meta->umin_src;
2399         umax = meta->umax_src;
2400         if (umin == umax)
2401                 return __ashr_imm(nfp_prog, dst, umin);
2402
2403         src = insn->src_reg * 2;
2404         /* NOTE: the first insn will set both indirect shift amount (source A)
2405          * and signedness bit (MSB of result).
2406          */
2407         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(src), ALU_OP_OR, reg_b(dst));
2408         emit_shf_indir(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(), SHF_OP_ASHR,
2409                        reg_b(dst), SHF_SC_R_SHF);
2410         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst + 1), 0);
2411
2412         return 0;
2413 }
2414
2415 static int ashr_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2416 {
2417         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2418         u8 dst = insn->dst_reg * 2;
2419
2420         return __ashr_imm(nfp_prog, dst, insn->imm);
2421 }
2422
2423 static int shl_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2424 {
2425         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2426
2427         if (!insn->imm)
2428                 return 1; /* TODO: zero shift means indirect */
2429
2430         emit_shf(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2),
2431                  reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(insn->dst_reg * 2),
2432                  SHF_SC_L_SHF, insn->imm);
2433         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
2434
2435         return 0;
2436 }
2437
2438 static int end_reg32(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2439 {
2440         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
2441         u8 gpr = insn->dst_reg * 2;
2442
2443         switch (insn->imm) {
2444         case 16:
2445                 emit_ld_field(nfp_prog, reg_both(gpr), 0x9, reg_b(gpr),
2446                               SHF_SC_R_ROT, 8);
2447                 emit_ld_field(nfp_prog, reg_both(gpr), 0xe, reg_a(gpr),
2448                               SHF_SC_R_SHF, 16);
2449
2450                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(gpr + 1), 0);
2451                 break;
2452         case 32:
2453                 wrp_end32(nfp_prog, reg_a(gpr), gpr);
2454                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(gpr + 1), 0);
2455                 break;
2456         case 64:
2457                 wrp_mov(nfp_prog, imm_a(nfp_prog), reg_b(gpr + 1));
2458
2459                 wrp_end32(nfp_prog, reg_a(gpr), gpr + 1);
2460                 wrp_end32(nfp_prog, imm_a(nfp_prog), gpr);
2461                 break;
2462         }
2463
2464         return 0;
2465 }
2466
2467 static int imm_ld8_part2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2468 {
2469         struct nfp_insn_meta *prev = nfp_meta_prev(meta);
2470         u32 imm_lo, imm_hi;
2471         u8 dst;
2472
2473         dst = prev->insn.dst_reg * 2;
2474         imm_lo = prev->insn.imm;
2475         imm_hi = meta->insn.imm;
2476
2477         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), imm_lo);
2478
2479         /* mov is always 1 insn, load imm may be two, so try to use mov */
2480         if (imm_hi == imm_lo)
2481                 wrp_mov(nfp_prog, reg_both(dst + 1), reg_a(dst));
2482         else
2483                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst + 1), imm_hi);
2484
2485         return 0;
2486 }
2487
2488 static int imm_ld8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2489 {
2490         meta->double_cb = imm_ld8_part2;
2491         return 0;
2492 }
2493
2494 static int data_ld1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2495 {
2496         return construct_data_ld(nfp_prog, meta->insn.imm, 1);
2497 }
2498
2499 static int data_ld2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2500 {
2501         return construct_data_ld(nfp_prog, meta->insn.imm, 2);
2502 }
2503
2504 static int data_ld4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2505 {
2506         return construct_data_ld(nfp_prog, meta->insn.imm, 4);
2507 }
2508
2509 static int data_ind_ld1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2510 {
2511         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, meta->insn.imm,
2512                                      meta->insn.src_reg * 2, 1);
2513 }
2514
2515 static int data_ind_ld2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2516 {
2517         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, meta->insn.imm,
2518                                      meta->insn.src_reg * 2, 2);
2519 }
2520
2521 static int data_ind_ld4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2522 {
2523         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, meta->insn.imm,
2524                                      meta->insn.src_reg * 2, 4);
2525 }
2526
2527 static int
2528 mem_ldx_stack(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2529               unsigned int size, unsigned int ptr_off)
2530 {
2531         return mem_op_stack(nfp_prog, meta, size, ptr_off,
2532                             meta->insn.dst_reg * 2, meta->insn.src_reg * 2,
2533                             true, wrp_lmem_load);
2534 }
2535
2536 static int mem_ldx_skb(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2537                        u8 size)
2538 {
2539         swreg dst = reg_both(meta->insn.dst_reg * 2);
2540
2541         switch (meta->insn.off) {
2542         case offsetof(struct __sk_buff, len):
2543                 if (size != FIELD_SIZEOF(struct __sk_buff, len))
2544                         return -EOPNOTSUPP;
2545                 wrp_mov(nfp_prog, dst, plen_reg(nfp_prog));
2546                 break;
2547         case offsetof(struct __sk_buff, data):
2548                 if (size != FIELD_SIZEOF(struct __sk_buff, data))
2549                         return -EOPNOTSUPP;
2550                 wrp_mov(nfp_prog, dst, pptr_reg(nfp_prog));
2551                 break;
2552         case offsetof(struct __sk_buff, data_end):
2553                 if (size != FIELD_SIZEOF(struct __sk_buff, data_end))
2554                         return -EOPNOTSUPP;
2555                 emit_alu(nfp_prog, dst,
2556                          plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_ADD, pptr_reg(nfp_prog));
2557                 break;
2558         default:
2559                 return -EOPNOTSUPP;
2560         }
2561
2562         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
2563
2564         return 0;
2565 }
2566
2567 static int mem_ldx_xdp(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2568                        u8 size)
2569 {
2570         swreg dst = reg_both(meta->insn.dst_reg * 2);
2571
2572         switch (meta->insn.off) {
2573         case offsetof(struct xdp_md, data):
2574                 if (size != FIELD_SIZEOF(struct xdp_md, data))
2575                         return -EOPNOTSUPP;
2576                 wrp_mov(nfp_prog, dst, pptr_reg(nfp_prog));
2577                 break;
2578         case offsetof(struct xdp_md, data_end):
2579                 if (size != FIELD_SIZEOF(struct xdp_md, data_end))
2580                         return -EOPNOTSUPP;
2581                 emit_alu(nfp_prog, dst,
2582                          plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_ADD, pptr_reg(nfp_prog));
2583                 break;
2584         default:
2585                 return -EOPNOTSUPP;
2586         }
2587
2588         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
2589
2590         return 0;
2591 }
2592
2593 static int
2594 mem_ldx_data(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2595              unsigned int size)
2596 {
2597         swreg tmp_reg;
2598
2599         tmp_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off, imm_b(nfp_prog));
2600
2601         return data_ld_host_order_addr32(nfp_prog, meta->insn.src_reg * 2,
2602                                          tmp_reg, meta->insn.dst_reg * 2, size);
2603 }
2604
2605 static int
2606 mem_ldx_emem(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2607              unsigned int size)
2608 {
2609         swreg tmp_reg;
2610
2611         tmp_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off, imm_b(nfp_prog));
2612
2613         return data_ld_host_order_addr40(nfp_prog, meta->insn.src_reg * 2,
2614                                          tmp_reg, meta->insn.dst_reg * 2, size);
2615 }
2616
2617 static void
2618 mem_ldx_data_init_pktcache(struct nfp_prog *nfp_prog,
2619                            struct nfp_insn_meta *meta)
2620 {
2621         s16 range_start = meta->pkt_cache.range_start;
2622         s16 range_end = meta->pkt_cache.range_end;
2623         swreg src_base, off;
2624         u8 xfer_num, len;
2625         bool indir;
2626
2627         off = re_load_imm_any(nfp_prog, range_start, imm_b(nfp_prog));
2628         src_base = reg_a(meta->insn.src_reg * 2);
2629         len = range_end - range_start;
2630         xfer_num = round_up(len, REG_WIDTH) / REG_WIDTH;
2631
2632         indir = len > 8 * REG_WIDTH;
2633         /* Setup PREV_ALU for indirect mode. */
2634         if (indir)
2635                 wrp_immed(nfp_prog, reg_none(),
2636                           CMD_OVE_LEN | FIELD_PREP(CMD_OV_LEN, xfer_num - 1));
2637
2638         /* Cache memory into transfer-in registers. */
2639         emit_cmd_any(nfp_prog, CMD_TGT_READ32_SWAP, CMD_MODE_32b, 0, src_base,
2640                      off, xfer_num - 1, CMD_CTX_SWAP, indir);
2641 }
2642
2643 static int
2644 mem_ldx_data_from_pktcache_unaligned(struct nfp_prog *nfp_prog,
2645                                      struct nfp_insn_meta *meta,
2646                                      unsigned int size)
2647 {
2648         s16 range_start = meta->pkt_cache.range_start;
2649         s16 insn_off = meta->insn.off - range_start;
2650         swreg dst_lo, dst_hi, src_lo, src_mid;
2651         u8 dst_gpr = meta->insn.dst_reg * 2;
2652         u8 len_lo = size, len_mid = 0;
2653         u8 idx = insn_off / REG_WIDTH;
2654         u8 off = insn_off % REG_WIDTH;
2655
2656         dst_hi = reg_both(dst_gpr + 1);
2657         dst_lo = reg_both(dst_gpr);
2658         src_lo = reg_xfer(idx);
2659
2660         /* The read length could involve as many as three registers. */
2661         if (size > REG_WIDTH - off) {
2662                 /* Calculate the part in the second register. */
2663                 len_lo = REG_WIDTH - off;
2664                 len_mid = size - len_lo;
2665
2666                 /* Calculate the part in the third register. */
2667                 if (size > 2 * REG_WIDTH - off)
2668                         len_mid = REG_WIDTH;
2669         }
2670
2671         wrp_reg_subpart(nfp_prog, dst_lo, src_lo, len_lo, off);
2672
2673         if (!len_mid) {
2674                 wrp_immed(nfp_prog, dst_hi, 0);
2675                 return 0;
2676         }
2677
2678         src_mid = reg_xfer(idx + 1);
2679
2680         if (size <= REG_WIDTH) {
2681                 wrp_reg_or_subpart(nfp_prog, dst_lo, src_mid, len_mid, len_lo);
2682                 wrp_immed(nfp_prog, dst_hi, 0);
2683         } else {
2684                 swreg src_hi = reg_xfer(idx + 2);
2685
2686                 wrp_reg_or_subpart(nfp_prog, dst_lo, src_mid,
2687                                    REG_WIDTH - len_lo, len_lo);
2688                 wrp_reg_subpart(nfp_prog, dst_hi, src_mid, len_lo,
2689                                 REG_WIDTH - len_lo);
2690                 wrp_reg_or_subpart(nfp_prog, dst_hi, src_hi, REG_WIDTH - len_lo,
2691                                    len_lo);
2692         }
2693
2694         return 0;
2695 }
2696
2697 static int
2698 mem_ldx_data_from_pktcache_aligned(struct nfp_prog *nfp_prog,
2699                                    struct nfp_insn_meta *meta,
2700                                    unsigned int size)
2701 {
2702         swreg dst_lo, dst_hi, src_lo;
2703         u8 dst_gpr, idx;
2704
2705         idx = (meta->insn.off - meta->pkt_cache.range_start) / REG_WIDTH;
2706         dst_gpr = meta->insn.dst_reg * 2;
2707         dst_hi = reg_both(dst_gpr + 1);
2708         dst_lo = reg_both(dst_gpr);
2709         src_lo = reg_xfer(idx);
2710
2711         if (size < REG_WIDTH) {
2712                 wrp_reg_subpart(nfp_prog, dst_lo, src_lo, size, 0);
2713                 wrp_immed(nfp_prog, dst_hi, 0);
2714         } else if (size == REG_WIDTH) {
2715                 wrp_mov(nfp_prog, dst_lo, src_lo);
2716                 wrp_immed(nfp_prog, dst_hi, 0);
2717         } else {
2718                 swreg src_hi = reg_xfer(idx + 1);
2719
2720                 wrp_mov(nfp_prog, dst_lo, src_lo);
2721                 wrp_mov(nfp_prog, dst_hi, src_hi);
2722         }
2723
2724         return 0;
2725 }
2726
2727 static int
2728 mem_ldx_data_from_pktcache(struct nfp_prog *nfp_prog,
2729                            struct nfp_insn_meta *meta, unsigned int size)
2730 {
2731         u8 off = meta->insn.off - meta->pkt_cache.range_start;
2732
2733         if (IS_ALIGNED(off, REG_WIDTH))
2734                 return mem_ldx_data_from_pktcache_aligned(nfp_prog, meta, size);
2735
2736         return mem_ldx_data_from_pktcache_unaligned(nfp_prog, meta, size);
2737 }
2738
2739 static int
2740 mem_ldx(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2741         unsigned int size)
2742 {
2743         if (meta->ldst_gather_len)
2744                 return nfp_cpp_memcpy(nfp_prog, meta);
2745
2746         if (meta->ptr.type == PTR_TO_CTX) {
2747                 if (nfp_prog->type == BPF_PROG_TYPE_XDP)
2748                         return mem_ldx_xdp(nfp_prog, meta, size);
2749                 else
2750                         return mem_ldx_skb(nfp_prog, meta, size);
2751         }
2752
2753         if (meta->ptr.type == PTR_TO_PACKET) {
2754                 if (meta->pkt_cache.range_end) {
2755                         if (meta->pkt_cache.do_init)
2756                                 mem_ldx_data_init_pktcache(nfp_prog, meta);
2757
2758                         return mem_ldx_data_from_pktcache(nfp_prog, meta, size);
2759                 } else {
2760                         return mem_ldx_data(nfp_prog, meta, size);
2761                 }
2762         }
2763
2764         if (meta->ptr.type == PTR_TO_STACK)
2765                 return mem_ldx_stack(nfp_prog, meta, size,
2766                                      meta->ptr.off + meta->ptr.var_off.value);
2767
2768         if (meta->ptr.type == PTR_TO_MAP_VALUE)
2769                 return mem_ldx_emem(nfp_prog, meta, size);
2770
2771         return -EOPNOTSUPP;
2772 }
2773
2774 static int mem_ldx1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2775 {
2776         return mem_ldx(nfp_prog, meta, 1);
2777 }
2778
2779 static int mem_ldx2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2780 {
2781         return mem_ldx(nfp_prog, meta, 2);
2782 }
2783
2784 static int mem_ldx4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2785 {
2786         return mem_ldx(nfp_prog, meta, 4);
2787 }
2788
2789 static int mem_ldx8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2790 {
2791         return mem_ldx(nfp_prog, meta, 8);
2792 }
2793
2794 static int
2795 mem_st_data(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2796             unsigned int size)
2797 {
2798         u64 imm = meta->insn.imm; /* sign extend */
2799         swreg off_reg;
2800
2801         off_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off, imm_b(nfp_prog));
2802
2803         return data_st_host_order(nfp_prog, meta->insn.dst_reg * 2, off_reg,
2804                                   imm, size);
2805 }
2806
2807 static int mem_st(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2808                   unsigned int size)
2809 {
2810         if (meta->ptr.type == PTR_TO_PACKET)
2811                 return mem_st_data(nfp_prog, meta, size);
2812
2813         return -EOPNOTSUPP;
2814 }
2815
2816 static int mem_st1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2817 {
2818         return mem_st(nfp_prog, meta, 1);
2819 }
2820
2821 static int mem_st2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2822 {
2823         return mem_st(nfp_prog, meta, 2);
2824 }
2825
2826 static int mem_st4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2827 {
2828         return mem_st(nfp_prog, meta, 4);
2829 }
2830
2831 static int mem_st8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2832 {
2833         return mem_st(nfp_prog, meta, 8);
2834 }
2835
2836 static int
2837 mem_stx_data(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2838              unsigned int size)
2839 {
2840         swreg off_reg;
2841
2842         off_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off, imm_b(nfp_prog));
2843
2844         return data_stx_host_order(nfp_prog, meta->insn.dst_reg * 2, off_reg,
2845                                    meta->insn.src_reg * 2, size);
2846 }
2847
2848 static int
2849 mem_stx_stack(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2850               unsigned int size, unsigned int ptr_off)
2851 {
2852         return mem_op_stack(nfp_prog, meta, size, ptr_off,
2853                             meta->insn.src_reg * 2, meta->insn.dst_reg * 2,
2854                             false, wrp_lmem_store);
2855 }
2856
2857 static int mem_stx_xdp(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2858 {
2859         switch (meta->insn.off) {
2860         case offsetof(struct xdp_md, rx_queue_index):
2861                 return nfp_queue_select(nfp_prog, meta);
2862         }
2863
2864         WARN_ON_ONCE(1); /* verifier should have rejected bad accesses */
2865         return -EOPNOTSUPP;
2866 }
2867
2868 static int
2869 mem_stx(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
2870         unsigned int size)
2871 {
2872         if (meta->ptr.type == PTR_TO_PACKET)
2873                 return mem_stx_data(nfp_prog, meta, size);
2874
2875         if (meta->ptr.type == PTR_TO_STACK)
2876                 return mem_stx_stack(nfp_prog, meta, size,
2877                                      meta->ptr.off + meta->ptr.var_off.value);
2878
2879         return -EOPNOTSUPP;
2880 }
2881
2882 static int mem_stx1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2883 {
2884         return mem_stx(nfp_prog, meta, 1);
2885 }
2886
2887 static int mem_stx2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2888 {
2889         return mem_stx(nfp_prog, meta, 2);
2890 }
2891
2892 static int mem_stx4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2893 {
2894         if (meta->ptr.type == PTR_TO_CTX)
2895                 if (nfp_prog->type == BPF_PROG_TYPE_XDP)
2896                         return mem_stx_xdp(nfp_prog, meta);
2897         return mem_stx(nfp_prog, meta, 4);
2898 }
2899
2900 static int mem_stx8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
2901 {
2902         return mem_stx(nfp_prog, meta, 8);
2903 }
2904
2905 static int
2906 mem_xadd(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta, bool is64)
2907 {
2908         u8 dst_gpr = meta->insn.dst_reg * 2;
2909         u8 src_gpr = meta->insn.src_reg * 2;
2910         unsigned int full_add, out;
2911         swreg addra, addrb, off;
2912
2913         off = ur_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off, imm_b(nfp_prog));
2914
2915         /* We can fit 16 bits into command immediate, if we know the immediate
2916          * is guaranteed to either always or never fit into 16 bit we only
2917          * generate code to handle that particular case, otherwise generate
2918          * code for both.
2919          */
2920         out = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
2921         full_add = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
2922
2923         if (meta->insn.off) {
2924                 out += 2;
2925                 full_add += 2;
2926         }
2927         if (meta->xadd_maybe_16bit) {
2928                 out += 3;
2929                 full_add += 3;
2930         }
2931         if (meta->xadd_over_16bit)
2932                 out += 2 + is64;
2933         if (meta->xadd_maybe_16bit && meta->xadd_over_16bit) {
2934                 out += 5;
2935                 full_add += 5;
2936         }
2937
2938         /* Generate the branch for choosing add_imm vs add */
2939         if (meta->xadd_maybe_16bit && meta->xadd_over_16bit) {
2940                 swreg max_imm = imm_a(nfp_prog);
2941
2942                 wrp_immed(nfp_prog, max_imm, 0xffff);
2943                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
2944                          max_imm, ALU_OP_SUB, reg_b(src_gpr));
2945                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
2946                          reg_imm(0), ALU_OP_SUB_C, reg_b(src_gpr + 1));
2947                 emit_br(nfp_prog, BR_BLO, full_add, meta->insn.off ? 2 : 0);
2948                 /* defer for add */
2949         }
2950
2951         /* If insn has an offset add to the address */
2952         if (!meta->insn.off) {
2953                 addra = reg_a(dst_gpr);
2954                 addrb = reg_b(dst_gpr + 1);
2955         } else {
2956                 emit_alu(nfp_prog, imma_a(nfp_prog),
2957                          reg_a(dst_gpr), ALU_OP_ADD, off);
2958                 emit_alu(nfp_prog, imma_b(nfp_prog),
2959                          reg_a(dst_gpr + 1), ALU_OP_ADD_C, reg_imm(0));
2960                 addra = imma_a(nfp_prog);
2961                 addrb = imma_b(nfp_prog);
2962         }
2963
2964         /* Generate the add_imm if 16 bits are possible */
2965         if (meta->xadd_maybe_16bit) {
2966                 swreg prev_alu = imm_a(nfp_prog);
2967
2968                 wrp_immed(nfp_prog, prev_alu,
2969                           FIELD_PREP(CMD_OVE_DATA, 2) |
2970                           CMD_OVE_LEN |
2971                           FIELD_PREP(CMD_OV_LEN, 0x8 | is64 << 2));
2972                 wrp_reg_or_subpart(nfp_prog, prev_alu, reg_b(src_gpr), 2, 2);
2973                 emit_cmd_indir(nfp_prog, CMD_TGT_ADD_IMM, CMD_MODE_40b_BA, 0,
2974                                addra, addrb, 0, CMD_CTX_NO_SWAP);
2975
2976                 if (meta->xadd_over_16bit)
2977                         emit_br(nfp_prog, BR_UNC, out, 0);
2978         }
2979
2980         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, full_add))
2981                 return -EINVAL;
2982
2983         /* Generate the add if 16 bits are not guaranteed */
2984         if (meta->xadd_over_16bit) {
2985                 emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_ADD, CMD_MODE_40b_BA, 0,
2986                          addra, addrb, is64 << 2,
2987                          is64 ? CMD_CTX_SWAP_DEFER2 : CMD_CTX_SWAP_DEFER1);
2988
2989                 wrp_mov(nfp_prog, reg_xfer(0), reg_a(src_gpr));
2990                 if (is64)
2991                         wrp_mov(nfp_prog, reg_xfer(1), reg_a(src_gpr + 1));
2992         }
2993
2994         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, out))
2995                 return -EINVAL;
2996
2997         return 0;
2998 }
2999
3000 static int mem_xadd4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3001 {
3002         return mem_xadd(nfp_prog, meta, false);
3003 }
3004
3005 static int mem_xadd8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3006 {
3007         return mem_xadd(nfp_prog, meta, true);
3008 }
3009
3010 static int jump(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3011 {
3012         emit_br(nfp_prog, BR_UNC, meta->insn.off, 0);
3013
3014         return 0;
3015 }
3016
3017 static int jeq_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3018 {
3019         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
3020         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
3021         swreg or1, or2, tmp_reg;
3022
3023         or1 = reg_a(insn->dst_reg * 2);
3024         or2 = reg_b(insn->dst_reg * 2 + 1);
3025
3026         if (imm & ~0U) {
3027                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
3028                 emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog),
3029                          reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
3030                 or1 = imm_a(nfp_prog);
3031         }
3032
3033         if (imm >> 32) {
3034                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
3035                 emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog),
3036                          reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
3037                 or2 = imm_b(nfp_prog);
3038         }
3039
3040         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), or1, ALU_OP_OR, or2);
3041         emit_br(nfp_prog, BR_BEQ, insn->off, 0);
3042
3043         return 0;
3044 }
3045
3046 static int jset_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3047 {
3048         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
3049         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
3050         u8 dst_gpr = insn->dst_reg * 2;
3051         swreg tmp_reg;
3052
3053         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
3054         emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog),
3055                  reg_a(dst_gpr), ALU_OP_AND, tmp_reg);
3056         /* Upper word of the mask can only be 0 or ~0 from sign extension,
3057          * so either ignore it or OR the whole thing in.
3058          */
3059         if (imm >> 32)
3060                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
3061                          reg_a(dst_gpr + 1), ALU_OP_OR, imm_b(nfp_prog));
3062         emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
3063
3064         return 0;
3065 }
3066
3067 static int jne_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3068 {
3069         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
3070         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
3071         swreg tmp_reg;
3072
3073         if (!imm) {
3074                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(insn->dst_reg * 2),
3075                          ALU_OP_OR, reg_b(insn->dst_reg * 2 + 1));
3076                 emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
3077                 return 0;
3078         }
3079
3080         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
3081         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
3082                  reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
3083         emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
3084
3085         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
3086         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
3087                  reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
3088         emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
3089
3090         return 0;
3091 }
3092
3093 static int jeq_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3094 {
3095         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
3096
3097         emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog), reg_a(insn->dst_reg * 2),
3098                  ALU_OP_XOR, reg_b(insn->src_reg * 2));
3099         emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog), reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1),
3100                  ALU_OP_XOR, reg_b(insn->src_reg * 2 + 1));
3101         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
3102                  imm_a(nfp_prog), ALU_OP_OR, imm_b(nfp_prog));
3103         emit_br(nfp_prog, BR_BEQ, insn->off, 0);
3104
3105         return 0;
3106 }
3107
3108 static int jset_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3109 {
3110         return wrp_test_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND, BR_BNE);
3111 }
3112
3113 static int jne_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3114 {
3115         return wrp_test_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR, BR_BNE);
3116 }
3117
3118 static int
3119 bpf_to_bpf_call(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3120 {
3121         u32 ret_tgt, stack_depth, offset_br;
3122         swreg tmp_reg;
3123
3124         stack_depth = round_up(nfp_prog->stack_frame_depth, STACK_FRAME_ALIGN);
3125         /* Space for saving the return address is accounted for by the callee,
3126          * so stack_depth can be zero for the main function.
3127          */
3128         if (stack_depth) {
3129                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, stack_depth,
3130                                           stack_imm(nfp_prog));
3131                 emit_alu(nfp_prog, stack_reg(nfp_prog),
3132                          stack_reg(nfp_prog), ALU_OP_ADD, tmp_reg);
3133                 emit_csr_wr(nfp_prog, stack_reg(nfp_prog),
3134                             NFP_CSR_ACT_LM_ADDR0);
3135         }
3136
3137         /* Two cases for jumping to the callee:
3138          *
3139          * - If callee uses and needs to save R6~R9 then:
3140          *     1. Put the start offset of the callee into imm_b(). This will
3141          *        require a fixup step, as we do not necessarily know this
3142          *        address yet.
3143          *     2. Put the return address from the callee to the caller into
3144          *        register ret_reg().
3145          *     3. (After defer slots are consumed) Jump to the subroutine that
3146          *        pushes the registers to the stack.
3147          *   The subroutine acts as a trampoline, and returns to the address in
3148          *   imm_b(), i.e. jumps to the callee.
3149          *
3150          * - If callee does not need to save R6~R9 then just load return
3151          *   address to the caller in ret_reg(), and jump to the callee
3152          *   directly.
3153          *
3154          * Using ret_reg() to pass the return address to the callee is set here
3155          * as a convention. The callee can then push this address onto its
3156          * stack frame in its prologue. The advantages of passing the return
3157          * address through ret_reg(), instead of pushing it to the stack right
3158          * here, are the following:
3159          * - It looks cleaner.
3160          * - If the called function is called multiple time, we get a lower
3161          *   program size.
3162          * - We save two no-op instructions that should be added just before
3163          *   the emit_br() when stack depth is not null otherwise.
3164          * - If we ever find a register to hold the return address during whole
3165          *   execution of the callee, we will not have to push the return
3166          *   address to the stack for leaf functions.
3167          */
3168         if (!meta->jmp_dst) {
3169                 pr_err("BUG: BPF-to-BPF call has no destination recorded\n");
3170                 return -ELOOP;
3171         }
3172         if (nfp_prog->subprog[meta->jmp_dst->subprog_idx].needs_reg_push) {
3173                 ret_tgt = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 3;
3174                 emit_br_relo(nfp_prog, BR_UNC, BR_OFF_RELO, 2,
3175                              RELO_BR_GO_CALL_PUSH_REGS);
3176                 offset_br = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3177                 wrp_immed_relo(nfp_prog, imm_b(nfp_prog), 0, RELO_IMMED_REL);
3178         } else {
3179                 ret_tgt = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) + 2;
3180                 emit_br(nfp_prog, BR_UNC, meta->n + 1 + meta->insn.imm, 1);
3181                 offset_br = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3182         }
3183         wrp_immed_relo(nfp_prog, ret_reg(nfp_prog), ret_tgt, RELO_IMMED_REL);
3184
3185         if (!nfp_prog_confirm_current_offset(nfp_prog, ret_tgt))
3186                 return -EINVAL;
3187
3188         if (stack_depth) {
3189                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, stack_depth,
3190                                           stack_imm(nfp_prog));
3191                 emit_alu(nfp_prog, stack_reg(nfp_prog),
3192                          stack_reg(nfp_prog), ALU_OP_SUB, tmp_reg);
3193                 emit_csr_wr(nfp_prog, stack_reg(nfp_prog),
3194                             NFP_CSR_ACT_LM_ADDR0);
3195                 wrp_nops(nfp_prog, 3);
3196         }
3197
3198         meta->num_insns_after_br = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3199         meta->num_insns_after_br -= offset_br;
3200
3201         return 0;
3202 }
3203
3204 static int helper_call(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3205 {
3206         switch (meta->insn.imm) {
3207         case BPF_FUNC_xdp_adjust_head:
3208                 return adjust_head(nfp_prog, meta);
3209         case BPF_FUNC_xdp_adjust_tail:
3210                 return adjust_tail(nfp_prog, meta);
3211         case BPF_FUNC_map_lookup_elem:
3212         case BPF_FUNC_map_update_elem:
3213         case BPF_FUNC_map_delete_elem:
3214                 return map_call_stack_common(nfp_prog, meta);
3215         case BPF_FUNC_get_prandom_u32:
3216                 return nfp_get_prandom_u32(nfp_prog, meta);
3217         case BPF_FUNC_perf_event_output:
3218                 return nfp_perf_event_output(nfp_prog, meta);
3219         default:
3220                 WARN_ONCE(1, "verifier allowed unsupported function\n");
3221                 return -EOPNOTSUPP;
3222         }
3223 }
3224
3225 static int call(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3226 {
3227         if (is_mbpf_pseudo_call(meta))
3228                 return bpf_to_bpf_call(nfp_prog, meta);
3229         else
3230                 return helper_call(nfp_prog, meta);
3231 }
3232
3233 static bool nfp_is_main_function(struct nfp_insn_meta *meta)
3234 {
3235         return meta->subprog_idx == 0;
3236 }
3237
3238 static int goto_out(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3239 {
3240         emit_br_relo(nfp_prog, BR_UNC, BR_OFF_RELO, 0, RELO_BR_GO_OUT);
3241
3242         return 0;
3243 }
3244
3245 static int
3246 nfp_subprog_epilogue(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3247 {
3248         if (nfp_prog->subprog[meta->subprog_idx].needs_reg_push) {
3249                 /* Pop R6~R9 to the stack via related subroutine.
3250                  * We loaded the return address to the caller into ret_reg().
3251                  * This means that the subroutine does not come back here, we
3252                  * make it jump back to the subprogram caller directly!
3253                  */
3254                 emit_br_relo(nfp_prog, BR_UNC, BR_OFF_RELO, 1,
3255                              RELO_BR_GO_CALL_POP_REGS);
3256                 /* Pop return address from the stack. */
3257                 wrp_mov(nfp_prog, ret_reg(nfp_prog), reg_lm(0, 0));
3258         } else {
3259                 /* Pop return address from the stack. */
3260                 wrp_mov(nfp_prog, ret_reg(nfp_prog), reg_lm(0, 0));
3261                 /* Jump back to caller if no callee-saved registers were used
3262                  * by the subprogram.
3263                  */
3264                 emit_rtn(nfp_prog, ret_reg(nfp_prog), 0);
3265         }
3266
3267         return 0;
3268 }
3269
3270 static int jmp_exit(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3271 {
3272         if (nfp_is_main_function(meta))
3273                 return goto_out(nfp_prog, meta);
3274         else
3275                 return nfp_subprog_epilogue(nfp_prog, meta);
3276 }
3277
3278 static const instr_cb_t instr_cb[256] = {
3279         [BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X] = mov_reg64,
3280         [BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K] = mov_imm64,
3281         [BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X] = xor_reg64,
3282         [BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K] = xor_imm64,
3283         [BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X] = and_reg64,
3284         [BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K] = and_imm64,
3285         [BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X] =  or_reg64,
3286         [BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K] =  or_imm64,
3287         [BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X] = add_reg64,
3288         [BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K] = add_imm64,
3289         [BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X] = sub_reg64,
3290         [BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K] = sub_imm64,
3291         [BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X] = mul_reg64,
3292         [BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K] = mul_imm64,
3293         [BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X] = div_reg64,
3294         [BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K] = div_imm64,
3295         [BPF_ALU64 | BPF_NEG] =         neg_reg64,
3296         [BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X] = shl_reg64,
3297         [BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K] = shl_imm64,
3298         [BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X] = shr_reg64,
3299         [BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K] = shr_imm64,
3300         [BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X] = ashr_reg64,
3301         [BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K] = ashr_imm64,
3302         [BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X] =   mov_reg,
3303         [BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K] =   mov_imm,
3304         [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] =   xor_reg,
3305         [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] =   xor_imm,
3306         [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] =   and_reg,
3307         [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] =   and_imm,
3308         [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X] =    or_reg,
3309         [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K] =    or_imm,
3310         [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] =   add_reg,
3311         [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] =   add_imm,
3312         [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] =   sub_reg,
3313         [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] =   sub_imm,
3314         [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X] =   mul_reg,
3315         [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K] =   mul_imm,
3316         [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X] =   div_reg,
3317         [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K] =   div_imm,
3318         [BPF_ALU | BPF_NEG] =           neg_reg,
3319         [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] =   shl_imm,
3320         [BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X] =  ashr_reg,
3321         [BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K] =  ashr_imm,
3322         [BPF_ALU | BPF_END | BPF_X] =   end_reg32,
3323         [BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW] =   imm_ld8,
3324         [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] =    data_ld1,
3325         [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] =    data_ld2,
3326         [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] =    data_ld4,
3327         [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] =    data_ind_ld1,
3328         [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] =    data_ind_ld2,
3329         [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] =    data_ind_ld4,
3330         [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B] =   mem_ldx1,
3331         [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H] =   mem_ldx2,
3332         [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W] =   mem_ldx4,
3333         [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW] =  mem_ldx8,
3334         [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B] =   mem_stx1,
3335         [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H] =   mem_stx2,
3336         [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W] =   mem_stx4,
3337         [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW] =  mem_stx8,
3338         [BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W] =  mem_xadd4,
3339         [BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW] = mem_xadd8,
3340         [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B] =    mem_st1,
3341         [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H] =    mem_st2,
3342         [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W] =    mem_st4,
3343         [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW] =   mem_st8,
3344         [BPF_JMP | BPF_JA | BPF_K] =    jump,
3345         [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] =   jeq_imm,
3346         [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] =   cmp_imm,
3347         [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] =   cmp_imm,
3348         [BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K] =   cmp_imm,
3349         [BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K] =   cmp_imm,
3350         [BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K] =  cmp_imm,
3351         [BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K] =  cmp_imm,
3352         [BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K] =  cmp_imm,
3353         [BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K] =  cmp_imm,
3354         [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] =  jset_imm,
3355         [BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K] =   jne_imm,
3356         [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] =   jeq_reg,
3357         [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] =   cmp_reg,
3358         [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] =   cmp_reg,
3359         [BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X] =   cmp_reg,
3360         [BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X] =   cmp_reg,
3361         [BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X] =  cmp_reg,
3362         [BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X] =  cmp_reg,
3363         [BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X] =  cmp_reg,
3364         [BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X] =  cmp_reg,
3365         [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] =  jset_reg,
3366         [BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X] =   jne_reg,
3367         [BPF_JMP | BPF_CALL] =          call,
3368         [BPF_JMP | BPF_EXIT] =          jmp_exit,
3369 };
3370
3371 /* --- Assembler logic --- */
3372 static int
3373 nfp_fixup_immed_relo(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
3374                      struct nfp_insn_meta *jmp_dst, u32 br_idx)
3375 {
3376         if (immed_get_value(nfp_prog->prog[br_idx + 1])) {
3377                 pr_err("BUG: failed to fix up callee register saving\n");
3378                 return -EINVAL;
3379         }
3380
3381         immed_set_value(&nfp_prog->prog[br_idx + 1], jmp_dst->off);
3382
3383         return 0;
3384 }
3385
3386 static int nfp_fixup_branches(struct nfp_prog *nfp_prog)
3387 {
3388         struct nfp_insn_meta *meta, *jmp_dst;
3389         u32 idx, br_idx;
3390         int err;
3391
3392         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
3393                 if (meta->skip)
3394                         continue;
3395                 if (BPF_CLASS(meta->insn.code) != BPF_JMP)
3396                         continue;
3397                 if (meta->insn.code == (BPF_JMP | BPF_EXIT) &&
3398                     !nfp_is_main_function(meta))
3399                         continue;
3400                 if (is_mbpf_helper_call(meta))
3401                         continue;
3402
3403                 if (list_is_last(&meta->l, &nfp_prog->insns))
3404                         br_idx = nfp_prog->last_bpf_off;
3405                 else
3406                         br_idx = list_next_entry(meta, l)->off - 1;
3407
3408                 /* For BPF-to-BPF function call, a stack adjustment sequence is
3409                  * generated after the return instruction. Therefore, we must
3410                  * withdraw the length of this sequence to have br_idx pointing
3411                  * to where the "branch" NFP instruction is expected to be.
3412                  */
3413                 if (is_mbpf_pseudo_call(meta))
3414                         br_idx -= meta->num_insns_after_br;
3415
3416                 if (!nfp_is_br(nfp_prog->prog[br_idx])) {
3417                         pr_err("Fixup found block not ending in branch %d %02x %016llx!!\n",
3418                                br_idx, meta->insn.code, nfp_prog->prog[br_idx]);
3419                         return -ELOOP;
3420                 }
3421
3422                 if (meta->insn.code == (BPF_JMP | BPF_EXIT))
3423                         continue;
3424
3425                 /* Leave special branches for later */
3426                 if (FIELD_GET(OP_RELO_TYPE, nfp_prog->prog[br_idx]) !=
3427                     RELO_BR_REL && !is_mbpf_pseudo_call(meta))
3428                         continue;
3429
3430                 if (!meta->jmp_dst) {
3431                         pr_err("Non-exit jump doesn't have destination info recorded!!\n");
3432                         return -ELOOP;
3433                 }
3434
3435                 jmp_dst = meta->jmp_dst;
3436
3437                 if (jmp_dst->skip) {
3438                         pr_err("Branch landing on removed instruction!!\n");
3439                         return -ELOOP;
3440                 }
3441
3442                 if (is_mbpf_pseudo_call(meta) &&
3443                     nfp_prog->subprog[jmp_dst->subprog_idx].needs_reg_push) {
3444                         err = nfp_fixup_immed_relo(nfp_prog, meta,
3445                                                    jmp_dst, br_idx);
3446                         if (err)
3447                                 return err;
3448                 }
3449
3450                 if (FIELD_GET(OP_RELO_TYPE, nfp_prog->prog[br_idx]) !=
3451                     RELO_BR_REL)
3452                         continue;
3453
3454                 for (idx = meta->off; idx <= br_idx; idx++) {
3455                         if (!nfp_is_br(nfp_prog->prog[idx]))
3456                                 continue;
3457                         br_set_offset(&nfp_prog->prog[idx], jmp_dst->off);
3458                 }
3459         }
3460
3461         return 0;
3462 }
3463
3464 static void nfp_intro(struct nfp_prog *nfp_prog)
3465 {
3466         wrp_immed(nfp_prog, plen_reg(nfp_prog), GENMASK(13, 0));
3467         emit_alu(nfp_prog, plen_reg(nfp_prog),
3468                  plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_AND, pv_len(nfp_prog));
3469 }
3470
3471 static void
3472 nfp_subprog_prologue(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3473 {
3474         /* Save return address into the stack. */
3475         wrp_mov(nfp_prog, reg_lm(0, 0), ret_reg(nfp_prog));
3476 }
3477
3478 static void
3479 nfp_start_subprog(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
3480 {
3481         unsigned int depth = nfp_prog->subprog[meta->subprog_idx].stack_depth;
3482
3483         nfp_prog->stack_frame_depth = round_up(depth, 4);
3484         nfp_subprog_prologue(nfp_prog, meta);
3485 }
3486
3487 bool nfp_is_subprog_start(struct nfp_insn_meta *meta)
3488 {
3489         return meta->flags & FLAG_INSN_IS_SUBPROG_START;
3490 }
3491
3492 static void nfp_outro_tc_da(struct nfp_prog *nfp_prog)
3493 {
3494         /* TC direct-action mode:
3495          *   0,1   ok        NOT SUPPORTED[1]
3496          *   2   drop  0x22 -> drop,  count as stat1
3497          *   4,5 nuke  0x02 -> drop
3498          *   7  redir  0x44 -> redir, count as stat2
3499          *   * unspec  0x11 -> pass,  count as stat0
3500          *
3501          * [1] We can't support OK and RECLASSIFY because we can't tell TC
3502          *     the exact decision made.  We are forced to support UNSPEC
3503          *     to handle aborts so that's the only one we handle for passing
3504          *     packets up the stack.
3505          */
3506         /* Target for aborts */
3507         nfp_prog->tgt_abort = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3508
3509         emit_br_relo(nfp_prog, BR_UNC, BR_OFF_RELO, 2, RELO_BR_NEXT_PKT);
3510
3511         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), NFP_BPF_ABI_FLAGS);
3512         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_imm(0x11), SHF_SC_L_SHF, 16);
3513
3514         /* Target for normal exits */
3515         nfp_prog->tgt_out = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3516
3517         /* if R0 > 7 jump to abort */
3518         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_imm(7), ALU_OP_SUB, reg_b(0));
3519         emit_br(nfp_prog, BR_BLO, nfp_prog->tgt_abort, 0);
3520         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), NFP_BPF_ABI_FLAGS);
3521
3522         wrp_immed(nfp_prog, reg_b(2), 0x41221211);
3523         wrp_immed(nfp_prog, reg_b(3), 0x41001211);
3524
3525         emit_shf(nfp_prog, reg_a(1),
3526                  reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(0), SHF_SC_L_SHF, 2);
3527
3528         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(1), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
3529         emit_shf(nfp_prog, reg_a(2),
3530                  reg_imm(0xf), SHF_OP_AND, reg_b(2), SHF_SC_R_SHF, 0);
3531
3532         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(1), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
3533         emit_shf(nfp_prog, reg_b(2),
3534                  reg_imm(0xf), SHF_OP_AND, reg_b(3), SHF_SC_R_SHF, 0);
3535
3536         emit_br_relo(nfp_prog, BR_UNC, BR_OFF_RELO, 2, RELO_BR_NEXT_PKT);
3537
3538         emit_shf(nfp_prog, reg_b(2),
3539                  reg_a(2), SHF_OP_OR, reg_b(2), SHF_SC_L_SHF, 4);
3540         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_b(2), SHF_SC_L_SHF, 16);
3541 }
3542
3543 static void nfp_outro_xdp(struct nfp_prog *nfp_prog)
3544 {
3545         /* XDP return codes:
3546          *   0 aborted  0x82 -> drop,  count as stat3
3547          *   1    drop  0x22 -> drop,  count as stat1
3548          *   2    pass  0x11 -> pass,  count as stat0
3549          *   3      tx  0x44 -> redir, count as stat2
3550          *   * unknown  0x82 -> drop,  count as stat3
3551          */
3552         /* Target for aborts */
3553         nfp_prog->tgt_abort = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3554
3555         emit_br_relo(nfp_prog, BR_UNC, BR_OFF_RELO, 2, RELO_BR_NEXT_PKT);
3556
3557         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), NFP_BPF_ABI_FLAGS);
3558         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_imm(0x82), SHF_SC_L_SHF, 16);
3559
3560         /* Target for normal exits */
3561         nfp_prog->tgt_out = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3562
3563         /* if R0 > 3 jump to abort */
3564         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_imm(3), ALU_OP_SUB, reg_b(0));
3565         emit_br(nfp_prog, BR_BLO, nfp_prog->tgt_abort, 0);
3566
3567         wrp_immed(nfp_prog, reg_b(2), 0x44112282);
3568
3569         emit_shf(nfp_prog, reg_a(1),
3570                  reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(0), SHF_SC_L_SHF, 3);
3571
3572         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(1), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
3573         emit_shf(nfp_prog, reg_b(2),
3574                  reg_imm(0xff), SHF_OP_AND, reg_b(2), SHF_SC_R_SHF, 0);
3575
3576         emit_br_relo(nfp_prog, BR_UNC, BR_OFF_RELO, 2, RELO_BR_NEXT_PKT);
3577
3578         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), NFP_BPF_ABI_FLAGS);
3579         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_b(2), SHF_SC_L_SHF, 16);
3580 }
3581
3582 static bool nfp_prog_needs_callee_reg_save(struct nfp_prog *nfp_prog)
3583 {
3584         unsigned int idx;
3585
3586         for (idx = 1; idx < nfp_prog->subprog_cnt; idx++)
3587                 if (nfp_prog->subprog[idx].needs_reg_push)
3588                         return true;
3589
3590         return false;
3591 }
3592
3593 static void nfp_push_callee_registers(struct nfp_prog *nfp_prog)
3594 {
3595         u8 reg;
3596
3597         /* Subroutine: Save all callee saved registers (R6 ~ R9).
3598          * imm_b() holds the return address.
3599          */
3600         nfp_prog->tgt_call_push_regs = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3601         for (reg = BPF_REG_6; reg <= BPF_REG_9; reg++) {
3602                 u8 adj = (reg - BPF_REG_0) * 2;
3603                 u8 idx = (reg - BPF_REG_6) * 2;
3604
3605                 /* The first slot in the stack frame is used to push the return
3606                  * address in bpf_to_bpf_call(), start just after.
3607                  */
3608                 wrp_mov(nfp_prog, reg_lm(0, 1 + idx), reg_b(adj));
3609
3610                 if (reg == BPF_REG_8)
3611                         /* Prepare to jump back, last 3 insns use defer slots */
3612                         emit_rtn(nfp_prog, imm_b(nfp_prog), 3);
3613
3614                 wrp_mov(nfp_prog, reg_lm(0, 1 + idx + 1), reg_b(adj + 1));
3615         }
3616 }
3617
3618 static void nfp_pop_callee_registers(struct nfp_prog *nfp_prog)
3619 {
3620         u8 reg;
3621
3622         /* Subroutine: Restore all callee saved registers (R6 ~ R9).
3623          * ret_reg() holds the return address.
3624          */
3625         nfp_prog->tgt_call_pop_regs = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3626         for (reg = BPF_REG_6; reg <= BPF_REG_9; reg++) {
3627                 u8 adj = (reg - BPF_REG_0) * 2;
3628                 u8 idx = (reg - BPF_REG_6) * 2;
3629
3630                 /* The first slot in the stack frame holds the return address,
3631                  * start popping just after that.
3632                  */
3633                 wrp_mov(nfp_prog, reg_both(adj), reg_lm(0, 1 + idx));
3634
3635                 if (reg == BPF_REG_8)
3636                         /* Prepare to jump back, last 3 insns use defer slots */
3637                         emit_rtn(nfp_prog, ret_reg(nfp_prog), 3);
3638
3639                 wrp_mov(nfp_prog, reg_both(adj + 1), reg_lm(0, 1 + idx + 1));
3640         }
3641 }
3642
3643 static void nfp_outro(struct nfp_prog *nfp_prog)
3644 {
3645         switch (nfp_prog->type) {
3646         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
3647                 nfp_outro_tc_da(nfp_prog);
3648                 break;
3649         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
3650                 nfp_outro_xdp(nfp_prog);
3651                 break;
3652         default:
3653                 WARN_ON(1);
3654         }
3655
3656         if (!nfp_prog_needs_callee_reg_save(nfp_prog))
3657                 return;
3658
3659         nfp_push_callee_registers(nfp_prog);
3660         nfp_pop_callee_registers(nfp_prog);
3661 }
3662
3663 static int nfp_translate(struct nfp_prog *nfp_prog)
3664 {
3665         struct nfp_insn_meta *meta;
3666         unsigned int depth;
3667         int err;
3668
3669         depth = nfp_prog->subprog[0].stack_depth;
3670         nfp_prog->stack_frame_depth = round_up(depth, 4);
3671
3672         nfp_intro(nfp_prog);
3673         if (nfp_prog->error)
3674                 return nfp_prog->error;
3675
3676         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
3677                 instr_cb_t cb = instr_cb[meta->insn.code];
3678
3679                 meta->off = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
3680
3681                 if (nfp_is_subprog_start(meta)) {
3682                         nfp_start_subprog(nfp_prog, meta);
3683                         if (nfp_prog->error)
3684                                 return nfp_prog->error;
3685                 }
3686
3687                 if (meta->skip) {
3688                         nfp_prog->n_translated++;
3689                         continue;
3690                 }
3691
3692                 if (nfp_meta_has_prev(nfp_prog, meta) &&
3693                     nfp_meta_prev(meta)->double_cb)
3694                         cb = nfp_meta_prev(meta)->double_cb;
3695                 if (!cb)
3696                         return -ENOENT;
3697                 err = cb(nfp_prog, meta);
3698                 if (err)
3699                         return err;
3700                 if (nfp_prog->error)
3701                         return nfp_prog->error;
3702
3703                 nfp_prog->n_translated++;
3704         }
3705
3706         nfp_prog->last_bpf_off = nfp_prog_current_offset(nfp_prog) - 1;
3707
3708         nfp_outro(nfp_prog);
3709         if (nfp_prog->error)
3710                 return nfp_prog->error;
3711
3712         wrp_nops(nfp_prog, NFP_USTORE_PREFETCH_WINDOW);
3713         if (nfp_prog->error)
3714                 return nfp_prog->error;
3715
3716         return nfp_fixup_branches(nfp_prog);
3717 }
3718
3719 /* --- Optimizations --- */
3720 static void nfp_bpf_opt_reg_init(struct nfp_prog *nfp_prog)
3721 {
3722         struct nfp_insn_meta *meta;
3723
3724         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
3725                 struct bpf_insn insn = meta->insn;
3726
3727                 /* Programs converted from cBPF start with register xoring */
3728                 if (insn.code == (BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X) &&
3729                     insn.src_reg == insn.dst_reg)
3730                         continue;
3731
3732                 /* Programs start with R6 = R1 but we ignore the skb pointer */
3733                 if (insn.code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X) &&
3734                     insn.src_reg == 1 && insn.dst_reg == 6)
3735                         meta->skip = true;
3736
3737                 /* Return as soon as something doesn't match */
3738                 if (!meta->skip)
3739                         return;
3740         }
3741 }
3742
3743 /* abs(insn.imm) will fit better into unrestricted reg immediate -
3744  * convert add/sub of a negative number into a sub/add of a positive one.
3745  */
3746 static void nfp_bpf_opt_neg_add_sub(struct nfp_prog *nfp_prog)
3747 {
3748         struct nfp_insn_meta *meta;
3749
3750         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
3751                 struct bpf_insn insn = meta->insn;
3752
3753                 if (meta->skip)
3754                         continue;
3755
3756                 if (BPF_CLASS(insn.code) != BPF_ALU &&
3757                     BPF_CLASS(insn.code) != BPF_ALU64 &&
3758                     BPF_CLASS(insn.code) != BPF_JMP)
3759                         continue;
3760                 if (BPF_SRC(insn.code) != BPF_K)
3761                         continue;
3762                 if (insn.imm >= 0)
3763                         continue;
3764
3765                 if (BPF_CLASS(insn.code) == BPF_JMP) {
3766                         switch (BPF_OP(insn.code)) {
3767                         case BPF_JGE:
3768                         case BPF_JSGE:
3769                         case BPF_JLT:
3770                         case BPF_JSLT:
3771                                 meta->jump_neg_op = true;
3772                                 break;
3773                         default:
3774                                 continue;
3775                         }
3776                 } else {
3777                         if (BPF_OP(insn.code) == BPF_ADD)
3778                                 insn.code = BPF_CLASS(insn.code) | BPF_SUB;
3779                         else if (BPF_OP(insn.code) == BPF_SUB)
3780                                 insn.code = BPF_CLASS(insn.code) | BPF_ADD;
3781                         else
3782                                 continue;
3783
3784                         meta->insn.code = insn.code | BPF_K;
3785                 }
3786
3787                 meta->insn.imm = -insn.imm;
3788         }
3789 }
3790
3791 /* Remove masking after load since our load guarantees this is not needed */
3792 static void nfp_bpf_opt_ld_mask(struct nfp_prog *nfp_prog)
3793 {
3794         struct nfp_insn_meta *meta1, *meta2;
3795         const s32 exp_mask[] = {
3796                 [BPF_B] = 0x000000ffU,
3797                 [BPF_H] = 0x0000ffffU,
3798                 [BPF_W] = 0xffffffffU,
3799         };
3800
3801         nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, meta1, meta2) {
3802                 struct bpf_insn insn, next;
3803
3804                 insn = meta1->insn;
3805                 next = meta2->insn;
3806
3807                 if (BPF_CLASS(insn.code) != BPF_LD)
3808                         continue;
3809                 if (BPF_MODE(insn.code) != BPF_ABS &&
3810                     BPF_MODE(insn.code) != BPF_IND)
3811                         continue;
3812
3813                 if (next.code != (BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K))
3814                         continue;
3815
3816                 if (!exp_mask[BPF_SIZE(insn.code)])
3817                         continue;
3818                 if (exp_mask[BPF_SIZE(insn.code)] != next.imm)
3819                         continue;
3820
3821                 if (next.src_reg || next.dst_reg)
3822                         continue;
3823
3824                 if (meta2->flags & FLAG_INSN_IS_JUMP_DST)
3825                         continue;
3826
3827                 meta2->skip = true;
3828         }
3829 }
3830
3831 static void nfp_bpf_opt_ld_shift(struct nfp_prog *nfp_prog)
3832 {
3833         struct nfp_insn_meta *meta1, *meta2, *meta3;
3834
3835         nfp_for_each_insn_walk3(nfp_prog, meta1, meta2, meta3) {
3836                 struct bpf_insn insn, next1, next2;
3837
3838                 insn = meta1->insn;
3839                 next1 = meta2->insn;
3840                 next2 = meta3->insn;
3841
3842                 if (BPF_CLASS(insn.code) != BPF_LD)
3843                         continue;
3844                 if (BPF_MODE(insn.code) != BPF_ABS &&
3845                     BPF_MODE(insn.code) != BPF_IND)
3846                         continue;
3847                 if (BPF_SIZE(insn.code) != BPF_W)
3848                         continue;
3849
3850                 if (!(next1.code == (BPF_LSH | BPF_K | BPF_ALU64) &&
3851                       next2.code == (BPF_RSH | BPF_K | BPF_ALU64)) &&
3852                     !(next1.code == (BPF_RSH | BPF_K | BPF_ALU64) &&
3853                       next2.code == (BPF_LSH | BPF_K | BPF_ALU64)))
3854                         continue;
3855
3856                 if (next1.src_reg || next1.dst_reg ||
3857                     next2.src_reg || next2.dst_reg)
3858                         continue;
3859
3860                 if (next1.imm != 0x20 || next2.imm != 0x20)
3861                         continue;
3862
3863                 if (meta2->flags & FLAG_INSN_IS_JUMP_DST ||
3864                     meta3->flags & FLAG_INSN_IS_JUMP_DST)
3865                         continue;
3866
3867                 meta2->skip = true;
3868                 meta3->skip = true;
3869         }
3870 }
3871
3872 /* load/store pair that forms memory copy sould look like the following:
3873  *
3874  *   ld_width R, [addr_src + offset_src]
3875  *   st_width [addr_dest + offset_dest], R
3876  *
3877  * The destination register of load and source register of store should
3878  * be the same, load and store should also perform at the same width.
3879  * If either of addr_src or addr_dest is stack pointer, we don't do the
3880  * CPP optimization as stack is modelled by registers on NFP.
3881  */
3882 static bool
3883 curr_pair_is_memcpy(struct nfp_insn_meta *ld_meta,
3884                     struct nfp_insn_meta *st_meta)
3885 {
3886         struct bpf_insn *ld = &ld_meta->insn;
3887         struct bpf_insn *st = &st_meta->insn;
3888
3889         if (!is_mbpf_load(ld_meta) || !is_mbpf_store(st_meta))
3890                 return false;
3891
3892         if (ld_meta->ptr.type != PTR_TO_PACKET &&
3893             ld_meta->ptr.type != PTR_TO_MAP_VALUE)
3894                 return false;
3895
3896         if (st_meta->ptr.type != PTR_TO_PACKET)
3897                 return false;
3898
3899         if (BPF_SIZE(ld->code) != BPF_SIZE(st->code))
3900                 return false;
3901
3902         if (ld->dst_reg != st->src_reg)
3903                 return false;
3904
3905         /* There is jump to the store insn in this pair. */
3906         if (st_meta->flags & FLAG_INSN_IS_JUMP_DST)
3907                 return false;
3908
3909         return true;
3910 }
3911
3912 /* Currently, we only support chaining load/store pairs if:
3913  *
3914  *  - Their address base registers are the same.
3915  *  - Their address offsets are in the same order.
3916  *  - They operate at the same memory width.
3917  *  - There is no jump into the middle of them.
3918  */
3919 static bool
3920 curr_pair_chain_with_previous(struct nfp_insn_meta *ld_meta,
3921                               struct nfp_insn_meta *st_meta,
3922                               struct bpf_insn *prev_ld,
3923                               struct bpf_insn *prev_st)
3924 {
3925         u8 prev_size, curr_size, prev_ld_base, prev_st_base, prev_ld_dst;
3926         struct bpf_insn *ld = &ld_meta->insn;
3927         struct bpf_insn *st = &st_meta->insn;
3928         s16 prev_ld_off, prev_st_off;
3929
3930         /* This pair is the start pair. */
3931         if (!prev_ld)
3932                 return true;
3933
3934         prev_size = BPF_LDST_BYTES(prev_ld);
3935         curr_size = BPF_LDST_BYTES(ld);
3936         prev_ld_base = prev_ld->src_reg;
3937         prev_st_base = prev_st->dst_reg;
3938         prev_ld_dst = prev_ld->dst_reg;
3939         prev_ld_off = prev_ld->off;
3940         prev_st_off = prev_st->off;
3941
3942         if (ld->dst_reg != prev_ld_dst)
3943                 return false;
3944
3945         if (ld->src_reg != prev_ld_base || st->dst_reg != prev_st_base)
3946                 return false;
3947
3948         if (curr_size != prev_size)
3949                 return false;
3950
3951         /* There is jump to the head of this pair. */
3952         if (ld_meta->flags & FLAG_INSN_IS_JUMP_DST)
3953                 return false;
3954
3955         /* Both in ascending order. */
3956         if (prev_ld_off + prev_size == ld->off &&
3957             prev_st_off + prev_size == st->off)
3958                 return true;
3959
3960         /* Both in descending order. */
3961         if (ld->off + curr_size == prev_ld_off &&
3962             st->off + curr_size == prev_st_off)
3963                 return true;
3964
3965         return false;
3966 }
3967
3968 /* Return TRUE if cross memory access happens. Cross memory access means
3969  * store area is overlapping with load area that a later load might load
3970  * the value from previous store, for this case we can't treat the sequence
3971  * as an memory copy.
3972  */
3973 static bool
3974 cross_mem_access(struct bpf_insn *ld, struct nfp_insn_meta *head_ld_meta,
3975                  struct nfp_insn_meta *head_st_meta)
3976 {
3977         s16 head_ld_off, head_st_off, ld_off;
3978
3979         /* Different pointer types does not overlap. */
3980         if (head_ld_meta->ptr.type != head_st_meta->ptr.type)
3981                 return false;
3982
3983         /* load and store are both PTR_TO_PACKET, check ID info.  */
3984         if (head_ld_meta->ptr.id != head_st_meta->ptr.id)
3985                 return true;
3986
3987         /* Canonicalize the offsets. Turn all of them against the original
3988          * base register.
3989          */
3990         head_ld_off = head_ld_meta->insn.off + head_ld_meta->ptr.off;
3991         head_st_off = head_st_meta->insn.off + head_st_meta->ptr.off;
3992         ld_off = ld->off + head_ld_meta->ptr.off;
3993
3994         /* Ascending order cross. */
3995         if (ld_off > head_ld_off &&
3996             head_ld_off < head_st_off && ld_off >= head_st_off)
3997                 return true;
3998
3999         /* Descending order cross. */
4000         if (ld_off < head_ld_off &&
4001             head_ld_off > head_st_off && ld_off <= head_st_off)
4002                 return true;
4003
4004         return false;
4005 }
4006
4007 /* This pass try to identify the following instructoin sequences.
4008  *
4009  *   load R, [regA + offA]
4010  *   store [regB + offB], R
4011  *   load R, [regA + offA + const_imm_A]
4012  *   store [regB + offB + const_imm_A], R
4013  *   load R, [regA + offA + 2 * const_imm_A]
4014  *   store [regB + offB + 2 * const_imm_A], R
4015  *   ...
4016  *
4017  * Above sequence is typically generated by compiler when lowering
4018  * memcpy. NFP prefer using CPP instructions to accelerate it.
4019  */
4020 static void nfp_bpf_opt_ldst_gather(struct nfp_prog *nfp_prog)
4021 {
4022         struct nfp_insn_meta *head_ld_meta = NULL;
4023         struct nfp_insn_meta *head_st_meta = NULL;
4024         struct nfp_insn_meta *meta1, *meta2;
4025         struct bpf_insn *prev_ld = NULL;
4026         struct bpf_insn *prev_st = NULL;
4027         u8 count = 0;
4028
4029         nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, meta1, meta2) {
4030                 struct bpf_insn *ld = &meta1->insn;
4031                 struct bpf_insn *st = &meta2->insn;
4032
4033                 /* Reset record status if any of the following if true:
4034                  *   - The current insn pair is not load/store.
4035                  *   - The load/store pair doesn't chain with previous one.
4036                  *   - The chained load/store pair crossed with previous pair.
4037                  *   - The chained load/store pair has a total size of memory
4038                  *     copy beyond 128 bytes which is the maximum length a
4039                  *     single NFP CPP command can transfer.
4040                  */
4041                 if (!curr_pair_is_memcpy(meta1, meta2) ||
4042                     !curr_pair_chain_with_previous(meta1, meta2, prev_ld,
4043                                                    prev_st) ||
4044                     (head_ld_meta && (cross_mem_access(ld, head_ld_meta,
4045                                                        head_st_meta) ||
4046                                       head_ld_meta->ldst_gather_len >= 128))) {
4047                         if (!count)
4048                                 continue;
4049
4050                         if (count > 1) {
4051                                 s16 prev_ld_off = prev_ld->off;
4052                                 s16 prev_st_off = prev_st->off;
4053                                 s16 head_ld_off = head_ld_meta->insn.off;
4054
4055                                 if (prev_ld_off < head_ld_off) {
4056                                         head_ld_meta->insn.off = prev_ld_off;
4057                                         head_st_meta->insn.off = prev_st_off;
4058                                         head_ld_meta->ldst_gather_len =
4059                                                 -head_ld_meta->ldst_gather_len;
4060                                 }
4061
4062                                 head_ld_meta->paired_st = &head_st_meta->insn;
4063                                 head_st_meta->skip = true;
4064                         } else {
4065                                 head_ld_meta->ldst_gather_len = 0;
4066                         }
4067
4068                         /* If the chain is ended by an load/store pair then this
4069                          * could serve as the new head of the the next chain.
4070                          */
4071                         if (curr_pair_is_memcpy(meta1, meta2)) {
4072                                 head_ld_meta = meta1;
4073                                 head_st_meta = meta2;
4074                                 head_ld_meta->ldst_gather_len =
4075                                         BPF_LDST_BYTES(ld);
4076                                 meta1 = nfp_meta_next(meta1);
4077                                 meta2 = nfp_meta_next(meta2);
4078                                 prev_ld = ld;
4079                                 prev_st = st;
4080                                 count = 1;
4081                         } else {
4082                                 head_ld_meta = NULL;
4083                                 head_st_meta = NULL;
4084                                 prev_ld = NULL;
4085                                 prev_st = NULL;
4086                                 count = 0;
4087                         }
4088
4089                         continue;
4090                 }
4091
4092                 if (!head_ld_meta) {
4093                         head_ld_meta = meta1;
4094                         head_st_meta = meta2;
4095                 } else {
4096                         meta1->skip = true;
4097                         meta2->skip = true;
4098                 }
4099
4100                 head_ld_meta->ldst_gather_len += BPF_LDST_BYTES(ld);
4101                 meta1 = nfp_meta_next(meta1);
4102                 meta2 = nfp_meta_next(meta2);
4103                 prev_ld = ld;
4104                 prev_st = st;
4105                 count++;
4106         }
4107 }
4108
4109 static void nfp_bpf_opt_pkt_cache(struct nfp_prog *nfp_prog)
4110 {
4111         struct nfp_insn_meta *meta, *range_node = NULL;
4112         s16 range_start = 0, range_end = 0;
4113         bool cache_avail = false;
4114         struct bpf_insn *insn;
4115         s32 range_ptr_off = 0;
4116         u32 range_ptr_id = 0;
4117
4118         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
4119                 if (meta->flags & FLAG_INSN_IS_JUMP_DST)
4120                         cache_avail = false;
4121
4122                 if (meta->skip)
4123                         continue;
4124
4125                 insn = &meta->insn;
4126
4127                 if (is_mbpf_store_pkt(meta) ||
4128                     insn->code == (BPF_JMP | BPF_CALL) ||
4129                     is_mbpf_classic_store_pkt(meta) ||
4130                     is_mbpf_classic_load(meta)) {
4131                         cache_avail = false;
4132                         continue;
4133                 }
4134
4135                 if (!is_mbpf_load(meta))
4136                         continue;
4137
4138                 if (meta->ptr.type != PTR_TO_PACKET || meta->ldst_gather_len) {
4139                         cache_avail = false;
4140                         continue;
4141                 }
4142
4143                 if (!cache_avail) {
4144                         cache_avail = true;
4145                         if (range_node)
4146                                 goto end_current_then_start_new;
4147                         goto start_new;
4148                 }
4149
4150                 /* Check ID to make sure two reads share the same
4151                  * variable offset against PTR_TO_PACKET, and check OFF
4152                  * to make sure they also share the same constant
4153                  * offset.
4154                  *
4155                  * OFFs don't really need to be the same, because they
4156                  * are the constant offsets against PTR_TO_PACKET, so
4157                  * for different OFFs, we could canonicalize them to
4158                  * offsets against original packet pointer. We don't
4159                  * support this.
4160                  */
4161                 if (meta->ptr.id == range_ptr_id &&
4162                     meta->ptr.off == range_ptr_off) {
4163                         s16 new_start = range_start;
4164                         s16 end, off = insn->off;
4165                         s16 new_end = range_end;
4166                         bool changed = false;
4167
4168                         if (off < range_start) {
4169                                 new_start = off;
4170                                 changed = true;
4171                         }
4172
4173                         end = off + BPF_LDST_BYTES(insn);
4174                         if (end > range_end) {
4175                                 new_end = end;
4176                                 changed = true;
4177                         }
4178
4179                         if (!changed)
4180                                 continue;
4181
4182                         if (new_end - new_start <= 64) {
4183                                 /* Install new range. */
4184                                 range_start = new_start;
4185                                 range_end = new_end;
4186                                 continue;
4187                         }
4188                 }
4189
4190 end_current_then_start_new:
4191                 range_node->pkt_cache.range_start = range_start;
4192                 range_node->pkt_cache.range_end = range_end;
4193 start_new:
4194                 range_node = meta;
4195                 range_node->pkt_cache.do_init = true;
4196                 range_ptr_id = range_node->ptr.id;
4197                 range_ptr_off = range_node->ptr.off;
4198                 range_start = insn->off;
4199                 range_end = insn->off + BPF_LDST_BYTES(insn);
4200         }
4201
4202         if (range_node) {
4203                 range_node->pkt_cache.range_start = range_start;
4204                 range_node->pkt_cache.range_end = range_end;
4205         }
4206
4207         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
4208                 if (meta->skip)
4209                         continue;
4210
4211                 if (is_mbpf_load_pkt(meta) && !meta->ldst_gather_len) {
4212                         if (meta->pkt_cache.do_init) {
4213                                 range_start = meta->pkt_cache.range_start;
4214                                 range_end = meta->pkt_cache.range_end;
4215                         } else {
4216                                 meta->pkt_cache.range_start = range_start;
4217                                 meta->pkt_cache.range_end = range_end;
4218                         }
4219                 }
4220         }
4221 }
4222
4223 static int nfp_bpf_optimize(struct nfp_prog *nfp_prog)
4224 {
4225         nfp_bpf_opt_reg_init(nfp_prog);
4226
4227         nfp_bpf_opt_neg_add_sub(nfp_prog);
4228         nfp_bpf_opt_ld_mask(nfp_prog);
4229         nfp_bpf_opt_ld_shift(nfp_prog);
4230         nfp_bpf_opt_ldst_gather(nfp_prog);
4231         nfp_bpf_opt_pkt_cache(nfp_prog);
4232
4233         return 0;
4234 }
4235
4236 static int nfp_bpf_replace_map_ptrs(struct nfp_prog *nfp_prog)
4237 {
4238         struct nfp_insn_meta *meta1, *meta2;
4239         struct nfp_bpf_map *nfp_map;
4240         struct bpf_map *map;
4241         u32 id;
4242
4243         nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, meta1, meta2) {
4244                 if (meta1->skip || meta2->skip)
4245                         continue;
4246
4247                 if (meta1->insn.code != (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) ||
4248                     meta1->insn.src_reg != BPF_PSEUDO_MAP_FD)
4249                         continue;
4250
4251                 map = (void *)(unsigned long)((u32)meta1->insn.imm |
4252                                               (u64)meta2->insn.imm << 32);
4253                 if (bpf_map_offload_neutral(map)) {
4254                         id = map->id;
4255                 } else {
4256                         nfp_map = map_to_offmap(map)->dev_priv;
4257                         id = nfp_map->tid;
4258                 }
4259
4260                 meta1->insn.imm = id;
4261                 meta2->insn.imm = 0;
4262         }
4263
4264         return 0;
4265 }
4266
4267 static int nfp_bpf_ustore_calc(u64 *prog, unsigned int len)
4268 {
4269         __le64 *ustore = (__force __le64 *)prog;
4270         int i;
4271
4272         for (i = 0; i < len; i++) {
4273                 int err;
4274
4275                 err = nfp_ustore_check_valid_no_ecc(prog[i]);
4276                 if (err)
4277                         return err;
4278
4279                 ustore[i] = cpu_to_le64(nfp_ustore_calc_ecc_insn(prog[i]));
4280         }
4281
4282         return 0;
4283 }
4284
4285 static void nfp_bpf_prog_trim(struct nfp_prog *nfp_prog)
4286 {
4287         void *prog;
4288
4289         prog = kvmalloc_array(nfp_prog->prog_len, sizeof(u64), GFP_KERNEL);
4290         if (!prog)
4291                 return;
4292
4293         nfp_prog->__prog_alloc_len = nfp_prog->prog_len * sizeof(u64);
4294         memcpy(prog, nfp_prog->prog, nfp_prog->__prog_alloc_len);
4295         kvfree(nfp_prog->prog);
4296         nfp_prog->prog = prog;
4297 }
4298
4299 int nfp_bpf_jit(struct nfp_prog *nfp_prog)
4300 {
4301         int ret;
4302
4303         ret = nfp_bpf_replace_map_ptrs(nfp_prog);
4304         if (ret)
4305                 return ret;
4306
4307         ret = nfp_bpf_optimize(nfp_prog);
4308         if (ret)
4309                 return ret;
4310
4311         ret = nfp_translate(nfp_prog);
4312         if (ret) {
4313                 pr_err("Translation failed with error %d (translated: %u)\n",
4314                        ret, nfp_prog->n_translated);
4315                 return -EINVAL;
4316         }
4317
4318         nfp_bpf_prog_trim(nfp_prog);
4319
4320         return ret;
4321 }
4322
4323 void nfp_bpf_jit_prepare(struct nfp_prog *nfp_prog, unsigned int cnt)
4324 {
4325         struct nfp_insn_meta *meta;
4326
4327         /* Another pass to record jump information. */
4328         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
4329                 struct nfp_insn_meta *dst_meta;
4330                 u64 code = meta->insn.code;
4331                 unsigned int dst_idx;
4332                 bool pseudo_call;
4333
4334                 if (BPF_CLASS(code) != BPF_JMP)
4335                         continue;
4336                 if (BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
4337                         continue;
4338                 if (is_mbpf_helper_call(meta))
4339                         continue;
4340
4341                 /* If opcode is BPF_CALL at this point, this can only be a
4342                  * BPF-to-BPF call (a.k.a pseudo call).
4343                  */
4344                 pseudo_call = BPF_OP(code) == BPF_CALL;
4345
4346                 if (pseudo_call)
4347                         dst_idx = meta->n + 1 + meta->insn.imm;
4348                 else
4349                         dst_idx = meta->n + 1 + meta->insn.off;
4350
4351                 dst_meta = nfp_bpf_goto_meta(nfp_prog, meta, dst_idx, cnt);
4352
4353                 if (pseudo_call)
4354                         dst_meta->flags |= FLAG_INSN_IS_SUBPROG_START;
4355
4356                 dst_meta->flags |= FLAG_INSN_IS_JUMP_DST;
4357                 meta->jmp_dst = dst_meta;
4358         }
4359 }
4360
4361 bool nfp_bpf_supported_opcode(u8 code)
4362 {
4363         return !!instr_cb[code];
4364 }
4365
4366 void *nfp_bpf_relo_for_vnic(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_bpf_vnic *bv)
4367 {
4368         unsigned int i;
4369         u64 *prog;
4370         int err;
4371
4372         prog = kmemdup(nfp_prog->prog, nfp_prog->prog_len * sizeof(u64),
4373                        GFP_KERNEL);
4374         if (!prog)
4375                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
4376
4377         for (i = 0; i < nfp_prog->prog_len; i++) {
4378                 enum nfp_relo_type special;
4379                 u32 val;
4380                 u16 off;
4381
4382                 special = FIELD_GET(OP_RELO_TYPE, prog[i]);
4383                 switch (special) {
4384                 case RELO_NONE:
4385                         continue;
4386                 case RELO_BR_REL:
4387                         br_add_offset(&prog[i], bv->start_off);
4388                         break;
4389                 case RELO_BR_GO_OUT:
4390                         br_set_offset(&prog[i],
4391                                       nfp_prog->tgt_out + bv->start_off);
4392                         break;
4393                 case RELO_BR_GO_ABORT:
4394                         br_set_offset(&prog[i],
4395                                       nfp_prog->tgt_abort + bv->start_off);
4396                         break;
4397                 case RELO_BR_GO_CALL_PUSH_REGS:
4398                         if (!nfp_prog->tgt_call_push_regs) {
4399                                 pr_err("BUG: failed to detect subprogram registers needs\n");
4400                                 err = -EINVAL;
4401                                 goto err_free_prog;
4402                         }
4403                         off = nfp_prog->tgt_call_push_regs + bv->start_off;
4404                         br_set_offset(&prog[i], off);
4405                         break;
4406                 case RELO_BR_GO_CALL_POP_REGS:
4407                         if (!nfp_prog->tgt_call_pop_regs) {
4408                                 pr_err("BUG: failed to detect subprogram registers needs\n");
4409                                 err = -EINVAL;
4410                                 goto err_free_prog;
4411                         }
4412                         off = nfp_prog->tgt_call_pop_regs + bv->start_off;
4413                         br_set_offset(&prog[i], off);
4414                         break;
4415                 case RELO_BR_NEXT_PKT:
4416                         br_set_offset(&prog[i], bv->tgt_done);
4417                         break;
4418                 case RELO_BR_HELPER:
4419                         val = br_get_offset(prog[i]);
4420                         val -= BR_OFF_RELO;
4421                         switch (val) {
4422                         case BPF_FUNC_map_lookup_elem:
4423                                 val = nfp_prog->bpf->helpers.map_lookup;
4424                                 break;
4425                         case BPF_FUNC_map_update_elem:
4426                                 val = nfp_prog->bpf->helpers.map_update;
4427                                 break;
4428                         case BPF_FUNC_map_delete_elem:
4429                                 val = nfp_prog->bpf->helpers.map_delete;
4430                                 break;
4431                         case BPF_FUNC_perf_event_output:
4432                                 val = nfp_prog->bpf->helpers.perf_event_output;
4433                                 break;
4434                         default:
4435                                 pr_err("relocation of unknown helper %d\n",
4436                                        val);
4437                                 err = -EINVAL;
4438                                 goto err_free_prog;
4439                         }
4440                         br_set_offset(&prog[i], val);
4441                         break;
4442                 case RELO_IMMED_REL:
4443                         immed_add_value(&prog[i], bv->start_off);
4444                         break;
4445                 }
4446
4447                 prog[i] &= ~OP_RELO_TYPE;
4448         }
4449
4450         err = nfp_bpf_ustore_calc(prog, nfp_prog->prog_len);
4451         if (err)
4452                 goto err_free_prog;
4453
4454         return prog;
4455
4456 err_free_prog:
4457         kfree(prog);
4458         return ERR_PTR(err);
4459 }