Merge tag 'gpio-v5.3-5' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linusw/linux...
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / bpf / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
4  *
5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
7  *
8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
9  *
10  * Authors:
11  *
12  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
13  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
14  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
15  *
16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
18  */
19
20 #include <uapi/linux/btf.h>
21 #include <linux/filter.h>
22 #include <linux/skbuff.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/random.h>
25 #include <linux/moduleloader.h>
26 #include <linux/bpf.h>
27 #include <linux/btf.h>
28 #include <linux/frame.h>
29 #include <linux/rbtree_latch.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/rcupdate.h>
32 #include <linux/perf_event.h>
33
34 #include <asm/unaligned.h>
35
36 /* Registers */
37 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
38 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
39 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
40 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
41 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
42 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
43 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
44 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
45 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
46 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
47 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
48
49 /* Named registers */
50 #define DST     regs[insn->dst_reg]
51 #define SRC     regs[insn->src_reg]
52 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
53 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
54 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
55 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
56 #define IMM     insn->imm
57
58 /* No hurry in this branch
59  *
60  * Exported for the bpf jit load helper.
61  */
62 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
63 {
64         u8 *ptr = NULL;
65
66         if (k >= SKF_NET_OFF)
67                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
68         else if (k >= SKF_LL_OFF)
69                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
70
71         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
72                 return ptr;
73
74         return NULL;
75 }
76
77 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
78 {
79         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
80         struct bpf_prog_aux *aux;
81         struct bpf_prog *fp;
82
83         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
84         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
85         if (fp == NULL)
86                 return NULL;
87
88         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL | gfp_extra_flags);
89         if (aux == NULL) {
90                 vfree(fp);
91                 return NULL;
92         }
93
94         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
95         fp->aux = aux;
96         fp->aux->prog = fp;
97         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
98
99         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym_lnode);
100
101         return fp;
102 }
103
104 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
105 {
106         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
107         struct bpf_prog *prog;
108         int cpu;
109
110         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
111         if (!prog)
112                 return NULL;
113
114         prog->aux->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
115         if (!prog->aux->stats) {
116                 kfree(prog->aux);
117                 vfree(prog);
118                 return NULL;
119         }
120
121         for_each_possible_cpu(cpu) {
122                 struct bpf_prog_stats *pstats;
123
124                 pstats = per_cpu_ptr(prog->aux->stats, cpu);
125                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
126         }
127         return prog;
128 }
129 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
130
131 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
132 {
133         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
134                 return 0;
135
136         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
137                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
138                                          GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
139         if (!prog->aux->jited_linfo)
140                 return -ENOMEM;
141
142         return 0;
143 }
144
145 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
146 {
147         kfree(prog->aux->jited_linfo);
148         prog->aux->jited_linfo = NULL;
149 }
150
151 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
152 {
153         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
154                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
155 }
156
157 /* The jit engine is responsible to provide an array
158  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
159  *
160  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
161  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
162  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
163  *
164  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
165  *
166  * Hence, with
167  * insn_start:
168  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
169  *      here is relative to the main prog.
170  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
171  * linfo_idx:
172  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
173  *
174  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
175  *
176  * For i > linfo_idx,
177  *
178  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
179  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
180  */
181 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
182                                const u32 *insn_to_jit_off)
183 {
184         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
185         const struct bpf_line_info *linfo;
186         void **jited_linfo;
187
188         if (!prog->aux->jited_linfo)
189                 /* Userspace did not provide linfo */
190                 return;
191
192         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
193         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
194         insn_start = linfo[0].insn_off;
195         insn_end = insn_start + prog->len;
196
197         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
198         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
199
200         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
201
202         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
203                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
204                  * strictly increasing
205                  */
206                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
207                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
208 }
209
210 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
211 {
212         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
213         kvfree(prog->aux->linfo);
214 }
215
216 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
217                                   gfp_t gfp_extra_flags)
218 {
219         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
220         struct bpf_prog *fp;
221         u32 pages, delta;
222         int ret;
223
224         BUG_ON(fp_old == NULL);
225
226         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
227         pages = size / PAGE_SIZE;
228         if (pages <= fp_old->pages)
229                 return fp_old;
230
231         delta = pages - fp_old->pages;
232         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
233         if (ret)
234                 return NULL;
235
236         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
237         if (fp == NULL) {
238                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
239         } else {
240                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
241                 fp->pages = pages;
242                 fp->aux->prog = fp;
243
244                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
245                  * reallocated structure.
246                  */
247                 fp_old->aux = NULL;
248                 __bpf_prog_free(fp_old);
249         }
250
251         return fp;
252 }
253
254 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
255 {
256         if (fp->aux) {
257                 free_percpu(fp->aux->stats);
258                 kfree(fp->aux);
259         }
260         vfree(fp);
261 }
262
263 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
264 {
265         const u32 bits_offset = SHA_MESSAGE_BYTES - sizeof(__be64);
266         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
267         u32 digest[SHA_DIGEST_WORDS];
268         u32 ws[SHA_WORKSPACE_WORDS];
269         u32 i, bsize, psize, blocks;
270         struct bpf_insn *dst;
271         bool was_ld_map;
272         u8 *raw, *todo;
273         __be32 *result;
274         __be64 *bits;
275
276         raw = vmalloc(raw_size);
277         if (!raw)
278                 return -ENOMEM;
279
280         sha_init(digest);
281         memset(ws, 0, sizeof(ws));
282
283         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
284          * since they are unstable from user space side.
285          */
286         dst = (void *)raw;
287         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
288                 dst[i] = fp->insnsi[i];
289                 if (!was_ld_map &&
290                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
291                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
292                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
293                         was_ld_map = true;
294                         dst[i].imm = 0;
295                 } else if (was_ld_map &&
296                            dst[i].code == 0 &&
297                            dst[i].dst_reg == 0 &&
298                            dst[i].src_reg == 0 &&
299                            dst[i].off == 0) {
300                         was_ld_map = false;
301                         dst[i].imm = 0;
302                 } else {
303                         was_ld_map = false;
304                 }
305         }
306
307         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
308         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
309         raw[psize++] = 0x80;
310
311         bsize  = round_up(psize, SHA_MESSAGE_BYTES);
312         blocks = bsize / SHA_MESSAGE_BYTES;
313         todo   = raw;
314         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
315                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
316         } else {
317                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
318                 blocks++;
319         }
320         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
321
322         while (blocks--) {
323                 sha_transform(digest, todo, ws);
324                 todo += SHA_MESSAGE_BYTES;
325         }
326
327         result = (__force __be32 *)digest;
328         for (i = 0; i < SHA_DIGEST_WORDS; i++)
329                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
330         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
331
332         vfree(raw);
333         return 0;
334 }
335
336 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
337                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
338 {
339         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
340         s32 delta = end_new - end_old;
341         s64 imm = insn->imm;
342
343         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
344                 imm += delta;
345         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
346                 imm -= delta;
347         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
348                 return -ERANGE;
349         if (!probe_pass)
350                 insn->imm = imm;
351         return 0;
352 }
353
354 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
355                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
356 {
357         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
358         s32 delta = end_new - end_old;
359         s32 off = insn->off;
360
361         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
362                 off += delta;
363         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
364                 off -= delta;
365         if (off < off_min || off > off_max)
366                 return -ERANGE;
367         if (!probe_pass)
368                 insn->off = off;
369         return 0;
370 }
371
372 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
373                             s32 end_new, const bool probe_pass)
374 {
375         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
376         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
377         int ret = 0;
378
379         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
380                 u8 code;
381
382                 /* In the probing pass we still operate on the original,
383                  * unpatched image in order to check overflows before we
384                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
385                  */
386                 if (probe_pass && i == pos) {
387                         i = end_new;
388                         insn = prog->insnsi + end_old;
389                 }
390                 code = insn->code;
391                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
392                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
393                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
394                         continue;
395                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
396                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
397                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
398                                 continue;
399                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
400                                                    end_new, i, probe_pass);
401                 } else {
402                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
403                                                    end_new, i, probe_pass);
404                 }
405                 if (ret)
406                         break;
407         }
408
409         return ret;
410 }
411
412 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
413 {
414         struct bpf_line_info *linfo;
415         u32 i, nr_linfo;
416
417         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
418         if (!nr_linfo || !delta)
419                 return;
420
421         linfo = prog->aux->linfo;
422
423         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
424                 if (off < linfo[i].insn_off)
425                         break;
426
427         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
428         for (; i < nr_linfo; i++)
429                 linfo[i].insn_off += delta;
430 }
431
432 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
433                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
434 {
435         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
436         const u32 cnt_max = S16_MAX;
437         struct bpf_prog *prog_adj;
438         int err;
439
440         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
441         if (insn_delta == 0) {
442                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
443                 return prog;
444         }
445
446         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
447
448         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
449          * target overflow when we have excessive program expansions.
450          * We need to probe here before we do any reallocation where
451          * we afterwards may not fail anymore.
452          */
453         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
454             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
455                 return ERR_PTR(err);
456
457         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
458          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
459          * last page could have large enough tailroom.
460          */
461         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
462                                     GFP_USER);
463         if (!prog_adj)
464                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
465
466         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
467
468         /* Patching happens in 3 steps:
469          *
470          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
471          *    so we can patch the single target insn with one or more
472          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
473          * 2) Inject new instructions at the target location.
474          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
475          */
476         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
477
478         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
479                 sizeof(*patch) * insn_rest);
480         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
481
482         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
483          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
484          * overflow cannot happen at this point.
485          */
486         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
487
488         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
489
490         return prog_adj;
491 }
492
493 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
494 {
495         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
496          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
497          */
498         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
499                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
500         prog->len -= cnt;
501
502         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
503 }
504
505 void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
506 {
507         int i;
508
509         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
510                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
511 }
512
513 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
514 {
515         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
516         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
517 }
518
519 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
520 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
521 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON);
522 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
523 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly;
524 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
525
526 static __always_inline void
527 bpf_get_prog_addr_region(const struct bpf_prog *prog,
528                          unsigned long *symbol_start,
529                          unsigned long *symbol_end)
530 {
531         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
532         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
533
534         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
535
536         *symbol_start = addr;
537         *symbol_end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
538 }
539
540 void bpf_get_prog_name(const struct bpf_prog *prog, char *sym)
541 {
542         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
543         const struct btf_type *type;
544         const char *func_name;
545
546         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
547                      sizeof(prog->tag) * 2 +
548                      /* name has been null terminated.
549                       * We should need +1 for the '_' preceding
550                       * the name.  However, the null character
551                       * is double counted between the name and the
552                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
553                       * the +1 here.
554                       */
555                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
556
557         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
558         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
559
560         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
561         if (prog->aux->func_info_cnt) {
562                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
563                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
564                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
565                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
566                 return;
567         }
568
569         if (prog->aux->name[0])
570                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
571         else
572                 *sym = 0;
573 }
574
575 static __always_inline unsigned long
576 bpf_get_prog_addr_start(struct latch_tree_node *n)
577 {
578         unsigned long symbol_start, symbol_end;
579         const struct bpf_prog_aux *aux;
580
581         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
582         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
583
584         return symbol_start;
585 }
586
587 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
588                                           struct latch_tree_node *b)
589 {
590         return bpf_get_prog_addr_start(a) < bpf_get_prog_addr_start(b);
591 }
592
593 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
594 {
595         unsigned long val = (unsigned long)key;
596         unsigned long symbol_start, symbol_end;
597         const struct bpf_prog_aux *aux;
598
599         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
600         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
601
602         if (val < symbol_start)
603                 return -1;
604         if (val >= symbol_end)
605                 return  1;
606
607         return 0;
608 }
609
610 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
611         .less   = bpf_tree_less,
612         .comp   = bpf_tree_comp,
613 };
614
615 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
616 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
617 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
618
619 static void bpf_prog_ksym_node_add(struct bpf_prog_aux *aux)
620 {
621         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&aux->ksym_lnode));
622         list_add_tail_rcu(&aux->ksym_lnode, &bpf_kallsyms);
623         latch_tree_insert(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
624 }
625
626 static void bpf_prog_ksym_node_del(struct bpf_prog_aux *aux)
627 {
628         if (list_empty(&aux->ksym_lnode))
629                 return;
630
631         latch_tree_erase(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
632         list_del_rcu(&aux->ksym_lnode);
633 }
634
635 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
636 {
637         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
638 }
639
640 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
641 {
642         return list_empty(&fp->aux->ksym_lnode) ||
643                fp->aux->ksym_lnode.prev == LIST_POISON2;
644 }
645
646 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
647 {
648         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
649             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
650                 return;
651
652         spin_lock_bh(&bpf_lock);
653         bpf_prog_ksym_node_add(fp->aux);
654         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
655 }
656
657 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
658 {
659         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
660                 return;
661
662         spin_lock_bh(&bpf_lock);
663         bpf_prog_ksym_node_del(fp->aux);
664         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
665 }
666
667 static struct bpf_prog *bpf_prog_kallsyms_find(unsigned long addr)
668 {
669         struct latch_tree_node *n;
670
671         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
672                 return NULL;
673
674         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
675         return n ?
676                container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode)->prog :
677                NULL;
678 }
679
680 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
681                                  unsigned long *off, char *sym)
682 {
683         unsigned long symbol_start, symbol_end;
684         struct bpf_prog *prog;
685         char *ret = NULL;
686
687         rcu_read_lock();
688         prog = bpf_prog_kallsyms_find(addr);
689         if (prog) {
690                 bpf_get_prog_addr_region(prog, &symbol_start, &symbol_end);
691                 bpf_get_prog_name(prog, sym);
692
693                 ret = sym;
694                 if (size)
695                         *size = symbol_end - symbol_start;
696                 if (off)
697                         *off  = addr - symbol_start;
698         }
699         rcu_read_unlock();
700
701         return ret;
702 }
703
704 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
705 {
706         bool ret;
707
708         rcu_read_lock();
709         ret = bpf_prog_kallsyms_find(addr) != NULL;
710         rcu_read_unlock();
711
712         return ret;
713 }
714
715 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
716                     char *sym)
717 {
718         struct bpf_prog_aux *aux;
719         unsigned int it = 0;
720         int ret = -ERANGE;
721
722         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
723                 return ret;
724
725         rcu_read_lock();
726         list_for_each_entry_rcu(aux, &bpf_kallsyms, ksym_lnode) {
727                 if (it++ != symnum)
728                         continue;
729
730                 bpf_get_prog_name(aux->prog, sym);
731
732                 *value = (unsigned long)aux->prog->bpf_func;
733                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
734
735                 ret = 0;
736                 break;
737         }
738         rcu_read_unlock();
739
740         return ret;
741 }
742
743 static atomic_long_t bpf_jit_current;
744
745 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
746  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
747  * below apply.
748  */
749 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
750 {
751 #if defined(MODULES_VADDR)
752         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
753 #else
754         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
755 #endif
756 }
757
758 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
759 {
760         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
761         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
762                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
763         return 0;
764 }
765 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
766
767 static int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
768 {
769         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
770             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
771                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
772                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
773                         return -EPERM;
774                 }
775         }
776
777         return 0;
778 }
779
780 static void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
781 {
782         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
783 }
784
785 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
786 {
787         return module_alloc(size);
788 }
789
790 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
791 {
792         module_memfree(addr);
793 }
794
795 struct bpf_binary_header *
796 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
797                      unsigned int alignment,
798                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
799 {
800         struct bpf_binary_header *hdr;
801         u32 size, hole, start, pages;
802
803         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
804          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
805          * random section of illegal instructions.
806          */
807         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
808         pages = size / PAGE_SIZE;
809
810         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
811                 return NULL;
812         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
813         if (!hdr) {
814                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
815                 return NULL;
816         }
817
818         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
819         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
820
821         hdr->pages = pages;
822         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
823                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
824         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
825
826         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
827         *image_ptr = &hdr->image[start];
828
829         return hdr;
830 }
831
832 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
833 {
834         u32 pages = hdr->pages;
835
836         bpf_jit_free_exec(hdr);
837         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
838 }
839
840 /* This symbol is only overridden by archs that have different
841  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
842  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
843  */
844 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
845 {
846         if (fp->jited) {
847                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
848
849                 bpf_jit_binary_free(hdr);
850
851                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
852         }
853
854         bpf_prog_unlock_free(fp);
855 }
856
857 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
858                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
859                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
860 {
861         s16 off = insn->off;
862         s32 imm = insn->imm;
863         u8 *addr;
864
865         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
866         if (!*func_addr_fixed) {
867                 /* Place-holder address till the last pass has collected
868                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
869                  * can pick them up from prog->aux.
870                  */
871                 if (!extra_pass)
872                         addr = NULL;
873                 else if (prog->aux->func &&
874                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
875                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
876                 else
877                         return -EINVAL;
878         } else {
879                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
880                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
881                  * and the helper with imm relative to it are both in core
882                  * kernel.
883                  */
884                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
885         }
886
887         *func_addr = (unsigned long)addr;
888         return 0;
889 }
890
891 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
892                               const struct bpf_insn *aux,
893                               struct bpf_insn *to_buff,
894                               bool emit_zext)
895 {
896         struct bpf_insn *to = to_buff;
897         u32 imm_rnd = get_random_int();
898         s16 off;
899
900         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
901         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
902
903         /* Constraints on AX register:
904          *
905          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
906          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
907          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
908          * the executed instruction, but not across several instructions.
909          * There are a few exceptions however which are further detailed
910          * below.
911          *
912          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
913          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
914          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
915          *
916          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
917          * register for rewrites as long as they do not interfere with
918          * the above cases!
919          */
920         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
921                 goto out;
922
923         if (from->imm == 0 &&
924             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
925              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
926                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
927                 goto out;
928         }
929
930         switch (from->code) {
931         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
932         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
933         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
934         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
935         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
936         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
937         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
938         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
939         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
940                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
941                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
942                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
943                 break;
944
945         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
946         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
947         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
948         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
949         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
950         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
951         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
952         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
953         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
954                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
955                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
956                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
957                 break;
958
959         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
960         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
961         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
962         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
963         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
964         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
965         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
966         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
967         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
968         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
969         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
970                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
971                 off = from->off;
972                 if (off < 0)
973                         off -= 2;
974                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
975                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
976                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
977                 break;
978
979         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
980         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
981         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
982         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
983         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
984         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
985         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
986         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
987         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
988         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
989         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
990                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
991                 off = from->off;
992                 if (off < 0)
993                         off -= 2;
994                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
995                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
996                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
997                                       off);
998                 break;
999
1000         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1001                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1002                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1003                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1004                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1005                 break;
1006         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1007                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1008                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1009                 if (emit_zext)
1010                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1011                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1012                 break;
1013
1014         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1015         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1016         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1017         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1018                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1019                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1020                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1021                 break;
1022         }
1023 out:
1024         return to - to_buff;
1025 }
1026
1027 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1028                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1029 {
1030         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1031         struct bpf_prog *fp;
1032
1033         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
1034         if (fp != NULL) {
1035                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1036                  * when promoting the clone to the real program,
1037                  * this still needs to be adapted.
1038                  */
1039                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1040         }
1041
1042         return fp;
1043 }
1044
1045 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1046 {
1047         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1048          * it from this path! It will be freed eventually by the
1049          * other program on release.
1050          *
1051          * At this point, we don't need a deferred release since
1052          * clone is guaranteed to not be locked.
1053          */
1054         fp->aux = NULL;
1055         __bpf_prog_free(fp);
1056 }
1057
1058 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1059 {
1060         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1061          * know whether fp here is the clone or the original.
1062          */
1063         fp->aux->prog = fp;
1064         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1065 }
1066
1067 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1068 {
1069         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1070         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1071         int insn_delta, insn_cnt;
1072         struct bpf_insn *insn;
1073         int i, rewritten;
1074
1075         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1076                 return prog;
1077
1078         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1079         if (!clone)
1080                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1081
1082         insn_cnt = clone->len;
1083         insn = clone->insnsi;
1084
1085         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1086                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1087                  * so that we can still access the first part in the
1088                  * second blinding run.
1089                  */
1090                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1091                     insn[1].code == 0)
1092                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1093
1094                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1095                                                 clone->aux->verifier_zext);
1096                 if (!rewritten)
1097                         continue;
1098
1099                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1100                 if (IS_ERR(tmp)) {
1101                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1102                          * realloc from the original one, so we need to
1103                          * fix it up here on error.
1104                          */
1105                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1106                         return tmp;
1107                 }
1108
1109                 clone = tmp;
1110                 insn_delta = rewritten - 1;
1111
1112                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1113                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1114                 insn_cnt += insn_delta;
1115                 i        += insn_delta;
1116         }
1117
1118         clone->blinded = 1;
1119         return clone;
1120 }
1121 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1122
1123 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1124  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1125  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1126  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1127  * must not change.
1128  */
1129 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1130 {
1131         return 0;
1132 }
1133 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1134
1135 /* All UAPI available opcodes. */
1136 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1137         /* 32 bit ALU operations. */            \
1138         /*   Register based. */                 \
1139         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1140         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1141         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1142         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1143         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1144         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1145         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1146         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1147         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1148         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1149         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1150         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1151         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1152         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1153         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1154         /*   Immediate based. */                \
1155         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1156         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1157         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1158         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1159         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1160         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1161         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1162         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1163         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1164         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1165         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1166         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1167         /* 64 bit ALU operations. */            \
1168         /*   Register based. */                 \
1169         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1170         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1171         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1172         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1173         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1174         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1175         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1176         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1177         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1178         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1179         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1180         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1181         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1182         /*   Immediate based. */                \
1183         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1184         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1185         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1186         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1187         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1188         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1189         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1190         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1191         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1192         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1193         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1194         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1195         /* Call instruction. */                 \
1196         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1197         /* Exit instruction. */                 \
1198         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1199         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1200         /*   Register based. */                 \
1201         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1202         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1203         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1204         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1205         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1206         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1207         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1208         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1209         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1210         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1211         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1212         /*   Immediate based. */                \
1213         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1214         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1215         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1216         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1217         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1218         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1219         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1220         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1221         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1222         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1223         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1224         /* Jump instructions. */                \
1225         /*   Register based. */                 \
1226         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1227         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1228         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1229         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1230         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1231         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1232         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1233         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1234         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1235         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1236         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1237         /*   Immediate based. */                \
1238         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1239         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1240         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1241         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1242         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1243         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1244         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1245         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1246         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1247         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1248         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1249         INSN_2(JMP, JA),                        \
1250         /* Store instructions. */               \
1251         /*   Register based. */                 \
1252         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1253         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1254         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1255         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1256         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
1257         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
1258         /*   Immediate based. */                \
1259         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1260         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1261         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1262         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1263         /* Load instructions. */                \
1264         /*   Register based. */                 \
1265         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1266         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1267         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1268         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1269         /*   Immediate based. */                \
1270         INSN_3(LD, IMM, DW)
1271
1272 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1273 {
1274 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1275 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1276         static const bool public_insntable[256] = {
1277                 [0 ... 255] = false,
1278                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1279                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1280                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1281                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1282                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1283                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1284                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1285                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1286                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1287         };
1288 #undef BPF_INSN_3_TBL
1289 #undef BPF_INSN_2_TBL
1290         return public_insntable[code];
1291 }
1292
1293 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1294 /**
1295  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1296  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1297  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1298  *      @stack: is the eBPF storage stack
1299  *
1300  * Decode and execute eBPF instructions.
1301  */
1302 static u64 __no_fgcse ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1303 {
1304 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1305 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1306         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1307                 [0 ... 255] = &&default_label,
1308                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1309                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1310                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1311                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1312                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1313         };
1314 #undef BPF_INSN_3_LBL
1315 #undef BPF_INSN_2_LBL
1316         u32 tail_call_cnt = 0;
1317
1318 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1319 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1320
1321 select_insn:
1322         goto *jumptable[insn->code];
1323
1324         /* ALU */
1325 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1326         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1327                 DST = DST OP SRC;       \
1328                 CONT;                   \
1329         ALU_##OPCODE##_X:               \
1330                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1331                 CONT;                   \
1332         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1333                 DST = DST OP IMM;               \
1334                 CONT;                   \
1335         ALU_##OPCODE##_K:               \
1336                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1337                 CONT;
1338
1339         ALU(ADD,  +)
1340         ALU(SUB,  -)
1341         ALU(AND,  &)
1342         ALU(OR,   |)
1343         ALU(LSH, <<)
1344         ALU(RSH, >>)
1345         ALU(XOR,  ^)
1346         ALU(MUL,  *)
1347 #undef ALU
1348         ALU_NEG:
1349                 DST = (u32) -DST;
1350                 CONT;
1351         ALU64_NEG:
1352                 DST = -DST;
1353                 CONT;
1354         ALU_MOV_X:
1355                 DST = (u32) SRC;
1356                 CONT;
1357         ALU_MOV_K:
1358                 DST = (u32) IMM;
1359                 CONT;
1360         ALU64_MOV_X:
1361                 DST = SRC;
1362                 CONT;
1363         ALU64_MOV_K:
1364                 DST = IMM;
1365                 CONT;
1366         LD_IMM_DW:
1367                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1368                 insn++;
1369                 CONT;
1370         ALU_ARSH_X:
1371                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> SRC);
1372                 CONT;
1373         ALU_ARSH_K:
1374                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1375                 CONT;
1376         ALU64_ARSH_X:
1377                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1378                 CONT;
1379         ALU64_ARSH_K:
1380                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1381                 CONT;
1382         ALU64_MOD_X:
1383                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1384                 DST = AX;
1385                 CONT;
1386         ALU_MOD_X:
1387                 AX = (u32) DST;
1388                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1389                 CONT;
1390         ALU64_MOD_K:
1391                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1392                 DST = AX;
1393                 CONT;
1394         ALU_MOD_K:
1395                 AX = (u32) DST;
1396                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1397                 CONT;
1398         ALU64_DIV_X:
1399                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1400                 CONT;
1401         ALU_DIV_X:
1402                 AX = (u32) DST;
1403                 do_div(AX, (u32) SRC);
1404                 DST = (u32) AX;
1405                 CONT;
1406         ALU64_DIV_K:
1407                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1408                 CONT;
1409         ALU_DIV_K:
1410                 AX = (u32) DST;
1411                 do_div(AX, (u32) IMM);
1412                 DST = (u32) AX;
1413                 CONT;
1414         ALU_END_TO_BE:
1415                 switch (IMM) {
1416                 case 16:
1417                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1418                         break;
1419                 case 32:
1420                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1421                         break;
1422                 case 64:
1423                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1424                         break;
1425                 }
1426                 CONT;
1427         ALU_END_TO_LE:
1428                 switch (IMM) {
1429                 case 16:
1430                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1431                         break;
1432                 case 32:
1433                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1434                         break;
1435                 case 64:
1436                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1437                         break;
1438                 }
1439                 CONT;
1440
1441         /* CALL */
1442         JMP_CALL:
1443                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1444                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1445                  * into BPF_R0.
1446                  */
1447                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1448                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1449                 CONT;
1450
1451         JMP_CALL_ARGS:
1452                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1453                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1454                                                             BPF_R5,
1455                                                             insn + insn->off + 1);
1456                 CONT;
1457
1458         JMP_TAIL_CALL: {
1459                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1460                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1461                 struct bpf_prog *prog;
1462                 u32 index = BPF_R3;
1463
1464                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1465                         goto out;
1466                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1467                         goto out;
1468
1469                 tail_call_cnt++;
1470
1471                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1472                 if (!prog)
1473                         goto out;
1474
1475                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1476                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1477                  * handeled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1478                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1479                  */
1480                 insn = prog->insnsi;
1481                 goto select_insn;
1482 out:
1483                 CONT;
1484         }
1485         JMP_JA:
1486                 insn += insn->off;
1487                 CONT;
1488         JMP_EXIT:
1489                 return BPF_R0;
1490         /* JMP */
1491 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1492         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1493                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1494                         insn += insn->off;                      \
1495                         CONT_JMP;                               \
1496                 }                                               \
1497                 CONT;                                           \
1498         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1499                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1500                         insn += insn->off;                      \
1501                         CONT_JMP;                               \
1502                 }                                               \
1503                 CONT;                                           \
1504         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1505                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1506                         insn += insn->off;                      \
1507                         CONT_JMP;                               \
1508                 }                                               \
1509                 CONT;                                           \
1510         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1511                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1512                         insn += insn->off;                      \
1513                         CONT_JMP;                               \
1514                 }                                               \
1515                 CONT;
1516         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1517         COND_JMP(u, JNE, !=)
1518         COND_JMP(u, JGT, >)
1519         COND_JMP(u, JLT, <)
1520         COND_JMP(u, JGE, >=)
1521         COND_JMP(u, JLE, <=)
1522         COND_JMP(u, JSET, &)
1523         COND_JMP(s, JSGT, >)
1524         COND_JMP(s, JSLT, <)
1525         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1526         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1527 #undef COND_JMP
1528         /* STX and ST and LDX*/
1529 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1530         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1531                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1532                 CONT;                                                   \
1533         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1534                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1535                 CONT;                                                   \
1536         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1537                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1538                 CONT;
1539
1540         LDST(B,   u8)
1541         LDST(H,  u16)
1542         LDST(W,  u32)
1543         LDST(DW, u64)
1544 #undef LDST
1545         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1546                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1547                            (DST + insn->off));
1548                 CONT;
1549         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1550                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1551                              (DST + insn->off));
1552                 CONT;
1553
1554         default_label:
1555                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1556                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1557                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1558                  *
1559                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1560                  */
1561                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1562                 BUG_ON(1);
1563                 return 0;
1564 }
1565
1566 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1567 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1568 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1569 { \
1570         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1571         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1572 \
1573         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1574         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1575         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1576 }
1577
1578 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1579 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1580 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1581                                       const struct bpf_insn *insn) \
1582 { \
1583         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1584         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1585 \
1586         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1587         BPF_R1 = r1; \
1588         BPF_R2 = r2; \
1589         BPF_R3 = r3; \
1590         BPF_R4 = r4; \
1591         BPF_R5 = r5; \
1592         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1593 }
1594
1595 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1596 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1597 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1598 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1599 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1600 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1601
1602 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1603 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1604 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1605
1606 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1607 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1608 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1609
1610 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1611
1612 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1613                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1614 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1615 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1616 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1617 };
1618 #undef PROG_NAME_LIST
1619 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1620 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1621                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1622 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1623 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1624 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1625 };
1626 #undef PROG_NAME_LIST
1627
1628 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1629 {
1630         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1631         insn->off = (s16) insn->imm;
1632         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1633                 __bpf_call_base_args;
1634         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1635 }
1636
1637 #else
1638 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1639                                          const struct bpf_insn *insn)
1640 {
1641         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1642          * is not working properly, so warn about it!
1643          */
1644         WARN_ON_ONCE(1);
1645         return 0;
1646 }
1647 #endif
1648
1649 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1650                                const struct bpf_prog *fp)
1651 {
1652         if (fp->kprobe_override)
1653                 return false;
1654
1655         if (!array->owner_prog_type) {
1656                 /* There's no owner yet where we could check for
1657                  * compatibility.
1658                  */
1659                 array->owner_prog_type = fp->type;
1660                 array->owner_jited = fp->jited;
1661
1662                 return true;
1663         }
1664
1665         return array->owner_prog_type == fp->type &&
1666                array->owner_jited == fp->jited;
1667 }
1668
1669 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1670 {
1671         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1672         int i;
1673
1674         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1675                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1676                 struct bpf_array *array;
1677
1678                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1679                         continue;
1680
1681                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1682                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp))
1683                         return -EINVAL;
1684         }
1685
1686         return 0;
1687 }
1688
1689 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1690 {
1691 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1692         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1693
1694         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1695 #else
1696         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1697 #endif
1698 }
1699
1700 /**
1701  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1702  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1703  *      @err: pointer to error variable
1704  *
1705  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1706  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1707  */
1708 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1709 {
1710         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1711          * work with regards to JITing, etc.
1712          */
1713         if (fp->bpf_func)
1714                 goto finalize;
1715
1716         bpf_prog_select_func(fp);
1717
1718         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1719          * blinding is active. However, in case of error during
1720          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1721          * valid program, which in this case would simply not
1722          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1723          */
1724         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1725                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1726                 if (*err)
1727                         return fp;
1728
1729                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1730                 if (!fp->jited) {
1731                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1732 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1733                         *err = -ENOTSUPP;
1734                         return fp;
1735 #endif
1736                 } else {
1737                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1738                 }
1739         } else {
1740                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1741                 if (*err)
1742                         return fp;
1743         }
1744
1745 finalize:
1746         bpf_prog_lock_ro(fp);
1747
1748         /* The tail call compatibility check can only be done at
1749          * this late stage as we need to determine, if we deal
1750          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1751          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1752          */
1753         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1754
1755         return fp;
1756 }
1757 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1758
1759 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1760                                     const struct bpf_insn *insn)
1761 {
1762         return 1;
1763 }
1764
1765 static struct bpf_prog_dummy {
1766         struct bpf_prog prog;
1767 } dummy_bpf_prog = {
1768         .prog = {
1769                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1770         },
1771 };
1772
1773 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1774  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1775  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1776  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1777  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1778  */
1779 static struct {
1780         struct bpf_prog_array hdr;
1781         struct bpf_prog *null_prog;
1782 } empty_prog_array = {
1783         .null_prog = NULL,
1784 };
1785
1786 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1787 {
1788         if (prog_cnt)
1789                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1790                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1791                                (prog_cnt + 1),
1792                                flags);
1793
1794         return &empty_prog_array.hdr;
1795 }
1796
1797 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1798 {
1799         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1800                 return;
1801         kfree_rcu(progs, rcu);
1802 }
1803
1804 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1805 {
1806         struct bpf_prog_array_item *item;
1807         u32 cnt = 0;
1808
1809         for (item = array->items; item->prog; item++)
1810                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1811                         cnt++;
1812         return cnt;
1813 }
1814
1815 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1816 {
1817         struct bpf_prog_array_item *item;
1818
1819         for (item = array->items; item->prog; item++)
1820                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1821                         return false;
1822         return true;
1823 }
1824
1825 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1826                                      u32 *prog_ids,
1827                                      u32 request_cnt)
1828 {
1829         struct bpf_prog_array_item *item;
1830         int i = 0;
1831
1832         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1833                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1834                         continue;
1835                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1836                 if (++i == request_cnt) {
1837                         item++;
1838                         break;
1839                 }
1840         }
1841
1842         return !!(item->prog);
1843 }
1844
1845 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1846                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1847 {
1848         unsigned long err = 0;
1849         bool nospc;
1850         u32 *ids;
1851
1852         /* users of this function are doing:
1853          * cnt = bpf_prog_array_length();
1854          * if (cnt > 0)
1855          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1856          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1857          */
1858         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1859         if (!ids)
1860                 return -ENOMEM;
1861         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
1862         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1863         kfree(ids);
1864         if (err)
1865                 return -EFAULT;
1866         if (nospc)
1867                 return -ENOSPC;
1868         return 0;
1869 }
1870
1871 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
1872                                 struct bpf_prog *old_prog)
1873 {
1874         struct bpf_prog_array_item *item;
1875
1876         for (item = array->items; item->prog; item++)
1877                 if (item->prog == old_prog) {
1878                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
1879                         break;
1880                 }
1881 }
1882
1883 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
1884                         struct bpf_prog *exclude_prog,
1885                         struct bpf_prog *include_prog,
1886                         struct bpf_prog_array **new_array)
1887 {
1888         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
1889         struct bpf_prog_array_item *existing;
1890         struct bpf_prog_array *array;
1891         bool found_exclude = false;
1892         int new_prog_idx = 0;
1893
1894         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
1895          * the new array.
1896          */
1897         if (old_array) {
1898                 existing = old_array->items;
1899                 for (; existing->prog; existing++) {
1900                         if (existing->prog == exclude_prog) {
1901                                 found_exclude = true;
1902                                 continue;
1903                         }
1904                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1905                                 carry_prog_cnt++;
1906                         if (existing->prog == include_prog)
1907                                 return -EEXIST;
1908                 }
1909         }
1910
1911         if (exclude_prog && !found_exclude)
1912                 return -ENOENT;
1913
1914         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
1915         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
1916         if (include_prog)
1917                 new_prog_cnt += 1;
1918
1919         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
1920         if (!new_prog_cnt) {
1921                 *new_array = NULL;
1922                 return 0;
1923         }
1924
1925         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
1926         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
1927         if (!array)
1928                 return -ENOMEM;
1929
1930         /* Fill in the new prog array */
1931         if (carry_prog_cnt) {
1932                 existing = old_array->items;
1933                 for (; existing->prog; existing++)
1934                         if (existing->prog != exclude_prog &&
1935                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
1936                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
1937                                         existing->prog;
1938                         }
1939         }
1940         if (include_prog)
1941                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
1942         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
1943         *new_array = array;
1944         return 0;
1945 }
1946
1947 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
1948                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
1949                              u32 *prog_cnt)
1950 {
1951         u32 cnt = 0;
1952
1953         if (array)
1954                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
1955
1956         *prog_cnt = cnt;
1957
1958         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
1959         if (!request_cnt || !cnt)
1960                 return 0;
1961
1962         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
1963         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
1964                                                                      : 0;
1965 }
1966
1967 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
1968 {
1969         struct bpf_prog_aux *aux;
1970         int i;
1971
1972         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
1973         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
1974                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
1975 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
1976         if (aux->prog->has_callchain_buf)
1977                 put_callchain_buffers();
1978 #endif
1979         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
1980                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
1981         if (aux->func_cnt) {
1982                 kfree(aux->func);
1983                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
1984         } else {
1985                 bpf_jit_free(aux->prog);
1986         }
1987 }
1988
1989 /* Free internal BPF program */
1990 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
1991 {
1992         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1993
1994         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
1995         schedule_work(&aux->work);
1996 }
1997 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
1998
1999 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2000 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2001
2002 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2003 {
2004         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2005 }
2006
2007 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2008 {
2009         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2010          * of the registers passed into this function, then note that
2011          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2012          * transformations. Register assignments from both sides are
2013          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2014          */
2015         struct rnd_state *state;
2016         u32 res;
2017
2018         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2019         res = prandom_u32_state(state);
2020         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2021
2022         return res;
2023 }
2024
2025 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2026 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2027 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2028 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2029 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2030 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2031 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2032 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2033 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2034
2035 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2036 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2037 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2038 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2039
2040 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2041 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2042 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2043 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2044 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2045
2046 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2047 {
2048         return NULL;
2049 }
2050
2051 u64 __weak
2052 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2053                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2054 {
2055         return -ENOTSUPP;
2056 }
2057 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2058
2059 /* Always built-in helper functions. */
2060 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2061         .func           = NULL,
2062         .gpl_only       = false,
2063         .ret_type       = RET_VOID,
2064         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2065         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2066         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2067 };
2068
2069 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2070  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2071  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2072  */
2073 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2074 {
2075         return prog;
2076 }
2077
2078 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2079  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2080  */
2081 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2082 {
2083 }
2084
2085 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2086 {
2087         return false;
2088 }
2089
2090 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2091  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2092  * Otherwise, return FALSE.
2093  */
2094 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2095 {
2096         return false;
2097 }
2098
2099 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2100  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2101  */
2102 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2103                          int len)
2104 {
2105         return -EFAULT;
2106 }
2107
2108 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2109 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2110
2111 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2112 #define CREATE_TRACE_POINTS
2113 #include <linux/bpf_trace.h>
2114
2115 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2116 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);