7c473f208a1058de97434a57a2d47e2360ae80a8
[linux-2.6-block.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 {
895         struct bpf_insn *to = to_buff;
896         u32 imm_rnd = get_random_int();
897         s16 off;
898
899         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
900         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
901
902         /* Constraints on AX register:
903          *
904          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
905          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
906          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
907          * the executed instruction, but not across several instructions.
908          * There are a few exceptions however which are further detailed
909          * below.
910          *
911          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
912          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
913          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
914          *
915          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
916          * register for rewrites as long as they do not interfere with
917          * the above cases!
918          */
919         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
920                 goto out;
921
922         if (from->imm == 0 &&
923             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
924              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
925                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
926                 goto out;
927         }
928
929         switch (from->code) {
930         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
931         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
932         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
933         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
934         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
935         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
936         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
937         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
938         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
939                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
940                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
941                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
942                 break;
943
944         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
945         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
946         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
947         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
948         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
949         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
950         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
951         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
952         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
953                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
954                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
955                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
956                 break;
957
958         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
959         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
960         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
961         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
962         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
963         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
964         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
965         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
966         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
967         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
968         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
969                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
970                 off = from->off;
971                 if (off < 0)
972                         off -= 2;
973                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
974                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
975                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
976                 break;
977
978         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
979         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
980         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
981         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
982         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
983         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
984         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
985         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
986         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
987         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
988         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
989                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
990                 off = from->off;
991                 if (off < 0)
992                         off -= 2;
993                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
994                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
995                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
996                                       off);
997                 break;
998
999         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1000                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1001                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1002                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1003                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1004                 break;
1005         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1006                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1007                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1008                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1009                 break;
1010
1011         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1012         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1013         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1014         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1015                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1016                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1017                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1018                 break;
1019         }
1020 out:
1021         return to - to_buff;
1022 }
1023
1024 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1025                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1026 {
1027         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1028         struct bpf_prog *fp;
1029
1030         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
1031         if (fp != NULL) {
1032                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1033                  * when promoting the clone to the real program,
1034                  * this still needs to be adapted.
1035                  */
1036                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1037         }
1038
1039         return fp;
1040 }
1041
1042 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1043 {
1044         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1045          * it from this path! It will be freed eventually by the
1046          * other program on release.
1047          *
1048          * At this point, we don't need a deferred release since
1049          * clone is guaranteed to not be locked.
1050          */
1051         fp->aux = NULL;
1052         __bpf_prog_free(fp);
1053 }
1054
1055 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1056 {
1057         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1058          * know whether fp here is the clone or the original.
1059          */
1060         fp->aux->prog = fp;
1061         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1062 }
1063
1064 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1065 {
1066         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1067         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1068         int insn_delta, insn_cnt;
1069         struct bpf_insn *insn;
1070         int i, rewritten;
1071
1072         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1073                 return prog;
1074
1075         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1076         if (!clone)
1077                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1078
1079         insn_cnt = clone->len;
1080         insn = clone->insnsi;
1081
1082         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1083                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1084                  * so that we can still access the first part in the
1085                  * second blinding run.
1086                  */
1087                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1088                     insn[1].code == 0)
1089                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1090
1091                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff);
1092                 if (!rewritten)
1093                         continue;
1094
1095                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1096                 if (IS_ERR(tmp)) {
1097                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1098                          * realloc from the original one, so we need to
1099                          * fix it up here on error.
1100                          */
1101                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1102                         return tmp;
1103                 }
1104
1105                 clone = tmp;
1106                 insn_delta = rewritten - 1;
1107
1108                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1109                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1110                 insn_cnt += insn_delta;
1111                 i        += insn_delta;
1112         }
1113
1114         clone->blinded = 1;
1115         return clone;
1116 }
1117 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1118
1119 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1120  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1121  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1122  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1123  * must not change.
1124  */
1125 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1126 {
1127         return 0;
1128 }
1129 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1130
1131 /* All UAPI available opcodes. */
1132 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1133         /* 32 bit ALU operations. */            \
1134         /*   Register based. */                 \
1135         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1136         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1137         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1138         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1139         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1140         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1141         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1142         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1143         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1144         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1145         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1146         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1147         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1148         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1149         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1150         /*   Immediate based. */                \
1151         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1152         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1153         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1154         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1155         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1156         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1157         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1158         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1159         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1160         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1161         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1162         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1163         /* 64 bit ALU operations. */            \
1164         /*   Register based. */                 \
1165         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1166         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1167         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1168         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1169         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1170         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1171         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1172         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1173         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1174         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1175         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1176         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1177         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1178         /*   Immediate based. */                \
1179         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1180         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1181         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1182         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1183         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1184         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1185         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1186         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1187         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1188         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1189         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1190         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1191         /* Call instruction. */                 \
1192         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1193         /* Exit instruction. */                 \
1194         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1195         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1196         /*   Register based. */                 \
1197         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1198         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1199         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1200         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1201         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1202         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1203         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1204         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1205         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1206         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1207         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1208         /*   Immediate based. */                \
1209         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1210         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1211         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1212         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1213         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1214         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1215         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1216         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1217         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1218         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1219         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1220         /* Jump instructions. */                \
1221         /*   Register based. */                 \
1222         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1223         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1224         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1225         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1226         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1227         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1228         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1229         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1230         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1231         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1232         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1233         /*   Immediate based. */                \
1234         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1235         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1236         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1237         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1238         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1239         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1240         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1241         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1242         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1243         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1244         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1245         INSN_2(JMP, JA),                        \
1246         /* Store instructions. */               \
1247         /*   Register based. */                 \
1248         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1249         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1250         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1251         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1252         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
1253         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
1254         /*   Immediate based. */                \
1255         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1256         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1257         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1258         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1259         /* Load instructions. */                \
1260         /*   Register based. */                 \
1261         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1262         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1263         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1264         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1265         /*   Immediate based. */                \
1266         INSN_3(LD, IMM, DW)
1267
1268 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1269 {
1270 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1271 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1272         static const bool public_insntable[256] = {
1273                 [0 ... 255] = false,
1274                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1275                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1276                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1277                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1278                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1279                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1280                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1281                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1282                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1283         };
1284 #undef BPF_INSN_3_TBL
1285 #undef BPF_INSN_2_TBL
1286         return public_insntable[code];
1287 }
1288
1289 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1290 /**
1291  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1292  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1293  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1294  *      @stack: is the eBPF storage stack
1295  *
1296  * Decode and execute eBPF instructions.
1297  */
1298 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1299 {
1300 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1301 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1302         static const void *jumptable[256] = {
1303                 [0 ... 255] = &&default_label,
1304                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1305                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1306                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1307                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1308                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1309         };
1310 #undef BPF_INSN_3_LBL
1311 #undef BPF_INSN_2_LBL
1312         u32 tail_call_cnt = 0;
1313
1314 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1315 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1316
1317 select_insn:
1318         goto *jumptable[insn->code];
1319
1320         /* ALU */
1321 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1322         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1323                 DST = DST OP SRC;       \
1324                 CONT;                   \
1325         ALU_##OPCODE##_X:               \
1326                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1327                 CONT;                   \
1328         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1329                 DST = DST OP IMM;               \
1330                 CONT;                   \
1331         ALU_##OPCODE##_K:               \
1332                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1333                 CONT;
1334
1335         ALU(ADD,  +)
1336         ALU(SUB,  -)
1337         ALU(AND,  &)
1338         ALU(OR,   |)
1339         ALU(LSH, <<)
1340         ALU(RSH, >>)
1341         ALU(XOR,  ^)
1342         ALU(MUL,  *)
1343 #undef ALU
1344         ALU_NEG:
1345                 DST = (u32) -DST;
1346                 CONT;
1347         ALU64_NEG:
1348                 DST = -DST;
1349                 CONT;
1350         ALU_MOV_X:
1351                 DST = (u32) SRC;
1352                 CONT;
1353         ALU_MOV_K:
1354                 DST = (u32) IMM;
1355                 CONT;
1356         ALU64_MOV_X:
1357                 DST = SRC;
1358                 CONT;
1359         ALU64_MOV_K:
1360                 DST = IMM;
1361                 CONT;
1362         LD_IMM_DW:
1363                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1364                 insn++;
1365                 CONT;
1366         ALU_ARSH_X:
1367                 DST = (u64) (u32) ((*(s32 *) &DST) >> SRC);
1368                 CONT;
1369         ALU_ARSH_K:
1370                 DST = (u64) (u32) ((*(s32 *) &DST) >> IMM);
1371                 CONT;
1372         ALU64_ARSH_X:
1373                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1374                 CONT;
1375         ALU64_ARSH_K:
1376                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1377                 CONT;
1378         ALU64_MOD_X:
1379                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1380                 DST = AX;
1381                 CONT;
1382         ALU_MOD_X:
1383                 AX = (u32) DST;
1384                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1385                 CONT;
1386         ALU64_MOD_K:
1387                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1388                 DST = AX;
1389                 CONT;
1390         ALU_MOD_K:
1391                 AX = (u32) DST;
1392                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1393                 CONT;
1394         ALU64_DIV_X:
1395                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1396                 CONT;
1397         ALU_DIV_X:
1398                 AX = (u32) DST;
1399                 do_div(AX, (u32) SRC);
1400                 DST = (u32) AX;
1401                 CONT;
1402         ALU64_DIV_K:
1403                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1404                 CONT;
1405         ALU_DIV_K:
1406                 AX = (u32) DST;
1407                 do_div(AX, (u32) IMM);
1408                 DST = (u32) AX;
1409                 CONT;
1410         ALU_END_TO_BE:
1411                 switch (IMM) {
1412                 case 16:
1413                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1414                         break;
1415                 case 32:
1416                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1417                         break;
1418                 case 64:
1419                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1420                         break;
1421                 }
1422                 CONT;
1423         ALU_END_TO_LE:
1424                 switch (IMM) {
1425                 case 16:
1426                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1427                         break;
1428                 case 32:
1429                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1430                         break;
1431                 case 64:
1432                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1433                         break;
1434                 }
1435                 CONT;
1436
1437         /* CALL */
1438         JMP_CALL:
1439                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1440                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1441                  * into BPF_R0.
1442                  */
1443                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1444                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1445                 CONT;
1446
1447         JMP_CALL_ARGS:
1448                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1449                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1450                                                             BPF_R5,
1451                                                             insn + insn->off + 1);
1452                 CONT;
1453
1454         JMP_TAIL_CALL: {
1455                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1456                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1457                 struct bpf_prog *prog;
1458                 u32 index = BPF_R3;
1459
1460                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1461                         goto out;
1462                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1463                         goto out;
1464
1465                 tail_call_cnt++;
1466
1467                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1468                 if (!prog)
1469                         goto out;
1470
1471                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1472                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1473                  * handeled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1474                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1475                  */
1476                 insn = prog->insnsi;
1477                 goto select_insn;
1478 out:
1479                 CONT;
1480         }
1481         JMP_JA:
1482                 insn += insn->off;
1483                 CONT;
1484         JMP_EXIT:
1485                 return BPF_R0;
1486         /* JMP */
1487 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1488         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1489                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1490                         insn += insn->off;                      \
1491                         CONT_JMP;                               \
1492                 }                                               \
1493                 CONT;                                           \
1494         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1495                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1496                         insn += insn->off;                      \
1497                         CONT_JMP;                               \
1498                 }                                               \
1499                 CONT;                                           \
1500         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1501                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1502                         insn += insn->off;                      \
1503                         CONT_JMP;                               \
1504                 }                                               \
1505                 CONT;                                           \
1506         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1507                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1508                         insn += insn->off;                      \
1509                         CONT_JMP;                               \
1510                 }                                               \
1511                 CONT;
1512         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1513         COND_JMP(u, JNE, !=)
1514         COND_JMP(u, JGT, >)
1515         COND_JMP(u, JLT, <)
1516         COND_JMP(u, JGE, >=)
1517         COND_JMP(u, JLE, <=)
1518         COND_JMP(u, JSET, &)
1519         COND_JMP(s, JSGT, >)
1520         COND_JMP(s, JSLT, <)
1521         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1522         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1523 #undef COND_JMP
1524         /* STX and ST and LDX*/
1525 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1526         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1527                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1528                 CONT;                                                   \
1529         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1530                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1531                 CONT;                                                   \
1532         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1533                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1534                 CONT;
1535
1536         LDST(B,   u8)
1537         LDST(H,  u16)
1538         LDST(W,  u32)
1539         LDST(DW, u64)
1540 #undef LDST
1541         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1542                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1543                            (DST + insn->off));
1544                 CONT;
1545         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1546                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1547                              (DST + insn->off));
1548                 CONT;
1549
1550         default_label:
1551                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1552                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1553                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1554                  *
1555                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1556                  */
1557                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1558                 BUG_ON(1);
1559                 return 0;
1560 }
1561 STACK_FRAME_NON_STANDARD(___bpf_prog_run); /* jump table */
1562
1563 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1564 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1565 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1566 { \
1567         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1568         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1569 \
1570         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1571         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1572         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1573 }
1574
1575 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1576 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1577 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1578                                       const struct bpf_insn *insn) \
1579 { \
1580         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1581         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1582 \
1583         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1584         BPF_R1 = r1; \
1585         BPF_R2 = r2; \
1586         BPF_R3 = r3; \
1587         BPF_R4 = r4; \
1588         BPF_R5 = r5; \
1589         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1590 }
1591
1592 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1593 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1594 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1595 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1596 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1597 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1598
1599 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1600 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1601 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1602
1603 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1604 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1605 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1606
1607 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1608
1609 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1610                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1611 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1612 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1613 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1614 };
1615 #undef PROG_NAME_LIST
1616 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1617 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1618                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1619 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1620 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1621 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1622 };
1623 #undef PROG_NAME_LIST
1624
1625 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1626 {
1627         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1628         insn->off = (s16) insn->imm;
1629         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1630                 __bpf_call_base_args;
1631         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1632 }
1633
1634 #else
1635 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1636                                          const struct bpf_insn *insn)
1637 {
1638         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1639          * is not working properly, so warn about it!
1640          */
1641         WARN_ON_ONCE(1);
1642         return 0;
1643 }
1644 #endif
1645
1646 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1647                                const struct bpf_prog *fp)
1648 {
1649         if (fp->kprobe_override)
1650                 return false;
1651
1652         if (!array->owner_prog_type) {
1653                 /* There's no owner yet where we could check for
1654                  * compatibility.
1655                  */
1656                 array->owner_prog_type = fp->type;
1657                 array->owner_jited = fp->jited;
1658
1659                 return true;
1660         }
1661
1662         return array->owner_prog_type == fp->type &&
1663                array->owner_jited == fp->jited;
1664 }
1665
1666 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1667 {
1668         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1669         int i;
1670
1671         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1672                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1673                 struct bpf_array *array;
1674
1675                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1676                         continue;
1677
1678                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1679                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp))
1680                         return -EINVAL;
1681         }
1682
1683         return 0;
1684 }
1685
1686 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1687 {
1688 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1689         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1690
1691         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1692 #else
1693         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1694 #endif
1695 }
1696
1697 /**
1698  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1699  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1700  *      @err: pointer to error variable
1701  *
1702  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1703  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1704  */
1705 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1706 {
1707         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1708          * work with regards to JITing, etc.
1709          */
1710         if (fp->bpf_func)
1711                 goto finalize;
1712
1713         bpf_prog_select_func(fp);
1714
1715         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1716          * blinding is active. However, in case of error during
1717          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1718          * valid program, which in this case would simply not
1719          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1720          */
1721         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1722                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1723                 if (*err)
1724                         return fp;
1725
1726                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1727                 if (!fp->jited) {
1728                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1729 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1730                         *err = -ENOTSUPP;
1731                         return fp;
1732 #endif
1733                 } else {
1734                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1735                 }
1736         } else {
1737                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1738                 if (*err)
1739                         return fp;
1740         }
1741
1742 finalize:
1743         bpf_prog_lock_ro(fp);
1744
1745         /* The tail call compatibility check can only be done at
1746          * this late stage as we need to determine, if we deal
1747          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1748          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1749          */
1750         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1751
1752         return fp;
1753 }
1754 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1755
1756 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1757                                     const struct bpf_insn *insn)
1758 {
1759         return 1;
1760 }
1761
1762 static struct bpf_prog_dummy {
1763         struct bpf_prog prog;
1764 } dummy_bpf_prog = {
1765         .prog = {
1766                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1767         },
1768 };
1769
1770 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1771  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1772  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1773  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1774  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1775  */
1776 static struct {
1777         struct bpf_prog_array hdr;
1778         struct bpf_prog *null_prog;
1779 } empty_prog_array = {
1780         .null_prog = NULL,
1781 };
1782
1783 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1784 {
1785         if (prog_cnt)
1786                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1787                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1788                                (prog_cnt + 1),
1789                                flags);
1790
1791         return &empty_prog_array.hdr;
1792 }
1793
1794 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array __rcu *progs)
1795 {
1796         if (!progs ||
1797             progs == (struct bpf_prog_array __rcu *)&empty_prog_array.hdr)
1798                 return;
1799         kfree_rcu(progs, rcu);
1800 }
1801
1802 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array __rcu *array)
1803 {
1804         struct bpf_prog_array_item *item;
1805         u32 cnt = 0;
1806
1807         rcu_read_lock();
1808         item = rcu_dereference(array)->items;
1809         for (; item->prog; item++)
1810                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1811                         cnt++;
1812         rcu_read_unlock();
1813         return cnt;
1814 }
1815
1816
1817 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array __rcu *array,
1818                                      u32 *prog_ids,
1819                                      u32 request_cnt)
1820 {
1821         struct bpf_prog_array_item *item;
1822         int i = 0;
1823
1824         item = rcu_dereference_check(array, 1)->items;
1825         for (; item->prog; item++) {
1826                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1827                         continue;
1828                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1829                 if (++i == request_cnt) {
1830                         item++;
1831                         break;
1832                 }
1833         }
1834
1835         return !!(item->prog);
1836 }
1837
1838 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array __rcu *array,
1839                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1840 {
1841         unsigned long err = 0;
1842         bool nospc;
1843         u32 *ids;
1844
1845         /* users of this function are doing:
1846          * cnt = bpf_prog_array_length();
1847          * if (cnt > 0)
1848          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1849          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check, but
1850          * bpf_prog_array_length() releases rcu lock and
1851          * prog array could have been swapped with empty or larger array,
1852          * so always copy 'cnt' prog_ids to the user.
1853          * In a rare race the user will see zero prog_ids
1854          */
1855         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1856         if (!ids)
1857                 return -ENOMEM;
1858         rcu_read_lock();
1859         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
1860         rcu_read_unlock();
1861         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1862         kfree(ids);
1863         if (err)
1864                 return -EFAULT;
1865         if (nospc)
1866                 return -ENOSPC;
1867         return 0;
1868 }
1869
1870 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array __rcu *array,
1871                                 struct bpf_prog *old_prog)
1872 {
1873         struct bpf_prog_array_item *item = array->items;
1874
1875         for (; item->prog; item++)
1876                 if (item->prog == old_prog) {
1877                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
1878                         break;
1879                 }
1880 }
1881
1882 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array __rcu *old_array,
1883                         struct bpf_prog *exclude_prog,
1884                         struct bpf_prog *include_prog,
1885                         struct bpf_prog_array **new_array)
1886 {
1887         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
1888         struct bpf_prog_array_item *existing;
1889         struct bpf_prog_array *array;
1890         bool found_exclude = false;
1891         int new_prog_idx = 0;
1892
1893         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
1894          * the new array.
1895          */
1896         if (old_array) {
1897                 existing = old_array->items;
1898                 for (; existing->prog; existing++) {
1899                         if (existing->prog == exclude_prog) {
1900                                 found_exclude = true;
1901                                 continue;
1902                         }
1903                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1904                                 carry_prog_cnt++;
1905                         if (existing->prog == include_prog)
1906                                 return -EEXIST;
1907                 }
1908         }
1909
1910         if (exclude_prog && !found_exclude)
1911                 return -ENOENT;
1912
1913         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
1914         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
1915         if (include_prog)
1916                 new_prog_cnt += 1;
1917
1918         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
1919         if (!new_prog_cnt) {
1920                 *new_array = NULL;
1921                 return 0;
1922         }
1923
1924         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
1925         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
1926         if (!array)
1927                 return -ENOMEM;
1928
1929         /* Fill in the new prog array */
1930         if (carry_prog_cnt) {
1931                 existing = old_array->items;
1932                 for (; existing->prog; existing++)
1933                         if (existing->prog != exclude_prog &&
1934                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
1935                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
1936                                         existing->prog;
1937                         }
1938         }
1939         if (include_prog)
1940                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
1941         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
1942         *new_array = array;
1943         return 0;
1944 }
1945
1946 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array __rcu *array,
1947                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
1948                              u32 *prog_cnt)
1949 {
1950         u32 cnt = 0;
1951
1952         if (array)
1953                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
1954
1955         *prog_cnt = cnt;
1956
1957         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
1958         if (!request_cnt || !cnt)
1959                 return 0;
1960
1961         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
1962         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
1963                                                                      : 0;
1964 }
1965
1966 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
1967 {
1968         struct bpf_prog_aux *aux;
1969         int i;
1970
1971         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
1972         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
1973                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
1974 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
1975         if (aux->prog->has_callchain_buf)
1976                 put_callchain_buffers();
1977 #endif
1978         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
1979                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
1980         if (aux->func_cnt) {
1981                 kfree(aux->func);
1982                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
1983         } else {
1984                 bpf_jit_free(aux->prog);
1985         }
1986 }
1987
1988 /* Free internal BPF program */
1989 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
1990 {
1991         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1992
1993         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
1994         schedule_work(&aux->work);
1995 }
1996 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
1997
1998 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
1999 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2000
2001 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2002 {
2003         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2004 }
2005
2006 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2007 {
2008         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2009          * of the registers passed into this function, then note that
2010          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2011          * transformations. Register assignments from both sides are
2012          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2013          */
2014         struct rnd_state *state;
2015         u32 res;
2016
2017         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2018         res = prandom_u32_state(state);
2019         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2020
2021         return res;
2022 }
2023
2024 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2025 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2026 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2027 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2028 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2029 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2030 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2031 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2032 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2033
2034 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2035 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2036 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2037 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2038
2039 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2040 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2041 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2042 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2043 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2044
2045 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2046 {
2047         return NULL;
2048 }
2049
2050 u64 __weak
2051 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2052                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2053 {
2054         return -ENOTSUPP;
2055 }
2056 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2057
2058 /* Always built-in helper functions. */
2059 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2060         .func           = NULL,
2061         .gpl_only       = false,
2062         .ret_type       = RET_VOID,
2063         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2064         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2065         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2066 };
2067
2068 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2069  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2070  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2071  */
2072 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2073 {
2074         return prog;
2075 }
2076
2077 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2078  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2079  */
2080 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2081 {
2082 }
2083
2084 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2085 {
2086         return false;
2087 }
2088
2089 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2090  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2091  */
2092 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2093                          int len)
2094 {
2095         return -EFAULT;
2096 }
2097
2098 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2099 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2100 int sysctl_bpf_stats_enabled __read_mostly;
2101
2102 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2103 #define CREATE_TRACE_POINTS
2104 #include <linux/bpf_trace.h>
2105
2106 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);