1d2cf898e21e32c58490753fa6bc39b8d78e356a
[linux-block.git] / kernel / bpf / btf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2018 Facebook */
3
4 #include <uapi/linux/btf.h>
5 #include <uapi/linux/bpf.h>
6 #include <uapi/linux/bpf_perf_event.h>
7 #include <uapi/linux/types.h>
8 #include <linux/seq_file.h>
9 #include <linux/compiler.h>
10 #include <linux/ctype.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/anon_inodes.h>
14 #include <linux/file.h>
15 #include <linux/uaccess.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/idr.h>
18 #include <linux/sort.h>
19 #include <linux/bpf_verifier.h>
20 #include <linux/btf.h>
21 #include <linux/btf_ids.h>
22 #include <linux/bpf.h>
23 #include <linux/bpf_lsm.h>
24 #include <linux/skmsg.h>
25 #include <linux/perf_event.h>
26 #include <linux/bsearch.h>
27 #include <linux/kobject.h>
28 #include <linux/sysfs.h>
29 #include <linux/overflow.h>
30
31 #include <net/netfilter/nf_bpf_link.h>
32
33 #include <net/sock.h>
34 #include <net/xdp.h>
35 #include "../tools/lib/bpf/relo_core.h"
36
37 /* BTF (BPF Type Format) is the meta data format which describes
38  * the data types of BPF program/map.  Hence, it basically focus
39  * on the C programming language which the modern BPF is primary
40  * using.
41  *
42  * ELF Section:
43  * ~~~~~~~~~~~
44  * The BTF data is stored under the ".BTF" ELF section
45  *
46  * struct btf_type:
47  * ~~~~~~~~~~~~~~~
48  * Each 'struct btf_type' object describes a C data type.
49  * Depending on the type it is describing, a 'struct btf_type'
50  * object may be followed by more data.  F.e.
51  * To describe an array, 'struct btf_type' is followed by
52  * 'struct btf_array'.
53  *
54  * 'struct btf_type' and any extra data following it are
55  * 4 bytes aligned.
56  *
57  * Type section:
58  * ~~~~~~~~~~~~~
59  * The BTF type section contains a list of 'struct btf_type' objects.
60  * Each one describes a C type.  Recall from the above section
61  * that a 'struct btf_type' object could be immediately followed by extra
62  * data in order to describe some particular C types.
63  *
64  * type_id:
65  * ~~~~~~~
66  * Each btf_type object is identified by a type_id.  The type_id
67  * is implicitly implied by the location of the btf_type object in
68  * the BTF type section.  The first one has type_id 1.  The second
69  * one has type_id 2...etc.  Hence, an earlier btf_type has
70  * a smaller type_id.
71  *
72  * A btf_type object may refer to another btf_type object by using
73  * type_id (i.e. the "type" in the "struct btf_type").
74  *
75  * NOTE that we cannot assume any reference-order.
76  * A btf_type object can refer to an earlier btf_type object
77  * but it can also refer to a later btf_type object.
78  *
79  * For example, to describe "const void *".  A btf_type
80  * object describing "const" may refer to another btf_type
81  * object describing "void *".  This type-reference is done
82  * by specifying type_id:
83  *
84  * [1] CONST (anon) type_id=2
85  * [2] PTR (anon) type_id=0
86  *
87  * The above is the btf_verifier debug log:
88  *   - Each line started with "[?]" is a btf_type object
89  *   - [?] is the type_id of the btf_type object.
90  *   - CONST/PTR is the BTF_KIND_XXX
91  *   - "(anon)" is the name of the type.  It just
92  *     happens that CONST and PTR has no name.
93  *   - type_id=XXX is the 'u32 type' in btf_type
94  *
95  * NOTE: "void" has type_id 0
96  *
97  * String section:
98  * ~~~~~~~~~~~~~~
99  * The BTF string section contains the names used by the type section.
100  * Each string is referred by an "offset" from the beginning of the
101  * string section.
102  *
103  * Each string is '\0' terminated.
104  *
105  * The first character in the string section must be '\0'
106  * which is used to mean 'anonymous'. Some btf_type may not
107  * have a name.
108  */
109
110 /* BTF verification:
111  *
112  * To verify BTF data, two passes are needed.
113  *
114  * Pass #1
115  * ~~~~~~~
116  * The first pass is to collect all btf_type objects to
117  * an array: "btf->types".
118  *
119  * Depending on the C type that a btf_type is describing,
120  * a btf_type may be followed by extra data.  We don't know
121  * how many btf_type is there, and more importantly we don't
122  * know where each btf_type is located in the type section.
123  *
124  * Without knowing the location of each type_id, most verifications
125  * cannot be done.  e.g. an earlier btf_type may refer to a later
126  * btf_type (recall the "const void *" above), so we cannot
127  * check this type-reference in the first pass.
128  *
129  * In the first pass, it still does some verifications (e.g.
130  * checking the name is a valid offset to the string section).
131  *
132  * Pass #2
133  * ~~~~~~~
134  * The main focus is to resolve a btf_type that is referring
135  * to another type.
136  *
137  * We have to ensure the referring type:
138  * 1) does exist in the BTF (i.e. in btf->types[])
139  * 2) does not cause a loop:
140  *      struct A {
141  *              struct B b;
142  *      };
143  *
144  *      struct B {
145  *              struct A a;
146  *      };
147  *
148  * btf_type_needs_resolve() decides if a btf_type needs
149  * to be resolved.
150  *
151  * The needs_resolve type implements the "resolve()" ops which
152  * essentially does a DFS and detects backedge.
153  *
154  * During resolve (or DFS), different C types have different
155  * "RESOLVED" conditions.
156  *
157  * When resolving a BTF_KIND_STRUCT, we need to resolve all its
158  * members because a member is always referring to another
159  * type.  A struct's member can be treated as "RESOLVED" if
160  * it is referring to a BTF_KIND_PTR.  Otherwise, the
161  * following valid C struct would be rejected:
162  *
163  *      struct A {
164  *              int m;
165  *              struct A *a;
166  *      };
167  *
168  * When resolving a BTF_KIND_PTR, it needs to keep resolving if
169  * it is referring to another BTF_KIND_PTR.  Otherwise, we cannot
170  * detect a pointer loop, e.g.:
171  * BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR +
172  *                        ^                                         |
173  *                        +-----------------------------------------+
174  *
175  */
176
177 #define BITS_PER_U128 (sizeof(u64) * BITS_PER_BYTE * 2)
178 #define BITS_PER_BYTE_MASK (BITS_PER_BYTE - 1)
179 #define BITS_PER_BYTE_MASKED(bits) ((bits) & BITS_PER_BYTE_MASK)
180 #define BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) ((bits) >> 3)
181 #define BITS_ROUNDUP_BYTES(bits) \
182         (BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) + !!BITS_PER_BYTE_MASKED(bits))
183
184 #define BTF_INFO_MASK 0x9f00ffff
185 #define BTF_INT_MASK 0x0fffffff
186 #define BTF_TYPE_ID_VALID(type_id) ((type_id) <= BTF_MAX_TYPE)
187 #define BTF_STR_OFFSET_VALID(name_off) ((name_off) <= BTF_MAX_NAME_OFFSET)
188
189 /* 16MB for 64k structs and each has 16 members and
190  * a few MB spaces for the string section.
191  * The hard limit is S32_MAX.
192  */
193 #define BTF_MAX_SIZE (16 * 1024 * 1024)
194
195 #define for_each_member_from(i, from, struct_type, member)              \
196         for (i = from, member = btf_type_member(struct_type) + from;    \
197              i < btf_type_vlen(struct_type);                            \
198              i++, member++)
199
200 #define for_each_vsi_from(i, from, struct_type, member)                         \
201         for (i = from, member = btf_type_var_secinfo(struct_type) + from;       \
202              i < btf_type_vlen(struct_type);                                    \
203              i++, member++)
204
205 DEFINE_IDR(btf_idr);
206 DEFINE_SPINLOCK(btf_idr_lock);
207
208 enum btf_kfunc_hook {
209         BTF_KFUNC_HOOK_COMMON,
210         BTF_KFUNC_HOOK_XDP,
211         BTF_KFUNC_HOOK_TC,
212         BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS,
213         BTF_KFUNC_HOOK_TRACING,
214         BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL,
215         BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET,
216         BTF_KFUNC_HOOK_CGROUP,
217         BTF_KFUNC_HOOK_SCHED_ACT,
218         BTF_KFUNC_HOOK_SK_SKB,
219         BTF_KFUNC_HOOK_SOCKET_FILTER,
220         BTF_KFUNC_HOOK_LWT,
221         BTF_KFUNC_HOOK_NETFILTER,
222         BTF_KFUNC_HOOK_KPROBE,
223         BTF_KFUNC_HOOK_MAX,
224 };
225
226 enum {
227         BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT = 256,
228         BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT = 256,
229         BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT = 16,
230 };
231
232 struct btf_kfunc_hook_filter {
233         btf_kfunc_filter_t filters[BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT];
234         u32 nr_filters;
235 };
236
237 struct btf_kfunc_set_tab {
238         struct btf_id_set8 *sets[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
239         struct btf_kfunc_hook_filter hook_filters[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
240 };
241
242 struct btf_id_dtor_kfunc_tab {
243         u32 cnt;
244         struct btf_id_dtor_kfunc dtors[];
245 };
246
247 struct btf_struct_ops_tab {
248         u32 cnt;
249         u32 capacity;
250         struct bpf_struct_ops_desc ops[];
251 };
252
253 struct btf {
254         void *data;
255         struct btf_type **types;
256         u32 *resolved_ids;
257         u32 *resolved_sizes;
258         const char *strings;
259         void *nohdr_data;
260         struct btf_header hdr;
261         u32 nr_types; /* includes VOID for base BTF */
262         u32 types_size;
263         u32 data_size;
264         refcount_t refcnt;
265         u32 id;
266         struct rcu_head rcu;
267         struct btf_kfunc_set_tab *kfunc_set_tab;
268         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *dtor_kfunc_tab;
269         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
270         struct btf_struct_ops_tab *struct_ops_tab;
271
272         /* split BTF support */
273         struct btf *base_btf;
274         u32 start_id; /* first type ID in this BTF (0 for base BTF) */
275         u32 start_str_off; /* first string offset (0 for base BTF) */
276         char name[MODULE_NAME_LEN];
277         bool kernel_btf;
278         __u32 *base_id_map; /* map from distilled base BTF -> vmlinux BTF ids */
279 };
280
281 enum verifier_phase {
282         CHECK_META,
283         CHECK_TYPE,
284 };
285
286 struct resolve_vertex {
287         const struct btf_type *t;
288         u32 type_id;
289         u16 next_member;
290 };
291
292 enum visit_state {
293         NOT_VISITED,
294         VISITED,
295         RESOLVED,
296 };
297
298 enum resolve_mode {
299         RESOLVE_TBD,    /* To Be Determined */
300         RESOLVE_PTR,    /* Resolving for Pointer */
301         RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,        /* Resolving for struct/union
302                                          * or array
303                                          */
304 };
305
306 #define MAX_RESOLVE_DEPTH 32
307
308 struct btf_sec_info {
309         u32 off;
310         u32 len;
311 };
312
313 struct btf_verifier_env {
314         struct btf *btf;
315         u8 *visit_states;
316         struct resolve_vertex stack[MAX_RESOLVE_DEPTH];
317         struct bpf_verifier_log log;
318         u32 log_type_id;
319         u32 top_stack;
320         enum verifier_phase phase;
321         enum resolve_mode resolve_mode;
322 };
323
324 static const char * const btf_kind_str[NR_BTF_KINDS] = {
325         [BTF_KIND_UNKN]         = "UNKNOWN",
326         [BTF_KIND_INT]          = "INT",
327         [BTF_KIND_PTR]          = "PTR",
328         [BTF_KIND_ARRAY]        = "ARRAY",
329         [BTF_KIND_STRUCT]       = "STRUCT",
330         [BTF_KIND_UNION]        = "UNION",
331         [BTF_KIND_ENUM]         = "ENUM",
332         [BTF_KIND_FWD]          = "FWD",
333         [BTF_KIND_TYPEDEF]      = "TYPEDEF",
334         [BTF_KIND_VOLATILE]     = "VOLATILE",
335         [BTF_KIND_CONST]        = "CONST",
336         [BTF_KIND_RESTRICT]     = "RESTRICT",
337         [BTF_KIND_FUNC]         = "FUNC",
338         [BTF_KIND_FUNC_PROTO]   = "FUNC_PROTO",
339         [BTF_KIND_VAR]          = "VAR",
340         [BTF_KIND_DATASEC]      = "DATASEC",
341         [BTF_KIND_FLOAT]        = "FLOAT",
342         [BTF_KIND_DECL_TAG]     = "DECL_TAG",
343         [BTF_KIND_TYPE_TAG]     = "TYPE_TAG",
344         [BTF_KIND_ENUM64]       = "ENUM64",
345 };
346
347 const char *btf_type_str(const struct btf_type *t)
348 {
349         return btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)];
350 }
351
352 /* Chunk size we use in safe copy of data to be shown. */
353 #define BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE          32
354
355 /*
356  * This is the maximum size of a base type value (equivalent to a
357  * 128-bit int); if we are at the end of our safe buffer and have
358  * less than 16 bytes space we can't be assured of being able
359  * to copy the next type safely, so in such cases we will initiate
360  * a new copy.
361  */
362 #define BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE     16
363
364 /* Type name size */
365 #define BTF_SHOW_NAME_SIZE              80
366
367 /*
368  * The suffix of a type that indicates it cannot alias another type when
369  * comparing BTF IDs for kfunc invocations.
370  */
371 #define NOCAST_ALIAS_SUFFIX             "___init"
372
373 /*
374  * Common data to all BTF show operations. Private show functions can add
375  * their own data to a structure containing a struct btf_show and consult it
376  * in the show callback.  See btf_type_show() below.
377  *
378  * One challenge with showing nested data is we want to skip 0-valued
379  * data, but in order to figure out whether a nested object is all zeros
380  * we need to walk through it.  As a result, we need to make two passes
381  * when handling structs, unions and arrays; the first path simply looks
382  * for nonzero data, while the second actually does the display.  The first
383  * pass is signalled by show->state.depth_check being set, and if we
384  * encounter a non-zero value we set show->state.depth_to_show to
385  * the depth at which we encountered it.  When we have completed the
386  * first pass, we will know if anything needs to be displayed if
387  * depth_to_show > depth.  See btf_[struct,array]_show() for the
388  * implementation of this.
389  *
390  * Another problem is we want to ensure the data for display is safe to
391  * access.  To support this, the anonymous "struct {} obj" tracks the data
392  * object and our safe copy of it.  We copy portions of the data needed
393  * to the object "copy" buffer, but because its size is limited to
394  * BTF_SHOW_OBJ_COPY_LEN bytes, multiple copies may be required as we
395  * traverse larger objects for display.
396  *
397  * The various data type show functions all start with a call to
398  * btf_show_start_type() which returns a pointer to the safe copy
399  * of the data needed (or if BTF_SHOW_UNSAFE is specified, to the
400  * raw data itself).  btf_show_obj_safe() is responsible for
401  * using copy_from_kernel_nofault() to update the safe data if necessary
402  * as we traverse the object's data.  skbuff-like semantics are
403  * used:
404  *
405  * - obj.head points to the start of the toplevel object for display
406  * - obj.size is the size of the toplevel object
407  * - obj.data points to the current point in the original data at
408  *   which our safe data starts.  obj.data will advance as we copy
409  *   portions of the data.
410  *
411  * In most cases a single copy will suffice, but larger data structures
412  * such as "struct task_struct" will require many copies.  The logic in
413  * btf_show_obj_safe() handles the logic that determines if a new
414  * copy_from_kernel_nofault() is needed.
415  */
416 struct btf_show {
417         u64 flags;
418         void *target;   /* target of show operation (seq file, buffer) */
419         __printf(2, 0) void (*showfn)(struct btf_show *show, const char *fmt, va_list args);
420         const struct btf *btf;
421         /* below are used during iteration */
422         struct {
423                 u8 depth;
424                 u8 depth_to_show;
425                 u8 depth_check;
426                 u8 array_member:1,
427                    array_terminated:1;
428                 u16 array_encoding;
429                 u32 type_id;
430                 int status;                     /* non-zero for error */
431                 const struct btf_type *type;
432                 const struct btf_member *member;
433                 char name[BTF_SHOW_NAME_SIZE];  /* space for member name/type */
434         } state;
435         struct {
436                 u32 size;
437                 void *head;
438                 void *data;
439                 u8 safe[BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE];
440         } obj;
441 };
442
443 struct btf_kind_operations {
444         s32 (*check_meta)(struct btf_verifier_env *env,
445                           const struct btf_type *t,
446                           u32 meta_left);
447         int (*resolve)(struct btf_verifier_env *env,
448                        const struct resolve_vertex *v);
449         int (*check_member)(struct btf_verifier_env *env,
450                             const struct btf_type *struct_type,
451                             const struct btf_member *member,
452                             const struct btf_type *member_type);
453         int (*check_kflag_member)(struct btf_verifier_env *env,
454                                   const struct btf_type *struct_type,
455                                   const struct btf_member *member,
456                                   const struct btf_type *member_type);
457         void (*log_details)(struct btf_verifier_env *env,
458                             const struct btf_type *t);
459         void (*show)(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
460                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
461                          struct btf_show *show);
462 };
463
464 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS];
465 static struct btf_type btf_void;
466
467 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
468                        const struct btf_type *t, u32 type_id);
469
470 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
471                           const struct btf_type *t);
472
473 static bool btf_type_is_modifier(const struct btf_type *t)
474 {
475         /* Some of them is not strictly a C modifier
476          * but they are grouped into the same bucket
477          * for BTF concern:
478          *   A type (t) that refers to another
479          *   type through t->type AND its size cannot
480          *   be determined without following the t->type.
481          *
482          * ptr does not fall into this bucket
483          * because its size is always sizeof(void *).
484          */
485         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
486         case BTF_KIND_TYPEDEF:
487         case BTF_KIND_VOLATILE:
488         case BTF_KIND_CONST:
489         case BTF_KIND_RESTRICT:
490         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
491                 return true;
492         }
493
494         return false;
495 }
496
497 bool btf_type_is_void(const struct btf_type *t)
498 {
499         return t == &btf_void;
500 }
501
502 static bool btf_type_is_datasec(const struct btf_type *t)
503 {
504         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DATASEC;
505 }
506
507 static bool btf_type_is_decl_tag(const struct btf_type *t)
508 {
509         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DECL_TAG;
510 }
511
512 static bool btf_type_nosize(const struct btf_type *t)
513 {
514         return btf_type_is_void(t) || btf_type_is_fwd(t) ||
515                btf_type_is_func(t) || btf_type_is_func_proto(t) ||
516                btf_type_is_decl_tag(t);
517 }
518
519 static bool btf_type_nosize_or_null(const struct btf_type *t)
520 {
521         return !t || btf_type_nosize(t);
522 }
523
524 static bool btf_type_is_decl_tag_target(const struct btf_type *t)
525 {
526         return btf_type_is_func(t) || btf_type_is_struct(t) ||
527                btf_type_is_var(t) || btf_type_is_typedef(t);
528 }
529
530 bool btf_is_vmlinux(const struct btf *btf)
531 {
532         return btf->kernel_btf && !btf->base_btf;
533 }
534
535 u32 btf_nr_types(const struct btf *btf)
536 {
537         u32 total = 0;
538
539         while (btf) {
540                 total += btf->nr_types;
541                 btf = btf->base_btf;
542         }
543
544         return total;
545 }
546
547 s32 btf_find_by_name_kind(const struct btf *btf, const char *name, u8 kind)
548 {
549         const struct btf_type *t;
550         const char *tname;
551         u32 i, total;
552
553         total = btf_nr_types(btf);
554         for (i = 1; i < total; i++) {
555                 t = btf_type_by_id(btf, i);
556                 if (BTF_INFO_KIND(t->info) != kind)
557                         continue;
558
559                 tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
560                 if (!strcmp(tname, name))
561                         return i;
562         }
563
564         return -ENOENT;
565 }
566
567 s32 bpf_find_btf_id(const char *name, u32 kind, struct btf **btf_p)
568 {
569         struct btf *btf;
570         s32 ret;
571         int id;
572
573         btf = bpf_get_btf_vmlinux();
574         if (IS_ERR(btf))
575                 return PTR_ERR(btf);
576         if (!btf)
577                 return -EINVAL;
578
579         ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
580         /* ret is never zero, since btf_find_by_name_kind returns
581          * positive btf_id or negative error.
582          */
583         if (ret > 0) {
584                 btf_get(btf);
585                 *btf_p = btf;
586                 return ret;
587         }
588
589         /* If name is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
590         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
591         idr_for_each_entry(&btf_idr, btf, id) {
592                 if (!btf_is_module(btf))
593                         continue;
594                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
595                  * the IDR to avoiding holding it for too long
596                  */
597                 btf_get(btf);
598                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
599                 ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
600                 if (ret > 0) {
601                         *btf_p = btf;
602                         return ret;
603                 }
604                 btf_put(btf);
605                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
606         }
607         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
608         return ret;
609 }
610 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_find_btf_id);
611
612 const struct btf_type *btf_type_skip_modifiers(const struct btf *btf,
613                                                u32 id, u32 *res_id)
614 {
615         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
616
617         while (btf_type_is_modifier(t)) {
618                 id = t->type;
619                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
620         }
621
622         if (res_id)
623                 *res_id = id;
624
625         return t;
626 }
627
628 const struct btf_type *btf_type_resolve_ptr(const struct btf *btf,
629                                             u32 id, u32 *res_id)
630 {
631         const struct btf_type *t;
632
633         t = btf_type_skip_modifiers(btf, id, NULL);
634         if (!btf_type_is_ptr(t))
635                 return NULL;
636
637         return btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, res_id);
638 }
639
640 const struct btf_type *btf_type_resolve_func_ptr(const struct btf *btf,
641                                                  u32 id, u32 *res_id)
642 {
643         const struct btf_type *ptype;
644
645         ptype = btf_type_resolve_ptr(btf, id, res_id);
646         if (ptype && btf_type_is_func_proto(ptype))
647                 return ptype;
648
649         return NULL;
650 }
651
652 /* Types that act only as a source, not sink or intermediate
653  * type when resolving.
654  */
655 static bool btf_type_is_resolve_source_only(const struct btf_type *t)
656 {
657         return btf_type_is_var(t) ||
658                btf_type_is_decl_tag(t) ||
659                btf_type_is_datasec(t);
660 }
661
662 /* What types need to be resolved?
663  *
664  * btf_type_is_modifier() is an obvious one.
665  *
666  * btf_type_is_struct() because its member refers to
667  * another type (through member->type).
668  *
669  * btf_type_is_var() because the variable refers to
670  * another type. btf_type_is_datasec() holds multiple
671  * btf_type_is_var() types that need resolving.
672  *
673  * btf_type_is_array() because its element (array->type)
674  * refers to another type.  Array can be thought of a
675  * special case of struct while array just has the same
676  * member-type repeated by array->nelems of times.
677  */
678 static bool btf_type_needs_resolve(const struct btf_type *t)
679 {
680         return btf_type_is_modifier(t) ||
681                btf_type_is_ptr(t) ||
682                btf_type_is_struct(t) ||
683                btf_type_is_array(t) ||
684                btf_type_is_var(t) ||
685                btf_type_is_func(t) ||
686                btf_type_is_decl_tag(t) ||
687                btf_type_is_datasec(t);
688 }
689
690 /* t->size can be used */
691 static bool btf_type_has_size(const struct btf_type *t)
692 {
693         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
694         case BTF_KIND_INT:
695         case BTF_KIND_STRUCT:
696         case BTF_KIND_UNION:
697         case BTF_KIND_ENUM:
698         case BTF_KIND_DATASEC:
699         case BTF_KIND_FLOAT:
700         case BTF_KIND_ENUM64:
701                 return true;
702         }
703
704         return false;
705 }
706
707 static const char *btf_int_encoding_str(u8 encoding)
708 {
709         if (encoding == 0)
710                 return "(none)";
711         else if (encoding == BTF_INT_SIGNED)
712                 return "SIGNED";
713         else if (encoding == BTF_INT_CHAR)
714                 return "CHAR";
715         else if (encoding == BTF_INT_BOOL)
716                 return "BOOL";
717         else
718                 return "UNKN";
719 }
720
721 static u32 btf_type_int(const struct btf_type *t)
722 {
723         return *(u32 *)(t + 1);
724 }
725
726 static const struct btf_array *btf_type_array(const struct btf_type *t)
727 {
728         return (const struct btf_array *)(t + 1);
729 }
730
731 static const struct btf_enum *btf_type_enum(const struct btf_type *t)
732 {
733         return (const struct btf_enum *)(t + 1);
734 }
735
736 static const struct btf_var *btf_type_var(const struct btf_type *t)
737 {
738         return (const struct btf_var *)(t + 1);
739 }
740
741 static const struct btf_decl_tag *btf_type_decl_tag(const struct btf_type *t)
742 {
743         return (const struct btf_decl_tag *)(t + 1);
744 }
745
746 static const struct btf_enum64 *btf_type_enum64(const struct btf_type *t)
747 {
748         return (const struct btf_enum64 *)(t + 1);
749 }
750
751 static const struct btf_kind_operations *btf_type_ops(const struct btf_type *t)
752 {
753         return kind_ops[BTF_INFO_KIND(t->info)];
754 }
755
756 static bool btf_name_offset_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
757 {
758         if (!BTF_STR_OFFSET_VALID(offset))
759                 return false;
760
761         while (offset < btf->start_str_off)
762                 btf = btf->base_btf;
763
764         offset -= btf->start_str_off;
765         return offset < btf->hdr.str_len;
766 }
767
768 static bool __btf_name_char_ok(char c, bool first)
769 {
770         if ((first ? !isalpha(c) :
771                      !isalnum(c)) &&
772             c != '_' &&
773             c != '.')
774                 return false;
775         return true;
776 }
777
778 const char *btf_str_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
779 {
780         while (offset < btf->start_str_off)
781                 btf = btf->base_btf;
782
783         offset -= btf->start_str_off;
784         if (offset < btf->hdr.str_len)
785                 return &btf->strings[offset];
786
787         return NULL;
788 }
789
790 static bool btf_name_valid_identifier(const struct btf *btf, u32 offset)
791 {
792         /* offset must be valid */
793         const char *src = btf_str_by_offset(btf, offset);
794         const char *src_limit;
795
796         if (!__btf_name_char_ok(*src, true))
797                 return false;
798
799         /* set a limit on identifier length */
800         src_limit = src + KSYM_NAME_LEN;
801         src++;
802         while (*src && src < src_limit) {
803                 if (!__btf_name_char_ok(*src, false))
804                         return false;
805                 src++;
806         }
807
808         return !*src;
809 }
810
811 /* Allow any printable character in DATASEC names */
812 static bool btf_name_valid_section(const struct btf *btf, u32 offset)
813 {
814         /* offset must be valid */
815         const char *src = btf_str_by_offset(btf, offset);
816         const char *src_limit;
817
818         if (!*src)
819                 return false;
820
821         /* set a limit on identifier length */
822         src_limit = src + KSYM_NAME_LEN;
823         while (*src && src < src_limit) {
824                 if (!isprint(*src))
825                         return false;
826                 src++;
827         }
828
829         return !*src;
830 }
831
832 static const char *__btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
833 {
834         const char *name;
835
836         if (!offset)
837                 return "(anon)";
838
839         name = btf_str_by_offset(btf, offset);
840         return name ?: "(invalid-name-offset)";
841 }
842
843 const char *btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
844 {
845         return btf_str_by_offset(btf, offset);
846 }
847
848 const struct btf_type *btf_type_by_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
849 {
850         while (type_id < btf->start_id)
851                 btf = btf->base_btf;
852
853         type_id -= btf->start_id;
854         if (type_id >= btf->nr_types)
855                 return NULL;
856         return btf->types[type_id];
857 }
858 EXPORT_SYMBOL_GPL(btf_type_by_id);
859
860 /*
861  * Regular int is not a bit field and it must be either
862  * u8/u16/u32/u64 or __int128.
863  */
864 static bool btf_type_int_is_regular(const struct btf_type *t)
865 {
866         u8 nr_bits, nr_bytes;
867         u32 int_data;
868
869         int_data = btf_type_int(t);
870         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
871         nr_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits);
872         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
873             BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
874             (nr_bytes != sizeof(u8) && nr_bytes != sizeof(u16) &&
875              nr_bytes != sizeof(u32) && nr_bytes != sizeof(u64) &&
876              nr_bytes != (2 * sizeof(u64)))) {
877                 return false;
878         }
879
880         return true;
881 }
882
883 /*
884  * Check that given struct member is a regular int with expected
885  * offset and size.
886  */
887 bool btf_member_is_reg_int(const struct btf *btf, const struct btf_type *s,
888                            const struct btf_member *m,
889                            u32 expected_offset, u32 expected_size)
890 {
891         const struct btf_type *t;
892         u32 id, int_data;
893         u8 nr_bits;
894
895         id = m->type;
896         t = btf_type_id_size(btf, &id, NULL);
897         if (!t || !btf_type_is_int(t))
898                 return false;
899
900         int_data = btf_type_int(t);
901         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
902         if (btf_type_kflag(s)) {
903                 u32 bitfield_size = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(m->offset);
904                 u32 bit_offset = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(m->offset);
905
906                 /* if kflag set, int should be a regular int and
907                  * bit offset should be at byte boundary.
908                  */
909                 return !bitfield_size &&
910                        BITS_ROUNDUP_BYTES(bit_offset) == expected_offset &&
911                        BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) == expected_size;
912         }
913
914         if (BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
915             BITS_PER_BYTE_MASKED(m->offset) ||
916             BITS_ROUNDUP_BYTES(m->offset) != expected_offset ||
917             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
918             BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) != expected_size)
919                 return false;
920
921         return true;
922 }
923
924 /* Similar to btf_type_skip_modifiers() but does not skip typedefs. */
925 static const struct btf_type *btf_type_skip_qualifiers(const struct btf *btf,
926                                                        u32 id)
927 {
928         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
929
930         while (btf_type_is_modifier(t) &&
931                BTF_INFO_KIND(t->info) != BTF_KIND_TYPEDEF) {
932                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
933         }
934
935         return t;
936 }
937
938 #define BTF_SHOW_MAX_ITER       10
939
940 #define BTF_KIND_BIT(kind)      (1ULL << kind)
941
942 /*
943  * Populate show->state.name with type name information.
944  * Format of type name is
945  *
946  * [.member_name = ] (type_name)
947  */
948 static const char *btf_show_name(struct btf_show *show)
949 {
950         /* BTF_MAX_ITER array suffixes "[]" */
951         const char *array_suffixes = "[][][][][][][][][][]";
952         const char *array_suffix = &array_suffixes[strlen(array_suffixes)];
953         /* BTF_MAX_ITER pointer suffixes "*" */
954         const char *ptr_suffixes = "**********";
955         const char *ptr_suffix = &ptr_suffixes[strlen(ptr_suffixes)];
956         const char *name = NULL, *prefix = "", *parens = "";
957         const struct btf_member *m = show->state.member;
958         const struct btf_type *t;
959         const struct btf_array *array;
960         u32 id = show->state.type_id;
961         const char *member = NULL;
962         bool show_member = false;
963         u64 kinds = 0;
964         int i;
965
966         show->state.name[0] = '\0';
967
968         /*
969          * Don't show type name if we're showing an array member;
970          * in that case we show the array type so don't need to repeat
971          * ourselves for each member.
972          */
973         if (show->state.array_member)
974                 return "";
975
976         /* Retrieve member name, if any. */
977         if (m) {
978                 member = btf_name_by_offset(show->btf, m->name_off);
979                 show_member = strlen(member) > 0;
980                 id = m->type;
981         }
982
983         /*
984          * Start with type_id, as we have resolved the struct btf_type *
985          * via btf_modifier_show() past the parent typedef to the child
986          * struct, int etc it is defined as.  In such cases, the type_id
987          * still represents the starting type while the struct btf_type *
988          * in our show->state points at the resolved type of the typedef.
989          */
990         t = btf_type_by_id(show->btf, id);
991         if (!t)
992                 return "";
993
994         /*
995          * The goal here is to build up the right number of pointer and
996          * array suffixes while ensuring the type name for a typedef
997          * is represented.  Along the way we accumulate a list of
998          * BTF kinds we have encountered, since these will inform later
999          * display; for example, pointer types will not require an
1000          * opening "{" for struct, we will just display the pointer value.
1001          *
1002          * We also want to accumulate the right number of pointer or array
1003          * indices in the format string while iterating until we get to
1004          * the typedef/pointee/array member target type.
1005          *
1006          * We start by pointing at the end of pointer and array suffix
1007          * strings; as we accumulate pointers and arrays we move the pointer
1008          * or array string backwards so it will show the expected number of
1009          * '*' or '[]' for the type.  BTF_SHOW_MAX_ITER of nesting of pointers
1010          * and/or arrays and typedefs are supported as a precaution.
1011          *
1012          * We also want to get typedef name while proceeding to resolve
1013          * type it points to so that we can add parentheses if it is a
1014          * "typedef struct" etc.
1015          */
1016         for (i = 0; i < BTF_SHOW_MAX_ITER; i++) {
1017
1018                 switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
1019                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1020                         if (!name)
1021                                 name = btf_name_by_offset(show->btf,
1022                                                                t->name_off);
1023                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF);
1024                         id = t->type;
1025                         break;
1026                 case BTF_KIND_ARRAY:
1027                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY);
1028                         parens = "[";
1029                         if (!t)
1030                                 return "";
1031                         array = btf_type_array(t);
1032                         if (array_suffix > array_suffixes)
1033                                 array_suffix -= 2;
1034                         id = array->type;
1035                         break;
1036                 case BTF_KIND_PTR:
1037                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR);
1038                         if (ptr_suffix > ptr_suffixes)
1039                                 ptr_suffix -= 1;
1040                         id = t->type;
1041                         break;
1042                 default:
1043                         id = 0;
1044                         break;
1045                 }
1046                 if (!id)
1047                         break;
1048                 t = btf_type_skip_qualifiers(show->btf, id);
1049         }
1050         /* We may not be able to represent this type; bail to be safe */
1051         if (i == BTF_SHOW_MAX_ITER)
1052                 return "";
1053
1054         if (!name)
1055                 name = btf_name_by_offset(show->btf, t->name_off);
1056
1057         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
1058         case BTF_KIND_STRUCT:
1059         case BTF_KIND_UNION:
1060                 prefix = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_STRUCT ?
1061                          "struct" : "union";
1062                 /* if it's an array of struct/union, parens is already set */
1063                 if (!(kinds & (BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY))))
1064                         parens = "{";
1065                 break;
1066         case BTF_KIND_ENUM:
1067         case BTF_KIND_ENUM64:
1068                 prefix = "enum";
1069                 break;
1070         default:
1071                 break;
1072         }
1073
1074         /* pointer does not require parens */
1075         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR))
1076                 parens = "";
1077         /* typedef does not require struct/union/enum prefix */
1078         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF))
1079                 prefix = "";
1080
1081         if (!name)
1082                 name = "";
1083
1084         /* Even if we don't want type name info, we want parentheses etc */
1085         if (show->flags & BTF_SHOW_NONAME)
1086                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name), "%s",
1087                          parens);
1088         else
1089                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name),
1090                          "%s%s%s(%s%s%s%s%s%s)%s",
1091                          /* first 3 strings comprise ".member = " */
1092                          show_member ? "." : "",
1093                          show_member ? member : "",
1094                          show_member ? " = " : "",
1095                          /* ...next is our prefix (struct, enum, etc) */
1096                          prefix,
1097                          strlen(prefix) > 0 && strlen(name) > 0 ? " " : "",
1098                          /* ...this is the type name itself */
1099                          name,
1100                          /* ...suffixed by the appropriate '*', '[]' suffixes */
1101                          strlen(ptr_suffix) > 0 ? " " : "", ptr_suffix,
1102                          array_suffix, parens);
1103
1104         return show->state.name;
1105 }
1106
1107 static const char *__btf_show_indent(struct btf_show *show)
1108 {
1109         const char *indents = "                                ";
1110         const char *indent = &indents[strlen(indents)];
1111
1112         if ((indent - show->state.depth) >= indents)
1113                 return indent - show->state.depth;
1114         return indents;
1115 }
1116
1117 static const char *btf_show_indent(struct btf_show *show)
1118 {
1119         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : __btf_show_indent(show);
1120 }
1121
1122 static const char *btf_show_newline(struct btf_show *show)
1123 {
1124         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : "\n";
1125 }
1126
1127 static const char *btf_show_delim(struct btf_show *show)
1128 {
1129         if (show->state.depth == 0)
1130                 return "";
1131
1132         if ((show->flags & BTF_SHOW_COMPACT) && show->state.type &&
1133                 BTF_INFO_KIND(show->state.type->info) == BTF_KIND_UNION)
1134                 return "|";
1135
1136         return ",";
1137 }
1138
1139 __printf(2, 3) static void btf_show(struct btf_show *show, const char *fmt, ...)
1140 {
1141         va_list args;
1142
1143         if (!show->state.depth_check) {
1144                 va_start(args, fmt);
1145                 show->showfn(show, fmt, args);
1146                 va_end(args);
1147         }
1148 }
1149
1150 /* Macros are used here as btf_show_type_value[s]() prepends and appends
1151  * format specifiers to the format specifier passed in; these do the work of
1152  * adding indentation, delimiters etc while the caller simply has to specify
1153  * the type value(s) in the format specifier + value(s).
1154  */
1155 #define btf_show_type_value(show, fmt, value)                                  \
1156         do {                                                                   \
1157                 if ((value) != (__typeof__(value))0 ||                         \
1158                     (show->flags & BTF_SHOW_ZERO) ||                           \
1159                     show->state.depth == 0) {                                  \
1160                         btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s",                      \
1161                                  btf_show_indent(show),                        \
1162                                  btf_show_name(show),                          \
1163                                  value, btf_show_delim(show),                  \
1164                                  btf_show_newline(show));                      \
1165                         if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)     \
1166                                 show->state.depth_to_show = show->state.depth; \
1167                 }                                                              \
1168         } while (0)
1169
1170 #define btf_show_type_values(show, fmt, ...)                                   \
1171         do {                                                                   \
1172                 btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s", btf_show_indent(show),       \
1173                          btf_show_name(show),                                  \
1174                          __VA_ARGS__, btf_show_delim(show),                    \
1175                          btf_show_newline(show));                              \
1176                 if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)             \
1177                         show->state.depth_to_show = show->state.depth;         \
1178         } while (0)
1179
1180 /* How much is left to copy to safe buffer after @data? */
1181 static int btf_show_obj_size_left(struct btf_show *show, void *data)
1182 {
1183         return show->obj.head + show->obj.size - data;
1184 }
1185
1186 /* Is object pointed to by @data of @size already copied to our safe buffer? */
1187 static bool btf_show_obj_is_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1188 {
1189         return data >= show->obj.data &&
1190                (data + size) < (show->obj.data + BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE);
1191 }
1192
1193 /*
1194  * If object pointed to by @data of @size falls within our safe buffer, return
1195  * the equivalent pointer to the same safe data.  Assumes
1196  * copy_from_kernel_nofault() has already happened and our safe buffer is
1197  * populated.
1198  */
1199 static void *__btf_show_obj_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1200 {
1201         if (btf_show_obj_is_safe(show, data, size))
1202                 return show->obj.safe + (data - show->obj.data);
1203         return NULL;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Return a safe-to-access version of data pointed to by @data.
1208  * We do this by copying the relevant amount of information
1209  * to the struct btf_show obj.safe buffer using copy_from_kernel_nofault().
1210  *
1211  * If BTF_SHOW_UNSAFE is specified, just return data as-is; no
1212  * safe copy is needed.
1213  *
1214  * Otherwise we need to determine if we have the required amount
1215  * of data (determined by the @data pointer and the size of the
1216  * largest base type we can encounter (represented by
1217  * BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE). Having that much data ensures
1218  * that we will be able to print some of the current object,
1219  * and if more is needed a copy will be triggered.
1220  * Some objects such as structs will not fit into the buffer;
1221  * in such cases additional copies when we iterate over their
1222  * members may be needed.
1223  *
1224  * btf_show_obj_safe() is used to return a safe buffer for
1225  * btf_show_start_type(); this ensures that as we recurse into
1226  * nested types we always have safe data for the given type.
1227  * This approach is somewhat wasteful; it's possible for example
1228  * that when iterating over a large union we'll end up copying the
1229  * same data repeatedly, but the goal is safety not performance.
1230  * We use stack data as opposed to per-CPU buffers because the
1231  * iteration over a type can take some time, and preemption handling
1232  * would greatly complicate use of the safe buffer.
1233  */
1234 static void *btf_show_obj_safe(struct btf_show *show,
1235                                const struct btf_type *t,
1236                                void *data)
1237 {
1238         const struct btf_type *rt;
1239         int size_left, size;
1240         void *safe = NULL;
1241
1242         if (show->flags & BTF_SHOW_UNSAFE)
1243                 return data;
1244
1245         rt = btf_resolve_size(show->btf, t, &size);
1246         if (IS_ERR(rt)) {
1247                 show->state.status = PTR_ERR(rt);
1248                 return NULL;
1249         }
1250
1251         /*
1252          * Is this toplevel object? If so, set total object size and
1253          * initialize pointers.  Otherwise check if we still fall within
1254          * our safe object data.
1255          */
1256         if (show->state.depth == 0) {
1257                 show->obj.size = size;
1258                 show->obj.head = data;
1259         } else {
1260                 /*
1261                  * If the size of the current object is > our remaining
1262                  * safe buffer we _may_ need to do a new copy.  However
1263                  * consider the case of a nested struct; it's size pushes
1264                  * us over the safe buffer limit, but showing any individual
1265                  * struct members does not.  In such cases, we don't need
1266                  * to initiate a fresh copy yet; however we definitely need
1267                  * at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes left
1268                  * in our buffer, regardless of the current object size.
1269                  * The logic here is that as we resolve types we will
1270                  * hit a base type at some point, and we need to be sure
1271                  * the next chunk of data is safely available to display
1272                  * that type info safely.  We cannot rely on the size of
1273                  * the current object here because it may be much larger
1274                  * than our current buffer (e.g. task_struct is 8k).
1275                  * All we want to do here is ensure that we can print the
1276                  * next basic type, which we can if either
1277                  * - the current type size is within the safe buffer; or
1278                  * - at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes are left in
1279                  *   the safe buffer.
1280                  */
1281                 safe = __btf_show_obj_safe(show, data,
1282                                            min(size,
1283                                                BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE));
1284         }
1285
1286         /*
1287          * We need a new copy to our safe object, either because we haven't
1288          * yet copied and are initializing safe data, or because the data
1289          * we want falls outside the boundaries of the safe object.
1290          */
1291         if (!safe) {
1292                 size_left = btf_show_obj_size_left(show, data);
1293                 if (size_left > BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE)
1294                         size_left = BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE;
1295                 show->state.status = copy_from_kernel_nofault(show->obj.safe,
1296                                                               data, size_left);
1297                 if (!show->state.status) {
1298                         show->obj.data = data;
1299                         safe = show->obj.safe;
1300                 }
1301         }
1302
1303         return safe;
1304 }
1305
1306 /*
1307  * Set the type we are starting to show and return a safe data pointer
1308  * to be used for showing the associated data.
1309  */
1310 static void *btf_show_start_type(struct btf_show *show,
1311                                  const struct btf_type *t,
1312                                  u32 type_id, void *data)
1313 {
1314         show->state.type = t;
1315         show->state.type_id = type_id;
1316         show->state.name[0] = '\0';
1317
1318         return btf_show_obj_safe(show, t, data);
1319 }
1320
1321 static void btf_show_end_type(struct btf_show *show)
1322 {
1323         show->state.type = NULL;
1324         show->state.type_id = 0;
1325         show->state.name[0] = '\0';
1326 }
1327
1328 static void *btf_show_start_aggr_type(struct btf_show *show,
1329                                       const struct btf_type *t,
1330                                       u32 type_id, void *data)
1331 {
1332         void *safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
1333
1334         if (!safe_data)
1335                 return safe_data;
1336
1337         btf_show(show, "%s%s%s", btf_show_indent(show),
1338                  btf_show_name(show),
1339                  btf_show_newline(show));
1340         show->state.depth++;
1341         return safe_data;
1342 }
1343
1344 static void btf_show_end_aggr_type(struct btf_show *show,
1345                                    const char *suffix)
1346 {
1347         show->state.depth--;
1348         btf_show(show, "%s%s%s%s", btf_show_indent(show), suffix,
1349                  btf_show_delim(show), btf_show_newline(show));
1350         btf_show_end_type(show);
1351 }
1352
1353 static void btf_show_start_member(struct btf_show *show,
1354                                   const struct btf_member *m)
1355 {
1356         show->state.member = m;
1357 }
1358
1359 static void btf_show_start_array_member(struct btf_show *show)
1360 {
1361         show->state.array_member = 1;
1362         btf_show_start_member(show, NULL);
1363 }
1364
1365 static void btf_show_end_member(struct btf_show *show)
1366 {
1367         show->state.member = NULL;
1368 }
1369
1370 static void btf_show_end_array_member(struct btf_show *show)
1371 {
1372         show->state.array_member = 0;
1373         btf_show_end_member(show);
1374 }
1375
1376 static void *btf_show_start_array_type(struct btf_show *show,
1377                                        const struct btf_type *t,
1378                                        u32 type_id,
1379                                        u16 array_encoding,
1380                                        void *data)
1381 {
1382         show->state.array_encoding = array_encoding;
1383         show->state.array_terminated = 0;
1384         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1385 }
1386
1387 static void btf_show_end_array_type(struct btf_show *show)
1388 {
1389         show->state.array_encoding = 0;
1390         show->state.array_terminated = 0;
1391         btf_show_end_aggr_type(show, "]");
1392 }
1393
1394 static void *btf_show_start_struct_type(struct btf_show *show,
1395                                         const struct btf_type *t,
1396                                         u32 type_id,
1397                                         void *data)
1398 {
1399         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1400 }
1401
1402 static void btf_show_end_struct_type(struct btf_show *show)
1403 {
1404         btf_show_end_aggr_type(show, "}");
1405 }
1406
1407 __printf(2, 3) static void __btf_verifier_log(struct bpf_verifier_log *log,
1408                                               const char *fmt, ...)
1409 {
1410         va_list args;
1411
1412         va_start(args, fmt);
1413         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1414         va_end(args);
1415 }
1416
1417 __printf(2, 3) static void btf_verifier_log(struct btf_verifier_env *env,
1418                                             const char *fmt, ...)
1419 {
1420         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1421         va_list args;
1422
1423         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1424                 return;
1425
1426         va_start(args, fmt);
1427         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1428         va_end(args);
1429 }
1430
1431 __printf(4, 5) static void __btf_verifier_log_type(struct btf_verifier_env *env,
1432                                                    const struct btf_type *t,
1433                                                    bool log_details,
1434                                                    const char *fmt, ...)
1435 {
1436         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1437         struct btf *btf = env->btf;
1438         va_list args;
1439
1440         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1441                 return;
1442
1443         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL) {
1444                 /* btf verifier prints all types it is processing via
1445                  * btf_verifier_log_type(..., fmt = NULL).
1446                  * Skip those prints for in-kernel BTF verification.
1447                  */
1448                 if (!fmt)
1449                         return;
1450
1451                 /* Skip logging when loading module BTF with mismatches permitted */
1452                 if (env->btf->base_btf && IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
1453                         return;
1454         }
1455
1456         __btf_verifier_log(log, "[%u] %s %s%s",
1457                            env->log_type_id,
1458                            btf_type_str(t),
1459                            __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
1460                            log_details ? " " : "");
1461
1462         if (log_details)
1463                 btf_type_ops(t)->log_details(env, t);
1464
1465         if (fmt && *fmt) {
1466                 __btf_verifier_log(log, " ");
1467                 va_start(args, fmt);
1468                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1469                 va_end(args);
1470         }
1471
1472         __btf_verifier_log(log, "\n");
1473 }
1474
1475 #define btf_verifier_log_type(env, t, ...) \
1476         __btf_verifier_log_type((env), (t), true, __VA_ARGS__)
1477 #define btf_verifier_log_basic(env, t, ...) \
1478         __btf_verifier_log_type((env), (t), false, __VA_ARGS__)
1479
1480 __printf(4, 5)
1481 static void btf_verifier_log_member(struct btf_verifier_env *env,
1482                                     const struct btf_type *struct_type,
1483                                     const struct btf_member *member,
1484                                     const char *fmt, ...)
1485 {
1486         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1487         struct btf *btf = env->btf;
1488         va_list args;
1489
1490         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1491                 return;
1492
1493         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL) {
1494                 if (!fmt)
1495                         return;
1496
1497                 /* Skip logging when loading module BTF with mismatches permitted */
1498                 if (env->btf->base_btf && IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
1499                         return;
1500         }
1501
1502         /* The CHECK_META phase already did a btf dump.
1503          *
1504          * If member is logged again, it must hit an error in
1505          * parsing this member.  It is useful to print out which
1506          * struct this member belongs to.
1507          */
1508         if (env->phase != CHECK_META)
1509                 btf_verifier_log_type(env, struct_type, NULL);
1510
1511         if (btf_type_kflag(struct_type))
1512                 __btf_verifier_log(log,
1513                                    "\t%s type_id=%u bitfield_size=%u bits_offset=%u",
1514                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1515                                    member->type,
1516                                    BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset),
1517                                    BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset));
1518         else
1519                 __btf_verifier_log(log, "\t%s type_id=%u bits_offset=%u",
1520                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1521                                    member->type, member->offset);
1522
1523         if (fmt && *fmt) {
1524                 __btf_verifier_log(log, " ");
1525                 va_start(args, fmt);
1526                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1527                 va_end(args);
1528         }
1529
1530         __btf_verifier_log(log, "\n");
1531 }
1532
1533 __printf(4, 5)
1534 static void btf_verifier_log_vsi(struct btf_verifier_env *env,
1535                                  const struct btf_type *datasec_type,
1536                                  const struct btf_var_secinfo *vsi,
1537                                  const char *fmt, ...)
1538 {
1539         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1540         va_list args;
1541
1542         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1543                 return;
1544         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1545                 return;
1546         if (env->phase != CHECK_META)
1547                 btf_verifier_log_type(env, datasec_type, NULL);
1548
1549         __btf_verifier_log(log, "\t type_id=%u offset=%u size=%u",
1550                            vsi->type, vsi->offset, vsi->size);
1551         if (fmt && *fmt) {
1552                 __btf_verifier_log(log, " ");
1553                 va_start(args, fmt);
1554                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1555                 va_end(args);
1556         }
1557
1558         __btf_verifier_log(log, "\n");
1559 }
1560
1561 static void btf_verifier_log_hdr(struct btf_verifier_env *env,
1562                                  u32 btf_data_size)
1563 {
1564         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1565         const struct btf *btf = env->btf;
1566         const struct btf_header *hdr;
1567
1568         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1569                 return;
1570
1571         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL)
1572                 return;
1573         hdr = &btf->hdr;
1574         __btf_verifier_log(log, "magic: 0x%x\n", hdr->magic);
1575         __btf_verifier_log(log, "version: %u\n", hdr->version);
1576         __btf_verifier_log(log, "flags: 0x%x\n", hdr->flags);
1577         __btf_verifier_log(log, "hdr_len: %u\n", hdr->hdr_len);
1578         __btf_verifier_log(log, "type_off: %u\n", hdr->type_off);
1579         __btf_verifier_log(log, "type_len: %u\n", hdr->type_len);
1580         __btf_verifier_log(log, "str_off: %u\n", hdr->str_off);
1581         __btf_verifier_log(log, "str_len: %u\n", hdr->str_len);
1582         __btf_verifier_log(log, "btf_total_size: %u\n", btf_data_size);
1583 }
1584
1585 static int btf_add_type(struct btf_verifier_env *env, struct btf_type *t)
1586 {
1587         struct btf *btf = env->btf;
1588
1589         if (btf->types_size == btf->nr_types) {
1590                 /* Expand 'types' array */
1591
1592                 struct btf_type **new_types;
1593                 u32 expand_by, new_size;
1594
1595                 if (btf->start_id + btf->types_size == BTF_MAX_TYPE) {
1596                         btf_verifier_log(env, "Exceeded max num of types");
1597                         return -E2BIG;
1598                 }
1599
1600                 expand_by = max_t(u32, btf->types_size >> 2, 16);
1601                 new_size = min_t(u32, BTF_MAX_TYPE,
1602                                  btf->types_size + expand_by);
1603
1604                 new_types = kvcalloc(new_size, sizeof(*new_types),
1605                                      GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1606                 if (!new_types)
1607                         return -ENOMEM;
1608
1609                 if (btf->nr_types == 0) {
1610                         if (!btf->base_btf) {
1611                                 /* lazily init VOID type */
1612                                 new_types[0] = &btf_void;
1613                                 btf->nr_types++;
1614                         }
1615                 } else {
1616                         memcpy(new_types, btf->types,
1617                                sizeof(*btf->types) * btf->nr_types);
1618                 }
1619
1620                 kvfree(btf->types);
1621                 btf->types = new_types;
1622                 btf->types_size = new_size;
1623         }
1624
1625         btf->types[btf->nr_types++] = t;
1626
1627         return 0;
1628 }
1629
1630 static int btf_alloc_id(struct btf *btf)
1631 {
1632         int id;
1633
1634         idr_preload(GFP_KERNEL);
1635         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
1636         id = idr_alloc_cyclic(&btf_idr, btf, 1, INT_MAX, GFP_ATOMIC);
1637         if (id > 0)
1638                 btf->id = id;
1639         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
1640         idr_preload_end();
1641
1642         if (WARN_ON_ONCE(!id))
1643                 return -ENOSPC;
1644
1645         return id > 0 ? 0 : id;
1646 }
1647
1648 static void btf_free_id(struct btf *btf)
1649 {
1650         unsigned long flags;
1651
1652         /*
1653          * In map-in-map, calling map_delete_elem() on outer
1654          * map will call bpf_map_put on the inner map.
1655          * It will then eventually call btf_free_id()
1656          * on the inner map.  Some of the map_delete_elem()
1657          * implementation may have irq disabled, so
1658          * we need to use the _irqsave() version instead
1659          * of the _bh() version.
1660          */
1661         spin_lock_irqsave(&btf_idr_lock, flags);
1662         idr_remove(&btf_idr, btf->id);
1663         spin_unlock_irqrestore(&btf_idr_lock, flags);
1664 }
1665
1666 static void btf_free_kfunc_set_tab(struct btf *btf)
1667 {
1668         struct btf_kfunc_set_tab *tab = btf->kfunc_set_tab;
1669         int hook;
1670
1671         if (!tab)
1672                 return;
1673         for (hook = 0; hook < ARRAY_SIZE(tab->sets); hook++)
1674                 kfree(tab->sets[hook]);
1675         kfree(tab);
1676         btf->kfunc_set_tab = NULL;
1677 }
1678
1679 static void btf_free_dtor_kfunc_tab(struct btf *btf)
1680 {
1681         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
1682
1683         if (!tab)
1684                 return;
1685         kfree(tab);
1686         btf->dtor_kfunc_tab = NULL;
1687 }
1688
1689 static void btf_struct_metas_free(struct btf_struct_metas *tab)
1690 {
1691         int i;
1692
1693         if (!tab)
1694                 return;
1695         for (i = 0; i < tab->cnt; i++)
1696                 btf_record_free(tab->types[i].record);
1697         kfree(tab);
1698 }
1699
1700 static void btf_free_struct_meta_tab(struct btf *btf)
1701 {
1702         struct btf_struct_metas *tab = btf->struct_meta_tab;
1703
1704         btf_struct_metas_free(tab);
1705         btf->struct_meta_tab = NULL;
1706 }
1707
1708 static void btf_free_struct_ops_tab(struct btf *btf)
1709 {
1710         struct btf_struct_ops_tab *tab = btf->struct_ops_tab;
1711         u32 i;
1712
1713         if (!tab)
1714                 return;
1715
1716         for (i = 0; i < tab->cnt; i++)
1717                 bpf_struct_ops_desc_release(&tab->ops[i]);
1718
1719         kfree(tab);
1720         btf->struct_ops_tab = NULL;
1721 }
1722
1723 static void btf_free(struct btf *btf)
1724 {
1725         btf_free_struct_meta_tab(btf);
1726         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
1727         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
1728         btf_free_struct_ops_tab(btf);
1729         kvfree(btf->types);
1730         kvfree(btf->resolved_sizes);
1731         kvfree(btf->resolved_ids);
1732         /* vmlinux does not allocate btf->data, it simply points it at
1733          * __start_BTF.
1734          */
1735         if (!btf_is_vmlinux(btf))
1736                 kvfree(btf->data);
1737         kvfree(btf->base_id_map);
1738         kfree(btf);
1739 }
1740
1741 static void btf_free_rcu(struct rcu_head *rcu)
1742 {
1743         struct btf *btf = container_of(rcu, struct btf, rcu);
1744
1745         btf_free(btf);
1746 }
1747
1748 const char *btf_get_name(const struct btf *btf)
1749 {
1750         return btf->name;
1751 }
1752
1753 void btf_get(struct btf *btf)
1754 {
1755         refcount_inc(&btf->refcnt);
1756 }
1757
1758 void btf_put(struct btf *btf)
1759 {
1760         if (btf && refcount_dec_and_test(&btf->refcnt)) {
1761                 btf_free_id(btf);
1762                 call_rcu(&btf->rcu, btf_free_rcu);
1763         }
1764 }
1765
1766 struct btf *btf_base_btf(const struct btf *btf)
1767 {
1768         return btf->base_btf;
1769 }
1770
1771 const struct btf_header *btf_header(const struct btf *btf)
1772 {
1773         return &btf->hdr;
1774 }
1775
1776 void btf_set_base_btf(struct btf *btf, const struct btf *base_btf)
1777 {
1778         btf->base_btf = (struct btf *)base_btf;
1779         btf->start_id = btf_nr_types(base_btf);
1780         btf->start_str_off = base_btf->hdr.str_len;
1781 }
1782
1783 static int env_resolve_init(struct btf_verifier_env *env)
1784 {
1785         struct btf *btf = env->btf;
1786         u32 nr_types = btf->nr_types;
1787         u32 *resolved_sizes = NULL;
1788         u32 *resolved_ids = NULL;
1789         u8 *visit_states = NULL;
1790
1791         resolved_sizes = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_sizes),
1792                                   GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1793         if (!resolved_sizes)
1794                 goto nomem;
1795
1796         resolved_ids = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_ids),
1797                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1798         if (!resolved_ids)
1799                 goto nomem;
1800
1801         visit_states = kvcalloc(nr_types, sizeof(*visit_states),
1802                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1803         if (!visit_states)
1804                 goto nomem;
1805
1806         btf->resolved_sizes = resolved_sizes;
1807         btf->resolved_ids = resolved_ids;
1808         env->visit_states = visit_states;
1809
1810         return 0;
1811
1812 nomem:
1813         kvfree(resolved_sizes);
1814         kvfree(resolved_ids);
1815         kvfree(visit_states);
1816         return -ENOMEM;
1817 }
1818
1819 static void btf_verifier_env_free(struct btf_verifier_env *env)
1820 {
1821         kvfree(env->visit_states);
1822         kfree(env);
1823 }
1824
1825 static bool env_type_is_resolve_sink(const struct btf_verifier_env *env,
1826                                      const struct btf_type *next_type)
1827 {
1828         switch (env->resolve_mode) {
1829         case RESOLVE_TBD:
1830                 /* int, enum or void is a sink */
1831                 return !btf_type_needs_resolve(next_type);
1832         case RESOLVE_PTR:
1833                 /* int, enum, void, struct, array, func or func_proto is a sink
1834                  * for ptr
1835                  */
1836                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1837                         !btf_type_is_ptr(next_type);
1838         case RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY:
1839                 /* int, enum, void, ptr, func or func_proto is a sink
1840                  * for struct and array
1841                  */
1842                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1843                         !btf_type_is_array(next_type) &&
1844                         !btf_type_is_struct(next_type);
1845         default:
1846                 BUG();
1847         }
1848 }
1849
1850 static bool env_type_is_resolved(const struct btf_verifier_env *env,
1851                                  u32 type_id)
1852 {
1853         /* base BTF types should be resolved by now */
1854         if (type_id < env->btf->start_id)
1855                 return true;
1856
1857         return env->visit_states[type_id - env->btf->start_id] == RESOLVED;
1858 }
1859
1860 static int env_stack_push(struct btf_verifier_env *env,
1861                           const struct btf_type *t, u32 type_id)
1862 {
1863         const struct btf *btf = env->btf;
1864         struct resolve_vertex *v;
1865
1866         if (env->top_stack == MAX_RESOLVE_DEPTH)
1867                 return -E2BIG;
1868
1869         if (type_id < btf->start_id
1870             || env->visit_states[type_id - btf->start_id] != NOT_VISITED)
1871                 return -EEXIST;
1872
1873         env->visit_states[type_id - btf->start_id] = VISITED;
1874
1875         v = &env->stack[env->top_stack++];
1876         v->t = t;
1877         v->type_id = type_id;
1878         v->next_member = 0;
1879
1880         if (env->resolve_mode == RESOLVE_TBD) {
1881                 if (btf_type_is_ptr(t))
1882                         env->resolve_mode = RESOLVE_PTR;
1883                 else if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_array(t))
1884                         env->resolve_mode = RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY;
1885         }
1886
1887         return 0;
1888 }
1889
1890 static void env_stack_set_next_member(struct btf_verifier_env *env,
1891                                       u16 next_member)
1892 {
1893         env->stack[env->top_stack - 1].next_member = next_member;
1894 }
1895
1896 static void env_stack_pop_resolved(struct btf_verifier_env *env,
1897                                    u32 resolved_type_id,
1898                                    u32 resolved_size)
1899 {
1900         u32 type_id = env->stack[--(env->top_stack)].type_id;
1901         struct btf *btf = env->btf;
1902
1903         type_id -= btf->start_id; /* adjust to local type id */
1904         btf->resolved_sizes[type_id] = resolved_size;
1905         btf->resolved_ids[type_id] = resolved_type_id;
1906         env->visit_states[type_id] = RESOLVED;
1907 }
1908
1909 static const struct resolve_vertex *env_stack_peak(struct btf_verifier_env *env)
1910 {
1911         return env->top_stack ? &env->stack[env->top_stack - 1] : NULL;
1912 }
1913
1914 /* Resolve the size of a passed-in "type"
1915  *
1916  * type: is an array (e.g. u32 array[x][y])
1917  * return type: type "u32[x][y]", i.e. BTF_KIND_ARRAY,
1918  * *type_size: (x * y * sizeof(u32)).  Hence, *type_size always
1919  *             corresponds to the return type.
1920  * *elem_type: u32
1921  * *elem_id: id of u32
1922  * *total_nelems: (x * y).  Hence, individual elem size is
1923  *                (*type_size / *total_nelems)
1924  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1925  *
1926  * type: is not an array (e.g. const struct X)
1927  * return type: type "struct X"
1928  * *type_size: sizeof(struct X)
1929  * *elem_type: same as return type ("struct X")
1930  * *elem_id: 0
1931  * *total_nelems: 1
1932  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1933  */
1934 static const struct btf_type *
1935 __btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1936                    u32 *type_size, const struct btf_type **elem_type,
1937                    u32 *elem_id, u32 *total_nelems, u32 *type_id)
1938 {
1939         const struct btf_type *array_type = NULL;
1940         const struct btf_array *array = NULL;
1941         u32 i, size, nelems = 1, id = 0;
1942
1943         for (i = 0; i < MAX_RESOLVE_DEPTH; i++) {
1944                 switch (BTF_INFO_KIND(type->info)) {
1945                 /* type->size can be used */
1946                 case BTF_KIND_INT:
1947                 case BTF_KIND_STRUCT:
1948                 case BTF_KIND_UNION:
1949                 case BTF_KIND_ENUM:
1950                 case BTF_KIND_FLOAT:
1951                 case BTF_KIND_ENUM64:
1952                         size = type->size;
1953                         goto resolved;
1954
1955                 case BTF_KIND_PTR:
1956                         size = sizeof(void *);
1957                         goto resolved;
1958
1959                 /* Modifiers */
1960                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1961                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1962                 case BTF_KIND_CONST:
1963                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1964                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1965                         id = type->type;
1966                         type = btf_type_by_id(btf, type->type);
1967                         break;
1968
1969                 case BTF_KIND_ARRAY:
1970                         if (!array_type)
1971                                 array_type = type;
1972                         array = btf_type_array(type);
1973                         if (nelems && array->nelems > U32_MAX / nelems)
1974                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1975                         nelems *= array->nelems;
1976                         type = btf_type_by_id(btf, array->type);
1977                         break;
1978
1979                 /* type without size */
1980                 default:
1981                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1982                 }
1983         }
1984
1985         return ERR_PTR(-EINVAL);
1986
1987 resolved:
1988         if (nelems && size > U32_MAX / nelems)
1989                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1990
1991         *type_size = nelems * size;
1992         if (total_nelems)
1993                 *total_nelems = nelems;
1994         if (elem_type)
1995                 *elem_type = type;
1996         if (elem_id)
1997                 *elem_id = array ? array->type : 0;
1998         if (type_id && id)
1999                 *type_id = id;
2000
2001         return array_type ? : type;
2002 }
2003
2004 const struct btf_type *
2005 btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
2006                  u32 *type_size)
2007 {
2008         return __btf_resolve_size(btf, type, type_size, NULL, NULL, NULL, NULL);
2009 }
2010
2011 static u32 btf_resolved_type_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
2012 {
2013         while (type_id < btf->start_id)
2014                 btf = btf->base_btf;
2015
2016         return btf->resolved_ids[type_id - btf->start_id];
2017 }
2018
2019 /* The input param "type_id" must point to a needs_resolve type */
2020 static const struct btf_type *btf_type_id_resolve(const struct btf *btf,
2021                                                   u32 *type_id)
2022 {
2023         *type_id = btf_resolved_type_id(btf, *type_id);
2024         return btf_type_by_id(btf, *type_id);
2025 }
2026
2027 static u32 btf_resolved_type_size(const struct btf *btf, u32 type_id)
2028 {
2029         while (type_id < btf->start_id)
2030                 btf = btf->base_btf;
2031
2032         return btf->resolved_sizes[type_id - btf->start_id];
2033 }
2034
2035 const struct btf_type *btf_type_id_size(const struct btf *btf,
2036                                         u32 *type_id, u32 *ret_size)
2037 {
2038         const struct btf_type *size_type;
2039         u32 size_type_id = *type_id;
2040         u32 size = 0;
2041
2042         size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
2043         if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
2044                 return NULL;
2045
2046         if (btf_type_has_size(size_type)) {
2047                 size = size_type->size;
2048         } else if (btf_type_is_array(size_type)) {
2049                 size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
2050         } else if (btf_type_is_ptr(size_type)) {
2051                 size = sizeof(void *);
2052         } else {
2053                 if (WARN_ON_ONCE(!btf_type_is_modifier(size_type) &&
2054                                  !btf_type_is_var(size_type)))
2055                         return NULL;
2056
2057                 size_type_id = btf_resolved_type_id(btf, size_type_id);
2058                 size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
2059                 if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
2060                         return NULL;
2061                 else if (btf_type_has_size(size_type))
2062                         size = size_type->size;
2063                 else if (btf_type_is_array(size_type))
2064                         size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
2065                 else if (btf_type_is_ptr(size_type))
2066                         size = sizeof(void *);
2067                 else
2068                         return NULL;
2069         }
2070
2071         *type_id = size_type_id;
2072         if (ret_size)
2073                 *ret_size = size;
2074
2075         return size_type;
2076 }
2077
2078 static int btf_df_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2079                                const struct btf_type *struct_type,
2080                                const struct btf_member *member,
2081                                const struct btf_type *member_type)
2082 {
2083         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
2084                                "Unsupported check_member");
2085         return -EINVAL;
2086 }
2087
2088 static int btf_df_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2089                                      const struct btf_type *struct_type,
2090                                      const struct btf_member *member,
2091                                      const struct btf_type *member_type)
2092 {
2093         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
2094                                "Unsupported check_kflag_member");
2095         return -EINVAL;
2096 }
2097
2098 /* Used for ptr, array struct/union and float type members.
2099  * int, enum and modifier types have their specific callback functions.
2100  */
2101 static int btf_generic_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2102                                           const struct btf_type *struct_type,
2103                                           const struct btf_member *member,
2104                                           const struct btf_type *member_type)
2105 {
2106         if (BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset)) {
2107                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2108                                         "Invalid member bitfield_size");
2109                 return -EINVAL;
2110         }
2111
2112         /* bitfield size is 0, so member->offset represents bit offset only.
2113          * It is safe to call non kflag check_member variants.
2114          */
2115         return btf_type_ops(member_type)->check_member(env, struct_type,
2116                                                        member,
2117                                                        member_type);
2118 }
2119
2120 static int btf_df_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2121                           const struct resolve_vertex *v)
2122 {
2123         btf_verifier_log_basic(env, v->t, "Unsupported resolve");
2124         return -EINVAL;
2125 }
2126
2127 static void btf_df_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2128                         u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
2129                         struct btf_show *show)
2130 {
2131         btf_show(show, "<unsupported kind:%u>", BTF_INFO_KIND(t->info));
2132 }
2133
2134 static int btf_int_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2135                                 const struct btf_type *struct_type,
2136                                 const struct btf_member *member,
2137                                 const struct btf_type *member_type)
2138 {
2139         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2140         u32 struct_bits_off = member->offset;
2141         u32 struct_size = struct_type->size;
2142         u32 nr_copy_bits;
2143         u32 bytes_offset;
2144
2145         if (U32_MAX - struct_bits_off < BTF_INT_OFFSET(int_data)) {
2146                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2147                                         "bits_offset exceeds U32_MAX");
2148                 return -EINVAL;
2149         }
2150
2151         struct_bits_off += BTF_INT_OFFSET(int_data);
2152         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2153         nr_copy_bits = BTF_INT_BITS(int_data) +
2154                 BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2155
2156         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2157                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2158                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2159                 return -EINVAL;
2160         }
2161
2162         if (struct_size < bytes_offset ||
2163             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2164                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2165                                         "Member exceeds struct_size");
2166                 return -EINVAL;
2167         }
2168
2169         return 0;
2170 }
2171
2172 static int btf_int_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2173                                       const struct btf_type *struct_type,
2174                                       const struct btf_member *member,
2175                                       const struct btf_type *member_type)
2176 {
2177         u32 struct_bits_off, nr_bits, nr_int_data_bits, bytes_offset;
2178         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2179         u32 struct_size = struct_type->size;
2180         u32 nr_copy_bits;
2181
2182         /* a regular int type is required for the kflag int member */
2183         if (!btf_type_int_is_regular(member_type)) {
2184                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2185                                         "Invalid member base type");
2186                 return -EINVAL;
2187         }
2188
2189         /* check sanity of bitfield size */
2190         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
2191         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
2192         nr_int_data_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2193         if (!nr_bits) {
2194                 /* Not a bitfield member, member offset must be at byte
2195                  * boundary.
2196                  */
2197                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2198                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2199                                                 "Invalid member offset");
2200                         return -EINVAL;
2201                 }
2202
2203                 nr_bits = nr_int_data_bits;
2204         } else if (nr_bits > nr_int_data_bits) {
2205                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2206                                         "Invalid member bitfield_size");
2207                 return -EINVAL;
2208         }
2209
2210         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2211         nr_copy_bits = nr_bits + BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2212         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2213                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2214                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2215                 return -EINVAL;
2216         }
2217
2218         if (struct_size < bytes_offset ||
2219             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2220                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2221                                         "Member exceeds struct_size");
2222                 return -EINVAL;
2223         }
2224
2225         return 0;
2226 }
2227
2228 static s32 btf_int_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2229                               const struct btf_type *t,
2230                               u32 meta_left)
2231 {
2232         u32 int_data, nr_bits, meta_needed = sizeof(int_data);
2233         u16 encoding;
2234
2235         if (meta_left < meta_needed) {
2236                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2237                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2238                                        meta_left, meta_needed);
2239                 return -EINVAL;
2240         }
2241
2242         if (btf_type_vlen(t)) {
2243                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2244                 return -EINVAL;
2245         }
2246
2247         if (btf_type_kflag(t)) {
2248                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2249                 return -EINVAL;
2250         }
2251
2252         int_data = btf_type_int(t);
2253         if (int_data & ~BTF_INT_MASK) {
2254                 btf_verifier_log_basic(env, t, "Invalid int_data:%x",
2255                                        int_data);
2256                 return -EINVAL;
2257         }
2258
2259         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data) + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2260
2261         if (nr_bits > BITS_PER_U128) {
2262                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds %zu",
2263                                       BITS_PER_U128);
2264                 return -EINVAL;
2265         }
2266
2267         if (BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) > t->size) {
2268                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds type_size");
2269                 return -EINVAL;
2270         }
2271
2272         /*
2273          * Only one of the encoding bits is allowed and it
2274          * should be sufficient for the pretty print purpose (i.e. decoding).
2275          * Multiple bits can be allowed later if it is found
2276          * to be insufficient.
2277          */
2278         encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2279         if (encoding &&
2280             encoding != BTF_INT_SIGNED &&
2281             encoding != BTF_INT_CHAR &&
2282             encoding != BTF_INT_BOOL) {
2283                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unsupported encoding");
2284                 return -ENOTSUPP;
2285         }
2286
2287         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2288
2289         return meta_needed;
2290 }
2291
2292 static void btf_int_log(struct btf_verifier_env *env,
2293                         const struct btf_type *t)
2294 {
2295         int int_data = btf_type_int(t);
2296
2297         btf_verifier_log(env,
2298                          "size=%u bits_offset=%u nr_bits=%u encoding=%s",
2299                          t->size, BTF_INT_OFFSET(int_data),
2300                          BTF_INT_BITS(int_data),
2301                          btf_int_encoding_str(BTF_INT_ENCODING(int_data)));
2302 }
2303
2304 static void btf_int128_print(struct btf_show *show, void *data)
2305 {
2306         /* data points to a __int128 number.
2307          * Suppose
2308          *     int128_num = *(__int128 *)data;
2309          * The below formulas shows what upper_num and lower_num represents:
2310          *     upper_num = int128_num >> 64;
2311          *     lower_num = int128_num & 0xffffffffFFFFFFFFULL;
2312          */
2313         u64 upper_num, lower_num;
2314
2315 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2316         upper_num = *(u64 *)data;
2317         lower_num = *(u64 *)(data + 8);
2318 #else
2319         upper_num = *(u64 *)(data + 8);
2320         lower_num = *(u64 *)data;
2321 #endif
2322         if (upper_num == 0)
2323                 btf_show_type_value(show, "0x%llx", lower_num);
2324         else
2325                 btf_show_type_values(show, "0x%llx%016llx", upper_num,
2326                                      lower_num);
2327 }
2328
2329 static void btf_int128_shift(u64 *print_num, u16 left_shift_bits,
2330                              u16 right_shift_bits)
2331 {
2332         u64 upper_num, lower_num;
2333
2334 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2335         upper_num = print_num[0];
2336         lower_num = print_num[1];
2337 #else
2338         upper_num = print_num[1];
2339         lower_num = print_num[0];
2340 #endif
2341
2342         /* shake out un-needed bits by shift/or operations */
2343         if (left_shift_bits >= 64) {
2344                 upper_num = lower_num << (left_shift_bits - 64);
2345                 lower_num = 0;
2346         } else {
2347                 upper_num = (upper_num << left_shift_bits) |
2348                             (lower_num >> (64 - left_shift_bits));
2349                 lower_num = lower_num << left_shift_bits;
2350         }
2351
2352         if (right_shift_bits >= 64) {
2353                 lower_num = upper_num >> (right_shift_bits - 64);
2354                 upper_num = 0;
2355         } else {
2356                 lower_num = (lower_num >> right_shift_bits) |
2357                             (upper_num << (64 - right_shift_bits));
2358                 upper_num = upper_num >> right_shift_bits;
2359         }
2360
2361 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2362         print_num[0] = upper_num;
2363         print_num[1] = lower_num;
2364 #else
2365         print_num[0] = lower_num;
2366         print_num[1] = upper_num;
2367 #endif
2368 }
2369
2370 static void btf_bitfield_show(void *data, u8 bits_offset,
2371                               u8 nr_bits, struct btf_show *show)
2372 {
2373         u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
2374         u8 nr_copy_bytes;
2375         u8 nr_copy_bits;
2376         u64 print_num[2] = {};
2377
2378         nr_copy_bits = nr_bits + bits_offset;
2379         nr_copy_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits);
2380
2381         memcpy(print_num, data, nr_copy_bytes);
2382
2383 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2384         left_shift_bits = bits_offset;
2385 #else
2386         left_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_copy_bits;
2387 #endif
2388         right_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_bits;
2389
2390         btf_int128_shift(print_num, left_shift_bits, right_shift_bits);
2391         btf_int128_print(show, print_num);
2392 }
2393
2394
2395 static void btf_int_bits_show(const struct btf *btf,
2396                               const struct btf_type *t,
2397                               void *data, u8 bits_offset,
2398                               struct btf_show *show)
2399 {
2400         u32 int_data = btf_type_int(t);
2401         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2402         u8 total_bits_offset;
2403
2404         /*
2405          * bits_offset is at most 7.
2406          * BTF_INT_OFFSET() cannot exceed 128 bits.
2407          */
2408         total_bits_offset = bits_offset + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2409         data += BITS_ROUNDDOWN_BYTES(total_bits_offset);
2410         bits_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(total_bits_offset);
2411         btf_bitfield_show(data, bits_offset, nr_bits, show);
2412 }
2413
2414 static void btf_int_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2415                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2416                          struct btf_show *show)
2417 {
2418         u32 int_data = btf_type_int(t);
2419         u8 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2420         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
2421         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2422         void *safe_data;
2423
2424         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2425         if (!safe_data)
2426                 return;
2427
2428         if (bits_offset || BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
2429             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits)) {
2430                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2431                 goto out;
2432         }
2433
2434         switch (nr_bits) {
2435         case 128:
2436                 btf_int128_print(show, safe_data);
2437                 break;
2438         case 64:
2439                 if (sign)
2440                         btf_show_type_value(show, "%lld", *(s64 *)safe_data);
2441                 else
2442                         btf_show_type_value(show, "%llu", *(u64 *)safe_data);
2443                 break;
2444         case 32:
2445                 if (sign)
2446                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s32 *)safe_data);
2447                 else
2448                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u32 *)safe_data);
2449                 break;
2450         case 16:
2451                 if (sign)
2452                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s16 *)safe_data);
2453                 else
2454                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u16 *)safe_data);
2455                 break;
2456         case 8:
2457                 if (show->state.array_encoding == BTF_INT_CHAR) {
2458                         /* check for null terminator */
2459                         if (show->state.array_terminated)
2460                                 break;
2461                         if (*(char *)data == '\0') {
2462                                 show->state.array_terminated = 1;
2463                                 break;
2464                         }
2465                         if (isprint(*(char *)data)) {
2466                                 btf_show_type_value(show, "'%c'",
2467                                                     *(char *)safe_data);
2468                                 break;
2469                         }
2470                 }
2471                 if (sign)
2472                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s8 *)safe_data);
2473                 else
2474                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u8 *)safe_data);
2475                 break;
2476         default:
2477                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2478                 break;
2479         }
2480 out:
2481         btf_show_end_type(show);
2482 }
2483
2484 static const struct btf_kind_operations int_ops = {
2485         .check_meta = btf_int_check_meta,
2486         .resolve = btf_df_resolve,
2487         .check_member = btf_int_check_member,
2488         .check_kflag_member = btf_int_check_kflag_member,
2489         .log_details = btf_int_log,
2490         .show = btf_int_show,
2491 };
2492
2493 static int btf_modifier_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2494                                      const struct btf_type *struct_type,
2495                                      const struct btf_member *member,
2496                                      const struct btf_type *member_type)
2497 {
2498         const struct btf_type *resolved_type;
2499         u32 resolved_type_id = member->type;
2500         struct btf_member resolved_member;
2501         struct btf *btf = env->btf;
2502
2503         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2504         if (!resolved_type) {
2505                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2506                                         "Invalid member");
2507                 return -EINVAL;
2508         }
2509
2510         resolved_member = *member;
2511         resolved_member.type = resolved_type_id;
2512
2513         return btf_type_ops(resolved_type)->check_member(env, struct_type,
2514                                                          &resolved_member,
2515                                                          resolved_type);
2516 }
2517
2518 static int btf_modifier_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2519                                            const struct btf_type *struct_type,
2520                                            const struct btf_member *member,
2521                                            const struct btf_type *member_type)
2522 {
2523         const struct btf_type *resolved_type;
2524         u32 resolved_type_id = member->type;
2525         struct btf_member resolved_member;
2526         struct btf *btf = env->btf;
2527
2528         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2529         if (!resolved_type) {
2530                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2531                                         "Invalid member");
2532                 return -EINVAL;
2533         }
2534
2535         resolved_member = *member;
2536         resolved_member.type = resolved_type_id;
2537
2538         return btf_type_ops(resolved_type)->check_kflag_member(env, struct_type,
2539                                                                &resolved_member,
2540                                                                resolved_type);
2541 }
2542
2543 static int btf_ptr_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2544                                 const struct btf_type *struct_type,
2545                                 const struct btf_member *member,
2546                                 const struct btf_type *member_type)
2547 {
2548         u32 struct_size, struct_bits_off, bytes_offset;
2549
2550         struct_size = struct_type->size;
2551         struct_bits_off = member->offset;
2552         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2553
2554         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2555                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2556                                         "Member is not byte aligned");
2557                 return -EINVAL;
2558         }
2559
2560         if (struct_size - bytes_offset < sizeof(void *)) {
2561                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2562                                         "Member exceeds struct_size");
2563                 return -EINVAL;
2564         }
2565
2566         return 0;
2567 }
2568
2569 static int btf_ref_type_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2570                                    const struct btf_type *t,
2571                                    u32 meta_left)
2572 {
2573         const char *value;
2574
2575         if (btf_type_vlen(t)) {
2576                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2577                 return -EINVAL;
2578         }
2579
2580         if (btf_type_kflag(t) && !btf_type_is_type_tag(t)) {
2581                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2582                 return -EINVAL;
2583         }
2584
2585         if (!BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
2586                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
2587                 return -EINVAL;
2588         }
2589
2590         /* typedef/type_tag type must have a valid name, and other ref types,
2591          * volatile, const, restrict, should have a null name.
2592          */
2593         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPEDEF) {
2594                 if (!t->name_off ||
2595                     !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2596                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2597                         return -EINVAL;
2598                 }
2599         } else if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPE_TAG) {
2600                 value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
2601                 if (!value || !value[0]) {
2602                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2603                         return -EINVAL;
2604                 }
2605         } else {
2606                 if (t->name_off) {
2607                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2608                         return -EINVAL;
2609                 }
2610         }
2611
2612         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2613
2614         return 0;
2615 }
2616
2617 static int btf_modifier_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2618                                 const struct resolve_vertex *v)
2619 {
2620         const struct btf_type *t = v->t;
2621         const struct btf_type *next_type;
2622         u32 next_type_id = t->type;
2623         struct btf *btf = env->btf;
2624
2625         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2626         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2627                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2628                 return -EINVAL;
2629         }
2630
2631         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2632             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2633                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2634
2635         /* Figure out the resolved next_type_id with size.
2636          * They will be stored in the current modifier's
2637          * resolved_ids and resolved_sizes such that it can
2638          * save us a few type-following when we use it later (e.g. in
2639          * pretty print).
2640          */
2641         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2642                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2643                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2644
2645                 /* "typedef void new_void", "const void"...etc */
2646                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2647                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2648                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2649                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2650                         return -EINVAL;
2651                 }
2652         }
2653
2654         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2655
2656         return 0;
2657 }
2658
2659 static int btf_var_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2660                            const struct resolve_vertex *v)
2661 {
2662         const struct btf_type *next_type;
2663         const struct btf_type *t = v->t;
2664         u32 next_type_id = t->type;
2665         struct btf *btf = env->btf;
2666
2667         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2668         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2669                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2670                 return -EINVAL;
2671         }
2672
2673         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2674             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2675                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2676
2677         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2678                 const struct btf_type *resolved_type;
2679                 u32 resolved_type_id;
2680
2681                 resolved_type_id = next_type_id;
2682                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2683
2684                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2685                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2686                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2687                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2688                                               resolved_type_id);
2689         }
2690
2691         /* We must resolve to something concrete at this point, no
2692          * forward types or similar that would resolve to size of
2693          * zero is allowed.
2694          */
2695         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2696                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2697                 return -EINVAL;
2698         }
2699
2700         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2701
2702         return 0;
2703 }
2704
2705 static int btf_ptr_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2706                            const struct resolve_vertex *v)
2707 {
2708         const struct btf_type *next_type;
2709         const struct btf_type *t = v->t;
2710         u32 next_type_id = t->type;
2711         struct btf *btf = env->btf;
2712
2713         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2714         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2715                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2716                 return -EINVAL;
2717         }
2718
2719         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2720             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2721                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2722
2723         /* If the modifier was RESOLVED during RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,
2724          * the modifier may have stopped resolving when it was resolved
2725          * to a ptr (last-resolved-ptr).
2726          *
2727          * We now need to continue from the last-resolved-ptr to
2728          * ensure the last-resolved-ptr will not referring back to
2729          * the current ptr (t).
2730          */
2731         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2732                 const struct btf_type *resolved_type;
2733                 u32 resolved_type_id;
2734
2735                 resolved_type_id = next_type_id;
2736                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2737
2738                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2739                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2740                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2741                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2742                                               resolved_type_id);
2743         }
2744
2745         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2746                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2747                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2748
2749                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2750                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2751                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2752                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2753                         return -EINVAL;
2754                 }
2755         }
2756
2757         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2758
2759         return 0;
2760 }
2761
2762 static void btf_modifier_show(const struct btf *btf,
2763                               const struct btf_type *t,
2764                               u32 type_id, void *data,
2765                               u8 bits_offset, struct btf_show *show)
2766 {
2767         if (btf->resolved_ids)
2768                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2769         else
2770                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, type_id, NULL);
2771
2772         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2773 }
2774
2775 static void btf_var_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2776                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2777                          struct btf_show *show)
2778 {
2779         t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2780
2781         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2782 }
2783
2784 static void btf_ptr_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2785                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2786                          struct btf_show *show)
2787 {
2788         void *safe_data;
2789
2790         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2791         if (!safe_data)
2792                 return;
2793
2794         /* It is a hashed value unless BTF_SHOW_PTR_RAW is specified */
2795         if (show->flags & BTF_SHOW_PTR_RAW)
2796                 btf_show_type_value(show, "0x%px", *(void **)safe_data);
2797         else
2798                 btf_show_type_value(show, "0x%p", *(void **)safe_data);
2799         btf_show_end_type(show);
2800 }
2801
2802 static void btf_ref_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2803                              const struct btf_type *t)
2804 {
2805         btf_verifier_log(env, "type_id=%u", t->type);
2806 }
2807
2808 static const struct btf_kind_operations modifier_ops = {
2809         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2810         .resolve = btf_modifier_resolve,
2811         .check_member = btf_modifier_check_member,
2812         .check_kflag_member = btf_modifier_check_kflag_member,
2813         .log_details = btf_ref_type_log,
2814         .show = btf_modifier_show,
2815 };
2816
2817 static const struct btf_kind_operations ptr_ops = {
2818         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2819         .resolve = btf_ptr_resolve,
2820         .check_member = btf_ptr_check_member,
2821         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
2822         .log_details = btf_ref_type_log,
2823         .show = btf_ptr_show,
2824 };
2825
2826 static s32 btf_fwd_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2827                               const struct btf_type *t,
2828                               u32 meta_left)
2829 {
2830         if (btf_type_vlen(t)) {
2831                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2832                 return -EINVAL;
2833         }
2834
2835         if (t->type) {
2836                 btf_verifier_log_type(env, t, "type != 0");
2837                 return -EINVAL;
2838         }
2839
2840         /* fwd type must have a valid name */
2841         if (!t->name_off ||
2842             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2843                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2844                 return -EINVAL;
2845         }
2846
2847         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2848
2849         return 0;
2850 }
2851
2852 static void btf_fwd_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2853                              const struct btf_type *t)
2854 {
2855         btf_verifier_log(env, "%s", btf_type_kflag(t) ? "union" : "struct");
2856 }
2857
2858 static const struct btf_kind_operations fwd_ops = {
2859         .check_meta = btf_fwd_check_meta,
2860         .resolve = btf_df_resolve,
2861         .check_member = btf_df_check_member,
2862         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
2863         .log_details = btf_fwd_type_log,
2864         .show = btf_df_show,
2865 };
2866
2867 static int btf_array_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2868                                   const struct btf_type *struct_type,
2869                                   const struct btf_member *member,
2870                                   const struct btf_type *member_type)
2871 {
2872         u32 struct_bits_off = member->offset;
2873         u32 struct_size, bytes_offset;
2874         u32 array_type_id, array_size;
2875         struct btf *btf = env->btf;
2876
2877         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2878                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2879                                         "Member is not byte aligned");
2880                 return -EINVAL;
2881         }
2882
2883         array_type_id = member->type;
2884         btf_type_id_size(btf, &array_type_id, &array_size);
2885         struct_size = struct_type->size;
2886         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2887         if (struct_size - bytes_offset < array_size) {
2888                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2889                                         "Member exceeds struct_size");
2890                 return -EINVAL;
2891         }
2892
2893         return 0;
2894 }
2895
2896 static s32 btf_array_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2897                                 const struct btf_type *t,
2898                                 u32 meta_left)
2899 {
2900         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2901         u32 meta_needed = sizeof(*array);
2902
2903         if (meta_left < meta_needed) {
2904                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2905                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2906                                        meta_left, meta_needed);
2907                 return -EINVAL;
2908         }
2909
2910         /* array type should not have a name */
2911         if (t->name_off) {
2912                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2913                 return -EINVAL;
2914         }
2915
2916         if (btf_type_vlen(t)) {
2917                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2918                 return -EINVAL;
2919         }
2920
2921         if (btf_type_kflag(t)) {
2922                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2923                 return -EINVAL;
2924         }
2925
2926         if (t->size) {
2927                 btf_verifier_log_type(env, t, "size != 0");
2928                 return -EINVAL;
2929         }
2930
2931         /* Array elem type and index type cannot be in type void,
2932          * so !array->type and !array->index_type are not allowed.
2933          */
2934         if (!array->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->type)) {
2935                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid elem");
2936                 return -EINVAL;
2937         }
2938
2939         if (!array->index_type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->index_type)) {
2940                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid index");
2941                 return -EINVAL;
2942         }
2943
2944         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2945
2946         return meta_needed;
2947 }
2948
2949 static int btf_array_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2950                              const struct resolve_vertex *v)
2951 {
2952         const struct btf_array *array = btf_type_array(v->t);
2953         const struct btf_type *elem_type, *index_type;
2954         u32 elem_type_id, index_type_id;
2955         struct btf *btf = env->btf;
2956         u32 elem_size;
2957
2958         /* Check array->index_type */
2959         index_type_id = array->index_type;
2960         index_type = btf_type_by_id(btf, index_type_id);
2961         if (btf_type_nosize_or_null(index_type) ||
2962             btf_type_is_resolve_source_only(index_type)) {
2963                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2964                 return -EINVAL;
2965         }
2966
2967         if (!env_type_is_resolve_sink(env, index_type) &&
2968             !env_type_is_resolved(env, index_type_id))
2969                 return env_stack_push(env, index_type, index_type_id);
2970
2971         index_type = btf_type_id_size(btf, &index_type_id, NULL);
2972         if (!index_type || !btf_type_is_int(index_type) ||
2973             !btf_type_int_is_regular(index_type)) {
2974                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2975                 return -EINVAL;
2976         }
2977
2978         /* Check array->type */
2979         elem_type_id = array->type;
2980         elem_type = btf_type_by_id(btf, elem_type_id);
2981         if (btf_type_nosize_or_null(elem_type) ||
2982             btf_type_is_resolve_source_only(elem_type)) {
2983                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2984                                       "Invalid elem");
2985                 return -EINVAL;
2986         }
2987
2988         if (!env_type_is_resolve_sink(env, elem_type) &&
2989             !env_type_is_resolved(env, elem_type_id))
2990                 return env_stack_push(env, elem_type, elem_type_id);
2991
2992         elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
2993         if (!elem_type) {
2994                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid elem");
2995                 return -EINVAL;
2996         }
2997
2998         if (btf_type_is_int(elem_type) && !btf_type_int_is_regular(elem_type)) {
2999                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid array of int");
3000                 return -EINVAL;
3001         }
3002
3003         if (array->nelems && elem_size > U32_MAX / array->nelems) {
3004                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
3005                                       "Array size overflows U32_MAX");
3006                 return -EINVAL;
3007         }
3008
3009         env_stack_pop_resolved(env, elem_type_id, elem_size * array->nelems);
3010
3011         return 0;
3012 }
3013
3014 static void btf_array_log(struct btf_verifier_env *env,
3015                           const struct btf_type *t)
3016 {
3017         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
3018
3019         btf_verifier_log(env, "type_id=%u index_type_id=%u nr_elems=%u",
3020                          array->type, array->index_type, array->nelems);
3021 }
3022
3023 static void __btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3024                              u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3025                              struct btf_show *show)
3026 {
3027         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
3028         const struct btf_kind_operations *elem_ops;
3029         const struct btf_type *elem_type;
3030         u32 i, elem_size = 0, elem_type_id;
3031         u16 encoding = 0;
3032
3033         elem_type_id = array->type;
3034         elem_type = btf_type_skip_modifiers(btf, elem_type_id, NULL);
3035         if (elem_type && btf_type_has_size(elem_type))
3036                 elem_size = elem_type->size;
3037
3038         if (elem_type && btf_type_is_int(elem_type)) {
3039                 u32 int_type = btf_type_int(elem_type);
3040
3041                 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_type);
3042
3043                 /*
3044                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
3045                  * char arrays, so if size is 1 and element is
3046                  * printable as a char, we'll do that.
3047                  */
3048                 if (elem_size == 1)
3049                         encoding = BTF_INT_CHAR;
3050         }
3051
3052         if (!btf_show_start_array_type(show, t, type_id, encoding, data))
3053                 return;
3054
3055         if (!elem_type)
3056                 goto out;
3057         elem_ops = btf_type_ops(elem_type);
3058
3059         for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
3060
3061                 btf_show_start_array_member(show);
3062
3063                 elem_ops->show(btf, elem_type, elem_type_id, data,
3064                                bits_offset, show);
3065                 data += elem_size;
3066
3067                 btf_show_end_array_member(show);
3068
3069                 if (show->state.array_terminated)
3070                         break;
3071         }
3072 out:
3073         btf_show_end_array_type(show);
3074 }
3075
3076 static void btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3077                            u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3078                            struct btf_show *show)
3079 {
3080         const struct btf_member *m = show->state.member;
3081
3082         /*
3083          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3084          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3085          * details on how this works at a high-level.
3086          */
3087         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3088                 if (!show->state.depth_check) {
3089                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3090                         show->state.depth_to_show = 0;
3091                 }
3092                 __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3093                 show->state.member = m;
3094
3095                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3096                         return;
3097                 show->state.depth_check = 0;
3098
3099                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3100                         return;
3101                 /*
3102                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3103                  * non-zero array member(s).
3104                  */
3105         }
3106         __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3107 }
3108
3109 static const struct btf_kind_operations array_ops = {
3110         .check_meta = btf_array_check_meta,
3111         .resolve = btf_array_resolve,
3112         .check_member = btf_array_check_member,
3113         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3114         .log_details = btf_array_log,
3115         .show = btf_array_show,
3116 };
3117
3118 static int btf_struct_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3119                                    const struct btf_type *struct_type,
3120                                    const struct btf_member *member,
3121                                    const struct btf_type *member_type)
3122 {
3123         u32 struct_bits_off = member->offset;
3124         u32 struct_size, bytes_offset;
3125
3126         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3127                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3128                                         "Member is not byte aligned");
3129                 return -EINVAL;
3130         }
3131
3132         struct_size = struct_type->size;
3133         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3134         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3135                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3136                                         "Member exceeds struct_size");
3137                 return -EINVAL;
3138         }
3139
3140         return 0;
3141 }
3142
3143 static s32 btf_struct_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3144                                  const struct btf_type *t,
3145                                  u32 meta_left)
3146 {
3147         bool is_union = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION;
3148         const struct btf_member *member;
3149         u32 meta_needed, last_offset;
3150         struct btf *btf = env->btf;
3151         u32 struct_size = t->size;
3152         u32 offset;
3153         u16 i;
3154
3155         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*member);
3156         if (meta_left < meta_needed) {
3157                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3158                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3159                                        meta_left, meta_needed);
3160                 return -EINVAL;
3161         }
3162
3163         /* struct type either no name or a valid one */
3164         if (t->name_off &&
3165             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3166                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3167                 return -EINVAL;
3168         }
3169
3170         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3171
3172         last_offset = 0;
3173         for_each_member(i, t, member) {
3174                 if (!btf_name_offset_valid(btf, member->name_off)) {
3175                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3176                                                 "Invalid member name_offset:%u",
3177                                                 member->name_off);
3178                         return -EINVAL;
3179                 }
3180
3181                 /* struct member either no name or a valid one */
3182                 if (member->name_off &&
3183                     !btf_name_valid_identifier(btf, member->name_off)) {
3184                         btf_verifier_log_member(env, t, member, "Invalid name");
3185                         return -EINVAL;
3186                 }
3187                 /* A member cannot be in type void */
3188                 if (!member->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(member->type)) {
3189                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3190                                                 "Invalid type_id");
3191                         return -EINVAL;
3192                 }
3193
3194                 offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3195                 if (is_union && offset) {
3196                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3197                                                 "Invalid member bits_offset");
3198                         return -EINVAL;
3199                 }
3200
3201                 /*
3202                  * ">" instead of ">=" because the last member could be
3203                  * "char a[0];"
3204                  */
3205                 if (last_offset > offset) {
3206                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3207                                                 "Invalid member bits_offset");
3208                         return -EINVAL;
3209                 }
3210
3211                 if (BITS_ROUNDUP_BYTES(offset) > struct_size) {
3212                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3213                                                 "Member bits_offset exceeds its struct size");
3214                         return -EINVAL;
3215                 }
3216
3217                 btf_verifier_log_member(env, t, member, NULL);
3218                 last_offset = offset;
3219         }
3220
3221         return meta_needed;
3222 }
3223
3224 static int btf_struct_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3225                               const struct resolve_vertex *v)
3226 {
3227         const struct btf_member *member;
3228         int err;
3229         u16 i;
3230
3231         /* Before continue resolving the next_member,
3232          * ensure the last member is indeed resolved to a
3233          * type with size info.
3234          */
3235         if (v->next_member) {
3236                 const struct btf_type *last_member_type;
3237                 const struct btf_member *last_member;
3238                 u32 last_member_type_id;
3239
3240                 last_member = btf_type_member(v->t) + v->next_member - 1;
3241                 last_member_type_id = last_member->type;
3242                 if (WARN_ON_ONCE(!env_type_is_resolved(env,
3243                                                        last_member_type_id)))
3244                         return -EINVAL;
3245
3246                 last_member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3247                                                   last_member_type_id);
3248                 if (btf_type_kflag(v->t))
3249                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3250                                                                 last_member,
3251                                                                 last_member_type);
3252                 else
3253                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_member(env, v->t,
3254                                                                 last_member,
3255                                                                 last_member_type);
3256                 if (err)
3257                         return err;
3258         }
3259
3260         for_each_member_from(i, v->next_member, v->t, member) {
3261                 u32 member_type_id = member->type;
3262                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3263                                                                 member_type_id);
3264
3265                 if (btf_type_nosize_or_null(member_type) ||
3266                     btf_type_is_resolve_source_only(member_type)) {
3267                         btf_verifier_log_member(env, v->t, member,
3268                                                 "Invalid member");
3269                         return -EINVAL;
3270                 }
3271
3272                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, member_type) &&
3273                     !env_type_is_resolved(env, member_type_id)) {
3274                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
3275                         return env_stack_push(env, member_type, member_type_id);
3276                 }
3277
3278                 if (btf_type_kflag(v->t))
3279                         err = btf_type_ops(member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3280                                                                             member,
3281                                                                             member_type);
3282                 else
3283                         err = btf_type_ops(member_type)->check_member(env, v->t,
3284                                                                       member,
3285                                                                       member_type);
3286                 if (err)
3287                         return err;
3288         }
3289
3290         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
3291
3292         return 0;
3293 }
3294
3295 static void btf_struct_log(struct btf_verifier_env *env,
3296                            const struct btf_type *t)
3297 {
3298         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3299 }
3300
3301 enum {
3302         BTF_FIELD_IGNORE = 0,
3303         BTF_FIELD_FOUND  = 1,
3304 };
3305
3306 struct btf_field_info {
3307         enum btf_field_type type;
3308         u32 off;
3309         union {
3310                 struct {
3311                         u32 type_id;
3312                 } kptr;
3313                 struct {
3314                         const char *node_name;
3315                         u32 value_btf_id;
3316                 } graph_root;
3317         };
3318 };
3319
3320 static int btf_find_struct(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3321                            u32 off, int sz, enum btf_field_type field_type,
3322                            struct btf_field_info *info)
3323 {
3324         if (!__btf_type_is_struct(t))
3325                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3326         if (t->size != sz)
3327                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3328         info->type = field_type;
3329         info->off = off;
3330         return BTF_FIELD_FOUND;
3331 }
3332
3333 static int btf_find_kptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3334                          u32 off, int sz, struct btf_field_info *info, u32 field_mask)
3335 {
3336         enum btf_field_type type;
3337         const char *tag_value;
3338         bool is_type_tag;
3339         u32 res_id;
3340
3341         /* Permit modifiers on the pointer itself */
3342         if (btf_type_is_volatile(t))
3343                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3344         /* For PTR, sz is always == 8 */
3345         if (!btf_type_is_ptr(t))
3346                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3347         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3348         is_type_tag = btf_type_is_type_tag(t) && !btf_type_kflag(t);
3349         if (!is_type_tag)
3350                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3351         /* Reject extra tags */
3352         if (btf_type_is_type_tag(btf_type_by_id(btf, t->type)))
3353                 return -EINVAL;
3354         tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
3355         if (!strcmp("kptr_untrusted", tag_value))
3356                 type = BPF_KPTR_UNREF;
3357         else if (!strcmp("kptr", tag_value))
3358                 type = BPF_KPTR_REF;
3359         else if (!strcmp("percpu_kptr", tag_value))
3360                 type = BPF_KPTR_PERCPU;
3361         else if (!strcmp("uptr", tag_value))
3362                 type = BPF_UPTR;
3363         else
3364                 return -EINVAL;
3365
3366         if (!(type & field_mask))
3367                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3368
3369         /* Get the base type */
3370         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &res_id);
3371         /* Only pointer to struct is allowed */
3372         if (!__btf_type_is_struct(t))
3373                 return -EINVAL;
3374
3375         info->type = type;
3376         info->off = off;
3377         info->kptr.type_id = res_id;
3378         return BTF_FIELD_FOUND;
3379 }
3380
3381 int btf_find_next_decl_tag(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3382                            int comp_idx, const char *tag_key, int last_id)
3383 {
3384         int len = strlen(tag_key);
3385         int i, n;
3386
3387         for (i = last_id + 1, n = btf_nr_types(btf); i < n; i++) {
3388                 const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, i);
3389
3390                 if (!btf_type_is_decl_tag(t))
3391                         continue;
3392                 if (pt != btf_type_by_id(btf, t->type))
3393                         continue;
3394                 if (btf_type_decl_tag(t)->component_idx != comp_idx)
3395                         continue;
3396                 if (strncmp(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), tag_key, len))
3397                         continue;
3398                 return i;
3399         }
3400         return -ENOENT;
3401 }
3402
3403 const char *btf_find_decl_tag_value(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3404                                     int comp_idx, const char *tag_key)
3405 {
3406         const char *value = NULL;
3407         const struct btf_type *t;
3408         int len, id;
3409
3410         id = btf_find_next_decl_tag(btf, pt, comp_idx, tag_key, 0);
3411         if (id < 0)
3412                 return ERR_PTR(id);
3413
3414         t = btf_type_by_id(btf, id);
3415         len = strlen(tag_key);
3416         value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off) + len;
3417
3418         /* Prevent duplicate entries for same type */
3419         id = btf_find_next_decl_tag(btf, pt, comp_idx, tag_key, id);
3420         if (id >= 0)
3421                 return ERR_PTR(-EEXIST);
3422
3423         return value;
3424 }
3425
3426 static int
3427 btf_find_graph_root(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3428                     const struct btf_type *t, int comp_idx, u32 off,
3429                     int sz, struct btf_field_info *info,
3430                     enum btf_field_type head_type)
3431 {
3432         const char *node_field_name;
3433         const char *value_type;
3434         s32 id;
3435
3436         if (!__btf_type_is_struct(t))
3437                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3438         if (t->size != sz)
3439                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3440         value_type = btf_find_decl_tag_value(btf, pt, comp_idx, "contains:");
3441         if (IS_ERR(value_type))
3442                 return -EINVAL;
3443         node_field_name = strstr(value_type, ":");
3444         if (!node_field_name)
3445                 return -EINVAL;
3446         value_type = kstrndup(value_type, node_field_name - value_type, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3447         if (!value_type)
3448                 return -ENOMEM;
3449         id = btf_find_by_name_kind(btf, value_type, BTF_KIND_STRUCT);
3450         kfree(value_type);
3451         if (id < 0)
3452                 return id;
3453         node_field_name++;
3454         if (str_is_empty(node_field_name))
3455                 return -EINVAL;
3456         info->type = head_type;
3457         info->off = off;
3458         info->graph_root.value_btf_id = id;
3459         info->graph_root.node_name = node_field_name;
3460         return BTF_FIELD_FOUND;
3461 }
3462
3463 #define field_mask_test_name(field_type, field_type_str) \
3464         if (field_mask & field_type && !strcmp(name, field_type_str)) { \
3465                 type = field_type;                                      \
3466                 goto end;                                               \
3467         }
3468
3469 static int btf_get_field_type(const struct btf *btf, const struct btf_type *var_type,
3470                               u32 field_mask, u32 *seen_mask,
3471                               int *align, int *sz)
3472 {
3473         int type = 0;
3474         const char *name = __btf_name_by_offset(btf, var_type->name_off);
3475
3476         if (field_mask & BPF_SPIN_LOCK) {
3477                 if (!strcmp(name, "bpf_spin_lock")) {
3478                         if (*seen_mask & BPF_SPIN_LOCK)
3479                                 return -E2BIG;
3480                         *seen_mask |= BPF_SPIN_LOCK;
3481                         type = BPF_SPIN_LOCK;
3482                         goto end;
3483                 }
3484         }
3485         if (field_mask & BPF_RES_SPIN_LOCK) {
3486                 if (!strcmp(name, "bpf_res_spin_lock")) {
3487                         if (*seen_mask & BPF_RES_SPIN_LOCK)
3488                                 return -E2BIG;
3489                         *seen_mask |= BPF_RES_SPIN_LOCK;
3490                         type = BPF_RES_SPIN_LOCK;
3491                         goto end;
3492                 }
3493         }
3494         if (field_mask & BPF_TIMER) {
3495                 if (!strcmp(name, "bpf_timer")) {
3496                         if (*seen_mask & BPF_TIMER)
3497                                 return -E2BIG;
3498                         *seen_mask |= BPF_TIMER;
3499                         type = BPF_TIMER;
3500                         goto end;
3501                 }
3502         }
3503         if (field_mask & BPF_WORKQUEUE) {
3504                 if (!strcmp(name, "bpf_wq")) {
3505                         if (*seen_mask & BPF_WORKQUEUE)
3506                                 return -E2BIG;
3507                         *seen_mask |= BPF_WORKQUEUE;
3508                         type = BPF_WORKQUEUE;
3509                         goto end;
3510                 }
3511         }
3512         field_mask_test_name(BPF_LIST_HEAD, "bpf_list_head");
3513         field_mask_test_name(BPF_LIST_NODE, "bpf_list_node");
3514         field_mask_test_name(BPF_RB_ROOT,   "bpf_rb_root");
3515         field_mask_test_name(BPF_RB_NODE,   "bpf_rb_node");
3516         field_mask_test_name(BPF_REFCOUNT,  "bpf_refcount");
3517
3518         /* Only return BPF_KPTR when all other types with matchable names fail */
3519         if (field_mask & (BPF_KPTR | BPF_UPTR) && !__btf_type_is_struct(var_type)) {
3520                 type = BPF_KPTR_REF;
3521                 goto end;
3522         }
3523         return 0;
3524 end:
3525         *sz = btf_field_type_size(type);
3526         *align = btf_field_type_align(type);
3527         return type;
3528 }
3529
3530 #undef field_mask_test_name
3531
3532 /* Repeat a number of fields for a specified number of times.
3533  *
3534  * Copy the fields starting from the first field and repeat them for
3535  * repeat_cnt times. The fields are repeated by adding the offset of each
3536  * field with
3537  *   (i + 1) * elem_size
3538  * where i is the repeat index and elem_size is the size of an element.
3539  */
3540 static int btf_repeat_fields(struct btf_field_info *info, int info_cnt,
3541                              u32 field_cnt, u32 repeat_cnt, u32 elem_size)
3542 {
3543         u32 i, j;
3544         u32 cur;
3545
3546         /* Ensure not repeating fields that should not be repeated. */
3547         for (i = 0; i < field_cnt; i++) {
3548                 switch (info[i].type) {
3549                 case BPF_KPTR_UNREF:
3550                 case BPF_KPTR_REF:
3551                 case BPF_KPTR_PERCPU:
3552                 case BPF_UPTR:
3553                 case BPF_LIST_HEAD:
3554                 case BPF_RB_ROOT:
3555                         break;
3556                 default:
3557                         return -EINVAL;
3558                 }
3559         }
3560
3561         /* The type of struct size or variable size is u32,
3562          * so the multiplication will not overflow.
3563          */
3564         if (field_cnt * (repeat_cnt + 1) > info_cnt)
3565                 return -E2BIG;
3566
3567         cur = field_cnt;
3568         for (i = 0; i < repeat_cnt; i++) {
3569                 memcpy(&info[cur], &info[0], field_cnt * sizeof(info[0]));
3570                 for (j = 0; j < field_cnt; j++)
3571                         info[cur++].off += (i + 1) * elem_size;
3572         }
3573
3574         return 0;
3575 }
3576
3577 static int btf_find_struct_field(const struct btf *btf,
3578                                  const struct btf_type *t, u32 field_mask,
3579                                  struct btf_field_info *info, int info_cnt,
3580                                  u32 level);
3581
3582 /* Find special fields in the struct type of a field.
3583  *
3584  * This function is used to find fields of special types that is not a
3585  * global variable or a direct field of a struct type. It also handles the
3586  * repetition if it is the element type of an array.
3587  */
3588 static int btf_find_nested_struct(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3589                                   u32 off, u32 nelems,
3590                                   u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3591                                   int info_cnt, u32 level)
3592 {
3593         int ret, err, i;
3594
3595         level++;
3596         if (level >= MAX_RESOLVE_DEPTH)
3597                 return -E2BIG;
3598
3599         ret = btf_find_struct_field(btf, t, field_mask, info, info_cnt, level);
3600
3601         if (ret <= 0)
3602                 return ret;
3603
3604         /* Shift the offsets of the nested struct fields to the offsets
3605          * related to the container.
3606          */
3607         for (i = 0; i < ret; i++)
3608                 info[i].off += off;
3609
3610         if (nelems > 1) {
3611                 err = btf_repeat_fields(info, info_cnt, ret, nelems - 1, t->size);
3612                 if (err == 0)
3613                         ret *= nelems;
3614                 else
3615                         ret = err;
3616         }
3617
3618         return ret;
3619 }
3620
3621 static int btf_find_field_one(const struct btf *btf,
3622                               const struct btf_type *var,
3623                               const struct btf_type *var_type,
3624                               int var_idx,
3625                               u32 off, u32 expected_size,
3626                               u32 field_mask, u32 *seen_mask,
3627                               struct btf_field_info *info, int info_cnt,
3628                               u32 level)
3629 {
3630         int ret, align, sz, field_type;
3631         struct btf_field_info tmp;
3632         const struct btf_array *array;
3633         u32 i, nelems = 1;
3634
3635         /* Walk into array types to find the element type and the number of
3636          * elements in the (flattened) array.
3637          */
3638         for (i = 0; i < MAX_RESOLVE_DEPTH && btf_type_is_array(var_type); i++) {
3639                 array = btf_array(var_type);
3640                 nelems *= array->nelems;
3641                 var_type = btf_type_by_id(btf, array->type);
3642         }
3643         if (i == MAX_RESOLVE_DEPTH)
3644                 return -E2BIG;
3645         if (nelems == 0)
3646                 return 0;
3647
3648         field_type = btf_get_field_type(btf, var_type,
3649                                         field_mask, seen_mask, &align, &sz);
3650         /* Look into variables of struct types */
3651         if (!field_type && __btf_type_is_struct(var_type)) {
3652                 sz = var_type->size;
3653                 if (expected_size && expected_size != sz * nelems)
3654                         return 0;
3655                 ret = btf_find_nested_struct(btf, var_type, off, nelems, field_mask,
3656                                              &info[0], info_cnt, level);
3657                 return ret;
3658         }
3659
3660         if (field_type == 0)
3661                 return 0;
3662         if (field_type < 0)
3663                 return field_type;
3664
3665         if (expected_size && expected_size != sz * nelems)
3666                 return 0;
3667         if (off % align)
3668                 return 0;
3669
3670         switch (field_type) {
3671         case BPF_SPIN_LOCK:
3672         case BPF_RES_SPIN_LOCK:
3673         case BPF_TIMER:
3674         case BPF_WORKQUEUE:
3675         case BPF_LIST_NODE:
3676         case BPF_RB_NODE:
3677         case BPF_REFCOUNT:
3678                 ret = btf_find_struct(btf, var_type, off, sz, field_type,
3679                                       info_cnt ? &info[0] : &tmp);
3680                 if (ret < 0)
3681                         return ret;
3682                 break;
3683         case BPF_KPTR_UNREF:
3684         case BPF_KPTR_REF:
3685         case BPF_KPTR_PERCPU:
3686         case BPF_UPTR:
3687                 ret = btf_find_kptr(btf, var_type, off, sz,
3688                                     info_cnt ? &info[0] : &tmp, field_mask);
3689                 if (ret < 0)
3690                         return ret;
3691                 break;
3692         case BPF_LIST_HEAD:
3693         case BPF_RB_ROOT:
3694                 ret = btf_find_graph_root(btf, var, var_type,
3695                                           var_idx, off, sz,
3696                                           info_cnt ? &info[0] : &tmp,
3697                                           field_type);
3698                 if (ret < 0)
3699                         return ret;
3700                 break;
3701         default:
3702                 return -EFAULT;
3703         }
3704
3705         if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3706                 return 0;
3707         if (!info_cnt)
3708                 return -E2BIG;
3709         if (nelems > 1) {
3710                 ret = btf_repeat_fields(info, info_cnt, 1, nelems - 1, sz);
3711                 if (ret < 0)
3712                         return ret;
3713         }
3714         return nelems;
3715 }
3716
3717 static int btf_find_struct_field(const struct btf *btf,
3718                                  const struct btf_type *t, u32 field_mask,
3719                                  struct btf_field_info *info, int info_cnt,
3720                                  u32 level)
3721 {
3722         int ret, idx = 0;
3723         const struct btf_member *member;
3724         u32 i, off, seen_mask = 0;
3725
3726         for_each_member(i, t, member) {
3727                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3728                                                                     member->type);
3729
3730                 off = __btf_member_bit_offset(t, member);
3731                 if (off % 8)
3732                         /* valid C code cannot generate such BTF */
3733                         return -EINVAL;
3734                 off /= 8;
3735
3736                 ret = btf_find_field_one(btf, t, member_type, i,
3737                                          off, 0,
3738                                          field_mask, &seen_mask,
3739                                          &info[idx], info_cnt - idx, level);
3740                 if (ret < 0)
3741                         return ret;
3742                 idx += ret;
3743         }
3744         return idx;
3745 }
3746
3747 static int btf_find_datasec_var(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3748                                 u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3749                                 int info_cnt, u32 level)
3750 {
3751         int ret, idx = 0;
3752         const struct btf_var_secinfo *vsi;
3753         u32 i, off, seen_mask = 0;
3754
3755         for_each_vsi(i, t, vsi) {
3756                 const struct btf_type *var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
3757                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(btf, var->type);
3758
3759                 off = vsi->offset;
3760                 ret = btf_find_field_one(btf, var, var_type, -1, off, vsi->size,
3761                                          field_mask, &seen_mask,
3762                                          &info[idx], info_cnt - idx,
3763                                          level);
3764                 if (ret < 0)
3765                         return ret;
3766                 idx += ret;
3767         }
3768         return idx;
3769 }
3770
3771 static int btf_find_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3772                           u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3773                           int info_cnt)
3774 {
3775         if (__btf_type_is_struct(t))
3776                 return btf_find_struct_field(btf, t, field_mask, info, info_cnt, 0);
3777         else if (btf_type_is_datasec(t))
3778                 return btf_find_datasec_var(btf, t, field_mask, info, info_cnt, 0);
3779         return -EINVAL;
3780 }
3781
3782 /* Callers have to ensure the life cycle of btf if it is program BTF */
3783 static int btf_parse_kptr(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3784                           struct btf_field_info *info)
3785 {
3786         struct module *mod = NULL;
3787         const struct btf_type *t;
3788         /* If a matching btf type is found in kernel or module BTFs, kptr_ref
3789          * is that BTF, otherwise it's program BTF
3790          */
3791         struct btf *kptr_btf;
3792         int ret;
3793         s32 id;
3794
3795         /* Find type in map BTF, and use it to look up the matching type
3796          * in vmlinux or module BTFs, by name and kind.
3797          */
3798         t = btf_type_by_id(btf, info->kptr.type_id);
3799         id = bpf_find_btf_id(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), BTF_INFO_KIND(t->info),
3800                              &kptr_btf);
3801         if (id == -ENOENT) {
3802                 /* btf_parse_kptr should only be called w/ btf = program BTF */
3803                 WARN_ON_ONCE(btf_is_kernel(btf));
3804
3805                 /* Type exists only in program BTF. Assume that it's a MEM_ALLOC
3806                  * kptr allocated via bpf_obj_new
3807                  */
3808                 field->kptr.dtor = NULL;
3809                 id = info->kptr.type_id;
3810                 kptr_btf = (struct btf *)btf;
3811                 goto found_dtor;
3812         }
3813         if (id < 0)
3814                 return id;
3815
3816         /* Find and stash the function pointer for the destruction function that
3817          * needs to be eventually invoked from the map free path.
3818          */
3819         if (info->type == BPF_KPTR_REF) {
3820                 const struct btf_type *dtor_func;
3821                 const char *dtor_func_name;
3822                 unsigned long addr;
3823                 s32 dtor_btf_id;
3824
3825                 /* This call also serves as a whitelist of allowed objects that
3826                  * can be used as a referenced pointer and be stored in a map at
3827                  * the same time.
3828                  */
3829                 dtor_btf_id = btf_find_dtor_kfunc(kptr_btf, id);
3830                 if (dtor_btf_id < 0) {
3831                         ret = dtor_btf_id;
3832                         goto end_btf;
3833                 }
3834
3835                 dtor_func = btf_type_by_id(kptr_btf, dtor_btf_id);
3836                 if (!dtor_func) {
3837                         ret = -ENOENT;
3838                         goto end_btf;
3839                 }
3840
3841                 if (btf_is_module(kptr_btf)) {
3842                         mod = btf_try_get_module(kptr_btf);
3843                         if (!mod) {
3844                                 ret = -ENXIO;
3845                                 goto end_btf;
3846                         }
3847                 }
3848
3849                 /* We already verified dtor_func to be btf_type_is_func
3850                  * in register_btf_id_dtor_kfuncs.
3851                  */
3852                 dtor_func_name = __btf_name_by_offset(kptr_btf, dtor_func->name_off);
3853                 addr = kallsyms_lookup_name(dtor_func_name);
3854                 if (!addr) {
3855                         ret = -EINVAL;
3856                         goto end_mod;
3857                 }
3858                 field->kptr.dtor = (void *)addr;
3859         }
3860
3861 found_dtor:
3862         field->kptr.btf_id = id;
3863         field->kptr.btf = kptr_btf;
3864         field->kptr.module = mod;
3865         return 0;
3866 end_mod:
3867         module_put(mod);
3868 end_btf:
3869         btf_put(kptr_btf);
3870         return ret;
3871 }
3872
3873 static int btf_parse_graph_root(const struct btf *btf,
3874                                 struct btf_field *field,
3875                                 struct btf_field_info *info,
3876                                 const char *node_type_name,
3877                                 size_t node_type_align)
3878 {
3879         const struct btf_type *t, *n = NULL;
3880         const struct btf_member *member;
3881         u32 offset;
3882         int i;
3883
3884         t = btf_type_by_id(btf, info->graph_root.value_btf_id);
3885         /* We've already checked that value_btf_id is a struct type. We
3886          * just need to figure out the offset of the list_node, and
3887          * verify its type.
3888          */
3889         for_each_member(i, t, member) {
3890                 if (strcmp(info->graph_root.node_name,
3891                            __btf_name_by_offset(btf, member->name_off)))
3892                         continue;
3893                 /* Invalid BTF, two members with same name */
3894                 if (n)
3895                         return -EINVAL;
3896                 n = btf_type_by_id(btf, member->type);
3897                 if (!__btf_type_is_struct(n))
3898                         return -EINVAL;
3899                 if (strcmp(node_type_name, __btf_name_by_offset(btf, n->name_off)))
3900                         return -EINVAL;
3901                 offset = __btf_member_bit_offset(n, member);
3902                 if (offset % 8)
3903                         return -EINVAL;
3904                 offset /= 8;
3905                 if (offset % node_type_align)
3906                         return -EINVAL;
3907
3908                 field->graph_root.btf = (struct btf *)btf;
3909                 field->graph_root.value_btf_id = info->graph_root.value_btf_id;
3910                 field->graph_root.node_offset = offset;
3911         }
3912         if (!n)
3913                 return -ENOENT;
3914         return 0;
3915 }
3916
3917 static int btf_parse_list_head(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3918                                struct btf_field_info *info)
3919 {
3920         return btf_parse_graph_root(btf, field, info, "bpf_list_node",
3921                                             __alignof__(struct bpf_list_node));
3922 }
3923
3924 static int btf_parse_rb_root(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3925                              struct btf_field_info *info)
3926 {
3927         return btf_parse_graph_root(btf, field, info, "bpf_rb_node",
3928                                             __alignof__(struct bpf_rb_node));
3929 }
3930
3931 static int btf_field_cmp(const void *_a, const void *_b, const void *priv)
3932 {
3933         const struct btf_field *a = (const struct btf_field *)_a;
3934         const struct btf_field *b = (const struct btf_field *)_b;
3935
3936         if (a->offset < b->offset)
3937                 return -1;
3938         else if (a->offset > b->offset)
3939                 return 1;
3940         return 0;
3941 }
3942
3943 struct btf_record *btf_parse_fields(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3944                                     u32 field_mask, u32 value_size)
3945 {
3946         struct btf_field_info info_arr[BTF_FIELDS_MAX];
3947         u32 next_off = 0, field_type_size;
3948         struct btf_record *rec;
3949         int ret, i, cnt;
3950
3951         ret = btf_find_field(btf, t, field_mask, info_arr, ARRAY_SIZE(info_arr));
3952         if (ret < 0)
3953                 return ERR_PTR(ret);
3954         if (!ret)
3955                 return NULL;
3956
3957         cnt = ret;
3958         /* This needs to be kzalloc to zero out padding and unused fields, see
3959          * comment in btf_record_equal.
3960          */
3961         rec = kzalloc(struct_size(rec, fields, cnt), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3962         if (!rec)
3963                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3964
3965         rec->spin_lock_off = -EINVAL;
3966         rec->res_spin_lock_off = -EINVAL;
3967         rec->timer_off = -EINVAL;
3968         rec->wq_off = -EINVAL;
3969         rec->refcount_off = -EINVAL;
3970         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3971                 field_type_size = btf_field_type_size(info_arr[i].type);
3972                 if (info_arr[i].off + field_type_size > value_size) {
3973                         WARN_ONCE(1, "verifier bug off %d size %d", info_arr[i].off, value_size);
3974                         ret = -EFAULT;
3975                         goto end;
3976                 }
3977                 if (info_arr[i].off < next_off) {
3978                         ret = -EEXIST;
3979                         goto end;
3980                 }
3981                 next_off = info_arr[i].off + field_type_size;
3982
3983                 rec->field_mask |= info_arr[i].type;
3984                 rec->fields[i].offset = info_arr[i].off;
3985                 rec->fields[i].type = info_arr[i].type;
3986                 rec->fields[i].size = field_type_size;
3987
3988                 switch (info_arr[i].type) {
3989                 case BPF_SPIN_LOCK:
3990                         WARN_ON_ONCE(rec->spin_lock_off >= 0);
3991                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3992                         rec->spin_lock_off = rec->fields[i].offset;
3993                         break;
3994                 case BPF_RES_SPIN_LOCK:
3995                         WARN_ON_ONCE(rec->spin_lock_off >= 0);
3996                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3997                         rec->res_spin_lock_off = rec->fields[i].offset;
3998                         break;
3999                 case BPF_TIMER:
4000                         WARN_ON_ONCE(rec->timer_off >= 0);
4001                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
4002                         rec->timer_off = rec->fields[i].offset;
4003                         break;
4004                 case BPF_WORKQUEUE:
4005                         WARN_ON_ONCE(rec->wq_off >= 0);
4006                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
4007                         rec->wq_off = rec->fields[i].offset;
4008                         break;
4009                 case BPF_REFCOUNT:
4010                         WARN_ON_ONCE(rec->refcount_off >= 0);
4011                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
4012                         rec->refcount_off = rec->fields[i].offset;
4013                         break;
4014                 case BPF_KPTR_UNREF:
4015                 case BPF_KPTR_REF:
4016                 case BPF_KPTR_PERCPU:
4017                 case BPF_UPTR:
4018                         ret = btf_parse_kptr(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
4019                         if (ret < 0)
4020                                 goto end;
4021                         break;
4022                 case BPF_LIST_HEAD:
4023                         ret = btf_parse_list_head(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
4024                         if (ret < 0)
4025                                 goto end;
4026                         break;
4027                 case BPF_RB_ROOT:
4028                         ret = btf_parse_rb_root(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
4029                         if (ret < 0)
4030                                 goto end;
4031                         break;
4032                 case BPF_LIST_NODE:
4033                 case BPF_RB_NODE:
4034                         break;
4035                 default:
4036                         ret = -EFAULT;
4037                         goto end;
4038                 }
4039                 rec->cnt++;
4040         }
4041
4042         if (rec->spin_lock_off >= 0 && rec->res_spin_lock_off >= 0) {
4043                 ret = -EINVAL;
4044                 goto end;
4045         }
4046
4047         /* bpf_{list_head, rb_node} require bpf_spin_lock */
4048         if ((btf_record_has_field(rec, BPF_LIST_HEAD) ||
4049              btf_record_has_field(rec, BPF_RB_ROOT)) &&
4050                  (rec->spin_lock_off < 0 && rec->res_spin_lock_off < 0)) {
4051                 ret = -EINVAL;
4052                 goto end;
4053         }
4054
4055         if (rec->refcount_off < 0 &&
4056             btf_record_has_field(rec, BPF_LIST_NODE) &&
4057             btf_record_has_field(rec, BPF_RB_NODE)) {
4058                 ret = -EINVAL;
4059                 goto end;
4060         }
4061
4062         sort_r(rec->fields, rec->cnt, sizeof(struct btf_field), btf_field_cmp,
4063                NULL, rec);
4064
4065         return rec;
4066 end:
4067         btf_record_free(rec);
4068         return ERR_PTR(ret);
4069 }
4070
4071 int btf_check_and_fixup_fields(const struct btf *btf, struct btf_record *rec)
4072 {
4073         int i;
4074
4075         /* There are three types that signify ownership of some other type:
4076          *  kptr_ref, bpf_list_head, bpf_rb_root.
4077          * kptr_ref only supports storing kernel types, which can't store
4078          * references to program allocated local types.
4079          *
4080          * Hence we only need to ensure that bpf_{list_head,rb_root} ownership
4081          * does not form cycles.
4082          */
4083         if (IS_ERR_OR_NULL(rec) || !(rec->field_mask & (BPF_GRAPH_ROOT | BPF_UPTR)))
4084                 return 0;
4085         for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
4086                 struct btf_struct_meta *meta;
4087                 const struct btf_type *t;
4088                 u32 btf_id;
4089
4090                 if (rec->fields[i].type == BPF_UPTR) {
4091                         /* The uptr only supports pinning one page and cannot
4092                          * point to a kernel struct
4093                          */
4094                         if (btf_is_kernel(rec->fields[i].kptr.btf))
4095                                 return -EINVAL;
4096                         t = btf_type_by_id(rec->fields[i].kptr.btf,
4097                                            rec->fields[i].kptr.btf_id);
4098                         if (!t->size)
4099                                 return -EINVAL;
4100                         if (t->size > PAGE_SIZE)
4101                                 return -E2BIG;
4102                         continue;
4103                 }
4104
4105                 if (!(rec->fields[i].type & BPF_GRAPH_ROOT))
4106                         continue;
4107                 btf_id = rec->fields[i].graph_root.value_btf_id;
4108                 meta = btf_find_struct_meta(btf, btf_id);
4109                 if (!meta)
4110                         return -EFAULT;
4111                 rec->fields[i].graph_root.value_rec = meta->record;
4112
4113                 /* We need to set value_rec for all root types, but no need
4114                  * to check ownership cycle for a type unless it's also a
4115                  * node type.
4116                  */
4117                 if (!(rec->field_mask & BPF_GRAPH_NODE))
4118                         continue;
4119
4120                 /* We need to ensure ownership acyclicity among all types. The
4121                  * proper way to do it would be to topologically sort all BTF
4122                  * IDs based on the ownership edges, since there can be multiple
4123                  * bpf_{list_head,rb_node} in a type. Instead, we use the
4124                  * following resaoning:
4125                  *
4126                  * - A type can only be owned by another type in user BTF if it
4127                  *   has a bpf_{list,rb}_node. Let's call these node types.
4128                  * - A type can only _own_ another type in user BTF if it has a
4129                  *   bpf_{list_head,rb_root}. Let's call these root types.
4130                  *
4131                  * We ensure that if a type is both a root and node, its
4132                  * element types cannot be root types.
4133                  *
4134                  * To ensure acyclicity:
4135                  *
4136                  * When A is an root type but not a node, its ownership
4137                  * chain can be:
4138                  *      A -> B -> C
4139                  * Where:
4140                  * - A is an root, e.g. has bpf_rb_root.
4141                  * - B is both a root and node, e.g. has bpf_rb_node and
4142                  *   bpf_list_head.
4143                  * - C is only an root, e.g. has bpf_list_node
4144                  *
4145                  * When A is both a root and node, some other type already
4146                  * owns it in the BTF domain, hence it can not own
4147                  * another root type through any of the ownership edges.
4148                  *      A -> B
4149                  * Where:
4150                  * - A is both an root and node.
4151                  * - B is only an node.
4152                  */
4153                 if (meta->record->field_mask & BPF_GRAPH_ROOT)
4154                         return -ELOOP;
4155         }
4156         return 0;
4157 }
4158
4159 static void __btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4160                               u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4161                               struct btf_show *show)
4162 {
4163         const struct btf_member *member;
4164         void *safe_data;
4165         u32 i;
4166
4167         safe_data = btf_show_start_struct_type(show, t, type_id, data);
4168         if (!safe_data)
4169                 return;
4170
4171         for_each_member(i, t, member) {
4172                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
4173                                                                 member->type);
4174                 const struct btf_kind_operations *ops;
4175                 u32 member_offset, bitfield_size;
4176                 u32 bytes_offset;
4177                 u8 bits8_offset;
4178
4179                 btf_show_start_member(show, member);
4180
4181                 member_offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
4182                 bitfield_size = __btf_member_bitfield_size(t, member);
4183                 bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(member_offset);
4184                 bits8_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(member_offset);
4185                 if (bitfield_size) {
4186                         safe_data = btf_show_start_type(show, member_type,
4187                                                         member->type,
4188                                                         data + bytes_offset);
4189                         if (safe_data)
4190                                 btf_bitfield_show(safe_data,
4191                                                   bits8_offset,
4192                                                   bitfield_size, show);
4193                         btf_show_end_type(show);
4194                 } else {
4195                         ops = btf_type_ops(member_type);
4196                         ops->show(btf, member_type, member->type,
4197                                   data + bytes_offset, bits8_offset, show);
4198                 }
4199
4200                 btf_show_end_member(show);
4201         }
4202
4203         btf_show_end_struct_type(show);
4204 }
4205
4206 static void btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4207                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4208                             struct btf_show *show)
4209 {
4210         const struct btf_member *m = show->state.member;
4211
4212         /*
4213          * First check if any members would be shown (are non-zero).
4214          * See comments above "struct btf_show" definition for more
4215          * details on how this works at a high-level.
4216          */
4217         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
4218                 if (!show->state.depth_check) {
4219                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
4220                         show->state.depth_to_show = 0;
4221                 }
4222                 __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
4223                 /* Restore saved member data here */
4224                 show->state.member = m;
4225                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
4226                         return;
4227                 show->state.depth_check = 0;
4228
4229                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
4230                         return;
4231                 /*
4232                  * Reaching here indicates we have recursed and found
4233                  * non-zero child values.
4234                  */
4235         }
4236
4237         __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
4238 }
4239
4240 static const struct btf_kind_operations struct_ops = {
4241         .check_meta = btf_struct_check_meta,
4242         .resolve = btf_struct_resolve,
4243         .check_member = btf_struct_check_member,
4244         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4245         .log_details = btf_struct_log,
4246         .show = btf_struct_show,
4247 };
4248
4249 static int btf_enum_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4250                                  const struct btf_type *struct_type,
4251                                  const struct btf_member *member,
4252                                  const struct btf_type *member_type)
4253 {
4254         u32 struct_bits_off = member->offset;
4255         u32 struct_size, bytes_offset;
4256
4257         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
4258                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4259                                         "Member is not byte aligned");
4260                 return -EINVAL;
4261         }
4262
4263         struct_size = struct_type->size;
4264         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
4265         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
4266                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4267                                         "Member exceeds struct_size");
4268                 return -EINVAL;
4269         }
4270
4271         return 0;
4272 }
4273
4274 static int btf_enum_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
4275                                        const struct btf_type *struct_type,
4276                                        const struct btf_member *member,
4277                                        const struct btf_type *member_type)
4278 {
4279         u32 struct_bits_off, nr_bits, bytes_end, struct_size;
4280         u32 int_bitsize = sizeof(int) * BITS_PER_BYTE;
4281
4282         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
4283         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
4284         if (!nr_bits) {
4285                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
4286                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4287                                                 "Member is not byte aligned");
4288                         return -EINVAL;
4289                 }
4290
4291                 nr_bits = int_bitsize;
4292         } else if (nr_bits > int_bitsize) {
4293                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4294                                         "Invalid member bitfield_size");
4295                 return -EINVAL;
4296         }
4297
4298         struct_size = struct_type->size;
4299         bytes_end = BITS_ROUNDUP_BYTES(struct_bits_off + nr_bits);
4300         if (struct_size < bytes_end) {
4301                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4302                                         "Member exceeds struct_size");
4303                 return -EINVAL;
4304         }
4305
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 static s32 btf_enum_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4310                                const struct btf_type *t,
4311                                u32 meta_left)
4312 {
4313         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
4314         struct btf *btf = env->btf;
4315         const char *fmt_str;
4316         u16 i, nr_enums;
4317         u32 meta_needed;
4318
4319         nr_enums = btf_type_vlen(t);
4320         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4321
4322         if (meta_left < meta_needed) {
4323                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4324                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4325                                        meta_left, meta_needed);
4326                 return -EINVAL;
4327         }
4328
4329         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4330                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4331                 return -EINVAL;
4332         }
4333
4334         /* enum type either no name or a valid one */
4335         if (t->name_off &&
4336             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4337                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4338                 return -EINVAL;
4339         }
4340
4341         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4342
4343         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4344                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4345                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4346                                          enums[i].name_off);
4347                         return -EINVAL;
4348                 }
4349
4350                 /* enum member must have a valid name */
4351                 if (!enums[i].name_off ||
4352                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4353                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4354                         return -EINVAL;
4355                 }
4356
4357                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4358                         continue;
4359                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%d\n" : "\t%s val=%u\n";
4360                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4361                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4362                                  enums[i].val);
4363         }
4364
4365         return meta_needed;
4366 }
4367
4368 static void btf_enum_log(struct btf_verifier_env *env,
4369                          const struct btf_type *t)
4370 {
4371         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4372 }
4373
4374 static void btf_enum_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4375                           u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4376                           struct btf_show *show)
4377 {
4378         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
4379         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4380         void *safe_data;
4381         int v;
4382
4383         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4384         if (!safe_data)
4385                 return;
4386
4387         v = *(int *)safe_data;
4388
4389         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4390                 if (v != enums[i].val)
4391                         continue;
4392
4393                 btf_show_type_value(show, "%s",
4394                                     __btf_name_by_offset(btf,
4395                                                          enums[i].name_off));
4396
4397                 btf_show_end_type(show);
4398                 return;
4399         }
4400
4401         if (btf_type_kflag(t))
4402                 btf_show_type_value(show, "%d", v);
4403         else
4404                 btf_show_type_value(show, "%u", v);
4405         btf_show_end_type(show);
4406 }
4407
4408 static const struct btf_kind_operations enum_ops = {
4409         .check_meta = btf_enum_check_meta,
4410         .resolve = btf_df_resolve,
4411         .check_member = btf_enum_check_member,
4412         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4413         .log_details = btf_enum_log,
4414         .show = btf_enum_show,
4415 };
4416
4417 static s32 btf_enum64_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4418                                  const struct btf_type *t,
4419                                  u32 meta_left)
4420 {
4421         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4422         struct btf *btf = env->btf;
4423         const char *fmt_str;
4424         u16 i, nr_enums;
4425         u32 meta_needed;
4426
4427         nr_enums = btf_type_vlen(t);
4428         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4429
4430         if (meta_left < meta_needed) {
4431                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4432                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4433                                        meta_left, meta_needed);
4434                 return -EINVAL;
4435         }
4436
4437         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4438                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4439                 return -EINVAL;
4440         }
4441
4442         /* enum type either no name or a valid one */
4443         if (t->name_off &&
4444             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4445                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4446                 return -EINVAL;
4447         }
4448
4449         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4450
4451         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4452                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4453                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4454                                          enums[i].name_off);
4455                         return -EINVAL;
4456                 }
4457
4458                 /* enum member must have a valid name */
4459                 if (!enums[i].name_off ||
4460                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4461                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4462                         return -EINVAL;
4463                 }
4464
4465                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4466                         continue;
4467
4468                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%lld\n" : "\t%s val=%llu\n";
4469                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4470                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4471                                  btf_enum64_value(enums + i));
4472         }
4473
4474         return meta_needed;
4475 }
4476
4477 static void btf_enum64_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4478                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4479                             struct btf_show *show)
4480 {
4481         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4482         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4483         void *safe_data;
4484         s64 v;
4485
4486         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4487         if (!safe_data)
4488                 return;
4489
4490         v = *(u64 *)safe_data;
4491
4492         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4493                 if (v != btf_enum64_value(enums + i))
4494                         continue;
4495
4496                 btf_show_type_value(show, "%s",
4497                                     __btf_name_by_offset(btf,
4498                                                          enums[i].name_off));
4499
4500                 btf_show_end_type(show);
4501                 return;
4502         }
4503
4504         if (btf_type_kflag(t))
4505                 btf_show_type_value(show, "%lld", v);
4506         else
4507                 btf_show_type_value(show, "%llu", v);
4508         btf_show_end_type(show);
4509 }
4510
4511 static const struct btf_kind_operations enum64_ops = {
4512         .check_meta = btf_enum64_check_meta,
4513         .resolve = btf_df_resolve,
4514         .check_member = btf_enum_check_member,
4515         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4516         .log_details = btf_enum_log,
4517         .show = btf_enum64_show,
4518 };
4519
4520 static s32 btf_func_proto_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4521                                      const struct btf_type *t,
4522                                      u32 meta_left)
4523 {
4524         u32 meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(struct btf_param);
4525
4526         if (meta_left < meta_needed) {
4527                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4528                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4529                                        meta_left, meta_needed);
4530                 return -EINVAL;
4531         }
4532
4533         if (t->name_off) {
4534                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4535                 return -EINVAL;
4536         }
4537
4538         if (btf_type_kflag(t)) {
4539                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4540                 return -EINVAL;
4541         }
4542
4543         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4544
4545         return meta_needed;
4546 }
4547
4548 static void btf_func_proto_log(struct btf_verifier_env *env,
4549                                const struct btf_type *t)
4550 {
4551         const struct btf_param *args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4552         u16 nr_args = btf_type_vlen(t), i;
4553
4554         btf_verifier_log(env, "return=%u args=(", t->type);
4555         if (!nr_args) {
4556                 btf_verifier_log(env, "void");
4557                 goto done;
4558         }
4559
4560         if (nr_args == 1 && !args[0].type) {
4561                 /* Only one vararg */
4562                 btf_verifier_log(env, "vararg");
4563                 goto done;
4564         }
4565
4566         btf_verifier_log(env, "%u %s", args[0].type,
4567                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4568                                               args[0].name_off));
4569         for (i = 1; i < nr_args - 1; i++)
4570                 btf_verifier_log(env, ", %u %s", args[i].type,
4571                                  __btf_name_by_offset(env->btf,
4572                                                       args[i].name_off));
4573
4574         if (nr_args > 1) {
4575                 const struct btf_param *last_arg = &args[nr_args - 1];
4576
4577                 if (last_arg->type)
4578                         btf_verifier_log(env, ", %u %s", last_arg->type,
4579                                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4580                                                               last_arg->name_off));
4581                 else
4582                         btf_verifier_log(env, ", vararg");
4583         }
4584
4585 done:
4586         btf_verifier_log(env, ")");
4587 }
4588
4589 static const struct btf_kind_operations func_proto_ops = {
4590         .check_meta = btf_func_proto_check_meta,
4591         .resolve = btf_df_resolve,
4592         /*
4593          * BTF_KIND_FUNC_PROTO cannot be directly referred by
4594          * a struct's member.
4595          *
4596          * It should be a function pointer instead.
4597          * (i.e. struct's member -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_FUNC_PROTO)
4598          *
4599          * Hence, there is no btf_func_check_member().
4600          */
4601         .check_member = btf_df_check_member,
4602         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4603         .log_details = btf_func_proto_log,
4604         .show = btf_df_show,
4605 };
4606
4607 static s32 btf_func_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4608                                const struct btf_type *t,
4609                                u32 meta_left)
4610 {
4611         if (!t->name_off ||
4612             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4613                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4614                 return -EINVAL;
4615         }
4616
4617         if (btf_type_vlen(t) > BTF_FUNC_GLOBAL) {
4618                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid func linkage");
4619                 return -EINVAL;
4620         }
4621
4622         if (btf_type_kflag(t)) {
4623                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4624                 return -EINVAL;
4625         }
4626
4627         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4628
4629         return 0;
4630 }
4631
4632 static int btf_func_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4633                             const struct resolve_vertex *v)
4634 {
4635         const struct btf_type *t = v->t;
4636         u32 next_type_id = t->type;
4637         int err;
4638
4639         err = btf_func_check(env, t);
4640         if (err)
4641                 return err;
4642
4643         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4644         return 0;
4645 }
4646
4647 static const struct btf_kind_operations func_ops = {
4648         .check_meta = btf_func_check_meta,
4649         .resolve = btf_func_resolve,
4650         .check_member = btf_df_check_member,
4651         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4652         .log_details = btf_ref_type_log,
4653         .show = btf_df_show,
4654 };
4655
4656 static s32 btf_var_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4657                               const struct btf_type *t,
4658                               u32 meta_left)
4659 {
4660         const struct btf_var *var;
4661         u32 meta_needed = sizeof(*var);
4662
4663         if (meta_left < meta_needed) {
4664                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4665                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4666                                        meta_left, meta_needed);
4667                 return -EINVAL;
4668         }
4669
4670         if (btf_type_vlen(t)) {
4671                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4672                 return -EINVAL;
4673         }
4674
4675         if (btf_type_kflag(t)) {
4676                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4677                 return -EINVAL;
4678         }
4679
4680         if (!t->name_off ||
4681             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4682                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4683                 return -EINVAL;
4684         }
4685
4686         /* A var cannot be in type void */
4687         if (!t->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
4688                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4689                 return -EINVAL;
4690         }
4691
4692         var = btf_type_var(t);
4693         if (var->linkage != BTF_VAR_STATIC &&
4694             var->linkage != BTF_VAR_GLOBAL_ALLOCATED) {
4695                 btf_verifier_log_type(env, t, "Linkage not supported");
4696                 return -EINVAL;
4697         }
4698
4699         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4700
4701         return meta_needed;
4702 }
4703
4704 static void btf_var_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4705 {
4706         const struct btf_var *var = btf_type_var(t);
4707
4708         btf_verifier_log(env, "type_id=%u linkage=%u", t->type, var->linkage);
4709 }
4710
4711 static const struct btf_kind_operations var_ops = {
4712         .check_meta             = btf_var_check_meta,
4713         .resolve                = btf_var_resolve,
4714         .check_member           = btf_df_check_member,
4715         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4716         .log_details            = btf_var_log,
4717         .show                   = btf_var_show,
4718 };
4719
4720 static s32 btf_datasec_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4721                                   const struct btf_type *t,
4722                                   u32 meta_left)
4723 {
4724         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4725         u64 last_vsi_end_off = 0, sum = 0;
4726         u32 i, meta_needed;
4727
4728         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*vsi);
4729         if (meta_left < meta_needed) {
4730                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4731                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4732                                        meta_left, meta_needed);
4733                 return -EINVAL;
4734         }
4735
4736         if (!t->size) {
4737                 btf_verifier_log_type(env, t, "size == 0");
4738                 return -EINVAL;
4739         }
4740
4741         if (btf_type_kflag(t)) {
4742                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4743                 return -EINVAL;
4744         }
4745
4746         if (!t->name_off ||
4747             !btf_name_valid_section(env->btf, t->name_off)) {
4748                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4749                 return -EINVAL;
4750         }
4751
4752         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4753
4754         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4755                 /* A var cannot be in type void */
4756                 if (!vsi->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(vsi->type)) {
4757                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4758                                              "Invalid type_id");
4759                         return -EINVAL;
4760                 }
4761
4762                 if (vsi->offset < last_vsi_end_off || vsi->offset >= t->size) {
4763                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4764                                              "Invalid offset");
4765                         return -EINVAL;
4766                 }
4767
4768                 if (!vsi->size || vsi->size > t->size) {
4769                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4770                                              "Invalid size");
4771                         return -EINVAL;
4772                 }
4773
4774                 last_vsi_end_off = vsi->offset + vsi->size;
4775                 if (last_vsi_end_off > t->size) {
4776                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4777                                              "Invalid offset+size");
4778                         return -EINVAL;
4779                 }
4780
4781                 btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi, NULL);
4782                 sum += vsi->size;
4783         }
4784
4785         if (t->size < sum) {
4786                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info size");
4787                 return -EINVAL;
4788         }
4789
4790         return meta_needed;
4791 }
4792
4793 static int btf_datasec_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4794                                const struct resolve_vertex *v)
4795 {
4796         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4797         struct btf *btf = env->btf;
4798         u16 i;
4799
4800         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
4801         for_each_vsi_from(i, v->next_member, v->t, vsi) {
4802                 u32 var_type_id = vsi->type, type_id, type_size = 0;
4803                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(env->btf,
4804                                                                  var_type_id);
4805                 if (!var_type || !btf_type_is_var(var_type)) {
4806                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi,
4807                                              "Not a VAR kind member");
4808                         return -EINVAL;
4809                 }
4810
4811                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, var_type) &&
4812                     !env_type_is_resolved(env, var_type_id)) {
4813                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
4814                         return env_stack_push(env, var_type, var_type_id);
4815                 }
4816
4817                 type_id = var_type->type;
4818                 if (!btf_type_id_size(btf, &type_id, &type_size)) {
4819                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid type");
4820                         return -EINVAL;
4821                 }
4822
4823                 if (vsi->size < type_size) {
4824                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid size");
4825                         return -EINVAL;
4826                 }
4827         }
4828
4829         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
4830         return 0;
4831 }
4832
4833 static void btf_datasec_log(struct btf_verifier_env *env,
4834                             const struct btf_type *t)
4835 {
4836         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4837 }
4838
4839 static void btf_datasec_show(const struct btf *btf,
4840                              const struct btf_type *t, u32 type_id,
4841                              void *data, u8 bits_offset,
4842                              struct btf_show *show)
4843 {
4844         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4845         const struct btf_type *var;
4846         u32 i;
4847
4848         if (!btf_show_start_type(show, t, type_id, data))
4849                 return;
4850
4851         btf_show_type_value(show, "section (\"%s\") = {",
4852                             __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
4853         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4854                 var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
4855                 if (i)
4856                         btf_show(show, ",");
4857                 btf_type_ops(var)->show(btf, var, vsi->type,
4858                                         data + vsi->offset, bits_offset, show);
4859         }
4860         btf_show_end_type(show);
4861 }
4862
4863 static const struct btf_kind_operations datasec_ops = {
4864         .check_meta             = btf_datasec_check_meta,
4865         .resolve                = btf_datasec_resolve,
4866         .check_member           = btf_df_check_member,
4867         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4868         .log_details            = btf_datasec_log,
4869         .show                   = btf_datasec_show,
4870 };
4871
4872 static s32 btf_float_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4873                                 const struct btf_type *t,
4874                                 u32 meta_left)
4875 {
4876         if (btf_type_vlen(t)) {
4877                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4878                 return -EINVAL;
4879         }
4880
4881         if (btf_type_kflag(t)) {
4882                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4883                 return -EINVAL;
4884         }
4885
4886         if (t->size != 2 && t->size != 4 && t->size != 8 && t->size != 12 &&
4887             t->size != 16) {
4888                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_size");
4889                 return -EINVAL;
4890         }
4891
4892         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4893
4894         return 0;
4895 }
4896
4897 static int btf_float_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4898                                   const struct btf_type *struct_type,
4899                                   const struct btf_member *member,
4900                                   const struct btf_type *member_type)
4901 {
4902         u64 start_offset_bytes;
4903         u64 end_offset_bytes;
4904         u64 misalign_bits;
4905         u64 align_bytes;
4906         u64 align_bits;
4907
4908         /* Different architectures have different alignment requirements, so
4909          * here we check only for the reasonable minimum. This way we ensure
4910          * that types after CO-RE can pass the kernel BTF verifier.
4911          */
4912         align_bytes = min_t(u64, sizeof(void *), member_type->size);
4913         align_bits = align_bytes * BITS_PER_BYTE;
4914         div64_u64_rem(member->offset, align_bits, &misalign_bits);
4915         if (misalign_bits) {
4916                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4917                                         "Member is not properly aligned");
4918                 return -EINVAL;
4919         }
4920
4921         start_offset_bytes = member->offset / BITS_PER_BYTE;
4922         end_offset_bytes = start_offset_bytes + member_type->size;
4923         if (end_offset_bytes > struct_type->size) {
4924                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4925                                         "Member exceeds struct_size");
4926                 return -EINVAL;
4927         }
4928
4929         return 0;
4930 }
4931
4932 static void btf_float_log(struct btf_verifier_env *env,
4933                           const struct btf_type *t)
4934 {
4935         btf_verifier_log(env, "size=%u", t->size);
4936 }
4937
4938 static const struct btf_kind_operations float_ops = {
4939         .check_meta = btf_float_check_meta,
4940         .resolve = btf_df_resolve,
4941         .check_member = btf_float_check_member,
4942         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4943         .log_details = btf_float_log,
4944         .show = btf_df_show,
4945 };
4946
4947 static s32 btf_decl_tag_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4948                               const struct btf_type *t,
4949                               u32 meta_left)
4950 {
4951         const struct btf_decl_tag *tag;
4952         u32 meta_needed = sizeof(*tag);
4953         s32 component_idx;
4954         const char *value;
4955
4956         if (meta_left < meta_needed) {
4957                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4958                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4959                                        meta_left, meta_needed);
4960                 return -EINVAL;
4961         }
4962
4963         value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
4964         if (!value || !value[0]) {
4965                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid value");
4966                 return -EINVAL;
4967         }
4968
4969         if (btf_type_vlen(t)) {
4970                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4971                 return -EINVAL;
4972         }
4973
4974         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4975         if (component_idx < -1) {
4976                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid component_idx");
4977                 return -EINVAL;
4978         }
4979
4980         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4981
4982         return meta_needed;
4983 }
4984
4985 static int btf_decl_tag_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4986                            const struct resolve_vertex *v)
4987 {
4988         const struct btf_type *next_type;
4989         const struct btf_type *t = v->t;
4990         u32 next_type_id = t->type;
4991         struct btf *btf = env->btf;
4992         s32 component_idx;
4993         u32 vlen;
4994
4995         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
4996         if (!next_type || !btf_type_is_decl_tag_target(next_type)) {
4997                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
4998                 return -EINVAL;
4999         }
5000
5001         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
5002             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
5003                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
5004
5005         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
5006         if (component_idx != -1) {
5007                 if (btf_type_is_var(next_type) || btf_type_is_typedef(next_type)) {
5008                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
5009                         return -EINVAL;
5010                 }
5011
5012                 if (btf_type_is_struct(next_type)) {
5013                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
5014                 } else {
5015                         /* next_type should be a function */
5016                         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type->type);
5017                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
5018                 }
5019
5020                 if ((u32)component_idx >= vlen) {
5021                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
5022                         return -EINVAL;
5023                 }
5024         }
5025
5026         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
5027
5028         return 0;
5029 }
5030
5031 static void btf_decl_tag_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
5032 {
5033         btf_verifier_log(env, "type=%u component_idx=%d", t->type,
5034                          btf_type_decl_tag(t)->component_idx);
5035 }
5036
5037 static const struct btf_kind_operations decl_tag_ops = {
5038         .check_meta = btf_decl_tag_check_meta,
5039         .resolve = btf_decl_tag_resolve,
5040         .check_member = btf_df_check_member,
5041         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
5042         .log_details = btf_decl_tag_log,
5043         .show = btf_df_show,
5044 };
5045
5046 static int btf_func_proto_check(struct btf_verifier_env *env,
5047                                 const struct btf_type *t)
5048 {
5049         const struct btf_type *ret_type;
5050         const struct btf_param *args;
5051         const struct btf *btf;
5052         u16 nr_args, i;
5053         int err;
5054
5055         btf = env->btf;
5056         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
5057         nr_args = btf_type_vlen(t);
5058
5059         /* Check func return type which could be "void" (t->type == 0) */
5060         if (t->type) {
5061                 u32 ret_type_id = t->type;
5062
5063                 ret_type = btf_type_by_id(btf, ret_type_id);
5064                 if (!ret_type) {
5065                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
5066                         return -EINVAL;
5067                 }
5068
5069                 if (btf_type_is_resolve_source_only(ret_type)) {
5070                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
5071                         return -EINVAL;
5072                 }
5073
5074                 if (btf_type_needs_resolve(ret_type) &&
5075                     !env_type_is_resolved(env, ret_type_id)) {
5076                         err = btf_resolve(env, ret_type, ret_type_id);
5077                         if (err)
5078                                 return err;
5079                 }
5080
5081                 /* Ensure the return type is a type that has a size */
5082                 if (!btf_type_id_size(btf, &ret_type_id, NULL)) {
5083                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
5084                         return -EINVAL;
5085                 }
5086         }
5087
5088         if (!nr_args)
5089                 return 0;
5090
5091         /* Last func arg type_id could be 0 if it is a vararg */
5092         if (!args[nr_args - 1].type) {
5093                 if (args[nr_args - 1].name_off) {
5094                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u",
5095                                               nr_args);
5096                         return -EINVAL;
5097                 }
5098                 nr_args--;
5099         }
5100
5101         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
5102                 const struct btf_type *arg_type;
5103                 u32 arg_type_id;
5104
5105                 arg_type_id = args[i].type;
5106                 arg_type = btf_type_by_id(btf, arg_type_id);
5107                 if (!arg_type) {
5108                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
5109                         return -EINVAL;
5110                 }
5111
5112                 if (btf_type_is_resolve_source_only(arg_type)) {
5113                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
5114                         return -EINVAL;
5115                 }
5116
5117                 if (args[i].name_off &&
5118                     (!btf_name_offset_valid(btf, args[i].name_off) ||
5119                      !btf_name_valid_identifier(btf, args[i].name_off))) {
5120                         btf_verifier_log_type(env, t,
5121                                               "Invalid arg#%u", i + 1);
5122                         return -EINVAL;
5123                 }
5124
5125                 if (btf_type_needs_resolve(arg_type) &&
5126                     !env_type_is_resolved(env, arg_type_id)) {
5127                         err = btf_resolve(env, arg_type, arg_type_id);
5128                         if (err)
5129                                 return err;
5130                 }
5131
5132                 if (!btf_type_id_size(btf, &arg_type_id, NULL)) {
5133                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
5134                         return -EINVAL;
5135                 }
5136         }
5137
5138         return 0;
5139 }
5140
5141 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
5142                           const struct btf_type *t)
5143 {
5144         const struct btf_type *proto_type;
5145         const struct btf_param *args;
5146         const struct btf *btf;
5147         u16 nr_args, i;
5148
5149         btf = env->btf;
5150         proto_type = btf_type_by_id(btf, t->type);
5151
5152         if (!proto_type || !btf_type_is_func_proto(proto_type)) {
5153                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
5154                 return -EINVAL;
5155         }
5156
5157         args = (const struct btf_param *)(proto_type + 1);
5158         nr_args = btf_type_vlen(proto_type);
5159         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
5160                 if (!args[i].name_off && args[i].type) {
5161                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
5162                         return -EINVAL;
5163                 }
5164         }
5165
5166         return 0;
5167 }
5168
5169 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS] = {
5170         [BTF_KIND_INT] = &int_ops,
5171         [BTF_KIND_PTR] = &ptr_ops,
5172         [BTF_KIND_ARRAY] = &array_ops,
5173         [BTF_KIND_STRUCT] = &struct_ops,
5174         [BTF_KIND_UNION] = &struct_ops,
5175         [BTF_KIND_ENUM] = &enum_ops,
5176         [BTF_KIND_FWD] = &fwd_ops,
5177         [BTF_KIND_TYPEDEF] = &modifier_ops,
5178         [BTF_KIND_VOLATILE] = &modifier_ops,
5179         [BTF_KIND_CONST] = &modifier_ops,
5180         [BTF_KIND_RESTRICT] = &modifier_ops,
5181         [BTF_KIND_FUNC] = &func_ops,
5182         [BTF_KIND_FUNC_PROTO] = &func_proto_ops,
5183         [BTF_KIND_VAR] = &var_ops,
5184         [BTF_KIND_DATASEC] = &datasec_ops,
5185         [BTF_KIND_FLOAT] = &float_ops,
5186         [BTF_KIND_DECL_TAG] = &decl_tag_ops,
5187         [BTF_KIND_TYPE_TAG] = &modifier_ops,
5188         [BTF_KIND_ENUM64] = &enum64_ops,
5189 };
5190
5191 static s32 btf_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
5192                           const struct btf_type *t,
5193                           u32 meta_left)
5194 {
5195         u32 saved_meta_left = meta_left;
5196         s32 var_meta_size;
5197
5198         if (meta_left < sizeof(*t)) {
5199                 btf_verifier_log(env, "[%u] meta_left:%u meta_needed:%zu",
5200                                  env->log_type_id, meta_left, sizeof(*t));
5201                 return -EINVAL;
5202         }
5203         meta_left -= sizeof(*t);
5204
5205         if (t->info & ~BTF_INFO_MASK) {
5206                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid btf_info:%x",
5207                                  env->log_type_id, t->info);
5208                 return -EINVAL;
5209         }
5210
5211         if (BTF_INFO_KIND(t->info) > BTF_KIND_MAX ||
5212             BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNKN) {
5213                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid kind:%u",
5214                                  env->log_type_id, BTF_INFO_KIND(t->info));
5215                 return -EINVAL;
5216         }
5217
5218         if (!btf_name_offset_valid(env->btf, t->name_off)) {
5219                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid name_offset:%u",
5220                                  env->log_type_id, t->name_off);
5221                 return -EINVAL;
5222         }
5223
5224         var_meta_size = btf_type_ops(t)->check_meta(env, t, meta_left);
5225         if (var_meta_size < 0)
5226                 return var_meta_size;
5227
5228         meta_left -= var_meta_size;
5229
5230         return saved_meta_left - meta_left;
5231 }
5232
5233 static int btf_check_all_metas(struct btf_verifier_env *env)
5234 {
5235         struct btf *btf = env->btf;
5236         struct btf_header *hdr;
5237         void *cur, *end;
5238
5239         hdr = &btf->hdr;
5240         cur = btf->nohdr_data + hdr->type_off;
5241         end = cur + hdr->type_len;
5242
5243         env->log_type_id = btf->base_btf ? btf->start_id : 1;
5244         while (cur < end) {
5245                 struct btf_type *t = cur;
5246                 s32 meta_size;
5247
5248                 meta_size = btf_check_meta(env, t, end - cur);
5249                 if (meta_size < 0)
5250                         return meta_size;
5251
5252                 btf_add_type(env, t);
5253                 cur += meta_size;
5254                 env->log_type_id++;
5255         }
5256
5257         return 0;
5258 }
5259
5260 static bool btf_resolve_valid(struct btf_verifier_env *env,
5261                               const struct btf_type *t,
5262                               u32 type_id)
5263 {
5264         struct btf *btf = env->btf;
5265
5266         if (!env_type_is_resolved(env, type_id))
5267                 return false;
5268
5269         if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_datasec(t))
5270                 return !btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
5271                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
5272
5273         if (btf_type_is_decl_tag(t) || btf_type_is_func(t))
5274                 return btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
5275                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
5276
5277         if (btf_type_is_modifier(t) || btf_type_is_ptr(t) ||
5278             btf_type_is_var(t)) {
5279                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
5280                 return t &&
5281                        !btf_type_is_modifier(t) &&
5282                        !btf_type_is_var(t) &&
5283                        !btf_type_is_datasec(t);
5284         }
5285
5286         if (btf_type_is_array(t)) {
5287                 const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
5288                 const struct btf_type *elem_type;
5289                 u32 elem_type_id = array->type;
5290                 u32 elem_size;
5291
5292                 elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
5293                 return elem_type && !btf_type_is_modifier(elem_type) &&
5294                         (array->nelems * elem_size ==
5295                          btf_resolved_type_size(btf, type_id));
5296         }
5297
5298         return false;
5299 }
5300
5301 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
5302                        const struct btf_type *t, u32 type_id)
5303 {
5304         u32 save_log_type_id = env->log_type_id;
5305         const struct resolve_vertex *v;
5306         int err = 0;
5307
5308         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
5309         env_stack_push(env, t, type_id);
5310         while (!err && (v = env_stack_peak(env))) {
5311                 env->log_type_id = v->type_id;
5312                 err = btf_type_ops(v->t)->resolve(env, v);
5313         }
5314
5315         env->log_type_id = type_id;
5316         if (err == -E2BIG) {
5317                 btf_verifier_log_type(env, t,
5318                                       "Exceeded max resolving depth:%u",
5319                                       MAX_RESOLVE_DEPTH);
5320         } else if (err == -EEXIST) {
5321                 btf_verifier_log_type(env, t, "Loop detected");
5322         }
5323
5324         /* Final sanity check */
5325         if (!err && !btf_resolve_valid(env, t, type_id)) {
5326                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid resolve state");
5327                 err = -EINVAL;
5328         }
5329
5330         env->log_type_id = save_log_type_id;
5331         return err;
5332 }
5333
5334 static int btf_check_all_types(struct btf_verifier_env *env)
5335 {
5336         struct btf *btf = env->btf;
5337         const struct btf_type *t;
5338         u32 type_id, i;
5339         int err;
5340
5341         err = env_resolve_init(env);
5342         if (err)
5343                 return err;
5344
5345         env->phase++;
5346         for (i = btf->base_btf ? 0 : 1; i < btf->nr_types; i++) {
5347                 type_id = btf->start_id + i;
5348                 t = btf_type_by_id(btf, type_id);
5349
5350                 env->log_type_id = type_id;
5351                 if (btf_type_needs_resolve(t) &&
5352                     !env_type_is_resolved(env, type_id)) {
5353                         err = btf_resolve(env, t, type_id);
5354                         if (err)
5355                                 return err;
5356                 }
5357
5358                 if (btf_type_is_func_proto(t)) {
5359                         err = btf_func_proto_check(env, t);
5360                         if (err)
5361                                 return err;
5362                 }
5363         }
5364
5365         return 0;
5366 }
5367
5368 static int btf_parse_type_sec(struct btf_verifier_env *env)
5369 {
5370         const struct btf_header *hdr = &env->btf->hdr;
5371         int err;
5372
5373         /* Type section must align to 4 bytes */
5374         if (hdr->type_off & (sizeof(u32) - 1)) {
5375                 btf_verifier_log(env, "Unaligned type_off");
5376                 return -EINVAL;
5377         }
5378
5379         if (!env->btf->base_btf && !hdr->type_len) {
5380                 btf_verifier_log(env, "No type found");
5381                 return -EINVAL;
5382         }
5383
5384         err = btf_check_all_metas(env);
5385         if (err)
5386                 return err;
5387
5388         return btf_check_all_types(env);
5389 }
5390
5391 static int btf_parse_str_sec(struct btf_verifier_env *env)
5392 {
5393         const struct btf_header *hdr;
5394         struct btf *btf = env->btf;
5395         const char *start, *end;
5396
5397         hdr = &btf->hdr;
5398         start = btf->nohdr_data + hdr->str_off;
5399         end = start + hdr->str_len;
5400
5401         if (end != btf->data + btf->data_size) {
5402                 btf_verifier_log(env, "String section is not at the end");
5403                 return -EINVAL;
5404         }
5405
5406         btf->strings = start;
5407
5408         if (btf->base_btf && !hdr->str_len)
5409                 return 0;
5410         if (!hdr->str_len || hdr->str_len - 1 > BTF_MAX_NAME_OFFSET || end[-1]) {
5411                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5412                 return -EINVAL;
5413         }
5414         if (!btf->base_btf && start[0]) {
5415                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5416                 return -EINVAL;
5417         }
5418
5419         return 0;
5420 }
5421
5422 static const size_t btf_sec_info_offset[] = {
5423         offsetof(struct btf_header, type_off),
5424         offsetof(struct btf_header, str_off),
5425 };
5426
5427 static int btf_sec_info_cmp(const void *a, const void *b)
5428 {
5429         const struct btf_sec_info *x = a;
5430         const struct btf_sec_info *y = b;
5431
5432         return (int)(x->off - y->off) ? : (int)(x->len - y->len);
5433 }
5434
5435 static int btf_check_sec_info(struct btf_verifier_env *env,
5436                               u32 btf_data_size)
5437 {
5438         struct btf_sec_info secs[ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset)];
5439         u32 total, expected_total, i;
5440         const struct btf_header *hdr;
5441         const struct btf *btf;
5442
5443         btf = env->btf;
5444         hdr = &btf->hdr;
5445
5446         /* Populate the secs from hdr */
5447         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++)
5448                 secs[i] = *(struct btf_sec_info *)((void *)hdr +
5449                                                    btf_sec_info_offset[i]);
5450
5451         sort(secs, ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset),
5452              sizeof(struct btf_sec_info), btf_sec_info_cmp, NULL);
5453
5454         /* Check for gaps and overlap among sections */
5455         total = 0;
5456         expected_total = btf_data_size - hdr->hdr_len;
5457         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++) {
5458                 if (expected_total < secs[i].off) {
5459                         btf_verifier_log(env, "Invalid section offset");
5460                         return -EINVAL;
5461                 }
5462                 if (total < secs[i].off) {
5463                         /* gap */
5464                         btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5465                         return -EINVAL;
5466                 }
5467                 if (total > secs[i].off) {
5468                         btf_verifier_log(env, "Section overlap found");
5469                         return -EINVAL;
5470                 }
5471                 if (expected_total - total < secs[i].len) {
5472                         btf_verifier_log(env,
5473                                          "Total section length too long");
5474                         return -EINVAL;
5475                 }
5476                 total += secs[i].len;
5477         }
5478
5479         /* There is data other than hdr and known sections */
5480         if (expected_total != total) {
5481                 btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5482                 return -EINVAL;
5483         }
5484
5485         return 0;
5486 }
5487
5488 static int btf_parse_hdr(struct btf_verifier_env *env)
5489 {
5490         u32 hdr_len, hdr_copy, btf_data_size;
5491         const struct btf_header *hdr;
5492         struct btf *btf;
5493
5494         btf = env->btf;
5495         btf_data_size = btf->data_size;
5496
5497         if (btf_data_size < offsetofend(struct btf_header, hdr_len)) {
5498                 btf_verifier_log(env, "hdr_len not found");
5499                 return -EINVAL;
5500         }
5501
5502         hdr = btf->data;
5503         hdr_len = hdr->hdr_len;
5504         if (btf_data_size < hdr_len) {
5505                 btf_verifier_log(env, "btf_header not found");
5506                 return -EINVAL;
5507         }
5508
5509         /* Ensure the unsupported header fields are zero */
5510         if (hdr_len > sizeof(btf->hdr)) {
5511                 u8 *expected_zero = btf->data + sizeof(btf->hdr);
5512                 u8 *end = btf->data + hdr_len;
5513
5514                 for (; expected_zero < end; expected_zero++) {
5515                         if (*expected_zero) {
5516                                 btf_verifier_log(env, "Unsupported btf_header");
5517                                 return -E2BIG;
5518                         }
5519                 }
5520         }
5521
5522         hdr_copy = min_t(u32, hdr_len, sizeof(btf->hdr));
5523         memcpy(&btf->hdr, btf->data, hdr_copy);
5524
5525         hdr = &btf->hdr;
5526
5527         btf_verifier_log_hdr(env, btf_data_size);
5528
5529         if (hdr->magic != BTF_MAGIC) {
5530                 btf_verifier_log(env, "Invalid magic");
5531                 return -EINVAL;
5532         }
5533
5534         if (hdr->version != BTF_VERSION) {
5535                 btf_verifier_log(env, "Unsupported version");
5536                 return -ENOTSUPP;
5537         }
5538
5539         if (hdr->flags) {
5540                 btf_verifier_log(env, "Unsupported flags");
5541                 return -ENOTSUPP;
5542         }
5543
5544         if (!btf->base_btf && btf_data_size == hdr->hdr_len) {
5545                 btf_verifier_log(env, "No data");
5546                 return -EINVAL;
5547         }
5548
5549         return btf_check_sec_info(env, btf_data_size);
5550 }
5551
5552 static const char *alloc_obj_fields[] = {
5553         "bpf_spin_lock",
5554         "bpf_list_head",
5555         "bpf_list_node",
5556         "bpf_rb_root",
5557         "bpf_rb_node",
5558         "bpf_refcount",
5559 };
5560
5561 static struct btf_struct_metas *
5562 btf_parse_struct_metas(struct bpf_verifier_log *log, struct btf *btf)
5563 {
5564         struct btf_struct_metas *tab = NULL;
5565         struct btf_id_set *aof;
5566         int i, n, id, ret;
5567
5568         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_set, cnt) != 0);
5569         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct btf_id_set) != sizeof(u32));
5570
5571         aof = kmalloc(sizeof(*aof), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5572         if (!aof)
5573                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5574         aof->cnt = 0;
5575
5576         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(alloc_obj_fields); i++) {
5577                 /* Try to find whether this special type exists in user BTF, and
5578                  * if so remember its ID so we can easily find it among members
5579                  * of structs that we iterate in the next loop.
5580                  */
5581                 struct btf_id_set *new_aof;
5582
5583                 id = btf_find_by_name_kind(btf, alloc_obj_fields[i], BTF_KIND_STRUCT);
5584                 if (id < 0)
5585                         continue;
5586
5587                 new_aof = krealloc(aof, struct_size(new_aof, ids, aof->cnt + 1),
5588                                    GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5589                 if (!new_aof) {
5590                         ret = -ENOMEM;
5591                         goto free_aof;
5592                 }
5593                 aof = new_aof;
5594                 aof->ids[aof->cnt++] = id;
5595         }
5596
5597         n = btf_nr_types(btf);
5598         for (i = 1; i < n; i++) {
5599                 /* Try to find if there are kptrs in user BTF and remember their ID */
5600                 struct btf_id_set *new_aof;
5601                 struct btf_field_info tmp;
5602                 const struct btf_type *t;
5603
5604                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5605                 if (!t) {
5606                         ret = -EINVAL;
5607                         goto free_aof;
5608                 }
5609
5610                 ret = btf_find_kptr(btf, t, 0, 0, &tmp, BPF_KPTR);
5611                 if (ret != BTF_FIELD_FOUND)
5612                         continue;
5613
5614                 new_aof = krealloc(aof, struct_size(new_aof, ids, aof->cnt + 1),
5615                                    GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5616                 if (!new_aof) {
5617                         ret = -ENOMEM;
5618                         goto free_aof;
5619                 }
5620                 aof = new_aof;
5621                 aof->ids[aof->cnt++] = i;
5622         }
5623
5624         if (!aof->cnt) {
5625                 kfree(aof);
5626                 return NULL;
5627         }
5628         sort(&aof->ids, aof->cnt, sizeof(aof->ids[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
5629
5630         for (i = 1; i < n; i++) {
5631                 struct btf_struct_metas *new_tab;
5632                 const struct btf_member *member;
5633                 struct btf_struct_meta *type;
5634                 struct btf_record *record;
5635                 const struct btf_type *t;
5636                 int j, tab_cnt;
5637
5638                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5639                 if (!__btf_type_is_struct(t))
5640                         continue;
5641
5642                 cond_resched();
5643
5644                 for_each_member(j, t, member) {
5645                         if (btf_id_set_contains(aof, member->type))
5646                                 goto parse;
5647                 }
5648                 continue;
5649         parse:
5650                 tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
5651                 new_tab = krealloc(tab, struct_size(new_tab, types, tab_cnt + 1),
5652                                    GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5653                 if (!new_tab) {
5654                         ret = -ENOMEM;
5655                         goto free;
5656                 }
5657                 if (!tab)
5658                         new_tab->cnt = 0;
5659                 tab = new_tab;
5660
5661                 type = &tab->types[tab->cnt];
5662                 type->btf_id = i;
5663                 record = btf_parse_fields(btf, t, BPF_SPIN_LOCK | BPF_RES_SPIN_LOCK | BPF_LIST_HEAD | BPF_LIST_NODE |
5664                                                   BPF_RB_ROOT | BPF_RB_NODE | BPF_REFCOUNT |
5665                                                   BPF_KPTR, t->size);
5666                 /* The record cannot be unset, treat it as an error if so */
5667                 if (IS_ERR_OR_NULL(record)) {
5668                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(record) ?: -EFAULT;
5669                         goto free;
5670                 }
5671                 type->record = record;
5672                 tab->cnt++;
5673         }
5674         kfree(aof);
5675         return tab;
5676 free:
5677         btf_struct_metas_free(tab);
5678 free_aof:
5679         kfree(aof);
5680         return ERR_PTR(ret);
5681 }
5682
5683 struct btf_struct_meta *btf_find_struct_meta(const struct btf *btf, u32 btf_id)
5684 {
5685         struct btf_struct_metas *tab;
5686
5687         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_struct_meta, btf_id) != 0);
5688         tab = btf->struct_meta_tab;
5689         if (!tab)
5690                 return NULL;
5691         return bsearch(&btf_id, tab->types, tab->cnt, sizeof(tab->types[0]), btf_id_cmp_func);
5692 }
5693
5694 static int btf_check_type_tags(struct btf_verifier_env *env,
5695                                struct btf *btf, int start_id)
5696 {
5697         int i, n, good_id = start_id - 1;
5698         bool in_tags;
5699
5700         n = btf_nr_types(btf);
5701         for (i = start_id; i < n; i++) {
5702                 const struct btf_type *t;
5703                 int chain_limit = 32;
5704                 u32 cur_id = i;
5705
5706                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5707                 if (!t)
5708                         return -EINVAL;
5709                 if (!btf_type_is_modifier(t))
5710                         continue;
5711
5712                 cond_resched();
5713
5714                 in_tags = btf_type_is_type_tag(t);
5715                 while (btf_type_is_modifier(t)) {
5716                         if (!chain_limit--) {
5717                                 btf_verifier_log(env, "Max chain length or cycle detected");
5718                                 return -ELOOP;
5719                         }
5720                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5721                                 if (!in_tags) {
5722                                         btf_verifier_log(env, "Type tags don't precede modifiers");
5723                                         return -EINVAL;
5724                                 }
5725                         } else if (in_tags) {
5726                                 in_tags = false;
5727                         }
5728                         if (cur_id <= good_id)
5729                                 break;
5730                         /* Move to next type */
5731                         cur_id = t->type;
5732                         t = btf_type_by_id(btf, cur_id);
5733                         if (!t)
5734                                 return -EINVAL;
5735                 }
5736                 good_id = i;
5737         }
5738         return 0;
5739 }
5740
5741 static int finalize_log(struct bpf_verifier_log *log, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
5742 {
5743         u32 log_true_size;
5744         int err;
5745
5746         err = bpf_vlog_finalize(log, &log_true_size);
5747
5748         if (uattr_size >= offsetofend(union bpf_attr, btf_log_true_size) &&
5749             copy_to_bpfptr_offset(uattr, offsetof(union bpf_attr, btf_log_true_size),
5750                                   &log_true_size, sizeof(log_true_size)))
5751                 err = -EFAULT;
5752
5753         return err;
5754 }
5755
5756 static struct btf *btf_parse(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
5757 {
5758         bpfptr_t btf_data = make_bpfptr(attr->btf, uattr.is_kernel);
5759         char __user *log_ubuf = u64_to_user_ptr(attr->btf_log_buf);
5760         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
5761         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5762         struct btf *btf = NULL;
5763         u8 *data;
5764         int err, ret;
5765
5766         if (attr->btf_size > BTF_MAX_SIZE)
5767                 return ERR_PTR(-E2BIG);
5768
5769         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5770         if (!env)
5771                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5772
5773         /* user could have requested verbose verifier output
5774          * and supplied buffer to store the verification trace
5775          */
5776         err = bpf_vlog_init(&env->log, attr->btf_log_level,
5777                             log_ubuf, attr->btf_log_size);
5778         if (err)
5779                 goto errout_free;
5780
5781         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5782         if (!btf) {
5783                 err = -ENOMEM;
5784                 goto errout;
5785         }
5786         env->btf = btf;
5787
5788         data = kvmalloc(attr->btf_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5789         if (!data) {
5790                 err = -ENOMEM;
5791                 goto errout;
5792         }
5793
5794         btf->data = data;
5795         btf->data_size = attr->btf_size;
5796
5797         if (copy_from_bpfptr(data, btf_data, attr->btf_size)) {
5798                 err = -EFAULT;
5799                 goto errout;
5800         }
5801
5802         err = btf_parse_hdr(env);
5803         if (err)
5804                 goto errout;
5805
5806         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5807
5808         err = btf_parse_str_sec(env);
5809         if (err)
5810                 goto errout;
5811
5812         err = btf_parse_type_sec(env);
5813         if (err)
5814                 goto errout;
5815
5816         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5817         if (err)
5818                 goto errout;
5819
5820         struct_meta_tab = btf_parse_struct_metas(&env->log, btf);
5821         if (IS_ERR(struct_meta_tab)) {
5822                 err = PTR_ERR(struct_meta_tab);
5823                 goto errout;
5824         }
5825         btf->struct_meta_tab = struct_meta_tab;
5826
5827         if (struct_meta_tab) {
5828                 int i;
5829
5830                 for (i = 0; i < struct_meta_tab->cnt; i++) {
5831                         err = btf_check_and_fixup_fields(btf, struct_meta_tab->types[i].record);
5832                         if (err < 0)
5833                                 goto errout_meta;
5834                 }
5835         }
5836
5837         err = finalize_log(&env->log, uattr, uattr_size);
5838         if (err)
5839                 goto errout_free;
5840
5841         btf_verifier_env_free(env);
5842         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5843         return btf;
5844
5845 errout_meta:
5846         btf_free_struct_meta_tab(btf);
5847 errout:
5848         /* overwrite err with -ENOSPC or -EFAULT */
5849         ret = finalize_log(&env->log, uattr, uattr_size);
5850         if (ret)
5851                 err = ret;
5852 errout_free:
5853         btf_verifier_env_free(env);
5854         if (btf)
5855                 btf_free(btf);
5856         return ERR_PTR(err);
5857 }
5858
5859 extern char __start_BTF[];
5860 extern char __stop_BTF[];
5861 extern struct btf *btf_vmlinux;
5862
5863 #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
5864 #define BPF_LINK_TYPE(_id, _name)
5865 static union {
5866         struct bpf_ctx_convert {
5867 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5868         prog_ctx_type _id##_prog; \
5869         kern_ctx_type _id##_kern;
5870 #include <linux/bpf_types.h>
5871 #undef BPF_PROG_TYPE
5872         } *__t;
5873         /* 't' is written once under lock. Read many times. */
5874         const struct btf_type *t;
5875 } bpf_ctx_convert;
5876 enum {
5877 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5878         __ctx_convert##_id,
5879 #include <linux/bpf_types.h>
5880 #undef BPF_PROG_TYPE
5881         __ctx_convert_unused, /* to avoid empty enum in extreme .config */
5882 };
5883 static u8 bpf_ctx_convert_map[] = {
5884 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5885         [_id] = __ctx_convert##_id,
5886 #include <linux/bpf_types.h>
5887 #undef BPF_PROG_TYPE
5888         0, /* avoid empty array */
5889 };
5890 #undef BPF_MAP_TYPE
5891 #undef BPF_LINK_TYPE
5892
5893 static const struct btf_type *find_canonical_prog_ctx_type(enum bpf_prog_type prog_type)
5894 {
5895         const struct btf_type *conv_struct;
5896         const struct btf_member *ctx_type;
5897
5898         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5899         if (!conv_struct)
5900                 return NULL;
5901         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5902         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2;
5903         /* ctx_type is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5904          * Like 'struct __sk_buff'
5905          */
5906         return btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5907 }
5908
5909 static int find_kern_ctx_type_id(enum bpf_prog_type prog_type)
5910 {
5911         const struct btf_type *conv_struct;
5912         const struct btf_member *ctx_type;
5913
5914         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5915         if (!conv_struct)
5916                 return -EFAULT;
5917         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5918         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2 + 1;
5919         /* ctx_type is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5920          * Like 'struct sk_buff'
5921          */
5922         return ctx_type->type;
5923 }
5924
5925 bool btf_is_projection_of(const char *pname, const char *tname)
5926 {
5927         if (strcmp(pname, "__sk_buff") == 0 && strcmp(tname, "sk_buff") == 0)
5928                 return true;
5929         if (strcmp(pname, "xdp_md") == 0 && strcmp(tname, "xdp_buff") == 0)
5930                 return true;
5931         return false;
5932 }
5933
5934 bool btf_is_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5935                           const struct btf_type *t, enum bpf_prog_type prog_type,
5936                           int arg)
5937 {
5938         const struct btf_type *ctx_type;
5939         const char *tname, *ctx_tname;
5940
5941         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5942
5943         /* KPROBE programs allow bpf_user_pt_regs_t typedef, which we need to
5944          * check before we skip all the typedef below.
5945          */
5946         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_KPROBE) {
5947                 while (btf_type_is_modifier(t) && !btf_type_is_typedef(t))
5948                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5949
5950                 if (btf_type_is_typedef(t)) {
5951                         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5952                         if (tname && strcmp(tname, "bpf_user_pt_regs_t") == 0)
5953                                 return true;
5954                 }
5955         }
5956
5957         while (btf_type_is_modifier(t))
5958                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5959         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5960                 /* Only pointer to struct is supported for now.
5961                  * That means that BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT with BTF
5962                  * is not supported yet.
5963                  * BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT is fine.
5964                  */
5965                 return false;
5966         }
5967         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5968         if (!tname) {
5969                 bpf_log(log, "arg#%d struct doesn't have a name\n", arg);
5970                 return false;
5971         }
5972
5973         ctx_type = find_canonical_prog_ctx_type(prog_type);
5974         if (!ctx_type) {
5975                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
5976                 /* should not happen */
5977                 return false;
5978         }
5979 again:
5980         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_type->name_off);
5981         if (!ctx_tname) {
5982                 /* should not happen */
5983                 bpf_log(log, "Please fix kernel include/linux/bpf_types.h\n");
5984                 return false;
5985         }
5986         /* program types without named context types work only with arg:ctx tag */
5987         if (ctx_tname[0] == '\0')
5988                 return false;
5989         /* only compare that prog's ctx type name is the same as
5990          * kernel expects. No need to compare field by field.
5991          * It's ok for bpf prog to do:
5992          * struct __sk_buff {};
5993          * int socket_filter_bpf_prog(struct __sk_buff *skb)
5994          * { // no fields of skb are ever used }
5995          */
5996         if (btf_is_projection_of(ctx_tname, tname))
5997                 return true;
5998         if (strcmp(ctx_tname, tname)) {
5999                 /* bpf_user_pt_regs_t is a typedef, so resolve it to
6000                  * underlying struct and check name again
6001                  */
6002                 if (!btf_type_is_modifier(ctx_type))
6003                         return false;
6004                 while (btf_type_is_modifier(ctx_type))
6005                         ctx_type = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
6006                 goto again;
6007         }
6008         return true;
6009 }
6010
6011 /* forward declarations for arch-specific underlying types of
6012  * bpf_user_pt_regs_t; this avoids the need for arch-specific #ifdef
6013  * compilation guards below for BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT checks, but still
6014  * works correctly with __builtin_types_compatible_p() on respective
6015  * architectures
6016  */
6017 struct user_regs_struct;
6018 struct user_pt_regs;
6019
6020 static int btf_validate_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
6021                                       const struct btf_type *t, int arg,
6022                                       enum bpf_prog_type prog_type,
6023                                       enum bpf_attach_type attach_type)
6024 {
6025         const struct btf_type *ctx_type;
6026         const char *tname, *ctx_tname;
6027
6028         if (!btf_is_ptr(t)) {
6029                 bpf_log(log, "arg#%d type isn't a pointer\n", arg);
6030                 return -EINVAL;
6031         }
6032         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6033
6034         /* KPROBE and PERF_EVENT programs allow bpf_user_pt_regs_t typedef */
6035         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_KPROBE || prog_type == BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT) {
6036                 while (btf_type_is_modifier(t) && !btf_type_is_typedef(t))
6037                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6038
6039                 if (btf_type_is_typedef(t)) {
6040                         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6041                         if (tname && strcmp(tname, "bpf_user_pt_regs_t") == 0)
6042                                 return 0;
6043                 }
6044         }
6045
6046         /* all other program types don't use typedefs for context type */
6047         while (btf_type_is_modifier(t))
6048                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6049
6050         /* `void *ctx __arg_ctx` is always valid */
6051         if (btf_type_is_void(t))
6052                 return 0;
6053
6054         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6055         if (str_is_empty(tname)) {
6056                 bpf_log(log, "arg#%d type doesn't have a name\n", arg);
6057                 return -EINVAL;
6058         }
6059
6060         /* special cases */
6061         switch (prog_type) {
6062         case BPF_PROG_TYPE_KPROBE:
6063                 if (__btf_type_is_struct(t) && strcmp(tname, "pt_regs") == 0)
6064                         return 0;
6065                 break;
6066         case BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT:
6067                 if (__builtin_types_compatible_p(bpf_user_pt_regs_t, struct pt_regs) &&
6068                     __btf_type_is_struct(t) && strcmp(tname, "pt_regs") == 0)
6069                         return 0;
6070                 if (__builtin_types_compatible_p(bpf_user_pt_regs_t, struct user_pt_regs) &&
6071                     __btf_type_is_struct(t) && strcmp(tname, "user_pt_regs") == 0)
6072                         return 0;
6073                 if (__builtin_types_compatible_p(bpf_user_pt_regs_t, struct user_regs_struct) &&
6074                     __btf_type_is_struct(t) && strcmp(tname, "user_regs_struct") == 0)
6075                         return 0;
6076                 break;
6077         case BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT:
6078         case BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT_WRITABLE:
6079                 /* allow u64* as ctx */
6080                 if (btf_is_int(t) && t->size == 8)
6081                         return 0;
6082                 break;
6083         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
6084                 switch (attach_type) {
6085                 case BPF_TRACE_RAW_TP:
6086                         /* tp_btf program is TRACING, so need special case here */
6087                         if (__btf_type_is_struct(t) &&
6088                             strcmp(tname, "bpf_raw_tracepoint_args") == 0)
6089                                 return 0;
6090                         /* allow u64* as ctx */
6091                         if (btf_is_int(t) && t->size == 8)
6092                                 return 0;
6093                         break;
6094                 case BPF_TRACE_ITER:
6095                         /* allow struct bpf_iter__xxx types only */
6096                         if (__btf_type_is_struct(t) &&
6097                             strncmp(tname, "bpf_iter__", sizeof("bpf_iter__") - 1) == 0)
6098                                 return 0;
6099                         break;
6100                 case BPF_TRACE_FENTRY:
6101                 case BPF_TRACE_FEXIT:
6102                 case BPF_MODIFY_RETURN:
6103                         /* allow u64* as ctx */
6104                         if (btf_is_int(t) && t->size == 8)
6105                                 return 0;
6106                         break;
6107                 default:
6108                         break;
6109                 }
6110                 break;
6111         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
6112         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
6113                 /* allow u64* as ctx */
6114                 if (btf_is_int(t) && t->size == 8)
6115                         return 0;
6116                 break;
6117         case BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT:
6118         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
6119         case BPF_PROG_TYPE_EXT:
6120                 return 0; /* anything goes */
6121         default:
6122                 break;
6123         }
6124
6125         ctx_type = find_canonical_prog_ctx_type(prog_type);
6126         if (!ctx_type) {
6127                 /* should not happen */
6128                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
6129                 return -EINVAL;
6130         }
6131
6132         /* resolve typedefs and check that underlying structs are matching as well */
6133         while (btf_type_is_modifier(ctx_type))
6134                 ctx_type = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
6135
6136         /* if program type doesn't have distinctly named struct type for
6137          * context, then __arg_ctx argument can only be `void *`, which we
6138          * already checked above
6139          */
6140         if (!__btf_type_is_struct(ctx_type)) {
6141                 bpf_log(log, "arg#%d should be void pointer\n", arg);
6142                 return -EINVAL;
6143         }
6144
6145         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_type->name_off);
6146         if (!__btf_type_is_struct(t) || strcmp(ctx_tname, tname) != 0) {
6147                 bpf_log(log, "arg#%d should be `struct %s *`\n", arg, ctx_tname);
6148                 return -EINVAL;
6149         }
6150
6151         return 0;
6152 }
6153
6154 static int btf_translate_to_vmlinux(struct bpf_verifier_log *log,
6155                                      struct btf *btf,
6156                                      const struct btf_type *t,
6157                                      enum bpf_prog_type prog_type,
6158                                      int arg)
6159 {
6160         if (!btf_is_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, arg))
6161                 return -ENOENT;
6162         return find_kern_ctx_type_id(prog_type);
6163 }
6164
6165 int get_kern_ctx_btf_id(struct bpf_verifier_log *log, enum bpf_prog_type prog_type)
6166 {
6167         const struct btf_member *kctx_member;
6168         const struct btf_type *conv_struct;
6169         const struct btf_type *kctx_type;
6170         u32 kctx_type_id;
6171
6172         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
6173         /* get member for kernel ctx type */
6174         kctx_member = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2 + 1;
6175         kctx_type_id = kctx_member->type;
6176         kctx_type = btf_type_by_id(btf_vmlinux, kctx_type_id);
6177         if (!btf_type_is_struct(kctx_type)) {
6178                 bpf_log(log, "kern ctx type id %u is not a struct\n", kctx_type_id);
6179                 return -EINVAL;
6180         }
6181
6182         return kctx_type_id;
6183 }
6184
6185 BTF_ID_LIST(bpf_ctx_convert_btf_id)
6186 BTF_ID(struct, bpf_ctx_convert)
6187
6188 static struct btf *btf_parse_base(struct btf_verifier_env *env, const char *name,
6189                                   void *data, unsigned int data_size)
6190 {
6191         struct btf *btf = NULL;
6192         int err;
6193
6194         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF))
6195                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6196
6197         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6198         if (!btf) {
6199                 err = -ENOMEM;
6200                 goto errout;
6201         }
6202         env->btf = btf;
6203
6204         btf->data = data;
6205         btf->data_size = data_size;
6206         btf->kernel_btf = true;
6207         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "%s", name);
6208
6209         err = btf_parse_hdr(env);
6210         if (err)
6211                 goto errout;
6212
6213         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
6214
6215         err = btf_parse_str_sec(env);
6216         if (err)
6217                 goto errout;
6218
6219         err = btf_check_all_metas(env);
6220         if (err)
6221                 goto errout;
6222
6223         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
6224         if (err)
6225                 goto errout;
6226
6227         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
6228
6229         return btf;
6230
6231 errout:
6232         if (btf) {
6233                 kvfree(btf->types);
6234                 kfree(btf);
6235         }
6236         return ERR_PTR(err);
6237 }
6238
6239 struct btf *btf_parse_vmlinux(void)
6240 {
6241         struct btf_verifier_env *env = NULL;
6242         struct bpf_verifier_log *log;
6243         struct btf *btf;
6244         int err;
6245
6246         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6247         if (!env)
6248                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6249
6250         log = &env->log;
6251         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
6252         btf = btf_parse_base(env, "vmlinux", __start_BTF, __stop_BTF - __start_BTF);
6253         if (IS_ERR(btf))
6254                 goto err_out;
6255
6256         /* btf_parse_vmlinux() runs under bpf_verifier_lock */
6257         bpf_ctx_convert.t = btf_type_by_id(btf, bpf_ctx_convert_btf_id[0]);
6258         err = btf_alloc_id(btf);
6259         if (err) {
6260                 btf_free(btf);
6261                 btf = ERR_PTR(err);
6262         }
6263 err_out:
6264         btf_verifier_env_free(env);
6265         return btf;
6266 }
6267
6268 /* If .BTF_ids section was created with distilled base BTF, both base and
6269  * split BTF ids will need to be mapped to actual base/split ids for
6270  * BTF now that it has been relocated.
6271  */
6272 static __u32 btf_relocate_id(const struct btf *btf, __u32 id)
6273 {
6274         if (!btf->base_btf || !btf->base_id_map)
6275                 return id;
6276         return btf->base_id_map[id];
6277 }
6278
6279 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
6280
6281 static struct btf *btf_parse_module(const char *module_name, const void *data,
6282                                     unsigned int data_size, void *base_data,
6283                                     unsigned int base_data_size)
6284 {
6285         struct btf *btf = NULL, *vmlinux_btf, *base_btf = NULL;
6286         struct btf_verifier_env *env = NULL;
6287         struct bpf_verifier_log *log;
6288         int err = 0;
6289
6290         vmlinux_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
6291         if (IS_ERR(vmlinux_btf))
6292                 return vmlinux_btf;
6293         if (!vmlinux_btf)
6294                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6295
6296         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6297         if (!env)
6298                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6299
6300         log = &env->log;
6301         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
6302
6303         if (base_data) {
6304                 base_btf = btf_parse_base(env, ".BTF.base", base_data, base_data_size);
6305                 if (IS_ERR(base_btf)) {
6306                         err = PTR_ERR(base_btf);
6307                         goto errout;
6308                 }
6309         } else {
6310                 base_btf = vmlinux_btf;
6311         }
6312
6313         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6314         if (!btf) {
6315                 err = -ENOMEM;
6316                 goto errout;
6317         }
6318         env->btf = btf;
6319
6320         btf->base_btf = base_btf;
6321         btf->start_id = base_btf->nr_types;
6322         btf->start_str_off = base_btf->hdr.str_len;
6323         btf->kernel_btf = true;
6324         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "%s", module_name);
6325
6326         btf->data = kvmemdup(data, data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6327         if (!btf->data) {
6328                 err = -ENOMEM;
6329                 goto errout;
6330         }
6331         btf->data_size = data_size;
6332
6333         err = btf_parse_hdr(env);
6334         if (err)
6335                 goto errout;
6336
6337         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
6338
6339         err = btf_parse_str_sec(env);
6340         if (err)
6341                 goto errout;
6342
6343         err = btf_check_all_metas(env);
6344         if (err)
6345                 goto errout;
6346
6347         err = btf_check_type_tags(env, btf, btf_nr_types(base_btf));
6348         if (err)
6349                 goto errout;
6350
6351         if (base_btf != vmlinux_btf) {
6352                 err = btf_relocate(btf, vmlinux_btf, &btf->base_id_map);
6353                 if (err)
6354                         goto errout;
6355                 btf_free(base_btf);
6356                 base_btf = vmlinux_btf;
6357         }
6358
6359         btf_verifier_env_free(env);
6360         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
6361         return btf;
6362
6363 errout:
6364         btf_verifier_env_free(env);
6365         if (!IS_ERR(base_btf) && base_btf != vmlinux_btf)
6366                 btf_free(base_btf);
6367         if (btf) {
6368                 kvfree(btf->data);
6369                 kvfree(btf->types);
6370                 kfree(btf);
6371         }
6372         return ERR_PTR(err);
6373 }
6374
6375 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
6376
6377 struct btf *bpf_prog_get_target_btf(const struct bpf_prog *prog)
6378 {
6379         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
6380
6381         if (tgt_prog)
6382                 return tgt_prog->aux->btf;
6383         else
6384                 return prog->aux->attach_btf;
6385 }
6386
6387 static bool is_void_or_int_ptr(struct btf *btf, const struct btf_type *t)
6388 {
6389         /* skip modifiers */
6390         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6391         return btf_type_is_void(t) || btf_type_is_int(t);
6392 }
6393
6394 u32 btf_ctx_arg_idx(struct btf *btf, const struct btf_type *func_proto,
6395                     int off)
6396 {
6397         const struct btf_param *args;
6398         const struct btf_type *t;
6399         u32 offset = 0, nr_args;
6400         int i;
6401
6402         if (!func_proto)
6403                 return off / 8;
6404
6405         nr_args = btf_type_vlen(func_proto);
6406         args = (const struct btf_param *)(func_proto + 1);
6407         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6408                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
6409                 offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
6410                 if (off < offset)
6411                         return i;
6412         }
6413
6414         t = btf_type_skip_modifiers(btf, func_proto->type, NULL);
6415         offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
6416         if (off < offset)
6417                 return nr_args;
6418
6419         return nr_args + 1;
6420 }
6421
6422 static bool prog_args_trusted(const struct bpf_prog *prog)
6423 {
6424         enum bpf_attach_type atype = prog->expected_attach_type;
6425
6426         switch (prog->type) {
6427         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
6428                 return atype == BPF_TRACE_RAW_TP || atype == BPF_TRACE_ITER;
6429         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
6430                 return bpf_lsm_is_trusted(prog);
6431         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
6432                 return true;
6433         default:
6434                 return false;
6435         }
6436 }
6437
6438 int btf_ctx_arg_offset(const struct btf *btf, const struct btf_type *func_proto,
6439                        u32 arg_no)
6440 {
6441         const struct btf_param *args;
6442         const struct btf_type *t;
6443         int off = 0, i;
6444         u32 sz;
6445
6446         args = btf_params(func_proto);
6447         for (i = 0; i < arg_no; i++) {
6448                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
6449                 t = btf_resolve_size(btf, t, &sz);
6450                 if (IS_ERR(t))
6451                         return PTR_ERR(t);
6452                 off += roundup(sz, 8);
6453         }
6454
6455         return off;
6456 }
6457
6458 struct bpf_raw_tp_null_args {
6459         const char *func;
6460         u64 mask;
6461 };
6462
6463 static const struct bpf_raw_tp_null_args raw_tp_null_args[] = {
6464         /* sched */
6465         { "sched_pi_setprio", 0x10 },
6466         /* ... from sched_numa_pair_template event class */
6467         { "sched_stick_numa", 0x100 },
6468         { "sched_swap_numa", 0x100 },
6469         /* afs */
6470         { "afs_make_fs_call", 0x10 },
6471         { "afs_make_fs_calli", 0x10 },
6472         { "afs_make_fs_call1", 0x10 },
6473         { "afs_make_fs_call2", 0x10 },
6474         { "afs_protocol_error", 0x1 },
6475         { "afs_flock_ev", 0x10 },
6476         /* cachefiles */
6477         { "cachefiles_lookup", 0x1 | 0x200 },
6478         { "cachefiles_unlink", 0x1 },
6479         { "cachefiles_rename", 0x1 },
6480         { "cachefiles_prep_read", 0x1 },
6481         { "cachefiles_mark_active", 0x1 },
6482         { "cachefiles_mark_failed", 0x1 },
6483         { "cachefiles_mark_inactive", 0x1 },
6484         { "cachefiles_vfs_error", 0x1 },
6485         { "cachefiles_io_error", 0x1 },
6486         { "cachefiles_ondemand_open", 0x1 },
6487         { "cachefiles_ondemand_copen", 0x1 },
6488         { "cachefiles_ondemand_close", 0x1 },
6489         { "cachefiles_ondemand_read", 0x1 },
6490         { "cachefiles_ondemand_cread", 0x1 },
6491         { "cachefiles_ondemand_fd_write", 0x1 },
6492         { "cachefiles_ondemand_fd_release", 0x1 },
6493         /* ext4, from ext4__mballoc event class */
6494         { "ext4_mballoc_discard", 0x10 },
6495         { "ext4_mballoc_free", 0x10 },
6496         /* fib */
6497         { "fib_table_lookup", 0x100 },
6498         /* filelock */
6499         /* ... from filelock_lock event class */
6500         { "posix_lock_inode", 0x10 },
6501         { "fcntl_setlk", 0x10 },
6502         { "locks_remove_posix", 0x10 },
6503         { "flock_lock_inode", 0x10 },
6504         /* ... from filelock_lease event class */
6505         { "break_lease_noblock", 0x10 },
6506         { "break_lease_block", 0x10 },
6507         { "break_lease_unblock", 0x10 },
6508         { "generic_delete_lease", 0x10 },
6509         { "time_out_leases", 0x10 },
6510         /* host1x */
6511         { "host1x_cdma_push_gather", 0x10000 },
6512         /* huge_memory */
6513         { "mm_khugepaged_scan_pmd", 0x10 },
6514         { "mm_collapse_huge_page_isolate", 0x1 },
6515         { "mm_khugepaged_scan_file", 0x10 },
6516         { "mm_khugepaged_collapse_file", 0x10 },
6517         /* kmem */
6518         { "mm_page_alloc", 0x1 },
6519         { "mm_page_pcpu_drain", 0x1 },
6520         /* .. from mm_page event class */
6521         { "mm_page_alloc_zone_locked", 0x1 },
6522         /* netfs */
6523         { "netfs_failure", 0x10 },
6524         /* power */
6525         { "device_pm_callback_start", 0x10 },
6526         /* qdisc */
6527         { "qdisc_dequeue", 0x1000 },
6528         /* rxrpc */
6529         { "rxrpc_recvdata", 0x1 },
6530         { "rxrpc_resend", 0x10 },
6531         { "rxrpc_tq", 0x10 },
6532         { "rxrpc_client", 0x1 },
6533         /* skb */
6534         {"kfree_skb", 0x1000},
6535         /* sunrpc */
6536         { "xs_stream_read_data", 0x1 },
6537         /* ... from xprt_cong_event event class */
6538         { "xprt_reserve_cong", 0x10 },
6539         { "xprt_release_cong", 0x10 },
6540         { "xprt_get_cong", 0x10 },
6541         { "xprt_put_cong", 0x10 },
6542         /* tcp */
6543         { "tcp_send_reset", 0x11 },
6544         { "tcp_sendmsg_locked", 0x100 },
6545         /* tegra_apb_dma */
6546         { "tegra_dma_tx_status", 0x100 },
6547         /* timer_migration */
6548         { "tmigr_update_events", 0x1 },
6549         /* writeback, from writeback_folio_template event class */
6550         { "writeback_dirty_folio", 0x10 },
6551         { "folio_wait_writeback", 0x10 },
6552         /* rdma */
6553         { "mr_integ_alloc", 0x2000 },
6554         /* bpf_testmod */
6555         { "bpf_testmod_test_read", 0x0 },
6556         /* amdgpu */
6557         { "amdgpu_vm_bo_map", 0x1 },
6558         { "amdgpu_vm_bo_unmap", 0x1 },
6559         /* netfs */
6560         { "netfs_folioq", 0x1 },
6561         /* xfs from xfs_defer_pending_class */
6562         { "xfs_defer_create_intent", 0x1 },
6563         { "xfs_defer_cancel_list", 0x1 },
6564         { "xfs_defer_pending_finish", 0x1 },
6565         { "xfs_defer_pending_abort", 0x1 },
6566         { "xfs_defer_relog_intent", 0x1 },
6567         { "xfs_defer_isolate_paused", 0x1 },
6568         { "xfs_defer_item_pause", 0x1 },
6569         { "xfs_defer_item_unpause", 0x1 },
6570         /* xfs from xfs_defer_pending_item_class */
6571         { "xfs_defer_add_item", 0x1 },
6572         { "xfs_defer_cancel_item", 0x1 },
6573         { "xfs_defer_finish_item", 0x1 },
6574         /* xfs from xfs_icwalk_class */
6575         { "xfs_ioc_free_eofblocks", 0x10 },
6576         { "xfs_blockgc_free_space", 0x10 },
6577         /* xfs from xfs_btree_cur_class */
6578         { "xfs_btree_updkeys", 0x100 },
6579         { "xfs_btree_overlapped_query_range", 0x100 },
6580         /* xfs from xfs_imap_class*/
6581         { "xfs_map_blocks_found", 0x10000 },
6582         { "xfs_map_blocks_alloc", 0x10000 },
6583         { "xfs_iomap_alloc", 0x1000 },
6584         { "xfs_iomap_found", 0x1000 },
6585         /* xfs from xfs_fs_class */
6586         { "xfs_inodegc_flush", 0x1 },
6587         { "xfs_inodegc_push", 0x1 },
6588         { "xfs_inodegc_start", 0x1 },
6589         { "xfs_inodegc_stop", 0x1 },
6590         { "xfs_inodegc_queue", 0x1 },
6591         { "xfs_inodegc_throttle", 0x1 },
6592         { "xfs_fs_sync_fs", 0x1 },
6593         { "xfs_blockgc_start", 0x1 },
6594         { "xfs_blockgc_stop", 0x1 },
6595         { "xfs_blockgc_worker", 0x1 },
6596         { "xfs_blockgc_flush_all", 0x1 },
6597         /* xfs_scrub */
6598         { "xchk_nlinks_live_update", 0x10 },
6599         /* xfs_scrub from xchk_metapath_class */
6600         { "xchk_metapath_lookup", 0x100 },
6601         /* nfsd */
6602         { "nfsd_dirent", 0x1 },
6603         { "nfsd_file_acquire", 0x1001 },
6604         { "nfsd_file_insert_err", 0x1 },
6605         { "nfsd_file_cons_err", 0x1 },
6606         /* nfs4 */
6607         { "nfs4_setup_sequence", 0x1 },
6608         { "pnfs_update_layout", 0x10000 },
6609         { "nfs4_inode_callback_event", 0x200 },
6610         { "nfs4_inode_stateid_callback_event", 0x200 },
6611         /* nfs from pnfs_layout_event */
6612         { "pnfs_mds_fallback_pg_init_read", 0x10000 },
6613         { "pnfs_mds_fallback_pg_init_write", 0x10000 },
6614         { "pnfs_mds_fallback_pg_get_mirror_count", 0x10000 },
6615         { "pnfs_mds_fallback_read_done", 0x10000 },
6616         { "pnfs_mds_fallback_write_done", 0x10000 },
6617         { "pnfs_mds_fallback_read_pagelist", 0x10000 },
6618         { "pnfs_mds_fallback_write_pagelist", 0x10000 },
6619         /* coda */
6620         { "coda_dec_pic_run", 0x10 },
6621         { "coda_dec_pic_done", 0x10 },
6622         /* cfg80211 */
6623         { "cfg80211_scan_done", 0x11 },
6624         { "rdev_set_coalesce", 0x10 },
6625         { "cfg80211_report_wowlan_wakeup", 0x100 },
6626         { "cfg80211_inform_bss_frame", 0x100 },
6627         { "cfg80211_michael_mic_failure", 0x10000 },
6628         /* cfg80211 from wiphy_work_event */
6629         { "wiphy_work_queue", 0x10 },
6630         { "wiphy_work_run", 0x10 },
6631         { "wiphy_work_cancel", 0x10 },
6632         { "wiphy_work_flush", 0x10 },
6633         /* hugetlbfs */
6634         { "hugetlbfs_alloc_inode", 0x10 },
6635         /* spufs */
6636         { "spufs_context", 0x10 },
6637         /* kvm_hv */
6638         { "kvm_page_fault_enter", 0x100 },
6639         /* dpu */
6640         { "dpu_crtc_setup_mixer", 0x100 },
6641         /* binder */
6642         { "binder_transaction", 0x100 },
6643         /* bcachefs */
6644         { "btree_path_free", 0x100 },
6645         /* hfi1_tx */
6646         { "hfi1_sdma_progress", 0x1000 },
6647         /* iptfs */
6648         { "iptfs_ingress_postq_event", 0x1000 },
6649         /* neigh */
6650         { "neigh_update", 0x10 },
6651         /* snd_firewire_lib */
6652         { "amdtp_packet", 0x100 },
6653 };
6654
6655 bool btf_ctx_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
6656                     const struct bpf_prog *prog,
6657                     struct bpf_insn_access_aux *info)
6658 {
6659         const struct btf_type *t = prog->aux->attach_func_proto;
6660         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
6661         struct btf *btf = bpf_prog_get_target_btf(prog);
6662         const char *tname = prog->aux->attach_func_name;
6663         struct bpf_verifier_log *log = info->log;
6664         const struct btf_param *args;
6665         bool ptr_err_raw_tp = false;
6666         const char *tag_value;
6667         u32 nr_args, arg;
6668         int i, ret;
6669
6670         if (off % 8) {
6671                 bpf_log(log, "func '%s' offset %d is not multiple of 8\n",
6672                         tname, off);
6673                 return false;
6674         }
6675         arg = btf_ctx_arg_idx(btf, t, off);
6676         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6677         /* if (t == NULL) Fall back to default BPF prog with
6678          * MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 arguments.
6679          */
6680         nr_args = t ? btf_type_vlen(t) : MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
6681         if (prog->aux->attach_btf_trace) {
6682                 /* skip first 'void *__data' argument in btf_trace_##name typedef */
6683                 args++;
6684                 nr_args--;
6685         }
6686
6687         if (arg > nr_args) {
6688                 bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
6689                         tname, arg + 1);
6690                 return false;
6691         }
6692
6693         if (arg == nr_args) {
6694                 switch (prog->expected_attach_type) {
6695                 case BPF_LSM_MAC:
6696                         /* mark we are accessing the return value */
6697                         info->is_retval = true;
6698                         fallthrough;
6699                 case BPF_LSM_CGROUP:
6700                 case BPF_TRACE_FEXIT:
6701                         /* When LSM programs are attached to void LSM hooks
6702                          * they use FEXIT trampolines and when attached to
6703                          * int LSM hooks, they use MODIFY_RETURN trampolines.
6704                          *
6705                          * While the LSM programs are BPF_MODIFY_RETURN-like
6706                          * the check:
6707                          *
6708                          *      if (ret_type != 'int')
6709                          *              return -EINVAL;
6710                          *
6711                          * is _not_ done here. This is still safe as LSM hooks
6712                          * have only void and int return types.
6713                          */
6714                         if (!t)
6715                                 return true;
6716                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6717                         break;
6718                 case BPF_MODIFY_RETURN:
6719                         /* For now the BPF_MODIFY_RETURN can only be attached to
6720                          * functions that return an int.
6721                          */
6722                         if (!t)
6723                                 return false;
6724
6725                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6726                         if (!btf_type_is_small_int(t)) {
6727                                 bpf_log(log,
6728                                         "ret type %s not allowed for fmod_ret\n",
6729                                         btf_type_str(t));
6730                                 return false;
6731                         }
6732                         break;
6733                 default:
6734                         bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
6735                                 tname, arg + 1);
6736                         return false;
6737                 }
6738         } else {
6739                 if (!t)
6740                         /* Default prog with MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS args */
6741                         return true;
6742                 t = btf_type_by_id(btf, args[arg].type);
6743         }
6744
6745         /* skip modifiers */
6746         while (btf_type_is_modifier(t))
6747                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6748         if (btf_type_is_small_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
6749                 /* accessing a scalar */
6750                 return true;
6751         if (!btf_type_is_ptr(t)) {
6752                 bpf_log(log,
6753                         "func '%s' arg%d '%s' has type %s. Only pointer access is allowed\n",
6754                         tname, arg,
6755                         __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
6756                         btf_type_str(t));
6757                 return false;
6758         }
6759
6760         if (size != sizeof(u64)) {
6761                 bpf_log(log, "func '%s' size %d must be 8\n",
6762                         tname, size);
6763                 return false;
6764         }
6765
6766         /* check for PTR_TO_RDONLY_BUF_OR_NULL or PTR_TO_RDWR_BUF_OR_NULL */
6767         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
6768                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
6769                 u32 type, flag;
6770
6771                 type = base_type(ctx_arg_info->reg_type);
6772                 flag = type_flag(ctx_arg_info->reg_type);
6773                 if (ctx_arg_info->offset == off && type == PTR_TO_BUF &&
6774                     (flag & PTR_MAYBE_NULL)) {
6775                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
6776                         return true;
6777                 }
6778         }
6779
6780         /*
6781          * If it's a pointer to void, it's the same as scalar from the verifier
6782          * safety POV. Either way, no futher pointer walking is allowed.
6783          */
6784         if (is_void_or_int_ptr(btf, t))
6785                 return true;
6786
6787         /* this is a pointer to another type */
6788         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
6789                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
6790
6791                 if (ctx_arg_info->offset == off) {
6792                         if (!ctx_arg_info->btf_id) {
6793                                 bpf_log(log,"invalid btf_id for context argument offset %u\n", off);
6794                                 return false;
6795                         }
6796
6797                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
6798                         info->btf = ctx_arg_info->btf ? : btf_vmlinux;
6799                         info->btf_id = ctx_arg_info->btf_id;
6800                         info->ref_obj_id = ctx_arg_info->ref_obj_id;
6801                         return true;
6802                 }
6803         }
6804
6805         info->reg_type = PTR_TO_BTF_ID;
6806         if (prog_args_trusted(prog))
6807                 info->reg_type |= PTR_TRUSTED;
6808
6809         if (btf_param_match_suffix(btf, &args[arg], "__nullable"))
6810                 info->reg_type |= PTR_MAYBE_NULL;
6811
6812         if (prog->expected_attach_type == BPF_TRACE_RAW_TP) {
6813                 struct btf *btf = prog->aux->attach_btf;
6814                 const struct btf_type *t;
6815                 const char *tname;
6816
6817                 /* BTF lookups cannot fail, return false on error */
6818                 t = btf_type_by_id(btf, prog->aux->attach_btf_id);
6819                 if (!t)
6820                         return false;
6821                 tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6822                 if (!tname)
6823                         return false;
6824                 /* Checked by bpf_check_attach_target */
6825                 tname += sizeof("btf_trace_") - 1;
6826                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(raw_tp_null_args); i++) {
6827                         /* Is this a func with potential NULL args? */
6828                         if (strcmp(tname, raw_tp_null_args[i].func))
6829                                 continue;
6830                         if (raw_tp_null_args[i].mask & (0x1ULL << (arg * 4)))
6831                                 info->reg_type |= PTR_MAYBE_NULL;
6832                         /* Is the current arg IS_ERR? */
6833                         if (raw_tp_null_args[i].mask & (0x2ULL << (arg * 4)))
6834                                 ptr_err_raw_tp = true;
6835                         break;
6836                 }
6837                 /* If we don't know NULL-ness specification and the tracepoint
6838                  * is coming from a loadable module, be conservative and mark
6839                  * argument as PTR_MAYBE_NULL.
6840                  */
6841                 if (i == ARRAY_SIZE(raw_tp_null_args) && btf_is_module(btf))
6842                         info->reg_type |= PTR_MAYBE_NULL;
6843         }
6844
6845         if (tgt_prog) {
6846                 enum bpf_prog_type tgt_type;
6847
6848                 if (tgt_prog->type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6849                         tgt_type = tgt_prog->aux->saved_dst_prog_type;
6850                 else
6851                         tgt_type = tgt_prog->type;
6852
6853                 ret = btf_translate_to_vmlinux(log, btf, t, tgt_type, arg);
6854                 if (ret > 0) {
6855                         info->btf = btf_vmlinux;
6856                         info->btf_id = ret;
6857                         return true;
6858                 } else {
6859                         return false;
6860                 }
6861         }
6862
6863         info->btf = btf;
6864         info->btf_id = t->type;
6865         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6866
6867         if (btf_type_is_type_tag(t) && !btf_type_kflag(t)) {
6868                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6869                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
6870                         info->reg_type |= MEM_USER;
6871                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
6872                         info->reg_type |= MEM_PERCPU;
6873         }
6874
6875         /* skip modifiers */
6876         while (btf_type_is_modifier(t)) {
6877                 info->btf_id = t->type;
6878                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6879         }
6880         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6881                 bpf_log(log,
6882                         "func '%s' arg%d type %s is not a struct\n",
6883                         tname, arg, btf_type_str(t));
6884                 return false;
6885         }
6886         bpf_log(log, "func '%s' arg%d has btf_id %d type %s '%s'\n",
6887                 tname, arg, info->btf_id, btf_type_str(t),
6888                 __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
6889
6890         /* Perform all checks on the validity of type for this argument, but if
6891          * we know it can be IS_ERR at runtime, scrub pointer type and mark as
6892          * scalar.
6893          */
6894         if (ptr_err_raw_tp) {
6895                 bpf_log(log, "marking pointer arg%d as scalar as it may encode error", arg);
6896                 info->reg_type = SCALAR_VALUE;
6897         }
6898         return true;
6899 }
6900 EXPORT_SYMBOL_GPL(btf_ctx_access);
6901
6902 enum bpf_struct_walk_result {
6903         /* < 0 error */
6904         WALK_SCALAR = 0,
6905         WALK_PTR,
6906         WALK_STRUCT,
6907 };
6908
6909 static int btf_struct_walk(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
6910                            const struct btf_type *t, int off, int size,
6911                            u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag,
6912                            const char **field_name)
6913 {
6914         u32 i, moff, mtrue_end, msize = 0, total_nelems = 0;
6915         const struct btf_type *mtype, *elem_type = NULL;
6916         const struct btf_member *member;
6917         const char *tname, *mname, *tag_value;
6918         u32 vlen, elem_id, mid;
6919
6920 again:
6921         if (btf_type_is_modifier(t))
6922                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6923         tname = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6924         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6925                 bpf_log(log, "Type '%s' is not a struct\n", tname);
6926                 return -EINVAL;
6927         }
6928
6929         vlen = btf_type_vlen(t);
6930         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION && vlen != 1 && !(*flag & PTR_UNTRUSTED))
6931                 /*
6932                  * walking unions yields untrusted pointers
6933                  * with exception of __bpf_md_ptr and other
6934                  * unions with a single member
6935                  */
6936                 *flag |= PTR_UNTRUSTED;
6937
6938         if (off + size > t->size) {
6939                 /* If the last element is a variable size array, we may
6940                  * need to relax the rule.
6941                  */
6942                 struct btf_array *array_elem;
6943
6944                 if (vlen == 0)
6945                         goto error;
6946
6947                 member = btf_type_member(t) + vlen - 1;
6948                 mtype = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type,
6949                                                 NULL);
6950                 if (!btf_type_is_array(mtype))
6951                         goto error;
6952
6953                 array_elem = (struct btf_array *)(mtype + 1);
6954                 if (array_elem->nelems != 0)
6955                         goto error;
6956
6957                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6958                 if (off < moff)
6959                         goto error;
6960
6961                 /* allow structure and integer */
6962                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, array_elem->type,
6963                                             NULL);
6964
6965                 if (btf_type_is_int(t))
6966                         return WALK_SCALAR;
6967
6968                 if (!btf_type_is_struct(t))
6969                         goto error;
6970
6971                 off = (off - moff) % t->size;
6972                 goto again;
6973
6974 error:
6975                 bpf_log(log, "access beyond struct %s at off %u size %u\n",
6976                         tname, off, size);
6977                 return -EACCES;
6978         }
6979
6980         for_each_member(i, t, member) {
6981                 /* offset of the field in bytes */
6982                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6983                 if (off + size <= moff)
6984                         /* won't find anything, field is already too far */
6985                         break;
6986
6987                 if (__btf_member_bitfield_size(t, member)) {
6988                         u32 end_bit = __btf_member_bit_offset(t, member) +
6989                                 __btf_member_bitfield_size(t, member);
6990
6991                         /* off <= moff instead of off == moff because clang
6992                          * does not generate a BTF member for anonymous
6993                          * bitfield like the ":16" here:
6994                          * struct {
6995                          *      int :16;
6996                          *      int x:8;
6997                          * };
6998                          */
6999                         if (off <= moff &&
7000                             BITS_ROUNDUP_BYTES(end_bit) <= off + size)
7001                                 return WALK_SCALAR;
7002
7003                         /* off may be accessing a following member
7004                          *
7005                          * or
7006                          *
7007                          * Doing partial access at either end of this
7008                          * bitfield.  Continue on this case also to
7009                          * treat it as not accessing this bitfield
7010                          * and eventually error out as field not
7011                          * found to keep it simple.
7012                          * It could be relaxed if there was a legit
7013                          * partial access case later.
7014                          */
7015                         continue;
7016                 }
7017
7018                 /* In case of "off" is pointing to holes of a struct */
7019                 if (off < moff)
7020                         break;
7021
7022                 /* type of the field */
7023                 mid = member->type;
7024                 mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
7025                 mname = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
7026
7027                 mtype = __btf_resolve_size(btf, mtype, &msize,
7028                                            &elem_type, &elem_id, &total_nelems,
7029                                            &mid);
7030                 if (IS_ERR(mtype)) {
7031                         bpf_log(log, "field %s doesn't have size\n", mname);
7032                         return -EFAULT;
7033                 }
7034
7035                 mtrue_end = moff + msize;
7036                 if (off >= mtrue_end)
7037                         /* no overlap with member, keep iterating */
7038                         continue;
7039
7040                 if (btf_type_is_array(mtype)) {
7041                         u32 elem_idx;
7042
7043                         /* __btf_resolve_size() above helps to
7044                          * linearize a multi-dimensional array.
7045                          *
7046                          * The logic here is treating an array
7047                          * in a struct as the following way:
7048                          *
7049                          * struct outer {
7050                          *      struct inner array[2][2];
7051                          * };
7052                          *
7053                          * looks like:
7054                          *
7055                          * struct outer {
7056                          *      struct inner array_elem0;
7057                          *      struct inner array_elem1;
7058                          *      struct inner array_elem2;
7059                          *      struct inner array_elem3;
7060                          * };
7061                          *
7062                          * When accessing outer->array[1][0], it moves
7063                          * moff to "array_elem2", set mtype to
7064                          * "struct inner", and msize also becomes
7065                          * sizeof(struct inner).  Then most of the
7066                          * remaining logic will fall through without
7067                          * caring the current member is an array or
7068                          * not.
7069                          *
7070                          * Unlike mtype/msize/moff, mtrue_end does not
7071                          * change.  The naming difference ("_true") tells
7072                          * that it is not always corresponding to
7073                          * the current mtype/msize/moff.
7074                          * It is the true end of the current
7075                          * member (i.e. array in this case).  That
7076                          * will allow an int array to be accessed like
7077                          * a scratch space,
7078                          * i.e. allow access beyond the size of
7079                          *      the array's element as long as it is
7080                          *      within the mtrue_end boundary.
7081                          */
7082
7083                         /* skip empty array */
7084                         if (moff == mtrue_end)
7085                                 continue;
7086
7087                         msize /= total_nelems;
7088                         elem_idx = (off - moff) / msize;
7089                         moff += elem_idx * msize;
7090                         mtype = elem_type;
7091                         mid = elem_id;
7092                 }
7093
7094                 /* the 'off' we're looking for is either equal to start
7095                  * of this field or inside of this struct
7096                  */
7097                 if (btf_type_is_struct(mtype)) {
7098                         /* our field must be inside that union or struct */
7099                         t = mtype;
7100
7101                         /* return if the offset matches the member offset */
7102                         if (off == moff) {
7103                                 *next_btf_id = mid;
7104                                 return WALK_STRUCT;
7105                         }
7106
7107                         /* adjust offset we're looking for */
7108                         off -= moff;
7109                         goto again;
7110                 }
7111
7112                 if (btf_type_is_ptr(mtype)) {
7113                         const struct btf_type *stype, *t;
7114                         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
7115                         u32 id;
7116
7117                         if (msize != size || off != moff) {
7118                                 bpf_log(log,
7119                                         "cannot access ptr member %s with moff %u in struct %s with off %u size %u\n",
7120                                         mname, moff, tname, off, size);
7121                                 return -EACCES;
7122                         }
7123
7124                         /* check type tag */
7125                         t = btf_type_by_id(btf, mtype->type);
7126                         if (btf_type_is_type_tag(t) && !btf_type_kflag(t)) {
7127                                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
7128                                 /* check __user tag */
7129                                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
7130                                         tmp_flag = MEM_USER;
7131                                 /* check __percpu tag */
7132                                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
7133                                         tmp_flag = MEM_PERCPU;
7134                                 /* check __rcu tag */
7135                                 if (strcmp(tag_value, "rcu") == 0)
7136                                         tmp_flag = MEM_RCU;
7137                         }
7138
7139                         stype = btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
7140                         if (btf_type_is_struct(stype)) {
7141                                 *next_btf_id = id;
7142                                 *flag |= tmp_flag;
7143                                 if (field_name)
7144                                         *field_name = mname;
7145                                 return WALK_PTR;
7146                         }
7147                 }
7148
7149                 /* Allow more flexible access within an int as long as
7150                  * it is within mtrue_end.
7151                  * Since mtrue_end could be the end of an array,
7152                  * that also allows using an array of int as a scratch
7153                  * space. e.g. skb->cb[].
7154                  */
7155                 if (off + size > mtrue_end && !(*flag & PTR_UNTRUSTED)) {
7156                         bpf_log(log,
7157                                 "access beyond the end of member %s (mend:%u) in struct %s with off %u size %u\n",
7158                                 mname, mtrue_end, tname, off, size);
7159                         return -EACCES;
7160                 }
7161
7162                 return WALK_SCALAR;
7163         }
7164         bpf_log(log, "struct %s doesn't have field at offset %d\n", tname, off);
7165         return -EINVAL;
7166 }
7167
7168 int btf_struct_access(struct bpf_verifier_log *log,
7169                       const struct bpf_reg_state *reg,
7170                       int off, int size, enum bpf_access_type atype __maybe_unused,
7171                       u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag,
7172                       const char **field_name)
7173 {
7174         const struct btf *btf = reg->btf;
7175         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
7176         const struct btf_type *t;
7177         u32 id = reg->btf_id;
7178         int err;
7179
7180         while (type_is_alloc(reg->type)) {
7181                 struct btf_struct_meta *meta;
7182                 struct btf_record *rec;
7183                 int i;
7184
7185                 meta = btf_find_struct_meta(btf, id);
7186                 if (!meta)
7187                         break;
7188                 rec = meta->record;
7189                 for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
7190                         struct btf_field *field = &rec->fields[i];
7191                         u32 offset = field->offset;
7192                         if (off < offset + field->size && offset < off + size) {
7193                                 bpf_log(log,
7194                                         "direct access to %s is disallowed\n",
7195                                         btf_field_type_name(field->type));
7196                                 return -EACCES;
7197                         }
7198                 }
7199                 break;
7200         }
7201
7202         t = btf_type_by_id(btf, id);
7203         do {
7204                 err = btf_struct_walk(log, btf, t, off, size, &id, &tmp_flag, field_name);
7205
7206                 switch (err) {
7207                 case WALK_PTR:
7208                         /* For local types, the destination register cannot
7209                          * become a pointer again.
7210                          */
7211                         if (type_is_alloc(reg->type))
7212                                 return SCALAR_VALUE;
7213                         /* If we found the pointer or scalar on t+off,
7214                          * we're done.
7215                          */
7216                         *next_btf_id = id;
7217                         *flag = tmp_flag;
7218                         return PTR_TO_BTF_ID;
7219                 case WALK_SCALAR:
7220                         return SCALAR_VALUE;
7221                 case WALK_STRUCT:
7222                         /* We found nested struct, so continue the search
7223                          * by diving in it. At this point the offset is
7224                          * aligned with the new type, so set it to 0.
7225                          */
7226                         t = btf_type_by_id(btf, id);
7227                         off = 0;
7228                         break;
7229                 default:
7230                         /* It's either error or unknown return value..
7231                          * scream and leave.
7232                          */
7233                         if (WARN_ONCE(err > 0, "unknown btf_struct_walk return value"))
7234                                 return -EINVAL;
7235                         return err;
7236                 }
7237         } while (t);
7238
7239         return -EINVAL;
7240 }
7241
7242 /* Check that two BTF types, each specified as an BTF object + id, are exactly
7243  * the same. Trivial ID check is not enough due to module BTFs, because we can
7244  * end up with two different module BTFs, but IDs point to the common type in
7245  * vmlinux BTF.
7246  */
7247 bool btf_types_are_same(const struct btf *btf1, u32 id1,
7248                         const struct btf *btf2, u32 id2)
7249 {
7250         if (id1 != id2)
7251                 return false;
7252         if (btf1 == btf2)
7253                 return true;
7254         return btf_type_by_id(btf1, id1) == btf_type_by_id(btf2, id2);
7255 }
7256
7257 bool btf_struct_ids_match(struct bpf_verifier_log *log,
7258                           const struct btf *btf, u32 id, int off,
7259                           const struct btf *need_btf, u32 need_type_id,
7260                           bool strict)
7261 {
7262         const struct btf_type *type;
7263         enum bpf_type_flag flag = 0;
7264         int err;
7265
7266         /* Are we already done? */
7267         if (off == 0 && btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id))
7268                 return true;
7269         /* In case of strict type match, we do not walk struct, the top level
7270          * type match must succeed. When strict is true, off should have already
7271          * been 0.
7272          */
7273         if (strict)
7274                 return false;
7275 again:
7276         type = btf_type_by_id(btf, id);
7277         if (!type)
7278                 return false;
7279         err = btf_struct_walk(log, btf, type, off, 1, &id, &flag, NULL);
7280         if (err != WALK_STRUCT)
7281                 return false;
7282
7283         /* We found nested struct object. If it matches
7284          * the requested ID, we're done. Otherwise let's
7285          * continue the search with offset 0 in the new
7286          * type.
7287          */
7288         if (!btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id)) {
7289                 off = 0;
7290                 goto again;
7291         }
7292
7293         return true;
7294 }
7295
7296 static int __get_type_size(struct btf *btf, u32 btf_id,
7297                            const struct btf_type **ret_type)
7298 {
7299         const struct btf_type *t;
7300
7301         *ret_type = btf_type_by_id(btf, 0);
7302         if (!btf_id)
7303                 /* void */
7304                 return 0;
7305         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
7306         while (t && btf_type_is_modifier(t))
7307                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7308         if (!t)
7309                 return -EINVAL;
7310         *ret_type = t;
7311         if (btf_type_is_ptr(t))
7312                 /* kernel size of pointer. Not BPF's size of pointer*/
7313                 return sizeof(void *);
7314         if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
7315                 return t->size;
7316         return -EINVAL;
7317 }
7318
7319 static u8 __get_type_fmodel_flags(const struct btf_type *t)
7320 {
7321         u8 flags = 0;
7322
7323         if (__btf_type_is_struct(t))
7324                 flags |= BTF_FMODEL_STRUCT_ARG;
7325         if (btf_type_is_signed_int(t))
7326                 flags |= BTF_FMODEL_SIGNED_ARG;
7327
7328         return flags;
7329 }
7330
7331 int btf_distill_func_proto(struct bpf_verifier_log *log,
7332                            struct btf *btf,
7333                            const struct btf_type *func,
7334                            const char *tname,
7335                            struct btf_func_model *m)
7336 {
7337         const struct btf_param *args;
7338         const struct btf_type *t;
7339         u32 i, nargs;
7340         int ret;
7341
7342         if (!func) {
7343                 /* BTF function prototype doesn't match the verifier types.
7344                  * Fall back to MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 args.
7345                  */
7346                 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++) {
7347                         m->arg_size[i] = 8;
7348                         m->arg_flags[i] = 0;
7349                 }
7350                 m->ret_size = 8;
7351                 m->ret_flags = 0;
7352                 m->nr_args = MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
7353                 return 0;
7354         }
7355         args = (const struct btf_param *)(func + 1);
7356         nargs = btf_type_vlen(func);
7357         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_ARGS) {
7358                 bpf_log(log,
7359                         "The function %s has %d arguments. Too many.\n",
7360                         tname, nargs);
7361                 return -EINVAL;
7362         }
7363         ret = __get_type_size(btf, func->type, &t);
7364         if (ret < 0 || __btf_type_is_struct(t)) {
7365                 bpf_log(log,
7366                         "The function %s return type %s is unsupported.\n",
7367                         tname, btf_type_str(t));
7368                 return -EINVAL;
7369         }
7370         m->ret_size = ret;
7371         m->ret_flags = __get_type_fmodel_flags(t);
7372
7373         for (i = 0; i < nargs; i++) {
7374                 if (i == nargs - 1 && args[i].type == 0) {
7375                         bpf_log(log,
7376                                 "The function %s with variable args is unsupported.\n",
7377                                 tname);
7378                         return -EINVAL;
7379                 }
7380                 ret = __get_type_size(btf, args[i].type, &t);
7381
7382                 /* No support of struct argument size greater than 16 bytes */
7383                 if (ret < 0 || ret > 16) {
7384                         bpf_log(log,
7385                                 "The function %s arg%d type %s is unsupported.\n",
7386                                 tname, i, btf_type_str(t));
7387                         return -EINVAL;
7388                 }
7389                 if (ret == 0) {
7390                         bpf_log(log,
7391                                 "The function %s has malformed void argument.\n",
7392                                 tname);
7393                         return -EINVAL;
7394                 }
7395                 m->arg_size[i] = ret;
7396                 m->arg_flags[i] = __get_type_fmodel_flags(t);
7397         }
7398         m->nr_args = nargs;
7399         return 0;
7400 }
7401
7402 /* Compare BTFs of two functions assuming only scalars and pointers to context.
7403  * t1 points to BTF_KIND_FUNC in btf1
7404  * t2 points to BTF_KIND_FUNC in btf2
7405  * Returns:
7406  * EINVAL - function prototype mismatch
7407  * EFAULT - verifier bug
7408  * 0 - 99% match. The last 1% is validated by the verifier.
7409  */
7410 static int btf_check_func_type_match(struct bpf_verifier_log *log,
7411                                      struct btf *btf1, const struct btf_type *t1,
7412                                      struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
7413 {
7414         const struct btf_param *args1, *args2;
7415         const char *fn1, *fn2, *s1, *s2;
7416         u32 nargs1, nargs2, i;
7417
7418         fn1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
7419         fn2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
7420
7421         if (btf_func_linkage(t1) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
7422                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn1);
7423                 return -EINVAL;
7424         }
7425         if (btf_func_linkage(t2) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
7426                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn2);
7427                 return -EINVAL;
7428         }
7429
7430         t1 = btf_type_by_id(btf1, t1->type);
7431         if (!t1 || !btf_type_is_func_proto(t1))
7432                 return -EFAULT;
7433         t2 = btf_type_by_id(btf2, t2->type);
7434         if (!t2 || !btf_type_is_func_proto(t2))
7435                 return -EFAULT;
7436
7437         args1 = (const struct btf_param *)(t1 + 1);
7438         nargs1 = btf_type_vlen(t1);
7439         args2 = (const struct btf_param *)(t2 + 1);
7440         nargs2 = btf_type_vlen(t2);
7441
7442         if (nargs1 != nargs2) {
7443                 bpf_log(log, "%s() has %d args while %s() has %d args\n",
7444                         fn1, nargs1, fn2, nargs2);
7445                 return -EINVAL;
7446         }
7447
7448         t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
7449         t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
7450         if (t1->info != t2->info) {
7451                 bpf_log(log,
7452                         "Return type %s of %s() doesn't match type %s of %s()\n",
7453                         btf_type_str(t1), fn1,
7454                         btf_type_str(t2), fn2);
7455                 return -EINVAL;
7456         }
7457
7458         for (i = 0; i < nargs1; i++) {
7459                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, args1[i].type, NULL);
7460                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, args2[i].type, NULL);
7461
7462                 if (t1->info != t2->info) {
7463                         bpf_log(log, "arg%d in %s() is %s while %s() has %s\n",
7464                                 i, fn1, btf_type_str(t1),
7465                                 fn2, btf_type_str(t2));
7466                         return -EINVAL;
7467                 }
7468                 if (btf_type_has_size(t1) && t1->size != t2->size) {
7469                         bpf_log(log,
7470                                 "arg%d in %s() has size %d while %s() has %d\n",
7471                                 i, fn1, t1->size,
7472                                 fn2, t2->size);
7473                         return -EINVAL;
7474                 }
7475
7476                 /* global functions are validated with scalars and pointers
7477                  * to context only. And only global functions can be replaced.
7478                  * Hence type check only those types.
7479                  */
7480                 if (btf_type_is_int(t1) || btf_is_any_enum(t1))
7481                         continue;
7482                 if (!btf_type_is_ptr(t1)) {
7483                         bpf_log(log,
7484                                 "arg%d in %s() has unrecognized type\n",
7485                                 i, fn1);
7486                         return -EINVAL;
7487                 }
7488                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
7489                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
7490                 if (!btf_type_is_struct(t1)) {
7491                         bpf_log(log,
7492                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
7493                                 i, fn1);
7494                         return -EINVAL;
7495                 }
7496                 if (!btf_type_is_struct(t2)) {
7497                         bpf_log(log,
7498                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
7499                                 i, fn2);
7500                         return -EINVAL;
7501                 }
7502                 /* This is an optional check to make program writing easier.
7503                  * Compare names of structs and report an error to the user.
7504                  * btf_prepare_func_args() already checked that t2 struct
7505                  * is a context type. btf_prepare_func_args() will check
7506                  * later that t1 struct is a context type as well.
7507                  */
7508                 s1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
7509                 s2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
7510                 if (strcmp(s1, s2)) {
7511                         bpf_log(log,
7512                                 "arg%d %s(struct %s *) doesn't match %s(struct %s *)\n",
7513                                 i, fn1, s1, fn2, s2);
7514                         return -EINVAL;
7515                 }
7516         }
7517         return 0;
7518 }
7519
7520 /* Compare BTFs of given program with BTF of target program */
7521 int btf_check_type_match(struct bpf_verifier_log *log, const struct bpf_prog *prog,
7522                          struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
7523 {
7524         struct btf *btf1 = prog->aux->btf;
7525         const struct btf_type *t1;
7526         u32 btf_id = 0;
7527
7528         if (!prog->aux->func_info) {
7529                 bpf_log(log, "Program extension requires BTF\n");
7530                 return -EINVAL;
7531         }
7532
7533         btf_id = prog->aux->func_info[0].type_id;
7534         if (!btf_id)
7535                 return -EFAULT;
7536
7537         t1 = btf_type_by_id(btf1, btf_id);
7538         if (!t1 || !btf_type_is_func(t1))
7539                 return -EFAULT;
7540
7541         return btf_check_func_type_match(log, btf1, t1, btf2, t2);
7542 }
7543
7544 static bool btf_is_dynptr_ptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
7545 {
7546         const char *name;
7547
7548         t = btf_type_by_id(btf, t->type); /* skip PTR */
7549
7550         while (btf_type_is_modifier(t))
7551                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7552
7553         /* allow either struct or struct forward declaration */
7554         if (btf_type_is_struct(t) ||
7555             (btf_type_is_fwd(t) && btf_type_kflag(t) == 0)) {
7556                 name = btf_str_by_offset(btf, t->name_off);
7557                 return name && strcmp(name, "bpf_dynptr") == 0;
7558         }
7559
7560         return false;
7561 }
7562
7563 struct bpf_cand_cache {
7564         const char *name;
7565         u32 name_len;
7566         u16 kind;
7567         u16 cnt;
7568         struct {
7569                 const struct btf *btf;
7570                 u32 id;
7571         } cands[];
7572 };
7573
7574 static DEFINE_MUTEX(cand_cache_mutex);
7575
7576 static struct bpf_cand_cache *
7577 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id);
7578
7579 static int btf_get_ptr_to_btf_id(struct bpf_verifier_log *log, int arg_idx,
7580                                  const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
7581 {
7582         struct bpf_cand_cache *cc;
7583         struct bpf_core_ctx ctx = {
7584                 .btf = btf,
7585                 .log = log,
7586         };
7587         u32 kern_type_id, type_id;
7588         int err = 0;
7589
7590         /* skip PTR and modifiers */
7591         type_id = t->type;
7592         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7593         while (btf_type_is_modifier(t)) {
7594                 type_id = t->type;
7595                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7596         }
7597
7598         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7599         cc = bpf_core_find_cands(&ctx, type_id);
7600         if (IS_ERR(cc)) {
7601                 err = PTR_ERR(cc);
7602                 bpf_log(log, "arg#%d reference type('%s %s') candidate matching error: %d\n",
7603                         arg_idx, btf_type_str(t), __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
7604                         err);
7605                 goto cand_cache_unlock;
7606         }
7607         if (cc->cnt != 1) {
7608                 bpf_log(log, "arg#%d reference type('%s %s') %s\n",
7609                         arg_idx, btf_type_str(t), __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
7610                         cc->cnt == 0 ? "has no matches" : "is ambiguous");
7611                 err = cc->cnt == 0 ? -ENOENT : -ESRCH;
7612                 goto cand_cache_unlock;
7613         }
7614         if (btf_is_module(cc->cands[0].btf)) {
7615                 bpf_log(log, "arg#%d reference type('%s %s') points to kernel module type (unsupported)\n",
7616                         arg_idx, btf_type_str(t), __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
7617                 err = -EOPNOTSUPP;
7618                 goto cand_cache_unlock;
7619         }
7620         kern_type_id = cc->cands[0].id;
7621
7622 cand_cache_unlock:
7623         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7624         if (err)
7625                 return err;
7626
7627         return kern_type_id;
7628 }
7629
7630 enum btf_arg_tag {
7631         ARG_TAG_CTX      = BIT_ULL(0),
7632         ARG_TAG_NONNULL  = BIT_ULL(1),
7633         ARG_TAG_TRUSTED  = BIT_ULL(2),
7634         ARG_TAG_NULLABLE = BIT_ULL(3),
7635         ARG_TAG_ARENA    = BIT_ULL(4),
7636 };
7637
7638 /* Process BTF of a function to produce high-level expectation of function
7639  * arguments (like ARG_PTR_TO_CTX, or ARG_PTR_TO_MEM, etc). This information
7640  * is cached in subprog info for reuse.
7641  * Returns:
7642  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
7643  * EINVAL - cannot convert BTF.
7644  * 0 - Successfully processed BTF and constructed argument expectations.
7645  */
7646 int btf_prepare_func_args(struct bpf_verifier_env *env, int subprog)
7647 {
7648         bool is_global = subprog_aux(env, subprog)->linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
7649         struct bpf_subprog_info *sub = subprog_info(env, subprog);
7650         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
7651         struct bpf_prog *prog = env->prog;
7652         enum bpf_prog_type prog_type = prog->type;
7653         struct btf *btf = prog->aux->btf;
7654         const struct btf_param *args;
7655         const struct btf_type *t, *ref_t, *fn_t;
7656         u32 i, nargs, btf_id;
7657         const char *tname;
7658
7659         if (sub->args_cached)
7660                 return 0;
7661
7662         if (!prog->aux->func_info) {
7663                 verifier_bug(env, "func_info undefined");
7664                 return -EFAULT;
7665         }
7666
7667         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
7668         if (!btf_id) {
7669                 if (!is_global) /* not fatal for static funcs */
7670                         return -EINVAL;
7671                 bpf_log(log, "Global functions need valid BTF\n");
7672                 return -EFAULT;
7673         }
7674
7675         fn_t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
7676         if (!fn_t || !btf_type_is_func(fn_t)) {
7677                 /* These checks were already done by the verifier while loading
7678                  * struct bpf_func_info
7679                  */
7680                 bpf_log(log, "BTF of func#%d doesn't point to KIND_FUNC\n",
7681                         subprog);
7682                 return -EFAULT;
7683         }
7684         tname = btf_name_by_offset(btf, fn_t->name_off);
7685
7686         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable) {
7687                 verifier_bug(env, "unreliable BTF for function %s()", tname);
7688                 return -EFAULT;
7689         }
7690         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
7691                 prog_type = prog->aux->dst_prog->type;
7692
7693         t = btf_type_by_id(btf, fn_t->type);
7694         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
7695                 bpf_log(log, "Invalid type of function %s()\n", tname);
7696                 return -EFAULT;
7697         }
7698         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
7699         nargs = btf_type_vlen(t);
7700         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
7701                 if (!is_global)
7702                         return -EINVAL;
7703                 bpf_log(log, "Global function %s() with %d > %d args. Buggy compiler.\n",
7704                         tname, nargs, MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
7705                 return -EINVAL;
7706         }
7707         /* check that function returns int, exception cb also requires this */
7708         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7709         while (btf_type_is_modifier(t))
7710                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7711         if (!btf_type_is_int(t) && !btf_is_any_enum(t)) {
7712                 if (!is_global)
7713                         return -EINVAL;
7714                 bpf_log(log,
7715                         "Global function %s() doesn't return scalar. Only those are supported.\n",
7716                         tname);
7717                 return -EINVAL;
7718         }
7719         /* Convert BTF function arguments into verifier types.
7720          * Only PTR_TO_CTX and SCALAR are supported atm.
7721          */
7722         for (i = 0; i < nargs; i++) {
7723                 u32 tags = 0;
7724                 int id = 0;
7725
7726                 /* 'arg:<tag>' decl_tag takes precedence over derivation of
7727                  * register type from BTF type itself
7728                  */
7729                 while ((id = btf_find_next_decl_tag(btf, fn_t, i, "arg:", id)) > 0) {
7730                         const struct btf_type *tag_t = btf_type_by_id(btf, id);
7731                         const char *tag = __btf_name_by_offset(btf, tag_t->name_off) + 4;
7732
7733                         /* disallow arg tags in static subprogs */
7734                         if (!is_global) {
7735                                 bpf_log(log, "arg#%d type tag is not supported in static functions\n", i);
7736                                 return -EOPNOTSUPP;
7737                         }
7738
7739                         if (strcmp(tag, "ctx") == 0) {
7740                                 tags |= ARG_TAG_CTX;
7741                         } else if (strcmp(tag, "trusted") == 0) {
7742                                 tags |= ARG_TAG_TRUSTED;
7743                         } else if (strcmp(tag, "nonnull") == 0) {
7744                                 tags |= ARG_TAG_NONNULL;
7745                         } else if (strcmp(tag, "nullable") == 0) {
7746                                 tags |= ARG_TAG_NULLABLE;
7747                         } else if (strcmp(tag, "arena") == 0) {
7748                                 tags |= ARG_TAG_ARENA;
7749                         } else {
7750                                 bpf_log(log, "arg#%d has unsupported set of tags\n", i);
7751                                 return -EOPNOTSUPP;
7752                         }
7753                 }
7754                 if (id != -ENOENT) {
7755                         bpf_log(log, "arg#%d type tag fetching failure: %d\n", i, id);
7756                         return id;
7757                 }
7758
7759                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
7760                 while (btf_type_is_modifier(t))
7761                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7762                 if (!btf_type_is_ptr(t))
7763                         goto skip_pointer;
7764
7765                 if ((tags & ARG_TAG_CTX) || btf_is_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
7766                         if (tags & ~ARG_TAG_CTX) {
7767                                 bpf_log(log, "arg#%d has invalid combination of tags\n", i);
7768                                 return -EINVAL;
7769                         }
7770                         if ((tags & ARG_TAG_CTX) &&
7771                             btf_validate_prog_ctx_type(log, btf, t, i, prog_type,
7772                                                        prog->expected_attach_type))
7773                                 return -EINVAL;
7774                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_CTX;
7775                         continue;
7776                 }
7777                 if (btf_is_dynptr_ptr(btf, t)) {
7778                         if (tags) {
7779                                 bpf_log(log, "arg#%d has invalid combination of tags\n", i);
7780                                 return -EINVAL;
7781                         }
7782                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_DYNPTR | MEM_RDONLY;
7783                         continue;
7784                 }
7785                 if (tags & ARG_TAG_TRUSTED) {
7786                         int kern_type_id;
7787
7788                         if (tags & ARG_TAG_NONNULL) {
7789                                 bpf_log(log, "arg#%d has invalid combination of tags\n", i);
7790                                 return -EINVAL;
7791                         }
7792
7793                         kern_type_id = btf_get_ptr_to_btf_id(log, i, btf, t);
7794                         if (kern_type_id < 0)
7795                                 return kern_type_id;
7796
7797                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_BTF_ID | PTR_TRUSTED;
7798                         if (tags & ARG_TAG_NULLABLE)
7799                                 sub->args[i].arg_type |= PTR_MAYBE_NULL;
7800                         sub->args[i].btf_id = kern_type_id;
7801                         continue;
7802                 }
7803                 if (tags & ARG_TAG_ARENA) {
7804                         if (tags & ~ARG_TAG_ARENA) {
7805                                 bpf_log(log, "arg#%d arena cannot be combined with any other tags\n", i);
7806                                 return -EINVAL;
7807                         }
7808                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_ARENA;
7809                         continue;
7810                 }
7811                 if (is_global) { /* generic user data pointer */
7812                         u32 mem_size;
7813
7814                         if (tags & ARG_TAG_NULLABLE) {
7815                                 bpf_log(log, "arg#%d has invalid combination of tags\n", i);
7816                                 return -EINVAL;
7817                         }
7818
7819                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
7820                         ref_t = btf_resolve_size(btf, t, &mem_size);
7821                         if (IS_ERR(ref_t)) {
7822                                 bpf_log(log, "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
7823                                         i, btf_type_str(t), btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
7824                                         PTR_ERR(ref_t));
7825                                 return -EINVAL;
7826                         }
7827
7828                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_MEM | PTR_MAYBE_NULL;
7829                         if (tags & ARG_TAG_NONNULL)
7830                                 sub->args[i].arg_type &= ~PTR_MAYBE_NULL;
7831                         sub->args[i].mem_size = mem_size;
7832                         continue;
7833                 }
7834
7835 skip_pointer:
7836                 if (tags) {
7837                         bpf_log(log, "arg#%d has pointer tag, but is not a pointer type\n", i);
7838                         return -EINVAL;
7839                 }
7840                 if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t)) {
7841                         sub->args[i].arg_type = ARG_ANYTHING;
7842                         continue;
7843                 }
7844                 if (!is_global)
7845                         return -EINVAL;
7846                 bpf_log(log, "Arg#%d type %s in %s() is not supported yet.\n",
7847                         i, btf_type_str(t), tname);
7848                 return -EINVAL;
7849         }
7850
7851         sub->arg_cnt = nargs;
7852         sub->args_cached = true;
7853
7854         return 0;
7855 }
7856
7857 static void btf_type_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7858                           struct btf_show *show)
7859 {
7860         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, type_id);
7861
7862         show->btf = btf;
7863         memset(&show->state, 0, sizeof(show->state));
7864         memset(&show->obj, 0, sizeof(show->obj));
7865
7866         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, obj, 0, show);
7867 }
7868
7869 __printf(2, 0) static void btf_seq_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
7870                                         va_list args)
7871 {
7872         seq_vprintf((struct seq_file *)show->target, fmt, args);
7873 }
7874
7875 int btf_type_seq_show_flags(const struct btf *btf, u32 type_id,
7876                             void *obj, struct seq_file *m, u64 flags)
7877 {
7878         struct btf_show sseq;
7879
7880         sseq.target = m;
7881         sseq.showfn = btf_seq_show;
7882         sseq.flags = flags;
7883
7884         btf_type_show(btf, type_id, obj, &sseq);
7885
7886         return sseq.state.status;
7887 }
7888
7889 void btf_type_seq_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7890                        struct seq_file *m)
7891 {
7892         (void) btf_type_seq_show_flags(btf, type_id, obj, m,
7893                                        BTF_SHOW_NONAME | BTF_SHOW_COMPACT |
7894                                        BTF_SHOW_ZERO | BTF_SHOW_UNSAFE);
7895 }
7896
7897 struct btf_show_snprintf {
7898         struct btf_show show;
7899         int len_left;           /* space left in string */
7900         int len;                /* length we would have written */
7901 };
7902
7903 __printf(2, 0) static void btf_snprintf_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
7904                                              va_list args)
7905 {
7906         struct btf_show_snprintf *ssnprintf = (struct btf_show_snprintf *)show;
7907         int len;
7908
7909         len = vsnprintf(show->target, ssnprintf->len_left, fmt, args);
7910
7911         if (len < 0) {
7912                 ssnprintf->len_left = 0;
7913                 ssnprintf->len = len;
7914         } else if (len >= ssnprintf->len_left) {
7915                 /* no space, drive on to get length we would have written */
7916                 ssnprintf->len_left = 0;
7917                 ssnprintf->len += len;
7918         } else {
7919                 ssnprintf->len_left -= len;
7920                 ssnprintf->len += len;
7921                 show->target += len;
7922         }
7923 }
7924
7925 int btf_type_snprintf_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7926                            char *buf, int len, u64 flags)
7927 {
7928         struct btf_show_snprintf ssnprintf;
7929
7930         ssnprintf.show.target = buf;
7931         ssnprintf.show.flags = flags;
7932         ssnprintf.show.showfn = btf_snprintf_show;
7933         ssnprintf.len_left = len;
7934         ssnprintf.len = 0;
7935
7936         btf_type_show(btf, type_id, obj, (struct btf_show *)&ssnprintf);
7937
7938         /* If we encountered an error, return it. */
7939         if (ssnprintf.show.state.status)
7940                 return ssnprintf.show.state.status;
7941
7942         /* Otherwise return length we would have written */
7943         return ssnprintf.len;
7944 }
7945
7946 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7947 static void bpf_btf_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *filp)
7948 {
7949         const struct btf *btf = filp->private_data;
7950
7951         seq_printf(m, "btf_id:\t%u\n", btf->id);
7952 }
7953 #endif
7954
7955 static int btf_release(struct inode *inode, struct file *filp)
7956 {
7957         btf_put(filp->private_data);
7958         return 0;
7959 }
7960
7961 const struct file_operations btf_fops = {
7962 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7963         .show_fdinfo    = bpf_btf_show_fdinfo,
7964 #endif
7965         .release        = btf_release,
7966 };
7967
7968 static int __btf_new_fd(struct btf *btf)
7969 {
7970         return anon_inode_getfd("btf", &btf_fops, btf, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
7971 }
7972
7973 int btf_new_fd(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
7974 {
7975         struct btf *btf;
7976         int ret;
7977
7978         btf = btf_parse(attr, uattr, uattr_size);
7979         if (IS_ERR(btf))
7980                 return PTR_ERR(btf);
7981
7982         ret = btf_alloc_id(btf);
7983         if (ret) {
7984                 btf_free(btf);
7985                 return ret;
7986         }
7987
7988         /*
7989          * The BTF ID is published to the userspace.
7990          * All BTF free must go through call_rcu() from
7991          * now on (i.e. free by calling btf_put()).
7992          */
7993
7994         ret = __btf_new_fd(btf);
7995         if (ret < 0)
7996                 btf_put(btf);
7997
7998         return ret;
7999 }
8000
8001 struct btf *btf_get_by_fd(int fd)
8002 {
8003         struct btf *btf;
8004         CLASS(fd, f)(fd);
8005
8006         btf = __btf_get_by_fd(f);
8007         if (!IS_ERR(btf))
8008                 refcount_inc(&btf->refcnt);
8009
8010         return btf;
8011 }
8012
8013 int btf_get_info_by_fd(const struct btf *btf,
8014                        const union bpf_attr *attr,
8015                        union bpf_attr __user *uattr)
8016 {
8017         struct bpf_btf_info __user *uinfo;
8018         struct bpf_btf_info info;
8019         u32 info_copy, btf_copy;
8020         void __user *ubtf;
8021         char __user *uname;
8022         u32 uinfo_len, uname_len, name_len;
8023         int ret = 0;
8024
8025         uinfo = u64_to_user_ptr(attr->info.info);
8026         uinfo_len = attr->info.info_len;
8027
8028         info_copy = min_t(u32, uinfo_len, sizeof(info));
8029         memset(&info, 0, sizeof(info));
8030         if (copy_from_user(&info, uinfo, info_copy))
8031                 return -EFAULT;
8032
8033         info.id = btf->id;
8034         ubtf = u64_to_user_ptr(info.btf);
8035         btf_copy = min_t(u32, btf->data_size, info.btf_size);
8036         if (copy_to_user(ubtf, btf->data, btf_copy))
8037                 return -EFAULT;
8038         info.btf_size = btf->data_size;
8039
8040         info.kernel_btf = btf->kernel_btf;
8041
8042         uname = u64_to_user_ptr(info.name);
8043         uname_len = info.name_len;
8044         if (!uname ^ !uname_len)
8045                 return -EINVAL;
8046
8047         name_len = strlen(btf->name);
8048         info.name_len = name_len;
8049
8050         if (uname) {
8051                 if (uname_len >= name_len + 1) {
8052                         if (copy_to_user(uname, btf->name, name_len + 1))
8053                                 return -EFAULT;
8054                 } else {
8055                         char zero = '\0';
8056
8057                         if (copy_to_user(uname, btf->name, uname_len - 1))
8058                                 return -EFAULT;
8059                         if (put_user(zero, uname + uname_len - 1))
8060                                 return -EFAULT;
8061                         /* let user-space know about too short buffer */
8062                         ret = -ENOSPC;
8063                 }
8064         }
8065
8066         if (copy_to_user(uinfo, &info, info_copy) ||
8067             put_user(info_copy, &uattr->info.info_len))
8068                 return -EFAULT;
8069
8070         return ret;
8071 }
8072
8073 int btf_get_fd_by_id(u32 id)
8074 {
8075         struct btf *btf;
8076         int fd;
8077
8078         rcu_read_lock();
8079         btf = idr_find(&btf_idr, id);
8080         if (!btf || !refcount_inc_not_zero(&btf->refcnt))
8081                 btf = ERR_PTR(-ENOENT);
8082         rcu_read_unlock();
8083
8084         if (IS_ERR(btf))
8085                 return PTR_ERR(btf);
8086
8087         fd = __btf_new_fd(btf);
8088         if (fd < 0)
8089                 btf_put(btf);
8090
8091         return fd;
8092 }
8093
8094 u32 btf_obj_id(const struct btf *btf)
8095 {
8096         return btf->id;
8097 }
8098
8099 bool btf_is_kernel(const struct btf *btf)
8100 {
8101         return btf->kernel_btf;
8102 }
8103
8104 bool btf_is_module(const struct btf *btf)
8105 {
8106         return btf->kernel_btf && strcmp(btf->name, "vmlinux") != 0;
8107 }
8108
8109 enum {
8110         BTF_MODULE_F_LIVE = (1 << 0),
8111 };
8112
8113 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
8114 struct btf_module {
8115         struct list_head list;
8116         struct module *module;
8117         struct btf *btf;
8118         struct bin_attribute *sysfs_attr;
8119         int flags;
8120 };
8121
8122 static LIST_HEAD(btf_modules);
8123 static DEFINE_MUTEX(btf_module_mutex);
8124
8125 static void purge_cand_cache(struct btf *btf);
8126
8127 static int btf_module_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long op,
8128                              void *module)
8129 {
8130         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
8131         struct module *mod = module;
8132         struct btf *btf;
8133         int err = 0;
8134
8135         if (mod->btf_data_size == 0 ||
8136             (op != MODULE_STATE_COMING && op != MODULE_STATE_LIVE &&
8137              op != MODULE_STATE_GOING))
8138                 goto out;
8139
8140         switch (op) {
8141         case MODULE_STATE_COMING:
8142                 btf_mod = kzalloc(sizeof(*btf_mod), GFP_KERNEL);
8143                 if (!btf_mod) {
8144                         err = -ENOMEM;
8145                         goto out;
8146                 }
8147                 btf = btf_parse_module(mod->name, mod->btf_data, mod->btf_data_size,
8148                                        mod->btf_base_data, mod->btf_base_data_size);
8149                 if (IS_ERR(btf)) {
8150                         kfree(btf_mod);
8151                         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH)) {
8152                                 pr_warn("failed to validate module [%s] BTF: %ld\n",
8153                                         mod->name, PTR_ERR(btf));
8154                                 err = PTR_ERR(btf);
8155                         } else {
8156                                 pr_warn_once("Kernel module BTF mismatch detected, BTF debug info may be unavailable for some modules\n");
8157                         }
8158                         goto out;
8159                 }
8160                 err = btf_alloc_id(btf);
8161                 if (err) {
8162                         btf_free(btf);
8163                         kfree(btf_mod);
8164                         goto out;
8165                 }
8166
8167                 purge_cand_cache(NULL);
8168                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
8169                 btf_mod->module = module;
8170                 btf_mod->btf = btf;
8171                 list_add(&btf_mod->list, &btf_modules);
8172                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
8173
8174                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SYSFS)) {
8175                         struct bin_attribute *attr;
8176
8177                         attr = kzalloc(sizeof(*attr), GFP_KERNEL);
8178                         if (!attr)
8179                                 goto out;
8180
8181                         sysfs_bin_attr_init(attr);
8182                         attr->attr.name = btf->name;
8183                         attr->attr.mode = 0444;
8184                         attr->size = btf->data_size;
8185                         attr->private = btf->data;
8186                         attr->read_new = sysfs_bin_attr_simple_read;
8187
8188                         err = sysfs_create_bin_file(btf_kobj, attr);
8189                         if (err) {
8190                                 pr_warn("failed to register module [%s] BTF in sysfs: %d\n",
8191                                         mod->name, err);
8192                                 kfree(attr);
8193                                 err = 0;
8194                                 goto out;
8195                         }
8196
8197                         btf_mod->sysfs_attr = attr;
8198                 }
8199
8200                 break;
8201         case MODULE_STATE_LIVE:
8202                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
8203                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
8204                         if (btf_mod->module != module)
8205                                 continue;
8206
8207                         btf_mod->flags |= BTF_MODULE_F_LIVE;
8208                         break;
8209                 }
8210                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
8211                 break;
8212         case MODULE_STATE_GOING:
8213                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
8214                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
8215                         if (btf_mod->module != module)
8216                                 continue;
8217
8218                         list_del(&btf_mod->list);
8219                         if (btf_mod->sysfs_attr)
8220                                 sysfs_remove_bin_file(btf_kobj, btf_mod->sysfs_attr);
8221                         purge_cand_cache(btf_mod->btf);
8222                         btf_put(btf_mod->btf);
8223                         kfree(btf_mod->sysfs_attr);
8224                         kfree(btf_mod);
8225                         break;
8226                 }
8227                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
8228                 break;
8229         }
8230 out:
8231         return notifier_from_errno(err);
8232 }
8233
8234 static struct notifier_block btf_module_nb = {
8235         .notifier_call = btf_module_notify,
8236 };
8237
8238 static int __init btf_module_init(void)
8239 {
8240         register_module_notifier(&btf_module_nb);
8241         return 0;
8242 }
8243
8244 fs_initcall(btf_module_init);
8245 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
8246
8247 struct module *btf_try_get_module(const struct btf *btf)
8248 {
8249         struct module *res = NULL;
8250 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
8251         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
8252
8253         mutex_lock(&btf_module_mutex);
8254         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
8255                 if (btf_mod->btf != btf)
8256                         continue;
8257
8258                 /* We must only consider module whose __init routine has
8259                  * finished, hence we must check for BTF_MODULE_F_LIVE flag,
8260                  * which is set from the notifier callback for
8261                  * MODULE_STATE_LIVE.
8262                  */
8263                 if ((btf_mod->flags & BTF_MODULE_F_LIVE) && try_module_get(btf_mod->module))
8264                         res = btf_mod->module;
8265
8266                 break;
8267         }
8268         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
8269 #endif
8270
8271         return res;
8272 }
8273
8274 /* Returns struct btf corresponding to the struct module.
8275  * This function can return NULL or ERR_PTR.
8276  */
8277 static struct btf *btf_get_module_btf(const struct module *module)
8278 {
8279 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
8280         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
8281 #endif
8282         struct btf *btf = NULL;
8283
8284         if (!module) {
8285                 btf = bpf_get_btf_vmlinux();
8286                 if (!IS_ERR_OR_NULL(btf))
8287                         btf_get(btf);
8288                 return btf;
8289         }
8290
8291 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
8292         mutex_lock(&btf_module_mutex);
8293         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
8294                 if (btf_mod->module != module)
8295                         continue;
8296
8297                 btf_get(btf_mod->btf);
8298                 btf = btf_mod->btf;
8299                 break;
8300         }
8301         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
8302 #endif
8303
8304         return btf;
8305 }
8306
8307 static int check_btf_kconfigs(const struct module *module, const char *feature)
8308 {
8309         if (!module && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
8310                 pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register %s\n", feature);
8311                 return -ENOENT;
8312         }
8313         if (module && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES))
8314                 pr_warn("missing module BTF, cannot register %s\n", feature);
8315         return 0;
8316 }
8317
8318 BPF_CALL_4(bpf_btf_find_by_name_kind, char *, name, int, name_sz, u32, kind, int, flags)
8319 {
8320         struct btf *btf = NULL;
8321         int btf_obj_fd = 0;
8322         long ret;
8323
8324         if (flags)
8325                 return -EINVAL;
8326
8327         if (name_sz <= 1 || name[name_sz - 1])
8328                 return -EINVAL;
8329
8330         ret = bpf_find_btf_id(name, kind, &btf);
8331         if (ret > 0 && btf_is_module(btf)) {
8332                 btf_obj_fd = __btf_new_fd(btf);
8333                 if (btf_obj_fd < 0) {
8334                         btf_put(btf);
8335                         return btf_obj_fd;
8336                 }
8337                 return ret | (((u64)btf_obj_fd) << 32);
8338         }
8339         if (ret > 0)
8340                 btf_put(btf);
8341         return ret;
8342 }
8343
8344 const struct bpf_func_proto bpf_btf_find_by_name_kind_proto = {
8345         .func           = bpf_btf_find_by_name_kind,
8346         .gpl_only       = false,
8347         .ret_type       = RET_INTEGER,
8348         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY,
8349         .arg2_type      = ARG_CONST_SIZE,
8350         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
8351         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
8352 };
8353
8354 BTF_ID_LIST_GLOBAL(btf_tracing_ids, MAX_BTF_TRACING_TYPE)
8355 #define BTF_TRACING_TYPE(name, type) BTF_ID(struct, type)
8356 BTF_TRACING_TYPE_xxx
8357 #undef BTF_TRACING_TYPE
8358
8359 /* Validate well-formedness of iter argument type.
8360  * On success, return positive BTF ID of iter state's STRUCT type.
8361  * On error, negative error is returned.
8362  */
8363 int btf_check_iter_arg(struct btf *btf, const struct btf_type *func, int arg_idx)
8364 {
8365         const struct btf_param *arg;
8366         const struct btf_type *t;
8367         const char *name;
8368         int btf_id;
8369
8370         if (btf_type_vlen(func) <= arg_idx)
8371                 return -EINVAL;
8372
8373         arg = &btf_params(func)[arg_idx];
8374         t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
8375         if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
8376                 return -EINVAL;
8377         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &btf_id);
8378         if (!t || !__btf_type_is_struct(t))
8379                 return -EINVAL;
8380
8381         name = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
8382         if (!name || strncmp(name, ITER_PREFIX, sizeof(ITER_PREFIX) - 1))
8383                 return -EINVAL;
8384
8385         return btf_id;
8386 }
8387
8388 static int btf_check_iter_kfuncs(struct btf *btf, const char *func_name,
8389                                  const struct btf_type *func, u32 func_flags)
8390 {
8391         u32 flags = func_flags & (KF_ITER_NEW | KF_ITER_NEXT | KF_ITER_DESTROY);
8392         const char *sfx, *iter_name;
8393         const struct btf_type *t;
8394         char exp_name[128];
8395         u32 nr_args;
8396         int btf_id;
8397
8398         /* exactly one of KF_ITER_{NEW,NEXT,DESTROY} can be set */
8399         if (!flags || (flags & (flags - 1)))
8400                 return -EINVAL;
8401
8402         /* any BPF iter kfunc should have `struct bpf_iter_<type> *` first arg */
8403         nr_args = btf_type_vlen(func);
8404         if (nr_args < 1)
8405                 return -EINVAL;
8406
8407         btf_id = btf_check_iter_arg(btf, func, 0);
8408         if (btf_id < 0)
8409                 return btf_id;
8410
8411         /* sizeof(struct bpf_iter_<type>) should be a multiple of 8 to
8412          * fit nicely in stack slots
8413          */
8414         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
8415         if (t->size == 0 || (t->size % 8))
8416                 return -EINVAL;
8417
8418         /* validate bpf_iter_<type>_{new,next,destroy}(struct bpf_iter_<type> *)
8419          * naming pattern
8420          */
8421         iter_name = btf_name_by_offset(btf, t->name_off) + sizeof(ITER_PREFIX) - 1;
8422         if (flags & KF_ITER_NEW)
8423                 sfx = "new";
8424         else if (flags & KF_ITER_NEXT)
8425                 sfx = "next";
8426         else /* (flags & KF_ITER_DESTROY) */
8427                 sfx = "destroy";
8428
8429         snprintf(exp_name, sizeof(exp_name), "bpf_iter_%s_%s", iter_name, sfx);
8430         if (strcmp(func_name, exp_name))
8431                 return -EINVAL;
8432
8433         /* only iter constructor should have extra arguments */
8434         if (!(flags & KF_ITER_NEW) && nr_args != 1)
8435                 return -EINVAL;
8436
8437         if (flags & KF_ITER_NEXT) {
8438                 /* bpf_iter_<type>_next() should return pointer */
8439                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, func->type, NULL);
8440                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
8441                         return -EINVAL;
8442         }
8443
8444         if (flags & KF_ITER_DESTROY) {
8445                 /* bpf_iter_<type>_destroy() should return void */
8446                 t = btf_type_by_id(btf, func->type);
8447                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
8448                         return -EINVAL;
8449         }
8450
8451         return 0;
8452 }
8453
8454 static int btf_check_kfunc_protos(struct btf *btf, u32 func_id, u32 func_flags)
8455 {
8456         const struct btf_type *func;
8457         const char *func_name;
8458         int err;
8459
8460         /* any kfunc should be FUNC -> FUNC_PROTO */
8461         func = btf_type_by_id(btf, func_id);
8462         if (!func || !btf_type_is_func(func))
8463                 return -EINVAL;
8464
8465         /* sanity check kfunc name */
8466         func_name = btf_name_by_offset(btf, func->name_off);
8467         if (!func_name || !func_name[0])
8468                 return -EINVAL;
8469
8470         func = btf_type_by_id(btf, func->type);
8471         if (!func || !btf_type_is_func_proto(func))
8472                 return -EINVAL;
8473
8474         if (func_flags & (KF_ITER_NEW | KF_ITER_NEXT | KF_ITER_DESTROY)) {
8475                 err = btf_check_iter_kfuncs(btf, func_name, func, func_flags);
8476                 if (err)
8477                         return err;
8478         }
8479
8480         return 0;
8481 }
8482
8483 /* Kernel Function (kfunc) BTF ID set registration API */
8484
8485 static int btf_populate_kfunc_set(struct btf *btf, enum btf_kfunc_hook hook,
8486                                   const struct btf_kfunc_id_set *kset)
8487 {
8488         struct btf_kfunc_hook_filter *hook_filter;
8489         struct btf_id_set8 *add_set = kset->set;
8490         bool vmlinux_set = !btf_is_module(btf);
8491         bool add_filter = !!kset->filter;
8492         struct btf_kfunc_set_tab *tab;
8493         struct btf_id_set8 *set;
8494         u32 set_cnt, i;
8495         int ret;
8496
8497         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX) {
8498                 ret = -EINVAL;
8499                 goto end;
8500         }
8501
8502         if (!add_set->cnt)
8503                 return 0;
8504
8505         tab = btf->kfunc_set_tab;
8506
8507         if (tab && add_filter) {
8508                 u32 i;
8509
8510                 hook_filter = &tab->hook_filters[hook];
8511                 for (i = 0; i < hook_filter->nr_filters; i++) {
8512                         if (hook_filter->filters[i] == kset->filter) {
8513                                 add_filter = false;
8514                                 break;
8515                         }
8516                 }
8517
8518                 if (add_filter && hook_filter->nr_filters == BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT) {
8519                         ret = -E2BIG;
8520                         goto end;
8521                 }
8522         }
8523
8524         if (!tab) {
8525                 tab = kzalloc(sizeof(*tab), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
8526                 if (!tab)
8527                         return -ENOMEM;
8528                 btf->kfunc_set_tab = tab;
8529         }
8530
8531         set = tab->sets[hook];
8532         /* Warn when register_btf_kfunc_id_set is called twice for the same hook
8533          * for module sets.
8534          */
8535         if (WARN_ON_ONCE(set && !vmlinux_set)) {
8536                 ret = -EINVAL;
8537                 goto end;
8538         }
8539
8540         /* In case of vmlinux sets, there may be more than one set being
8541          * registered per hook. To create a unified set, we allocate a new set
8542          * and concatenate all individual sets being registered. While each set
8543          * is individually sorted, they may become unsorted when concatenated,
8544          * hence re-sorting the final set again is required to make binary
8545          * searching the set using btf_id_set8_contains function work.
8546          *
8547          * For module sets, we need to allocate as we may need to relocate
8548          * BTF ids.
8549          */
8550         set_cnt = set ? set->cnt : 0;
8551
8552         if (set_cnt > U32_MAX - add_set->cnt) {
8553                 ret = -EOVERFLOW;
8554                 goto end;
8555         }
8556
8557         if (set_cnt + add_set->cnt > BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT) {
8558                 ret = -E2BIG;
8559                 goto end;
8560         }
8561
8562         /* Grow set */
8563         set = krealloc(tab->sets[hook],
8564                        struct_size(set, pairs, set_cnt + add_set->cnt),
8565                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
8566         if (!set) {
8567                 ret = -ENOMEM;
8568                 goto end;
8569         }
8570
8571         /* For newly allocated set, initialize set->cnt to 0 */
8572         if (!tab->sets[hook])
8573                 set->cnt = 0;
8574         tab->sets[hook] = set;
8575
8576         /* Concatenate the two sets */
8577         memcpy(set->pairs + set->cnt, add_set->pairs, add_set->cnt * sizeof(set->pairs[0]));
8578         /* Now that the set is copied, update with relocated BTF ids */
8579         for (i = set->cnt; i < set->cnt + add_set->cnt; i++)
8580                 set->pairs[i].id = btf_relocate_id(btf, set->pairs[i].id);
8581
8582         set->cnt += add_set->cnt;
8583
8584         sort(set->pairs, set->cnt, sizeof(set->pairs[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
8585
8586         if (add_filter) {
8587                 hook_filter = &tab->hook_filters[hook];
8588                 hook_filter->filters[hook_filter->nr_filters++] = kset->filter;
8589         }
8590         return 0;
8591 end:
8592         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
8593         return ret;
8594 }
8595
8596 static u32 *__btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
8597                                         enum btf_kfunc_hook hook,
8598                                         u32 kfunc_btf_id,
8599                                         const struct bpf_prog *prog)
8600 {
8601         struct btf_kfunc_hook_filter *hook_filter;
8602         struct btf_id_set8 *set;
8603         u32 *id, i;
8604
8605         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX)
8606                 return NULL;
8607         if (!btf->kfunc_set_tab)
8608                 return NULL;
8609         hook_filter = &btf->kfunc_set_tab->hook_filters[hook];
8610         for (i = 0; i < hook_filter->nr_filters; i++) {
8611                 if (hook_filter->filters[i](prog, kfunc_btf_id))
8612                         return NULL;
8613         }
8614         set = btf->kfunc_set_tab->sets[hook];
8615         if (!set)
8616                 return NULL;
8617         id = btf_id_set8_contains(set, kfunc_btf_id);
8618         if (!id)
8619                 return NULL;
8620         /* The flags for BTF ID are located next to it */
8621         return id + 1;
8622 }
8623
8624 static int bpf_prog_type_to_kfunc_hook(enum bpf_prog_type prog_type)
8625 {
8626         switch (prog_type) {
8627         case BPF_PROG_TYPE_UNSPEC:
8628                 return BTF_KFUNC_HOOK_COMMON;
8629         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
8630                 return BTF_KFUNC_HOOK_XDP;
8631         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
8632                 return BTF_KFUNC_HOOK_TC;
8633         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
8634                 return BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS;
8635         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
8636         case BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT:
8637         case BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT:
8638         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
8639                 return BTF_KFUNC_HOOK_TRACING;
8640         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
8641                 return BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL;
8642         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB:
8643         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK:
8644         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_DEVICE:
8645         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK_ADDR:
8646         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCKOPT:
8647         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL:
8648         case BPF_PROG_TYPE_SOCK_OPS:
8649                 return BTF_KFUNC_HOOK_CGROUP;
8650         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
8651                 return BTF_KFUNC_HOOK_SCHED_ACT;
8652         case BPF_PROG_TYPE_SK_SKB:
8653                 return BTF_KFUNC_HOOK_SK_SKB;
8654         case BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER:
8655                 return BTF_KFUNC_HOOK_SOCKET_FILTER;
8656         case BPF_PROG_TYPE_LWT_OUT:
8657         case BPF_PROG_TYPE_LWT_IN:
8658         case BPF_PROG_TYPE_LWT_XMIT:
8659         case BPF_PROG_TYPE_LWT_SEG6LOCAL:
8660                 return BTF_KFUNC_HOOK_LWT;
8661         case BPF_PROG_TYPE_NETFILTER:
8662                 return BTF_KFUNC_HOOK_NETFILTER;
8663         case BPF_PROG_TYPE_KPROBE:
8664                 return BTF_KFUNC_HOOK_KPROBE;
8665         default:
8666                 return BTF_KFUNC_HOOK_MAX;
8667         }
8668 }
8669
8670 /* Caution:
8671  * Reference to the module (obtained using btf_try_get_module) corresponding to
8672  * the struct btf *MUST* be held when calling this function from verifier
8673  * context. This is usually true as we stash references in prog's kfunc_btf_tab;
8674  * keeping the reference for the duration of the call provides the necessary
8675  * protection for looking up a well-formed btf->kfunc_set_tab.
8676  */
8677 u32 *btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
8678                                u32 kfunc_btf_id,
8679                                const struct bpf_prog *prog)
8680 {
8681         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(prog);
8682         enum btf_kfunc_hook hook;
8683         u32 *kfunc_flags;
8684
8685         kfunc_flags = __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_COMMON, kfunc_btf_id, prog);
8686         if (kfunc_flags)
8687                 return kfunc_flags;
8688
8689         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
8690         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, hook, kfunc_btf_id, prog);
8691 }
8692
8693 u32 *btf_kfunc_is_modify_return(const struct btf *btf, u32 kfunc_btf_id,
8694                                 const struct bpf_prog *prog)
8695 {
8696         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kfunc_btf_id, prog);
8697 }
8698
8699 static int __register_btf_kfunc_id_set(enum btf_kfunc_hook hook,
8700                                        const struct btf_kfunc_id_set *kset)
8701 {
8702         struct btf *btf;
8703         int ret, i;
8704
8705         btf = btf_get_module_btf(kset->owner);
8706         if (!btf)
8707                 return check_btf_kconfigs(kset->owner, "kfunc");
8708         if (IS_ERR(btf))
8709                 return PTR_ERR(btf);
8710
8711         for (i = 0; i < kset->set->cnt; i++) {
8712                 ret = btf_check_kfunc_protos(btf, btf_relocate_id(btf, kset->set->pairs[i].id),
8713                                              kset->set->pairs[i].flags);
8714                 if (ret)
8715                         goto err_out;
8716         }
8717
8718         ret = btf_populate_kfunc_set(btf, hook, kset);
8719
8720 err_out:
8721         btf_put(btf);
8722         return ret;
8723 }
8724
8725 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
8726 int register_btf_kfunc_id_set(enum bpf_prog_type prog_type,
8727                               const struct btf_kfunc_id_set *kset)
8728 {
8729         enum btf_kfunc_hook hook;
8730
8731         /* All kfuncs need to be tagged as such in BTF.
8732          * WARN() for initcall registrations that do not check errors.
8733          */
8734         if (!(kset->set->flags & BTF_SET8_KFUNCS)) {
8735                 WARN_ON(!kset->owner);
8736                 return -EINVAL;
8737         }
8738
8739         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
8740         return __register_btf_kfunc_id_set(hook, kset);
8741 }
8742 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_kfunc_id_set);
8743
8744 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
8745 int register_btf_fmodret_id_set(const struct btf_kfunc_id_set *kset)
8746 {
8747         return __register_btf_kfunc_id_set(BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kset);
8748 }
8749 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_fmodret_id_set);
8750
8751 s32 btf_find_dtor_kfunc(struct btf *btf, u32 btf_id)
8752 {
8753         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
8754         struct btf_id_dtor_kfunc *dtor;
8755
8756         if (!tab)
8757                 return -ENOENT;
8758         /* Even though the size of tab->dtors[0] is > sizeof(u32), we only need
8759          * to compare the first u32 with btf_id, so we can reuse btf_id_cmp_func.
8760          */
8761         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc, btf_id) != 0);
8762         dtor = bsearch(&btf_id, tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func);
8763         if (!dtor)
8764                 return -ENOENT;
8765         return dtor->kfunc_btf_id;
8766 }
8767
8768 static int btf_check_dtor_kfuncs(struct btf *btf, const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 cnt)
8769 {
8770         const struct btf_type *dtor_func, *dtor_func_proto, *t;
8771         const struct btf_param *args;
8772         s32 dtor_btf_id;
8773         u32 nr_args, i;
8774
8775         for (i = 0; i < cnt; i++) {
8776                 dtor_btf_id = btf_relocate_id(btf, dtors[i].kfunc_btf_id);
8777
8778                 dtor_func = btf_type_by_id(btf, dtor_btf_id);
8779                 if (!dtor_func || !btf_type_is_func(dtor_func))
8780                         return -EINVAL;
8781
8782                 dtor_func_proto = btf_type_by_id(btf, dtor_func->type);
8783                 if (!dtor_func_proto || !btf_type_is_func_proto(dtor_func_proto))
8784                         return -EINVAL;
8785
8786                 /* Make sure the prototype of the destructor kfunc is 'void func(type *)' */
8787                 t = btf_type_by_id(btf, dtor_func_proto->type);
8788                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
8789                         return -EINVAL;
8790
8791                 nr_args = btf_type_vlen(dtor_func_proto);
8792                 if (nr_args != 1)
8793                         return -EINVAL;
8794                 args = btf_params(dtor_func_proto);
8795                 t = btf_type_by_id(btf, args[0].type);
8796                 /* Allow any pointer type, as width on targets Linux supports
8797                  * will be same for all pointer types (i.e. sizeof(void *))
8798                  */
8799                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
8800                         return -EINVAL;
8801         }
8802         return 0;
8803 }
8804
8805 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
8806 int register_btf_id_dtor_kfuncs(const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 add_cnt,
8807                                 struct module *owner)
8808 {
8809         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab;
8810         struct btf *btf;
8811         u32 tab_cnt, i;
8812         int ret;
8813
8814         btf = btf_get_module_btf(owner);
8815         if (!btf)
8816                 return check_btf_kconfigs(owner, "dtor kfuncs");
8817         if (IS_ERR(btf))
8818                 return PTR_ERR(btf);
8819
8820         if (add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
8821                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
8822                 ret = -E2BIG;
8823                 goto end;
8824         }
8825
8826         /* Ensure that the prototype of dtor kfuncs being registered is sane */
8827         ret = btf_check_dtor_kfuncs(btf, dtors, add_cnt);
8828         if (ret < 0)
8829                 goto end;
8830
8831         tab = btf->dtor_kfunc_tab;
8832         /* Only one call allowed for modules */
8833         if (WARN_ON_ONCE(tab && btf_is_module(btf))) {
8834                 ret = -EINVAL;
8835                 goto end;
8836         }
8837
8838         tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
8839         if (tab_cnt > U32_MAX - add_cnt) {
8840                 ret = -EOVERFLOW;
8841                 goto end;
8842         }
8843         if (tab_cnt + add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
8844                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
8845                 ret = -E2BIG;
8846                 goto end;
8847         }
8848
8849         tab = krealloc(btf->dtor_kfunc_tab,
8850                        struct_size(tab, dtors, tab_cnt + add_cnt),
8851                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
8852         if (!tab) {
8853                 ret = -ENOMEM;
8854                 goto end;
8855         }
8856
8857         if (!btf->dtor_kfunc_tab)
8858                 tab->cnt = 0;
8859         btf->dtor_kfunc_tab = tab;
8860
8861         memcpy(tab->dtors + tab->cnt, dtors, add_cnt * sizeof(tab->dtors[0]));
8862
8863         /* remap BTF ids based on BTF relocation (if any) */
8864         for (i = tab_cnt; i < tab_cnt + add_cnt; i++) {
8865                 tab->dtors[i].btf_id = btf_relocate_id(btf, tab->dtors[i].btf_id);
8866                 tab->dtors[i].kfunc_btf_id = btf_relocate_id(btf, tab->dtors[i].kfunc_btf_id);
8867         }
8868
8869         tab->cnt += add_cnt;
8870
8871         sort(tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
8872
8873 end:
8874         if (ret)
8875                 btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
8876         btf_put(btf);
8877         return ret;
8878 }
8879 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_id_dtor_kfuncs);
8880
8881 #define MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH 2
8882
8883 /* Check local and target types for compatibility. This check is used for
8884  * type-based CO-RE relocations and follow slightly different rules than
8885  * field-based relocations. This function assumes that root types were already
8886  * checked for name match. Beyond that initial root-level name check, names
8887  * are completely ignored. Compatibility rules are as follows:
8888  *   - any two STRUCTs/UNIONs/FWDs/ENUMs/INTs/ENUM64s are considered compatible, but
8889  *     kind should match for local and target types (i.e., STRUCT is not
8890  *     compatible with UNION);
8891  *   - for ENUMs/ENUM64s, the size is ignored;
8892  *   - for INT, size and signedness are ignored;
8893  *   - for ARRAY, dimensionality is ignored, element types are checked for
8894  *     compatibility recursively;
8895  *   - CONST/VOLATILE/RESTRICT modifiers are ignored;
8896  *   - TYPEDEFs/PTRs are compatible if types they pointing to are compatible;
8897  *   - FUNC_PROTOs are compatible if they have compatible signature: same
8898  *     number of input args and compatible return and argument types.
8899  * These rules are not set in stone and probably will be adjusted as we get
8900  * more experience with using BPF CO-RE relocations.
8901  */
8902 int bpf_core_types_are_compat(const struct btf *local_btf, __u32 local_id,
8903                               const struct btf *targ_btf, __u32 targ_id)
8904 {
8905         return __bpf_core_types_are_compat(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id,
8906                                            MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH);
8907 }
8908
8909 #define MAX_TYPES_MATCH_DEPTH 2
8910
8911 int bpf_core_types_match(const struct btf *local_btf, u32 local_id,
8912                          const struct btf *targ_btf, u32 targ_id)
8913 {
8914         return __bpf_core_types_match(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id, false,
8915                                       MAX_TYPES_MATCH_DEPTH);
8916 }
8917
8918 static bool bpf_core_is_flavor_sep(const char *s)
8919 {
8920         /* check X___Y name pattern, where X and Y are not underscores */
8921         return s[0] != '_' &&                                 /* X */
8922                s[1] == '_' && s[2] == '_' && s[3] == '_' &&   /* ___ */
8923                s[4] != '_';                                   /* Y */
8924 }
8925
8926 size_t bpf_core_essential_name_len(const char *name)
8927 {
8928         size_t n = strlen(name);
8929         int i;
8930
8931         for (i = n - 5; i >= 0; i--) {
8932                 if (bpf_core_is_flavor_sep(name + i))
8933                         return i + 1;
8934         }
8935         return n;
8936 }
8937
8938 static void bpf_free_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
8939 {
8940         if (!cands->cnt)
8941                 /* empty candidate array was allocated on stack */
8942                 return;
8943         kfree(cands);
8944 }
8945
8946 static void bpf_free_cands_from_cache(struct bpf_cand_cache *cands)
8947 {
8948         kfree(cands->name);
8949         kfree(cands);
8950 }
8951
8952 #define VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE 31
8953 static struct bpf_cand_cache *vmlinux_cand_cache[VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE];
8954
8955 #define MODULE_CAND_CACHE_SIZE 31
8956 static struct bpf_cand_cache *module_cand_cache[MODULE_CAND_CACHE_SIZE];
8957
8958 static void __print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log,
8959                                struct bpf_cand_cache **cache,
8960                                int cache_size)
8961 {
8962         struct bpf_cand_cache *cc;
8963         int i, j;
8964
8965         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
8966                 cc = cache[i];
8967                 if (!cc)
8968                         continue;
8969                 bpf_log(log, "[%d]%s(", i, cc->name);
8970                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++) {
8971                         bpf_log(log, "%d", cc->cands[j].id);
8972                         if (j < cc->cnt - 1)
8973                                 bpf_log(log, " ");
8974                 }
8975                 bpf_log(log, "), ");
8976         }
8977 }
8978
8979 static void print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log)
8980 {
8981         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8982         bpf_log(log, "vmlinux_cand_cache:");
8983         __print_cand_cache(log, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8984         bpf_log(log, "\nmodule_cand_cache:");
8985         __print_cand_cache(log, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8986         bpf_log(log, "\n");
8987         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8988 }
8989
8990 static u32 hash_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
8991 {
8992         return jhash(cands->name, cands->name_len, 0);
8993 }
8994
8995 static struct bpf_cand_cache *check_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
8996                                                struct bpf_cand_cache **cache,
8997                                                int cache_size)
8998 {
8999         struct bpf_cand_cache *cc = cache[hash_cands(cands) % cache_size];
9000
9001         if (cc && cc->name_len == cands->name_len &&
9002             !strncmp(cc->name, cands->name, cands->name_len))
9003                 return cc;
9004         return NULL;
9005 }
9006
9007 static size_t sizeof_cands(int cnt)
9008 {
9009         return offsetof(struct bpf_cand_cache, cands[cnt]);
9010 }
9011
9012 static struct bpf_cand_cache *populate_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
9013                                                   struct bpf_cand_cache **cache,
9014                                                   int cache_size)
9015 {
9016         struct bpf_cand_cache **cc = &cache[hash_cands(cands) % cache_size], *new_cands;
9017
9018         if (*cc) {
9019                 bpf_free_cands_from_cache(*cc);
9020                 *cc = NULL;
9021         }
9022         new_cands = kmemdup(cands, sizeof_cands(cands->cnt), GFP_KERNEL);
9023         if (!new_cands) {
9024                 bpf_free_cands(cands);
9025                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9026         }
9027         /* strdup the name, since it will stay in cache.
9028          * the cands->name points to strings in prog's BTF and the prog can be unloaded.
9029          */
9030         new_cands->name = kmemdup_nul(cands->name, cands->name_len, GFP_KERNEL);
9031         bpf_free_cands(cands);
9032         if (!new_cands->name) {
9033                 kfree(new_cands);
9034                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9035         }
9036         *cc = new_cands;
9037         return new_cands;
9038 }
9039
9040 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
9041 static void __purge_cand_cache(struct btf *btf, struct bpf_cand_cache **cache,
9042                                int cache_size)
9043 {
9044         struct bpf_cand_cache *cc;
9045         int i, j;
9046
9047         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
9048                 cc = cache[i];
9049                 if (!cc)
9050                         continue;
9051                 if (!btf) {
9052                         /* when new module is loaded purge all of module_cand_cache,
9053                          * since new module might have candidates with the name
9054                          * that matches cached cands.
9055                          */
9056                         bpf_free_cands_from_cache(cc);
9057                         cache[i] = NULL;
9058                         continue;
9059                 }
9060                 /* when module is unloaded purge cache entries
9061                  * that match module's btf
9062                  */
9063                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++)
9064                         if (cc->cands[j].btf == btf) {
9065                                 bpf_free_cands_from_cache(cc);
9066                                 cache[i] = NULL;
9067                                 break;
9068                         }
9069         }
9070
9071 }
9072
9073 static void purge_cand_cache(struct btf *btf)
9074 {
9075         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
9076         __purge_cand_cache(btf, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
9077         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
9078 }
9079 #endif
9080
9081 static struct bpf_cand_cache *
9082 bpf_core_add_cands(struct bpf_cand_cache *cands, const struct btf *targ_btf,
9083                    int targ_start_id)
9084 {
9085         struct bpf_cand_cache *new_cands;
9086         const struct btf_type *t;
9087         const char *targ_name;
9088         size_t targ_essent_len;
9089         int n, i;
9090
9091         n = btf_nr_types(targ_btf);
9092         for (i = targ_start_id; i < n; i++) {
9093                 t = btf_type_by_id(targ_btf, i);
9094                 if (btf_kind(t) != cands->kind)
9095                         continue;
9096
9097                 targ_name = btf_name_by_offset(targ_btf, t->name_off);
9098                 if (!targ_name)
9099                         continue;
9100
9101                 /* the resched point is before strncmp to make sure that search
9102                  * for non-existing name will have a chance to schedule().
9103                  */
9104                 cond_resched();
9105
9106                 if (strncmp(cands->name, targ_name, cands->name_len) != 0)
9107                         continue;
9108
9109                 targ_essent_len = bpf_core_essential_name_len(targ_name);
9110                 if (targ_essent_len != cands->name_len)
9111                         continue;
9112
9113                 /* most of the time there is only one candidate for a given kind+name pair */
9114                 new_cands = kmalloc(sizeof_cands(cands->cnt + 1), GFP_KERNEL);
9115                 if (!new_cands) {
9116                         bpf_free_cands(cands);
9117                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9118                 }
9119
9120                 memcpy(new_cands, cands, sizeof_cands(cands->cnt));
9121                 bpf_free_cands(cands);
9122                 cands = new_cands;
9123                 cands->cands[cands->cnt].btf = targ_btf;
9124                 cands->cands[cands->cnt].id = i;
9125                 cands->cnt++;
9126         }
9127         return cands;
9128 }
9129
9130 static struct bpf_cand_cache *
9131 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id)
9132 {
9133         struct bpf_cand_cache *cands, *cc, local_cand = {};
9134         const struct btf *local_btf = ctx->btf;
9135         const struct btf_type *local_type;
9136         const struct btf *main_btf;
9137         size_t local_essent_len;
9138         struct btf *mod_btf;
9139         const char *name;
9140         int id;
9141
9142         main_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
9143         if (IS_ERR(main_btf))
9144                 return ERR_CAST(main_btf);
9145         if (!main_btf)
9146                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9147
9148         local_type = btf_type_by_id(local_btf, local_type_id);
9149         if (!local_type)
9150                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9151
9152         name = btf_name_by_offset(local_btf, local_type->name_off);
9153         if (str_is_empty(name))
9154                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9155         local_essent_len = bpf_core_essential_name_len(name);
9156
9157         cands = &local_cand;
9158         cands->name = name;
9159         cands->kind = btf_kind(local_type);
9160         cands->name_len = local_essent_len;
9161
9162         cc = check_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
9163         /* cands is a pointer to stack here */
9164         if (cc) {
9165                 if (cc->cnt)
9166                         return cc;
9167                 goto check_modules;
9168         }
9169
9170         /* Attempt to find target candidates in vmlinux BTF first */
9171         cands = bpf_core_add_cands(cands, main_btf, 1);
9172         if (IS_ERR(cands))
9173                 return ERR_CAST(cands);
9174
9175         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0 */
9176
9177         /* populate cache even when cands->cnt == 0 */
9178         cc = populate_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
9179         if (IS_ERR(cc))
9180                 return ERR_CAST(cc);
9181
9182         /* if vmlinux BTF has any candidate, don't go for module BTFs */
9183         if (cc->cnt)
9184                 return cc;
9185
9186 check_modules:
9187         /* cands is a pointer to stack here and cands->cnt == 0 */
9188         cc = check_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
9189         if (cc)
9190                 /* if cache has it return it even if cc->cnt == 0 */
9191                 return cc;
9192
9193         /* If candidate is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
9194         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
9195         idr_for_each_entry(&btf_idr, mod_btf, id) {
9196                 if (!btf_is_module(mod_btf))
9197                         continue;
9198                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
9199                  * the IDR to avoiding holding it for too long
9200                  */
9201                 btf_get(mod_btf);
9202                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
9203                 cands = bpf_core_add_cands(cands, mod_btf, btf_nr_types(main_btf));
9204                 btf_put(mod_btf);
9205                 if (IS_ERR(cands))
9206                         return ERR_CAST(cands);
9207                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
9208         }
9209         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
9210         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0
9211          * or pointer to stack if cands->cnd == 0.
9212          * Copy it into the cache even when cands->cnt == 0 and
9213          * return the result.
9214          */
9215         return populate_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
9216 }
9217
9218 int bpf_core_apply(struct bpf_core_ctx *ctx, const struct bpf_core_relo *relo,
9219                    int relo_idx, void *insn)
9220 {
9221         bool need_cands = relo->kind != BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL;
9222         struct bpf_core_cand_list cands = {};
9223         struct bpf_core_relo_res targ_res;
9224         struct bpf_core_spec *specs;
9225         const struct btf_type *type;
9226         int err;
9227
9228         /* ~4k of temp memory necessary to convert LLVM spec like "0:1:0:5"
9229          * into arrays of btf_ids of struct fields and array indices.
9230          */
9231         specs = kcalloc(3, sizeof(*specs), GFP_KERNEL);
9232         if (!specs)
9233                 return -ENOMEM;
9234
9235         type = btf_type_by_id(ctx->btf, relo->type_id);
9236         if (!type) {
9237                 bpf_log(ctx->log, "relo #%u: bad type id %u\n",
9238                         relo_idx, relo->type_id);
9239                 kfree(specs);
9240                 return -EINVAL;
9241         }
9242
9243         if (need_cands) {
9244                 struct bpf_cand_cache *cc;
9245                 int i;
9246
9247                 mutex_lock(&cand_cache_mutex);
9248                 cc = bpf_core_find_cands(ctx, relo->type_id);
9249                 if (IS_ERR(cc)) {
9250                         bpf_log(ctx->log, "target candidate search failed for %d\n",
9251                                 relo->type_id);
9252                         err = PTR_ERR(cc);
9253                         goto out;
9254                 }
9255                 if (cc->cnt) {
9256                         cands.cands = kcalloc(cc->cnt, sizeof(*cands.cands), GFP_KERNEL);
9257                         if (!cands.cands) {
9258                                 err = -ENOMEM;
9259                                 goto out;
9260                         }
9261                 }
9262                 for (i = 0; i < cc->cnt; i++) {
9263                         bpf_log(ctx->log,
9264                                 "CO-RE relocating %s %s: found target candidate [%d]\n",
9265                                 btf_kind_str[cc->kind], cc->name, cc->cands[i].id);
9266                         cands.cands[i].btf = cc->cands[i].btf;
9267                         cands.cands[i].id = cc->cands[i].id;
9268                 }
9269                 cands.len = cc->cnt;
9270                 /* cand_cache_mutex needs to span the cache lookup and
9271                  * copy of btf pointer into bpf_core_cand_list,
9272                  * since module can be unloaded while bpf_core_calc_relo_insn
9273                  * is working with module's btf.
9274                  */
9275         }
9276
9277         err = bpf_core_calc_relo_insn((void *)ctx->log, relo, relo_idx, ctx->btf, &cands, specs,
9278                                       &targ_res);
9279         if (err)
9280                 goto out;
9281
9282         err = bpf_core_patch_insn((void *)ctx->log, insn, relo->insn_off / 8, relo, relo_idx,
9283                                   &targ_res);
9284
9285 out:
9286         kfree(specs);
9287         if (need_cands) {
9288                 kfree(cands.cands);
9289                 mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
9290                 if (ctx->log->level & BPF_LOG_LEVEL2)
9291                         print_cand_cache(ctx->log);
9292         }
9293         return err;
9294 }
9295
9296 bool btf_nested_type_is_trusted(struct bpf_verifier_log *log,
9297                                 const struct bpf_reg_state *reg,
9298                                 const char *field_name, u32 btf_id, const char *suffix)
9299 {
9300         struct btf *btf = reg->btf;
9301         const struct btf_type *walk_type, *safe_type;
9302         const char *tname;
9303         char safe_tname[64];
9304         long ret, safe_id;
9305         const struct btf_member *member;
9306         u32 i;
9307
9308         walk_type = btf_type_by_id(btf, reg->btf_id);
9309         if (!walk_type)
9310                 return false;
9311
9312         tname = btf_name_by_offset(btf, walk_type->name_off);
9313
9314         ret = snprintf(safe_tname, sizeof(safe_tname), "%s%s", tname, suffix);
9315         if (ret >= sizeof(safe_tname))
9316                 return false;
9317
9318         safe_id = btf_find_by_name_kind(btf, safe_tname, BTF_INFO_KIND(walk_type->info));
9319         if (safe_id < 0)
9320                 return false;
9321
9322         safe_type = btf_type_by_id(btf, safe_id);
9323         if (!safe_type)
9324                 return false;
9325
9326         for_each_member(i, safe_type, member) {
9327                 const char *m_name = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
9328                 const struct btf_type *mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
9329                 u32 id;
9330
9331                 if (!btf_type_is_ptr(mtype))
9332                         continue;
9333
9334                 btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
9335                 /* If we match on both type and name, the field is considered trusted. */
9336                 if (btf_id == id && !strcmp(field_name, m_name))
9337                         return true;
9338         }
9339
9340         return false;
9341 }
9342
9343 bool btf_type_ids_nocast_alias(struct bpf_verifier_log *log,
9344                                const struct btf *reg_btf, u32 reg_id,
9345                                const struct btf *arg_btf, u32 arg_id)
9346 {
9347         const char *reg_name, *arg_name, *search_needle;
9348         const struct btf_type *reg_type, *arg_type;
9349         int reg_len, arg_len, cmp_len;
9350         size_t pattern_len = sizeof(NOCAST_ALIAS_SUFFIX) - sizeof(char);
9351
9352         reg_type = btf_type_by_id(reg_btf, reg_id);
9353         if (!reg_type)
9354                 return false;
9355
9356         arg_type = btf_type_by_id(arg_btf, arg_id);
9357         if (!arg_type)
9358                 return false;
9359
9360         reg_name = btf_name_by_offset(reg_btf, reg_type->name_off);
9361         arg_name = btf_name_by_offset(arg_btf, arg_type->name_off);
9362
9363         reg_len = strlen(reg_name);
9364         arg_len = strlen(arg_name);
9365
9366         /* Exactly one of the two type names may be suffixed with ___init, so
9367          * if the strings are the same size, they can't possibly be no-cast
9368          * aliases of one another. If you have two of the same type names, e.g.
9369          * they're both nf_conn___init, it would be improper to return true
9370          * because they are _not_ no-cast aliases, they are the same type.
9371          */
9372         if (reg_len == arg_len)
9373                 return false;
9374
9375         /* Either of the two names must be the other name, suffixed with ___init. */
9376         if ((reg_len != arg_len + pattern_len) &&
9377             (arg_len != reg_len + pattern_len))
9378                 return false;
9379
9380         if (reg_len < arg_len) {
9381                 search_needle = strstr(arg_name, NOCAST_ALIAS_SUFFIX);
9382                 cmp_len = reg_len;
9383         } else {
9384                 search_needle = strstr(reg_name, NOCAST_ALIAS_SUFFIX);
9385                 cmp_len = arg_len;
9386         }
9387
9388         if (!search_needle)
9389                 return false;
9390
9391         /* ___init suffix must come at the end of the name */
9392         if (*(search_needle + pattern_len) != '\0')
9393                 return false;
9394
9395         return !strncmp(reg_name, arg_name, cmp_len);
9396 }
9397
9398 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
9399 static int
9400 btf_add_struct_ops(struct btf *btf, struct bpf_struct_ops *st_ops,
9401                    struct bpf_verifier_log *log)
9402 {
9403         struct btf_struct_ops_tab *tab, *new_tab;
9404         int i, err;
9405
9406         tab = btf->struct_ops_tab;
9407         if (!tab) {
9408                 tab = kzalloc(struct_size(tab, ops, 4), GFP_KERNEL);
9409                 if (!tab)
9410                         return -ENOMEM;
9411                 tab->capacity = 4;
9412                 btf->struct_ops_tab = tab;
9413         }
9414
9415         for (i = 0; i < tab->cnt; i++)
9416                 if (tab->ops[i].st_ops == st_ops)
9417                         return -EEXIST;
9418
9419         if (tab->cnt == tab->capacity) {
9420                 new_tab = krealloc(tab,
9421                                    struct_size(tab, ops, tab->capacity * 2),
9422                                    GFP_KERNEL);
9423                 if (!new_tab)
9424                         return -ENOMEM;
9425                 tab = new_tab;
9426                 tab->capacity *= 2;
9427                 btf->struct_ops_tab = tab;
9428         }
9429
9430         tab->ops[btf->struct_ops_tab->cnt].st_ops = st_ops;
9431
9432         err = bpf_struct_ops_desc_init(&tab->ops[btf->struct_ops_tab->cnt], btf, log);
9433         if (err)
9434                 return err;
9435
9436         btf->struct_ops_tab->cnt++;
9437
9438         return 0;
9439 }
9440
9441 const struct bpf_struct_ops_desc *
9442 bpf_struct_ops_find_value(struct btf *btf, u32 value_id)
9443 {
9444         const struct bpf_struct_ops_desc *st_ops_list;
9445         unsigned int i;
9446         u32 cnt;
9447
9448         if (!value_id)
9449                 return NULL;
9450         if (!btf->struct_ops_tab)
9451                 return NULL;
9452
9453         cnt = btf->struct_ops_tab->cnt;
9454         st_ops_list = btf->struct_ops_tab->ops;
9455         for (i = 0; i < cnt; i++) {
9456                 if (st_ops_list[i].value_id == value_id)
9457                         return &st_ops_list[i];
9458         }
9459
9460         return NULL;
9461 }
9462
9463 const struct bpf_struct_ops_desc *
9464 bpf_struct_ops_find(struct btf *btf, u32 type_id)
9465 {
9466         const struct bpf_struct_ops_desc *st_ops_list;
9467         unsigned int i;
9468         u32 cnt;
9469
9470         if (!type_id)
9471                 return NULL;
9472         if (!btf->struct_ops_tab)
9473                 return NULL;
9474
9475         cnt = btf->struct_ops_tab->cnt;
9476         st_ops_list = btf->struct_ops_tab->ops;
9477         for (i = 0; i < cnt; i++) {
9478                 if (st_ops_list[i].type_id == type_id)
9479                         return &st_ops_list[i];
9480         }
9481
9482         return NULL;
9483 }
9484
9485 int __register_bpf_struct_ops(struct bpf_struct_ops *st_ops)
9486 {
9487         struct bpf_verifier_log *log;
9488         struct btf *btf;
9489         int err = 0;
9490
9491         btf = btf_get_module_btf(st_ops->owner);
9492         if (!btf)
9493                 return check_btf_kconfigs(st_ops->owner, "struct_ops");
9494         if (IS_ERR(btf))
9495                 return PTR_ERR(btf);
9496
9497         log = kzalloc(sizeof(*log), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
9498         if (!log) {
9499                 err = -ENOMEM;
9500                 goto errout;
9501         }
9502
9503         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
9504
9505         err = btf_add_struct_ops(btf, st_ops, log);
9506
9507 errout:
9508         kfree(log);
9509         btf_put(btf);
9510
9511         return err;
9512 }
9513 EXPORT_SYMBOL_GPL(__register_bpf_struct_ops);
9514 #endif
9515
9516 bool btf_param_match_suffix(const struct btf *btf,
9517                             const struct btf_param *arg,
9518                             const char *suffix)
9519 {
9520         int suffix_len = strlen(suffix), len;
9521         const char *param_name;
9522
9523         /* In the future, this can be ported to use BTF tagging */
9524         param_name = btf_name_by_offset(btf, arg->name_off);
9525         if (str_is_empty(param_name))
9526                 return false;
9527         len = strlen(param_name);
9528         if (len <= suffix_len)
9529                 return false;
9530         param_name += len - suffix_len;
9531         return !strncmp(param_name, suffix, suffix_len);
9532 }