bpf: Simplify freeing logic in linfo and jited_linfo
[linux-block.git] / kernel / bpf / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
4  *
5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
7  *
8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
9  *
10  * Authors:
11  *
12  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
13  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
14  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
15  *
16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
18  */
19
20 #include <uapi/linux/btf.h>
21 #include <linux/filter.h>
22 #include <linux/skbuff.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/random.h>
25 #include <linux/moduleloader.h>
26 #include <linux/bpf.h>
27 #include <linux/btf.h>
28 #include <linux/objtool.h>
29 #include <linux/rbtree_latch.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/rcupdate.h>
32 #include <linux/perf_event.h>
33 #include <linux/extable.h>
34 #include <linux/log2.h>
35 #include <asm/unaligned.h>
36
37 /* Registers */
38 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
39 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
40 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
41 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
42 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
43 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
44 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
45 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
46 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
47 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
48 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
49
50 /* Named registers */
51 #define DST     regs[insn->dst_reg]
52 #define SRC     regs[insn->src_reg]
53 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
54 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
55 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
56 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
57 #define IMM     insn->imm
58
59 /* No hurry in this branch
60  *
61  * Exported for the bpf jit load helper.
62  */
63 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
64 {
65         u8 *ptr = NULL;
66
67         if (k >= SKF_NET_OFF)
68                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
69         else if (k >= SKF_LL_OFF)
70                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
71
72         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
73                 return ptr;
74
75         return NULL;
76 }
77
78 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
79 {
80         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
81         struct bpf_prog_aux *aux;
82         struct bpf_prog *fp;
83
84         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
85         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
86         if (fp == NULL)
87                 return NULL;
88
89         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
90         if (aux == NULL) {
91                 vfree(fp);
92                 return NULL;
93         }
94         fp->active = alloc_percpu_gfp(int, GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
95         if (!fp->active) {
96                 vfree(fp);
97                 kfree(aux);
98                 return NULL;
99         }
100
101         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
102         fp->aux = aux;
103         fp->aux->prog = fp;
104         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
105
106         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
107         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
108         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
109
110         return fp;
111 }
112
113 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
114 {
115         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
116         struct bpf_prog *prog;
117         int cpu;
118
119         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
120         if (!prog)
121                 return NULL;
122
123         prog->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
124         if (!prog->stats) {
125                 free_percpu(prog->active);
126                 kfree(prog->aux);
127                 vfree(prog);
128                 return NULL;
129         }
130
131         for_each_possible_cpu(cpu) {
132                 struct bpf_prog_stats *pstats;
133
134                 pstats = per_cpu_ptr(prog->stats, cpu);
135                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
136         }
137         return prog;
138 }
139 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
140
141 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
142 {
143         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
144                 return 0;
145
146         prog->aux->jited_linfo = kvcalloc(prog->aux->nr_linfo,
147                                           sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
148                                           GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_NOWARN);
149         if (!prog->aux->jited_linfo)
150                 return -ENOMEM;
151
152         return 0;
153 }
154
155 void bpf_prog_jit_attempt_done(struct bpf_prog *prog)
156 {
157         if (prog->aux->jited_linfo &&
158             (!prog->jited || !prog->aux->jited_linfo[0])) {
159                 kvfree(prog->aux->jited_linfo);
160                 prog->aux->jited_linfo = NULL;
161         }
162 }
163
164 /* The jit engine is responsible to provide an array
165  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
166  *
167  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
168  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
169  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
170  *
171  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
172  *
173  * Hence, with
174  * insn_start:
175  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
176  *      here is relative to the main prog.
177  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
178  * linfo_idx:
179  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
180  *
181  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
182  *
183  * For i > linfo_idx,
184  *
185  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
186  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
187  */
188 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
189                                const u32 *insn_to_jit_off)
190 {
191         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
192         const struct bpf_line_info *linfo;
193         void **jited_linfo;
194
195         if (!prog->aux->jited_linfo)
196                 /* Userspace did not provide linfo */
197                 return;
198
199         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
200         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
201         insn_start = linfo[0].insn_off;
202         insn_end = insn_start + prog->len;
203
204         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
205         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
206
207         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
208
209         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
210                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
211                  * strictly increasing
212                  */
213                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
214                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
215 }
216
217 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
218                                   gfp_t gfp_extra_flags)
219 {
220         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
221         struct bpf_prog *fp;
222         u32 pages;
223
224         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
225         pages = size / PAGE_SIZE;
226         if (pages <= fp_old->pages)
227                 return fp_old;
228
229         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
230         if (fp) {
231                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
232                 fp->pages = pages;
233                 fp->aux->prog = fp;
234
235                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
236                  * reallocated structure.
237                  */
238                 fp_old->aux = NULL;
239                 fp_old->stats = NULL;
240                 fp_old->active = NULL;
241                 __bpf_prog_free(fp_old);
242         }
243
244         return fp;
245 }
246
247 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
248 {
249         if (fp->aux) {
250                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
251                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
252                 kfree(fp->aux->poke_tab);
253                 kfree(fp->aux);
254         }
255         free_percpu(fp->stats);
256         free_percpu(fp->active);
257         vfree(fp);
258 }
259
260 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
261 {
262         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
263         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
264         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
265         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
266         u32 i, bsize, psize, blocks;
267         struct bpf_insn *dst;
268         bool was_ld_map;
269         u8 *raw, *todo;
270         __be32 *result;
271         __be64 *bits;
272
273         raw = vmalloc(raw_size);
274         if (!raw)
275                 return -ENOMEM;
276
277         sha1_init(digest);
278         memset(ws, 0, sizeof(ws));
279
280         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
281          * since they are unstable from user space side.
282          */
283         dst = (void *)raw;
284         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
285                 dst[i] = fp->insnsi[i];
286                 if (!was_ld_map &&
287                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
288                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
289                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
290                         was_ld_map = true;
291                         dst[i].imm = 0;
292                 } else if (was_ld_map &&
293                            dst[i].code == 0 &&
294                            dst[i].dst_reg == 0 &&
295                            dst[i].src_reg == 0 &&
296                            dst[i].off == 0) {
297                         was_ld_map = false;
298                         dst[i].imm = 0;
299                 } else {
300                         was_ld_map = false;
301                 }
302         }
303
304         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
305         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
306         raw[psize++] = 0x80;
307
308         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
309         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
310         todo   = raw;
311         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
312                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
313         } else {
314                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
315                 blocks++;
316         }
317         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
318
319         while (blocks--) {
320                 sha1_transform(digest, todo, ws);
321                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
322         }
323
324         result = (__force __be32 *)digest;
325         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
326                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
327         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
328
329         vfree(raw);
330         return 0;
331 }
332
333 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
334                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
335 {
336         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
337         s32 delta = end_new - end_old;
338         s64 imm = insn->imm;
339
340         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
341                 imm += delta;
342         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
343                 imm -= delta;
344         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
345                 return -ERANGE;
346         if (!probe_pass)
347                 insn->imm = imm;
348         return 0;
349 }
350
351 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
352                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
353 {
354         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
355         s32 delta = end_new - end_old;
356         s32 off = insn->off;
357
358         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
359                 off += delta;
360         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
361                 off -= delta;
362         if (off < off_min || off > off_max)
363                 return -ERANGE;
364         if (!probe_pass)
365                 insn->off = off;
366         return 0;
367 }
368
369 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
370                             s32 end_new, const bool probe_pass)
371 {
372         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
373         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
374         int ret = 0;
375
376         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
377                 u8 code;
378
379                 /* In the probing pass we still operate on the original,
380                  * unpatched image in order to check overflows before we
381                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
382                  */
383                 if (probe_pass && i == pos) {
384                         i = end_new;
385                         insn = prog->insnsi + end_old;
386                 }
387                 code = insn->code;
388                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
389                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
390                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
391                         continue;
392                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
393                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
394                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
395                                 continue;
396                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
397                                                    end_new, i, probe_pass);
398                 } else {
399                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
400                                                    end_new, i, probe_pass);
401                 }
402                 if (ret)
403                         break;
404         }
405
406         return ret;
407 }
408
409 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
410 {
411         struct bpf_line_info *linfo;
412         u32 i, nr_linfo;
413
414         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
415         if (!nr_linfo || !delta)
416                 return;
417
418         linfo = prog->aux->linfo;
419
420         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
421                 if (off < linfo[i].insn_off)
422                         break;
423
424         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
425         for (; i < nr_linfo; i++)
426                 linfo[i].insn_off += delta;
427 }
428
429 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
430                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
431 {
432         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
433         const u32 cnt_max = S16_MAX;
434         struct bpf_prog *prog_adj;
435         int err;
436
437         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
438         if (insn_delta == 0) {
439                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
440                 return prog;
441         }
442
443         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
444
445         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
446          * target overflow when we have excessive program expansions.
447          * We need to probe here before we do any reallocation where
448          * we afterwards may not fail anymore.
449          */
450         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
451             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
452                 return ERR_PTR(err);
453
454         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
455          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
456          * last page could have large enough tailroom.
457          */
458         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
459                                     GFP_USER);
460         if (!prog_adj)
461                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
462
463         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
464
465         /* Patching happens in 3 steps:
466          *
467          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
468          *    so we can patch the single target insn with one or more
469          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
470          * 2) Inject new instructions at the target location.
471          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
472          */
473         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
474
475         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
476                 sizeof(*patch) * insn_rest);
477         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
478
479         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
480          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
481          * overflow cannot happen at this point.
482          */
483         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
484
485         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
486
487         return prog_adj;
488 }
489
490 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
491 {
492         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
493          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
494          */
495         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
496                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
497         prog->len -= cnt;
498
499         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
500 }
501
502 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
503 {
504         int i;
505
506         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
507                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
508 }
509
510 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
511 {
512         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
513         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
514 }
515
516 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
517 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
518 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
519 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
520 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
521 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
522
523 static void
524 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
525 {
526         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
527         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
528
529         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
530
531         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
532         prog->aux->ksym.end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
533 }
534
535 static void
536 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
537 {
538         char *sym = prog->aux->ksym.name;
539         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
540         const struct btf_type *type;
541         const char *func_name;
542
543         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
544                      sizeof(prog->tag) * 2 +
545                      /* name has been null terminated.
546                       * We should need +1 for the '_' preceding
547                       * the name.  However, the null character
548                       * is double counted between the name and the
549                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
550                       * the +1 here.
551                       */
552                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
553
554         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
555         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
556
557         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
558         if (prog->aux->func_info_cnt) {
559                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
560                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
561                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
562                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
563                 return;
564         }
565
566         if (prog->aux->name[0])
567                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
568         else
569                 *sym = 0;
570 }
571
572 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
573 {
574         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
575 }
576
577 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
578                                           struct latch_tree_node *b)
579 {
580         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
581 }
582
583 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
584 {
585         unsigned long val = (unsigned long)key;
586         const struct bpf_ksym *ksym;
587
588         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
589
590         if (val < ksym->start)
591                 return -1;
592         if (val >= ksym->end)
593                 return  1;
594
595         return 0;
596 }
597
598 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
599         .less   = bpf_tree_less,
600         .comp   = bpf_tree_comp,
601 };
602
603 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
604 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
605 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
606
607 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
608 {
609         spin_lock_bh(&bpf_lock);
610         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
611         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
612         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
613         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
614 }
615
616 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
617 {
618         if (list_empty(&ksym->lnode))
619                 return;
620
621         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
622         list_del_rcu(&ksym->lnode);
623 }
624
625 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
626 {
627         spin_lock_bh(&bpf_lock);
628         __bpf_ksym_del(ksym);
629         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
630 }
631
632 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
633 {
634         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
635 }
636
637 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
638 {
639         return list_empty(&fp->aux->ksym.lnode) ||
640                fp->aux->ksym.lnode.prev == LIST_POISON2;
641 }
642
643 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
644 {
645         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
646             !bpf_capable())
647                 return;
648
649         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
650         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
651         fp->aux->ksym.prog = true;
652
653         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
654 }
655
656 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
657 {
658         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
659                 return;
660
661         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
662 }
663
664 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
665 {
666         struct latch_tree_node *n;
667
668         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
669         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
670 }
671
672 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
673                                  unsigned long *off, char *sym)
674 {
675         struct bpf_ksym *ksym;
676         char *ret = NULL;
677
678         rcu_read_lock();
679         ksym = bpf_ksym_find(addr);
680         if (ksym) {
681                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
682                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
683
684                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
685
686                 ret = sym;
687                 if (size)
688                         *size = symbol_end - symbol_start;
689                 if (off)
690                         *off  = addr - symbol_start;
691         }
692         rcu_read_unlock();
693
694         return ret;
695 }
696
697 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
698 {
699         bool ret;
700
701         rcu_read_lock();
702         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
703         rcu_read_unlock();
704
705         return ret;
706 }
707
708 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
709 {
710         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
711
712         return ksym && ksym->prog ?
713                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
714                NULL;
715 }
716
717 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
718 {
719         const struct exception_table_entry *e = NULL;
720         struct bpf_prog *prog;
721
722         rcu_read_lock();
723         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
724         if (!prog)
725                 goto out;
726         if (!prog->aux->num_exentries)
727                 goto out;
728
729         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
730 out:
731         rcu_read_unlock();
732         return e;
733 }
734
735 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
736                     char *sym)
737 {
738         struct bpf_ksym *ksym;
739         unsigned int it = 0;
740         int ret = -ERANGE;
741
742         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
743                 return ret;
744
745         rcu_read_lock();
746         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
747                 if (it++ != symnum)
748                         continue;
749
750                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
751
752                 *value = ksym->start;
753                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
754
755                 ret = 0;
756                 break;
757         }
758         rcu_read_unlock();
759
760         return ret;
761 }
762
763 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
764                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
765 {
766         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
767         static const u32 poke_tab_max = 1024;
768         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
769         u32 size = slot + 1;
770
771         if (size > poke_tab_max)
772                 return -ENOSPC;
773         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
774             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
775                 return -EINVAL;
776
777         switch (poke->reason) {
778         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
779                 if (!poke->tail_call.map)
780                         return -EINVAL;
781                 break;
782         default:
783                 return -EINVAL;
784         }
785
786         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
787         if (!tab)
788                 return -ENOMEM;
789
790         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
791         prog->aux->size_poke_tab = size;
792         prog->aux->poke_tab = tab;
793
794         return slot;
795 }
796
797 static atomic_long_t bpf_jit_current;
798
799 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
800  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
801  * below apply.
802  */
803 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
804 {
805 #if defined(MODULES_VADDR)
806         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
807 #else
808         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
809 #endif
810 }
811
812 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
813 {
814         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
815         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
816                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
817         return 0;
818 }
819 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
820
821 int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
822 {
823         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
824             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
825                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
826                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
827                         return -EPERM;
828                 }
829         }
830
831         return 0;
832 }
833
834 void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
835 {
836         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
837 }
838
839 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
840 {
841         return module_alloc(size);
842 }
843
844 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
845 {
846         module_memfree(addr);
847 }
848
849 struct bpf_binary_header *
850 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
851                      unsigned int alignment,
852                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
853 {
854         struct bpf_binary_header *hdr;
855         u32 size, hole, start, pages;
856
857         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
858                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
859
860         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
861          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
862          * random section of illegal instructions.
863          */
864         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
865         pages = size / PAGE_SIZE;
866
867         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
868                 return NULL;
869         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
870         if (!hdr) {
871                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
872                 return NULL;
873         }
874
875         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
876         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
877
878         hdr->pages = pages;
879         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
880                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
881         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
882
883         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
884         *image_ptr = &hdr->image[start];
885
886         return hdr;
887 }
888
889 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
890 {
891         u32 pages = hdr->pages;
892
893         bpf_jit_free_exec(hdr);
894         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
895 }
896
897 /* This symbol is only overridden by archs that have different
898  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
899  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
900  */
901 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
902 {
903         if (fp->jited) {
904                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
905
906                 bpf_jit_binary_free(hdr);
907
908                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
909         }
910
911         bpf_prog_unlock_free(fp);
912 }
913
914 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
915                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
916                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
917 {
918         s16 off = insn->off;
919         s32 imm = insn->imm;
920         u8 *addr;
921
922         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
923         if (!*func_addr_fixed) {
924                 /* Place-holder address till the last pass has collected
925                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
926                  * can pick them up from prog->aux.
927                  */
928                 if (!extra_pass)
929                         addr = NULL;
930                 else if (prog->aux->func &&
931                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
932                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
933                 else
934                         return -EINVAL;
935         } else {
936                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
937                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
938                  * and the helper with imm relative to it are both in core
939                  * kernel.
940                  */
941                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
942         }
943
944         *func_addr = (unsigned long)addr;
945         return 0;
946 }
947
948 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
949                               const struct bpf_insn *aux,
950                               struct bpf_insn *to_buff,
951                               bool emit_zext)
952 {
953         struct bpf_insn *to = to_buff;
954         u32 imm_rnd = get_random_int();
955         s16 off;
956
957         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
958         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
959
960         /* Constraints on AX register:
961          *
962          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
963          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
964          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
965          * the executed instruction, but not across several instructions.
966          * There are a few exceptions however which are further detailed
967          * below.
968          *
969          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
970          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
971          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
972          *
973          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
974          * register for rewrites as long as they do not interfere with
975          * the above cases!
976          */
977         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
978                 goto out;
979
980         if (from->imm == 0 &&
981             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
982              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
983                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
984                 goto out;
985         }
986
987         switch (from->code) {
988         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
989         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
990         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
991         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
992         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
993         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
994         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
995         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
996         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
997                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
998                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
999                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1000                 break;
1001
1002         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1003         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1004         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1005         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1006         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1007         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1008         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1009         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1010         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1011                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1012                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1013                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1014                 break;
1015
1016         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1017         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1018         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1019         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1020         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1021         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1022         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1023         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1024         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1025         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1026         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1027                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1028                 off = from->off;
1029                 if (off < 0)
1030                         off -= 2;
1031                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1032                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1033                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1034                 break;
1035
1036         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1037         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1038         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1039         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1040         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1041         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1042         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1043         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1044         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1045         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1046         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1047                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1048                 off = from->off;
1049                 if (off < 0)
1050                         off -= 2;
1051                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1052                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1053                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1054                                       off);
1055                 break;
1056
1057         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1058                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1059                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1060                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1061                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1062                 break;
1063         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1064                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1065                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1066                 if (emit_zext)
1067                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1068                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1069                 break;
1070
1071         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1072         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1073         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1074         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1075                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1076                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1077                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1078                 break;
1079         }
1080 out:
1081         return to - to_buff;
1082 }
1083
1084 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1085                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1086 {
1087         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1088         struct bpf_prog *fp;
1089
1090         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1091         if (fp != NULL) {
1092                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1093                  * when promoting the clone to the real program,
1094                  * this still needs to be adapted.
1095                  */
1096                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1097         }
1098
1099         return fp;
1100 }
1101
1102 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1103 {
1104         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1105          * it from this path! It will be freed eventually by the
1106          * other program on release.
1107          *
1108          * At this point, we don't need a deferred release since
1109          * clone is guaranteed to not be locked.
1110          */
1111         fp->aux = NULL;
1112         fp->stats = NULL;
1113         fp->active = NULL;
1114         __bpf_prog_free(fp);
1115 }
1116
1117 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1118 {
1119         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1120          * know whether fp here is the clone or the original.
1121          */
1122         fp->aux->prog = fp;
1123         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1124 }
1125
1126 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1127 {
1128         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1129         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1130         int insn_delta, insn_cnt;
1131         struct bpf_insn *insn;
1132         int i, rewritten;
1133
1134         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1135                 return prog;
1136
1137         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1138         if (!clone)
1139                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1140
1141         insn_cnt = clone->len;
1142         insn = clone->insnsi;
1143
1144         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1145                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1146                  * so that we can still access the first part in the
1147                  * second blinding run.
1148                  */
1149                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1150                     insn[1].code == 0)
1151                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1152
1153                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1154                                                 clone->aux->verifier_zext);
1155                 if (!rewritten)
1156                         continue;
1157
1158                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1159                 if (IS_ERR(tmp)) {
1160                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1161                          * realloc from the original one, so we need to
1162                          * fix it up here on error.
1163                          */
1164                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1165                         return tmp;
1166                 }
1167
1168                 clone = tmp;
1169                 insn_delta = rewritten - 1;
1170
1171                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1172                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1173                 insn_cnt += insn_delta;
1174                 i        += insn_delta;
1175         }
1176
1177         clone->blinded = 1;
1178         return clone;
1179 }
1180 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1181
1182 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1183  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1184  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1185  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1186  * must not change.
1187  */
1188 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1189 {
1190         return 0;
1191 }
1192 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1193
1194 /* All UAPI available opcodes. */
1195 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1196         /* 32 bit ALU operations. */            \
1197         /*   Register based. */                 \
1198         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1199         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1200         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1201         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1202         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1203         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1204         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1205         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1206         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1207         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1208         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1209         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1210         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1211         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1212         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1213         /*   Immediate based. */                \
1214         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1215         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1216         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1217         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1218         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1219         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1220         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1221         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1222         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1223         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1224         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1225         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1226         /* 64 bit ALU operations. */            \
1227         /*   Register based. */                 \
1228         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1229         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1230         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1231         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1232         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1233         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1234         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1235         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1236         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1237         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1238         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1239         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1240         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1241         /*   Immediate based. */                \
1242         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1243         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1244         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1245         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1246         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1247         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1248         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1249         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1250         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1251         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1252         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1253         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1254         /* Call instruction. */                 \
1255         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1256         /* Exit instruction. */                 \
1257         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1258         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1259         /*   Register based. */                 \
1260         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1261         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1262         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1263         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1264         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1265         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1266         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1267         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1268         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1269         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1270         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1271         /*   Immediate based. */                \
1272         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1273         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1274         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1275         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1276         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1277         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1278         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1279         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1280         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1281         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1282         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1283         /* Jump instructions. */                \
1284         /*   Register based. */                 \
1285         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1286         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1287         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1288         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1289         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1290         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1291         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1292         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1293         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1294         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1295         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1296         /*   Immediate based. */                \
1297         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1298         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1299         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1300         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1301         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1302         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1303         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1304         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1305         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1306         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1307         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1308         INSN_2(JMP, JA),                        \
1309         /* Store instructions. */               \
1310         /*   Register based. */                 \
1311         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1312         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1313         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1314         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1315         INSN_3(STX, ATOMIC, W),                 \
1316         INSN_3(STX, ATOMIC, DW),                \
1317         /*   Immediate based. */                \
1318         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1319         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1320         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1321         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1322         /* Load instructions. */                \
1323         /*   Register based. */                 \
1324         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1325         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1326         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1327         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1328         /*   Immediate based. */                \
1329         INSN_3(LD, IMM, DW)
1330
1331 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1332 {
1333 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1334 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1335         static const bool public_insntable[256] = {
1336                 [0 ... 255] = false,
1337                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1338                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1339                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1340                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1341                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1342                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1343                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1344                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1345                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1346         };
1347 #undef BPF_INSN_3_TBL
1348 #undef BPF_INSN_2_TBL
1349         return public_insntable[code];
1350 }
1351
1352 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1353 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1354 {
1355         memset(dst, 0, size);
1356         return -EFAULT;
1357 }
1358
1359 /**
1360  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1361  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1362  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1363  *      @stack: is the eBPF storage stack
1364  *
1365  * Decode and execute eBPF instructions.
1366  */
1367 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1368 {
1369 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1370 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1371         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1372                 [0 ... 255] = &&default_label,
1373                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1374                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1375                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1376                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1377                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1378                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1379                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1380                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1381                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1382         };
1383 #undef BPF_INSN_3_LBL
1384 #undef BPF_INSN_2_LBL
1385         u32 tail_call_cnt = 0;
1386
1387 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1388 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1389
1390 select_insn:
1391         goto *jumptable[insn->code];
1392
1393         /* ALU */
1394 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1395         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1396                 DST = DST OP SRC;       \
1397                 CONT;                   \
1398         ALU_##OPCODE##_X:               \
1399                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1400                 CONT;                   \
1401         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1402                 DST = DST OP IMM;               \
1403                 CONT;                   \
1404         ALU_##OPCODE##_K:               \
1405                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1406                 CONT;
1407
1408         ALU(ADD,  +)
1409         ALU(SUB,  -)
1410         ALU(AND,  &)
1411         ALU(OR,   |)
1412         ALU(LSH, <<)
1413         ALU(RSH, >>)
1414         ALU(XOR,  ^)
1415         ALU(MUL,  *)
1416 #undef ALU
1417         ALU_NEG:
1418                 DST = (u32) -DST;
1419                 CONT;
1420         ALU64_NEG:
1421                 DST = -DST;
1422                 CONT;
1423         ALU_MOV_X:
1424                 DST = (u32) SRC;
1425                 CONT;
1426         ALU_MOV_K:
1427                 DST = (u32) IMM;
1428                 CONT;
1429         ALU64_MOV_X:
1430                 DST = SRC;
1431                 CONT;
1432         ALU64_MOV_K:
1433                 DST = IMM;
1434                 CONT;
1435         LD_IMM_DW:
1436                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1437                 insn++;
1438                 CONT;
1439         ALU_ARSH_X:
1440                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> SRC);
1441                 CONT;
1442         ALU_ARSH_K:
1443                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1444                 CONT;
1445         ALU64_ARSH_X:
1446                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1447                 CONT;
1448         ALU64_ARSH_K:
1449                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1450                 CONT;
1451         ALU64_MOD_X:
1452                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1453                 DST = AX;
1454                 CONT;
1455         ALU_MOD_X:
1456                 AX = (u32) DST;
1457                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1458                 CONT;
1459         ALU64_MOD_K:
1460                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1461                 DST = AX;
1462                 CONT;
1463         ALU_MOD_K:
1464                 AX = (u32) DST;
1465                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1466                 CONT;
1467         ALU64_DIV_X:
1468                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1469                 CONT;
1470         ALU_DIV_X:
1471                 AX = (u32) DST;
1472                 do_div(AX, (u32) SRC);
1473                 DST = (u32) AX;
1474                 CONT;
1475         ALU64_DIV_K:
1476                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1477                 CONT;
1478         ALU_DIV_K:
1479                 AX = (u32) DST;
1480                 do_div(AX, (u32) IMM);
1481                 DST = (u32) AX;
1482                 CONT;
1483         ALU_END_TO_BE:
1484                 switch (IMM) {
1485                 case 16:
1486                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1487                         break;
1488                 case 32:
1489                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1490                         break;
1491                 case 64:
1492                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1493                         break;
1494                 }
1495                 CONT;
1496         ALU_END_TO_LE:
1497                 switch (IMM) {
1498                 case 16:
1499                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1500                         break;
1501                 case 32:
1502                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1503                         break;
1504                 case 64:
1505                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1506                         break;
1507                 }
1508                 CONT;
1509
1510         /* CALL */
1511         JMP_CALL:
1512                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1513                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1514                  * into BPF_R0.
1515                  */
1516                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1517                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1518                 CONT;
1519
1520         JMP_CALL_ARGS:
1521                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1522                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1523                                                             BPF_R5,
1524                                                             insn + insn->off + 1);
1525                 CONT;
1526
1527         JMP_TAIL_CALL: {
1528                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1529                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1530                 struct bpf_prog *prog;
1531                 u32 index = BPF_R3;
1532
1533                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1534                         goto out;
1535                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1536                         goto out;
1537
1538                 tail_call_cnt++;
1539
1540                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1541                 if (!prog)
1542                         goto out;
1543
1544                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1545                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1546                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1547                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1548                  */
1549                 insn = prog->insnsi;
1550                 goto select_insn;
1551 out:
1552                 CONT;
1553         }
1554         JMP_JA:
1555                 insn += insn->off;
1556                 CONT;
1557         JMP_EXIT:
1558                 return BPF_R0;
1559         /* JMP */
1560 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1561         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1562                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1563                         insn += insn->off;                      \
1564                         CONT_JMP;                               \
1565                 }                                               \
1566                 CONT;                                           \
1567         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1568                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1569                         insn += insn->off;                      \
1570                         CONT_JMP;                               \
1571                 }                                               \
1572                 CONT;                                           \
1573         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1574                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1575                         insn += insn->off;                      \
1576                         CONT_JMP;                               \
1577                 }                                               \
1578                 CONT;                                           \
1579         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1580                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1581                         insn += insn->off;                      \
1582                         CONT_JMP;                               \
1583                 }                                               \
1584                 CONT;
1585         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1586         COND_JMP(u, JNE, !=)
1587         COND_JMP(u, JGT, >)
1588         COND_JMP(u, JLT, <)
1589         COND_JMP(u, JGE, >=)
1590         COND_JMP(u, JLE, <=)
1591         COND_JMP(u, JSET, &)
1592         COND_JMP(s, JSGT, >)
1593         COND_JMP(s, JSLT, <)
1594         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1595         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1596 #undef COND_JMP
1597         /* STX and ST and LDX*/
1598 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1599         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1600                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1601                 CONT;                                                   \
1602         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1603                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1604                 CONT;                                                   \
1605         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1606                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1607                 CONT;
1608
1609         LDST(B,   u8)
1610         LDST(H,  u16)
1611         LDST(W,  u32)
1612         LDST(DW, u64)
1613 #undef LDST
1614 #define LDX_PROBE(SIZEOP, SIZE)                                                 \
1615         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                                 \
1616                 bpf_probe_read_kernel(&DST, SIZE, (const void *)(long) (SRC + insn->off));      \
1617                 CONT;
1618         LDX_PROBE(B,  1)
1619         LDX_PROBE(H,  2)
1620         LDX_PROBE(W,  4)
1621         LDX_PROBE(DW, 8)
1622 #undef LDX_PROBE
1623
1624 #define ATOMIC_ALU_OP(BOP, KOP)                                         \
1625                 case BOP:                                               \
1626                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1627                                 atomic_##KOP((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long) \
1628                                              (DST + insn->off));        \
1629                         else                                            \
1630                                 atomic64_##KOP((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long) \
1631                                                (DST + insn->off));      \
1632                         break;                                          \
1633                 case BOP | BPF_FETCH:                                   \
1634                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1635                                 SRC = (u32) atomic_fetch_##KOP(         \
1636                                         (u32) SRC,                      \
1637                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1638                         else                                            \
1639                                 SRC = (u64) atomic64_fetch_##KOP(       \
1640                                         (u64) SRC,                      \
1641                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1642                         break;
1643
1644         STX_ATOMIC_DW:
1645         STX_ATOMIC_W:
1646                 switch (IMM) {
1647                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_ADD, add)
1648                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_AND, and)
1649                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_OR, or)
1650                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_XOR, xor)
1651 #undef ATOMIC_ALU_OP
1652
1653                 case BPF_XCHG:
1654                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
1655                                 SRC = (u32) atomic_xchg(
1656                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1657                                         (u32) SRC);
1658                         else
1659                                 SRC = (u64) atomic64_xchg(
1660                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1661                                         (u64) SRC);
1662                         break;
1663                 case BPF_CMPXCHG:
1664                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
1665                                 BPF_R0 = (u32) atomic_cmpxchg(
1666                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1667                                         (u32) BPF_R0, (u32) SRC);
1668                         else
1669                                 BPF_R0 = (u64) atomic64_cmpxchg(
1670                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1671                                         (u64) BPF_R0, (u64) SRC);
1672                         break;
1673
1674                 default:
1675                         goto default_label;
1676                 }
1677                 CONT;
1678
1679         default_label:
1680                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1681                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1682                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1683                  *
1684                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1685                  */
1686                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x (imm: 0x%x)\n",
1687                         insn->code, insn->imm);
1688                 BUG_ON(1);
1689                 return 0;
1690 }
1691
1692 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1693 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1694 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1695 { \
1696         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1697         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1698 \
1699         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1700         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1701         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1702 }
1703
1704 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1705 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1706 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1707                                       const struct bpf_insn *insn) \
1708 { \
1709         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1710         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1711 \
1712         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1713         BPF_R1 = r1; \
1714         BPF_R2 = r2; \
1715         BPF_R3 = r3; \
1716         BPF_R4 = r4; \
1717         BPF_R5 = r5; \
1718         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1719 }
1720
1721 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1722 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1723 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1724 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1725 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1726 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1727
1728 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1729 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1730 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1731
1732 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1733 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1734 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1735
1736 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1737
1738 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1739                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1740 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1741 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1742 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1743 };
1744 #undef PROG_NAME_LIST
1745 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1746 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1747                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1748 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1749 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1750 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1751 };
1752 #undef PROG_NAME_LIST
1753
1754 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1755 {
1756         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1757         insn->off = (s16) insn->imm;
1758         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1759                 __bpf_call_base_args;
1760         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1761 }
1762
1763 #else
1764 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1765                                          const struct bpf_insn *insn)
1766 {
1767         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1768          * is not working properly, so warn about it!
1769          */
1770         WARN_ON_ONCE(1);
1771         return 0;
1772 }
1773 #endif
1774
1775 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1776                                const struct bpf_prog *fp)
1777 {
1778         if (fp->kprobe_override)
1779                 return false;
1780
1781         if (!array->aux->type) {
1782                 /* There's no owner yet where we could check for
1783                  * compatibility.
1784                  */
1785                 array->aux->type  = fp->type;
1786                 array->aux->jited = fp->jited;
1787                 return true;
1788         }
1789
1790         return array->aux->type  == fp->type &&
1791                array->aux->jited == fp->jited;
1792 }
1793
1794 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1795 {
1796         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1797         int i, ret = 0;
1798
1799         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
1800         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1801                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1802                 struct bpf_array *array;
1803
1804                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1805                         continue;
1806
1807                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1808                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp)) {
1809                         ret = -EINVAL;
1810                         goto out;
1811                 }
1812         }
1813
1814 out:
1815         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
1816         return ret;
1817 }
1818
1819 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1820 {
1821 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1822         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1823
1824         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1825 #else
1826         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1827 #endif
1828 }
1829
1830 /**
1831  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1832  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1833  *      @err: pointer to error variable
1834  *
1835  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1836  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1837  */
1838 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1839 {
1840         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1841          * work with regards to JITing, etc.
1842          */
1843         if (fp->bpf_func)
1844                 goto finalize;
1845
1846         bpf_prog_select_func(fp);
1847
1848         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1849          * blinding is active. However, in case of error during
1850          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1851          * valid program, which in this case would simply not
1852          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1853          */
1854         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1855                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1856                 if (*err)
1857                         return fp;
1858
1859                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1860                 bpf_prog_jit_attempt_done(fp);
1861 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1862                 if (!fp->jited) {
1863                         *err = -ENOTSUPP;
1864                         return fp;
1865                 }
1866 #endif
1867         } else {
1868                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1869                 if (*err)
1870                         return fp;
1871         }
1872
1873 finalize:
1874         bpf_prog_lock_ro(fp);
1875
1876         /* The tail call compatibility check can only be done at
1877          * this late stage as we need to determine, if we deal
1878          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1879          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1880          */
1881         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1882
1883         return fp;
1884 }
1885 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1886
1887 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1888                                     const struct bpf_insn *insn)
1889 {
1890         return 1;
1891 }
1892
1893 static struct bpf_prog_dummy {
1894         struct bpf_prog prog;
1895 } dummy_bpf_prog = {
1896         .prog = {
1897                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1898         },
1899 };
1900
1901 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1902  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1903  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1904  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1905  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1906  */
1907 static struct {
1908         struct bpf_prog_array hdr;
1909         struct bpf_prog *null_prog;
1910 } empty_prog_array = {
1911         .null_prog = NULL,
1912 };
1913
1914 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1915 {
1916         if (prog_cnt)
1917                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1918                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1919                                (prog_cnt + 1),
1920                                flags);
1921
1922         return &empty_prog_array.hdr;
1923 }
1924
1925 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1926 {
1927         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1928                 return;
1929         kfree_rcu(progs, rcu);
1930 }
1931
1932 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1933 {
1934         struct bpf_prog_array_item *item;
1935         u32 cnt = 0;
1936
1937         for (item = array->items; item->prog; item++)
1938                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1939                         cnt++;
1940         return cnt;
1941 }
1942
1943 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1944 {
1945         struct bpf_prog_array_item *item;
1946
1947         for (item = array->items; item->prog; item++)
1948                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1949                         return false;
1950         return true;
1951 }
1952
1953 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1954                                      u32 *prog_ids,
1955                                      u32 request_cnt)
1956 {
1957         struct bpf_prog_array_item *item;
1958         int i = 0;
1959
1960         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1961                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1962                         continue;
1963                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1964                 if (++i == request_cnt) {
1965                         item++;
1966                         break;
1967                 }
1968         }
1969
1970         return !!(item->prog);
1971 }
1972
1973 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1974                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1975 {
1976         unsigned long err = 0;
1977         bool nospc;
1978         u32 *ids;
1979
1980         /* users of this function are doing:
1981          * cnt = bpf_prog_array_length();
1982          * if (cnt > 0)
1983          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1984          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1985          */
1986         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1987         if (!ids)
1988                 return -ENOMEM;
1989         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
1990         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1991         kfree(ids);
1992         if (err)
1993                 return -EFAULT;
1994         if (nospc)
1995                 return -ENOSPC;
1996         return 0;
1997 }
1998
1999 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
2000                                 struct bpf_prog *old_prog)
2001 {
2002         struct bpf_prog_array_item *item;
2003
2004         for (item = array->items; item->prog; item++)
2005                 if (item->prog == old_prog) {
2006                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
2007                         break;
2008                 }
2009 }
2010
2011 /**
2012  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
2013  *                                   index into the program array with
2014  *                                   a dummy no-op program.
2015  * @array: a bpf_prog_array
2016  * @index: the index of the program to replace
2017  *
2018  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2019  * the position of the program to replace.
2020  *
2021  * Return:
2022  * * 0          - Success
2023  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2024  * * -ENOENT    - Index out of range
2025  */
2026 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
2027 {
2028         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
2029 }
2030
2031 /**
2032  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
2033  *                              into the program array.
2034  * @array: a bpf_prog_array
2035  * @index: the index of the program to update
2036  * @prog: the program to insert into the array
2037  *
2038  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2039  * the position of the program to update.
2040  *
2041  * Return:
2042  * * 0          - Success
2043  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2044  * * -ENOENT    - Index out of range
2045  */
2046 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
2047                              struct bpf_prog *prog)
2048 {
2049         struct bpf_prog_array_item *item;
2050
2051         if (unlikely(index < 0))
2052                 return -EINVAL;
2053
2054         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2055                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2056                         continue;
2057                 if (!index) {
2058                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2059                         return 0;
2060                 }
2061                 index--;
2062         }
2063         return -ENOENT;
2064 }
2065
2066 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2067                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2068                         struct bpf_prog *include_prog,
2069                         struct bpf_prog_array **new_array)
2070 {
2071         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2072         struct bpf_prog_array_item *existing;
2073         struct bpf_prog_array *array;
2074         bool found_exclude = false;
2075         int new_prog_idx = 0;
2076
2077         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2078          * the new array.
2079          */
2080         if (old_array) {
2081                 existing = old_array->items;
2082                 for (; existing->prog; existing++) {
2083                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2084                                 found_exclude = true;
2085                                 continue;
2086                         }
2087                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2088                                 carry_prog_cnt++;
2089                         if (existing->prog == include_prog)
2090                                 return -EEXIST;
2091                 }
2092         }
2093
2094         if (exclude_prog && !found_exclude)
2095                 return -ENOENT;
2096
2097         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2098         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2099         if (include_prog)
2100                 new_prog_cnt += 1;
2101
2102         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2103         if (!new_prog_cnt) {
2104                 *new_array = NULL;
2105                 return 0;
2106         }
2107
2108         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2109         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2110         if (!array)
2111                 return -ENOMEM;
2112
2113         /* Fill in the new prog array */
2114         if (carry_prog_cnt) {
2115                 existing = old_array->items;
2116                 for (; existing->prog; existing++)
2117                         if (existing->prog != exclude_prog &&
2118                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
2119                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
2120                                         existing->prog;
2121                         }
2122         }
2123         if (include_prog)
2124                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
2125         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
2126         *new_array = array;
2127         return 0;
2128 }
2129
2130 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2131                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2132                              u32 *prog_cnt)
2133 {
2134         u32 cnt = 0;
2135
2136         if (array)
2137                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2138
2139         *prog_cnt = cnt;
2140
2141         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2142         if (!request_cnt || !cnt)
2143                 return 0;
2144
2145         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2146         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2147                                                                      : 0;
2148 }
2149
2150 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2151                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2152 {
2153         struct bpf_map *map;
2154         u32 i;
2155
2156         for (i = 0; i < len; i++) {
2157                 map = used_maps[i];
2158                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2159                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2160                 bpf_map_put(map);
2161         }
2162 }
2163
2164 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2165 {
2166         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2167         kfree(aux->used_maps);
2168 }
2169
2170 void __bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux,
2171                           struct btf_mod_pair *used_btfs, u32 len)
2172 {
2173 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2174         struct btf_mod_pair *btf_mod;
2175         u32 i;
2176
2177         for (i = 0; i < len; i++) {
2178                 btf_mod = &used_btfs[i];
2179                 if (btf_mod->module)
2180                         module_put(btf_mod->module);
2181                 btf_put(btf_mod->btf);
2182         }
2183 #endif
2184 }
2185
2186 static void bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux)
2187 {
2188         __bpf_free_used_btfs(aux, aux->used_btfs, aux->used_btf_cnt);
2189         kfree(aux->used_btfs);
2190 }
2191
2192 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2193 {
2194         struct bpf_prog_aux *aux;
2195         int i;
2196
2197         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2198         bpf_free_used_maps(aux);
2199         bpf_free_used_btfs(aux);
2200         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2201                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2202 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2203         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2204                 put_callchain_buffers();
2205 #endif
2206         if (aux->dst_trampoline)
2207                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2208         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
2209                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2210         if (aux->func_cnt) {
2211                 kfree(aux->func);
2212                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2213         } else {
2214                 bpf_jit_free(aux->prog);
2215         }
2216 }
2217
2218 /* Free internal BPF program */
2219 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2220 {
2221         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2222
2223         if (aux->dst_prog)
2224                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2225         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2226         schedule_work(&aux->work);
2227 }
2228 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2229
2230 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2231 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2232
2233 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2234 {
2235         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2236 }
2237
2238 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2239 {
2240         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2241          * of the registers passed into this function, then note that
2242          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2243          * transformations. Register assignments from both sides are
2244          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2245          */
2246         struct rnd_state *state;
2247         u32 res;
2248
2249         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2250         res = prandom_u32_state(state);
2251         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2252
2253         return res;
2254 }
2255
2256 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2257 {
2258         return raw_smp_processor_id();
2259 }
2260
2261 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2262 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2263 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2264 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2265 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2266 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2267 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2268 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2269 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2270 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2271
2272 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2273 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2274 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2275 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2276 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2277 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_coarse_ns_proto __weak;
2278
2279 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2280 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2281 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2282 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2283 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2284 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2285 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2286 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2287 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2288
2289 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2290 {
2291         return NULL;
2292 }
2293
2294 u64 __weak
2295 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2296                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2297 {
2298         return -ENOTSUPP;
2299 }
2300 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2301
2302 /* Always built-in helper functions. */
2303 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2304         .func           = NULL,
2305         .gpl_only       = false,
2306         .ret_type       = RET_VOID,
2307         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2308         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2309         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2310 };
2311
2312 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2313  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2314  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2315  */
2316 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2317 {
2318         return prog;
2319 }
2320
2321 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2322  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2323  */
2324 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2325 {
2326 }
2327
2328 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2329 {
2330         return false;
2331 }
2332
2333 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2334  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2335  * Otherwise, return FALSE.
2336  *
2337  * The verifier inserts an explicit zero extension after BPF_CMPXCHGs even if
2338  * you don't override this. JITs that don't want these extra insns can detect
2339  * them using insn_is_zext.
2340  */
2341 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2342 {
2343         return false;
2344 }
2345
2346 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2347  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2348  */
2349 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2350                          int len)
2351 {
2352         return -EFAULT;
2353 }
2354
2355 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2356                               void *addr1, void *addr2)
2357 {
2358         return -ENOTSUPP;
2359 }
2360
2361 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2362 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2363
2364 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2365 #define CREATE_TRACE_POINTS
2366 #include <linux/bpf_trace.h>
2367
2368 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2369 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);