bpf: drop knowledge-losing __reg_combine_{32,64}_into_{64,32} logic
authorAndrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Thu, 2 Nov 2023 03:37:51 +0000 (20:37 -0700)
committerAlexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Fri, 10 Nov 2023 02:58:39 +0000 (18:58 -0800)
When performing 32-bit conditional operation operating on lower 32 bits
of a full 64-bit register, register full value isn't changed. We just
potentially gain new knowledge about that register's lower 32 bits.

Unfortunately, __reg_combine_{32,64}_into_{64,32} logic that
reg_set_min_max() performs as a last step, can lose information in some
cases due to __mark_reg64_unbounded() and __reg_assign_32_into_64().
That's bad and completely unnecessary. Especially __reg_assign_32_into_64()
looks completely out of place here, because we are not performing
zero-extending subregister assignment during conditional jump.

So this patch replaced __reg_combine_* with just a normal
reg_bounds_sync() which will do a proper job of deriving u64/s64 bounds
from u32/s32, and vice versa (among all other combinations).

__reg_combine_64_into_32() is also used in one more place,
coerce_reg_to_size(), while handling 1- and 2-byte register loads.
Looking into this, it seems like besides marking subregister as
unbounded before performing reg_bounds_sync(), we were also performing
deduction of smin32/smax32 and umin32/umax32 bounds from respective
smin/smax and umin/umax bounds. It's now redundant as reg_bounds_sync()
performs all the same logic more generically (e.g., without unnecessary
assumption that upper 32 bits of full register should be zero).

Long story short, we remove __reg_combine_64_into_32() completely, and
coerce_reg_to_size() now only does resetting subreg to unbounded and then
performing reg_bounds_sync() to recover as much information as possible
from 64-bit umin/umax and smin/smax bounds, set explicitly in
coerce_reg_to_size() earlier.

Acked-by: Eduard Zingerman <eddyz87@gmail.com>
Signed-off-by: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Acked-by: Shung-Hsi Yu <shung-hsi.yu@suse.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20231102033759.2541186-10-andrii@kernel.org
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
kernel/bpf/verifier.c

index 61f17b63ba00ca18b86df12165e6215b3d381423..b4d6b5a032ce272c0966e7a59e3499946c2253f8 100644 (file)
@@ -2639,51 +2639,6 @@ static void __reg_assign_32_into_64(struct bpf_reg_state *reg)
        }
 }
 
-static void __reg_combine_32_into_64(struct bpf_reg_state *reg)
-{
-       /* special case when 64-bit register has upper 32-bit register
-        * zeroed. Typically happens after zext or <<32, >>32 sequence
-        * allowing us to use 32-bit bounds directly,
-        */
-       if (tnum_equals_const(tnum_clear_subreg(reg->var_off), 0)) {
-               __reg_assign_32_into_64(reg);
-       } else {
-               /* Otherwise the best we can do is push lower 32bit known and
-                * unknown bits into register (var_off set from jmp logic)
-                * then learn as much as possible from the 64-bit tnum
-                * known and unknown bits. The previous smin/smax bounds are
-                * invalid here because of jmp32 compare so mark them unknown
-                * so they do not impact tnum bounds calculation.
-                */
-               __mark_reg64_unbounded(reg);
-       }
-       reg_bounds_sync(reg);
-}
-
-static bool __reg64_bound_s32(s64 a)
-{
-       return a >= S32_MIN && a <= S32_MAX;
-}
-
-static bool __reg64_bound_u32(u64 a)
-{
-       return a >= U32_MIN && a <= U32_MAX;
-}
-
-static void __reg_combine_64_into_32(struct bpf_reg_state *reg)
-{
-       __mark_reg32_unbounded(reg);
-       if (__reg64_bound_s32(reg->smin_value) && __reg64_bound_s32(reg->smax_value)) {
-               reg->s32_min_value = (s32)reg->smin_value;
-               reg->s32_max_value = (s32)reg->smax_value;
-       }
-       if (__reg64_bound_u32(reg->umin_value) && __reg64_bound_u32(reg->umax_value)) {
-               reg->u32_min_value = (u32)reg->umin_value;
-               reg->u32_max_value = (u32)reg->umax_value;
-       }
-       reg_bounds_sync(reg);
-}
-
 /* Mark a register as having a completely unknown (scalar) value. */
 static void __mark_reg_unknown(const struct bpf_verifier_env *env,
                               struct bpf_reg_state *reg)
@@ -6387,9 +6342,10 @@ static void coerce_reg_to_size(struct bpf_reg_state *reg, int size)
         * values are also truncated so we push 64-bit bounds into
         * 32-bit bounds. Above were truncated < 32-bits already.
         */
-       if (size >= 4)
-               return;
-       __reg_combine_64_into_32(reg);
+       if (size < 4) {
+               __mark_reg32_unbounded(reg);
+               reg_bounds_sync(reg);
+       }
 }
 
 static void set_sext64_default_val(struct bpf_reg_state *reg, int size)
@@ -14642,13 +14598,13 @@ static void reg_set_min_max(struct bpf_reg_state *true_reg,
                                             tnum_subreg(false_32off));
                true_reg->var_off = tnum_or(tnum_clear_subreg(true_64off),
                                            tnum_subreg(true_32off));
-               __reg_combine_32_into_64(false_reg);
-               __reg_combine_32_into_64(true_reg);
+               reg_bounds_sync(false_reg);
+               reg_bounds_sync(true_reg);
        } else {
                false_reg->var_off = false_64off;
                true_reg->var_off = true_64off;
-               __reg_combine_64_into_32(false_reg);
-               __reg_combine_64_into_32(true_reg);
+               reg_bounds_sync(false_reg);
+               reg_bounds_sync(true_reg);
        }
 }