arch/powerpc/net/bpf_jit_comp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * eBPF JIT compiler
   4  *
   5  * Copyright 2016 Naveen N. Rao <naveen.n.rao@linux.vnet.ibm.com>
   6  *                IBM Corporation
   7  *
   8  * Based on the powerpc classic BPF JIT compiler by Matt Evans
   9  */
  10 #include <linux/moduleloader.h>
  11 #include <asm/cacheflush.h>
  12 #include <asm/asm-compat.h>
  13 #include <linux/netdevice.h>
  14 #include <linux/filter.h>
  15 #include <linux/if_vlan.h>
  16 #include <asm/kprobes.h>
  17 #include <linux/bpf.h>
  18
  19 #include "bpf_jit.h"
  20
  21 static void bpf_jit_fill_ill_insns(void *area, unsigned int size)
  22 {
  23         memset32(area, BREAKPOINT_INSTRUCTION, size / 4);
  24 }
  25
  26 int bpf_jit_emit_exit_insn(u32 *image, struct codegen_context *ctx, int tmp_reg, long exit_addr)
  27 {
  28         if (!exit_addr || is_offset_in_branch_range(exit_addr - (ctx->idx * 4))) {
  29                 PPC_JMP(exit_addr);
  30         } else if (ctx->alt_exit_addr) {
  31                 if (WARN_ON(!is_offset_in_branch_range((long)ctx->alt_exit_addr - (ctx->idx * 4))))
  32                         return -1;
  33                 PPC_JMP(ctx->alt_exit_addr);
  34         } else {
  35                 ctx->alt_exit_addr = ctx->idx * 4;
  36                 bpf_jit_build_epilogue(image, ctx);
  37         }
  38
  39         return 0;
  40 }
  41
  42 struct powerpc64_jit_data {
  43         struct bpf_binary_header *header;
  44         u32 *addrs;
  45         u8 *image;
  46         u32 proglen;
  47         struct codegen_context ctx;
  48 };
  49
  50 bool bpf_jit_needs_zext(void)
  51 {
  52         return true;
  53 }
  54
  55 struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *fp)
  56 {
  57         u32 proglen;
  58         u32 alloclen;
  59         u8 *image = NULL;
  60         u32 *code_base;
  61         u32 *addrs;
  62         struct powerpc64_jit_data *jit_data;
  63         struct codegen_context cgctx;
  64         int pass;
  65         int flen;
  66         struct bpf_binary_header *bpf_hdr;
  67         struct bpf_prog *org_fp = fp;
  68         struct bpf_prog *tmp_fp;
  69         bool bpf_blinded = false;
  70         bool extra_pass = false;
  71         u32 extable_len;
  72         u32 fixup_len;
  73
  74         if (!fp->jit_requested)
  75                 return org_fp;
  76
  77         tmp_fp = bpf_jit_blind_constants(org_fp);
  78         if (IS_ERR(tmp_fp))
  79                 return org_fp;
  80
  81         if (tmp_fp != org_fp) {
  82                 bpf_blinded = true;
  83                 fp = tmp_fp;
  84         }
  85
  86         jit_data = fp->aux->jit_data;
  87         if (!jit_data) {
  88                 jit_data = kzalloc(sizeof(*jit_data), GFP_KERNEL);
  89                 if (!jit_data) {
  90                         fp = org_fp;
  91                         goto out;
  92                 }
  93                 fp->aux->jit_data = jit_data;
  94         }
  95
  96         flen = fp->len;
  97         addrs = jit_data->addrs;
  98         if (addrs) {
  99                 cgctx = jit_data->ctx;
 100                 image = jit_data->image;
 101                 bpf_hdr = jit_data->header;
 102                 proglen = jit_data->proglen;
 103                 extra_pass = true;
 104                 goto skip_init_ctx;
 105         }
 106
 107         addrs = kcalloc(flen + 1, sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
 108         if (addrs == NULL) {
 109                 fp = org_fp;
 110                 goto out_addrs;
 111         }
 112
 113         memset(&cgctx, 0, sizeof(struct codegen_context));
 114         bpf_jit_init_reg_mapping(&cgctx);
 115
 116         /* Make sure that the stack is quadword aligned. */
 117         cgctx.stack_size = round_up(fp->aux->stack_depth, 16);
 118
 119         /* Scouting faux-generate pass 0 */
 120         if (bpf_jit_build_body(fp, 0, &cgctx, addrs, 0, false)) {
 121                 /* We hit something illegal or unsupported. */
 122                 fp = org_fp;
 123                 goto out_addrs;
 124         }
 125
 126         /*
 127          * If we have seen a tail call, we need a second pass.
 128          * This is because bpf_jit_emit_common_epilogue() is called
 129          * from bpf_jit_emit_tail_call() with a not yet stable ctx->seen.
 130          * We also need a second pass if we ended up with too large
 131          * a program so as to ensure BPF_EXIT branches are in range.
 132          */
 133         if (cgctx.seen & SEEN_TAILCALL || !is_offset_in_branch_range((long)cgctx.idx * 4)) {
 134                 cgctx.idx = 0;
 135                 if (bpf_jit_build_body(fp, 0, &cgctx, addrs, 0, false)) {
 136                         fp = org_fp;
 137                         goto out_addrs;
 138                 }
 139         }
 140
 141         bpf_jit_realloc_regs(&cgctx);
 142         /*
 143          * Pretend to build prologue, given the features we've seen.  This will
 144          * update ctgtx.idx as it pretends to output instructions, then we can
 145          * calculate total size from idx.
 146          */
 147         bpf_jit_build_prologue(0, &cgctx);
 148         addrs[fp->len] = cgctx.idx * 4;
 149         bpf_jit_build_epilogue(0, &cgctx);
 150
 151         fixup_len = fp->aux->num_exentries * BPF_FIXUP_LEN * 4;
 152         extable_len = fp->aux->num_exentries * sizeof(struct exception_table_entry);
 153
 154         proglen = cgctx.idx * 4;
 155         alloclen = proglen + FUNCTION_DESCR_SIZE + fixup_len + extable_len;
 156
 157         bpf_hdr = bpf_jit_binary_alloc(alloclen, &image, 4, bpf_jit_fill_ill_insns);
 158         if (!bpf_hdr) {
 159                 fp = org_fp;
 160                 goto out_addrs;
 161         }
 162
 163         if (extable_len)
 164                 fp->aux->extable = (void *)image + FUNCTION_DESCR_SIZE + proglen + fixup_len;
 165
 166 skip_init_ctx:
 167         code_base = (u32 *)(image + FUNCTION_DESCR_SIZE);
 168
 169         /* Code generation passes 1-2 */
 170         for (pass = 1; pass < 3; pass++) {
 171                 /* Now build the prologue, body code & epilogue for real. */
 172                 cgctx.idx = 0;
 173                 cgctx.alt_exit_addr = 0;
 174                 bpf_jit_build_prologue(code_base, &cgctx);
 175                 if (bpf_jit_build_body(fp, code_base, &cgctx, addrs, pass, extra_pass)) {
 176                         bpf_jit_binary_free(bpf_hdr);
 177                         fp = org_fp;
 178                         goto out_addrs;
 179                 }
 180                 bpf_jit_build_epilogue(code_base, &cgctx);
 181
 182                 if (bpf_jit_enable > 1)
 183                         pr_info("Pass %d: shrink = %d, seen = 0x%x\n", pass,
 184                                 proglen - (cgctx.idx * 4), cgctx.seen);
 185         }
 186
 187         if (bpf_jit_enable > 1)
 188                 /*
 189                  * Note that we output the base address of the code_base
 190                  * rather than image, since opcodes are in code_base.
 191                  */
 192                 bpf_jit_dump(flen, proglen, pass, code_base);
 193
 194 #ifdef CONFIG_PPC64_ELF_ABI_V1
 195         /* Function descriptor nastiness: Address + TOC */
 196         ((u64 *)image)[0] = (u64)code_base;
 197         ((u64 *)image)[1] = local_paca->kernel_toc;
 198 #endif
 199
 200         fp->bpf_func = (void *)image;
 201         fp->jited = 1;
 202         fp->jited_len = proglen + FUNCTION_DESCR_SIZE;
 203
 204         bpf_flush_icache(bpf_hdr, (u8 *)bpf_hdr + bpf_hdr->size);
 205         if (!fp->is_func || extra_pass) {
 206                 bpf_jit_binary_lock_ro(bpf_hdr);
 207                 bpf_prog_fill_jited_linfo(fp, addrs);
 208 out_addrs:
 209                 kfree(addrs);
 210                 kfree(jit_data);
 211                 fp->aux->jit_data = NULL;
 212         } else {
 213                 jit_data->addrs = addrs;
 214                 jit_data->ctx = cgctx;
 215                 jit_data->proglen = proglen;
 216                 jit_data->image = image;
 217                 jit_data->header = bpf_hdr;
 218         }
 219
 220 out:
 221         if (bpf_blinded)
 222                 bpf_jit_prog_release_other(fp, fp == org_fp ? tmp_fp : org_fp);
 223
 224         return fp;
 225 }
 226
 227 /*
 228  * The caller should check for (BPF_MODE(code) == BPF_PROBE_MEM) before calling
 229  * this function, as this only applies to BPF_PROBE_MEM, for now.
 230  */
 231 int bpf_add_extable_entry(struct bpf_prog *fp, u32 *image, int pass, struct codegen_context *ctx,
 232                           int insn_idx, int jmp_off, int dst_reg)
 233 {
 234         off_t offset;
 235         unsigned long pc;
 236         struct exception_table_entry *ex;
 237         u32 *fixup;
 238
 239         /* Populate extable entries only in the last pass */
 240         if (pass != 2)
 241                 return 0;
 242
 243         if (!fp->aux->extable ||
 244             WARN_ON_ONCE(ctx->exentry_idx >= fp->aux->num_exentries))
 245                 return -EINVAL;
 246
 247         pc = (unsigned long)&image[insn_idx];
 248
 249         fixup = (void *)fp->aux->extable -
 250                 (fp->aux->num_exentries * BPF_FIXUP_LEN * 4) +
 251                 (ctx->exentry_idx * BPF_FIXUP_LEN * 4);
 252
 253         fixup[0] = PPC_RAW_LI(dst_reg, 0);
 254         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32))
 255                 fixup[1] = PPC_RAW_LI(dst_reg - 1, 0); /* clear higher 32-bit register too */
 256
 257         fixup[BPF_FIXUP_LEN - 1] =
 258                 PPC_RAW_BRANCH((long)(pc + jmp_off) - (long)&fixup[BPF_FIXUP_LEN - 1]);
 259
 260         ex = &fp->aux->extable[ctx->exentry_idx];
 261
 262         offset = pc - (long)&ex->insn;
 263         if (WARN_ON_ONCE(offset >= 0 || offset < INT_MIN))
 264                 return -ERANGE;
 265         ex->insn = offset;
 266
 267         offset = (long)fixup - (long)&ex->fixup;
 268         if (WARN_ON_ONCE(offset >= 0 || offset < INT_MIN))
 269                 return -ERANGE;
 270         ex->fixup = offset;
 271
 272         ctx->exentry_idx++;
 273         return 0;
 274 }