Merge tag 'md-fixes-20231003' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / kernel / bpf / btf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2018 Facebook */
3
4 #include <uapi/linux/btf.h>
5 #include <uapi/linux/bpf.h>
6 #include <uapi/linux/bpf_perf_event.h>
7 #include <uapi/linux/types.h>
8 #include <linux/seq_file.h>
9 #include <linux/compiler.h>
10 #include <linux/ctype.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/anon_inodes.h>
14 #include <linux/file.h>
15 #include <linux/uaccess.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/idr.h>
18 #include <linux/sort.h>
19 #include <linux/bpf_verifier.h>
20 #include <linux/btf.h>
21 #include <linux/btf_ids.h>
22 #include <linux/bpf_lsm.h>
23 #include <linux/skmsg.h>
24 #include <linux/perf_event.h>
25 #include <linux/bsearch.h>
26 #include <linux/kobject.h>
27 #include <linux/sysfs.h>
28
29 #include <net/netfilter/nf_bpf_link.h>
30
31 #include <net/sock.h>
32 #include <net/xdp.h>
33 #include "../tools/lib/bpf/relo_core.h"
34
35 /* BTF (BPF Type Format) is the meta data format which describes
36  * the data types of BPF program/map.  Hence, it basically focus
37  * on the C programming language which the modern BPF is primary
38  * using.
39  *
40  * ELF Section:
41  * ~~~~~~~~~~~
42  * The BTF data is stored under the ".BTF" ELF section
43  *
44  * struct btf_type:
45  * ~~~~~~~~~~~~~~~
46  * Each 'struct btf_type' object describes a C data type.
47  * Depending on the type it is describing, a 'struct btf_type'
48  * object may be followed by more data.  F.e.
49  * To describe an array, 'struct btf_type' is followed by
50  * 'struct btf_array'.
51  *
52  * 'struct btf_type' and any extra data following it are
53  * 4 bytes aligned.
54  *
55  * Type section:
56  * ~~~~~~~~~~~~~
57  * The BTF type section contains a list of 'struct btf_type' objects.
58  * Each one describes a C type.  Recall from the above section
59  * that a 'struct btf_type' object could be immediately followed by extra
60  * data in order to describe some particular C types.
61  *
62  * type_id:
63  * ~~~~~~~
64  * Each btf_type object is identified by a type_id.  The type_id
65  * is implicitly implied by the location of the btf_type object in
66  * the BTF type section.  The first one has type_id 1.  The second
67  * one has type_id 2...etc.  Hence, an earlier btf_type has
68  * a smaller type_id.
69  *
70  * A btf_type object may refer to another btf_type object by using
71  * type_id (i.e. the "type" in the "struct btf_type").
72  *
73  * NOTE that we cannot assume any reference-order.
74  * A btf_type object can refer to an earlier btf_type object
75  * but it can also refer to a later btf_type object.
76  *
77  * For example, to describe "const void *".  A btf_type
78  * object describing "const" may refer to another btf_type
79  * object describing "void *".  This type-reference is done
80  * by specifying type_id:
81  *
82  * [1] CONST (anon) type_id=2
83  * [2] PTR (anon) type_id=0
84  *
85  * The above is the btf_verifier debug log:
86  *   - Each line started with "[?]" is a btf_type object
87  *   - [?] is the type_id of the btf_type object.
88  *   - CONST/PTR is the BTF_KIND_XXX
89  *   - "(anon)" is the name of the type.  It just
90  *     happens that CONST and PTR has no name.
91  *   - type_id=XXX is the 'u32 type' in btf_type
92  *
93  * NOTE: "void" has type_id 0
94  *
95  * String section:
96  * ~~~~~~~~~~~~~~
97  * The BTF string section contains the names used by the type section.
98  * Each string is referred by an "offset" from the beginning of the
99  * string section.
100  *
101  * Each string is '\0' terminated.
102  *
103  * The first character in the string section must be '\0'
104  * which is used to mean 'anonymous'. Some btf_type may not
105  * have a name.
106  */
107
108 /* BTF verification:
109  *
110  * To verify BTF data, two passes are needed.
111  *
112  * Pass #1
113  * ~~~~~~~
114  * The first pass is to collect all btf_type objects to
115  * an array: "btf->types".
116  *
117  * Depending on the C type that a btf_type is describing,
118  * a btf_type may be followed by extra data.  We don't know
119  * how many btf_type is there, and more importantly we don't
120  * know where each btf_type is located in the type section.
121  *
122  * Without knowing the location of each type_id, most verifications
123  * cannot be done.  e.g. an earlier btf_type may refer to a later
124  * btf_type (recall the "const void *" above), so we cannot
125  * check this type-reference in the first pass.
126  *
127  * In the first pass, it still does some verifications (e.g.
128  * checking the name is a valid offset to the string section).
129  *
130  * Pass #2
131  * ~~~~~~~
132  * The main focus is to resolve a btf_type that is referring
133  * to another type.
134  *
135  * We have to ensure the referring type:
136  * 1) does exist in the BTF (i.e. in btf->types[])
137  * 2) does not cause a loop:
138  *      struct A {
139  *              struct B b;
140  *      };
141  *
142  *      struct B {
143  *              struct A a;
144  *      };
145  *
146  * btf_type_needs_resolve() decides if a btf_type needs
147  * to be resolved.
148  *
149  * The needs_resolve type implements the "resolve()" ops which
150  * essentially does a DFS and detects backedge.
151  *
152  * During resolve (or DFS), different C types have different
153  * "RESOLVED" conditions.
154  *
155  * When resolving a BTF_KIND_STRUCT, we need to resolve all its
156  * members because a member is always referring to another
157  * type.  A struct's member can be treated as "RESOLVED" if
158  * it is referring to a BTF_KIND_PTR.  Otherwise, the
159  * following valid C struct would be rejected:
160  *
161  *      struct A {
162  *              int m;
163  *              struct A *a;
164  *      };
165  *
166  * When resolving a BTF_KIND_PTR, it needs to keep resolving if
167  * it is referring to another BTF_KIND_PTR.  Otherwise, we cannot
168  * detect a pointer loop, e.g.:
169  * BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR +
170  *                        ^                                         |
171  *                        +-----------------------------------------+
172  *
173  */
174
175 #define BITS_PER_U128 (sizeof(u64) * BITS_PER_BYTE * 2)
176 #define BITS_PER_BYTE_MASK (BITS_PER_BYTE - 1)
177 #define BITS_PER_BYTE_MASKED(bits) ((bits) & BITS_PER_BYTE_MASK)
178 #define BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) ((bits) >> 3)
179 #define BITS_ROUNDUP_BYTES(bits) \
180         (BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) + !!BITS_PER_BYTE_MASKED(bits))
181
182 #define BTF_INFO_MASK 0x9f00ffff
183 #define BTF_INT_MASK 0x0fffffff
184 #define BTF_TYPE_ID_VALID(type_id) ((type_id) <= BTF_MAX_TYPE)
185 #define BTF_STR_OFFSET_VALID(name_off) ((name_off) <= BTF_MAX_NAME_OFFSET)
186
187 /* 16MB for 64k structs and each has 16 members and
188  * a few MB spaces for the string section.
189  * The hard limit is S32_MAX.
190  */
191 #define BTF_MAX_SIZE (16 * 1024 * 1024)
192
193 #define for_each_member_from(i, from, struct_type, member)              \
194         for (i = from, member = btf_type_member(struct_type) + from;    \
195              i < btf_type_vlen(struct_type);                            \
196              i++, member++)
197
198 #define for_each_vsi_from(i, from, struct_type, member)                         \
199         for (i = from, member = btf_type_var_secinfo(struct_type) + from;       \
200              i < btf_type_vlen(struct_type);                                    \
201              i++, member++)
202
203 DEFINE_IDR(btf_idr);
204 DEFINE_SPINLOCK(btf_idr_lock);
205
206 enum btf_kfunc_hook {
207         BTF_KFUNC_HOOK_COMMON,
208         BTF_KFUNC_HOOK_XDP,
209         BTF_KFUNC_HOOK_TC,
210         BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS,
211         BTF_KFUNC_HOOK_TRACING,
212         BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL,
213         BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET,
214         BTF_KFUNC_HOOK_CGROUP_SKB,
215         BTF_KFUNC_HOOK_SCHED_ACT,
216         BTF_KFUNC_HOOK_SK_SKB,
217         BTF_KFUNC_HOOK_SOCKET_FILTER,
218         BTF_KFUNC_HOOK_LWT,
219         BTF_KFUNC_HOOK_NETFILTER,
220         BTF_KFUNC_HOOK_MAX,
221 };
222
223 enum {
224         BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT = 256,
225         BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT = 256,
226         BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT = 16,
227 };
228
229 struct btf_kfunc_hook_filter {
230         btf_kfunc_filter_t filters[BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT];
231         u32 nr_filters;
232 };
233
234 struct btf_kfunc_set_tab {
235         struct btf_id_set8 *sets[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
236         struct btf_kfunc_hook_filter hook_filters[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
237 };
238
239 struct btf_id_dtor_kfunc_tab {
240         u32 cnt;
241         struct btf_id_dtor_kfunc dtors[];
242 };
243
244 struct btf {
245         void *data;
246         struct btf_type **types;
247         u32 *resolved_ids;
248         u32 *resolved_sizes;
249         const char *strings;
250         void *nohdr_data;
251         struct btf_header hdr;
252         u32 nr_types; /* includes VOID for base BTF */
253         u32 types_size;
254         u32 data_size;
255         refcount_t refcnt;
256         u32 id;
257         struct rcu_head rcu;
258         struct btf_kfunc_set_tab *kfunc_set_tab;
259         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *dtor_kfunc_tab;
260         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
261
262         /* split BTF support */
263         struct btf *base_btf;
264         u32 start_id; /* first type ID in this BTF (0 for base BTF) */
265         u32 start_str_off; /* first string offset (0 for base BTF) */
266         char name[MODULE_NAME_LEN];
267         bool kernel_btf;
268 };
269
270 enum verifier_phase {
271         CHECK_META,
272         CHECK_TYPE,
273 };
274
275 struct resolve_vertex {
276         const struct btf_type *t;
277         u32 type_id;
278         u16 next_member;
279 };
280
281 enum visit_state {
282         NOT_VISITED,
283         VISITED,
284         RESOLVED,
285 };
286
287 enum resolve_mode {
288         RESOLVE_TBD,    /* To Be Determined */
289         RESOLVE_PTR,    /* Resolving for Pointer */
290         RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,        /* Resolving for struct/union
291                                          * or array
292                                          */
293 };
294
295 #define MAX_RESOLVE_DEPTH 32
296
297 struct btf_sec_info {
298         u32 off;
299         u32 len;
300 };
301
302 struct btf_verifier_env {
303         struct btf *btf;
304         u8 *visit_states;
305         struct resolve_vertex stack[MAX_RESOLVE_DEPTH];
306         struct bpf_verifier_log log;
307         u32 log_type_id;
308         u32 top_stack;
309         enum verifier_phase phase;
310         enum resolve_mode resolve_mode;
311 };
312
313 static const char * const btf_kind_str[NR_BTF_KINDS] = {
314         [BTF_KIND_UNKN]         = "UNKNOWN",
315         [BTF_KIND_INT]          = "INT",
316         [BTF_KIND_PTR]          = "PTR",
317         [BTF_KIND_ARRAY]        = "ARRAY",
318         [BTF_KIND_STRUCT]       = "STRUCT",
319         [BTF_KIND_UNION]        = "UNION",
320         [BTF_KIND_ENUM]         = "ENUM",
321         [BTF_KIND_FWD]          = "FWD",
322         [BTF_KIND_TYPEDEF]      = "TYPEDEF",
323         [BTF_KIND_VOLATILE]     = "VOLATILE",
324         [BTF_KIND_CONST]        = "CONST",
325         [BTF_KIND_RESTRICT]     = "RESTRICT",
326         [BTF_KIND_FUNC]         = "FUNC",
327         [BTF_KIND_FUNC_PROTO]   = "FUNC_PROTO",
328         [BTF_KIND_VAR]          = "VAR",
329         [BTF_KIND_DATASEC]      = "DATASEC",
330         [BTF_KIND_FLOAT]        = "FLOAT",
331         [BTF_KIND_DECL_TAG]     = "DECL_TAG",
332         [BTF_KIND_TYPE_TAG]     = "TYPE_TAG",
333         [BTF_KIND_ENUM64]       = "ENUM64",
334 };
335
336 const char *btf_type_str(const struct btf_type *t)
337 {
338         return btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)];
339 }
340
341 /* Chunk size we use in safe copy of data to be shown. */
342 #define BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE          32
343
344 /*
345  * This is the maximum size of a base type value (equivalent to a
346  * 128-bit int); if we are at the end of our safe buffer and have
347  * less than 16 bytes space we can't be assured of being able
348  * to copy the next type safely, so in such cases we will initiate
349  * a new copy.
350  */
351 #define BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE     16
352
353 /* Type name size */
354 #define BTF_SHOW_NAME_SIZE              80
355
356 /*
357  * The suffix of a type that indicates it cannot alias another type when
358  * comparing BTF IDs for kfunc invocations.
359  */
360 #define NOCAST_ALIAS_SUFFIX             "___init"
361
362 /*
363  * Common data to all BTF show operations. Private show functions can add
364  * their own data to a structure containing a struct btf_show and consult it
365  * in the show callback.  See btf_type_show() below.
366  *
367  * One challenge with showing nested data is we want to skip 0-valued
368  * data, but in order to figure out whether a nested object is all zeros
369  * we need to walk through it.  As a result, we need to make two passes
370  * when handling structs, unions and arrays; the first path simply looks
371  * for nonzero data, while the second actually does the display.  The first
372  * pass is signalled by show->state.depth_check being set, and if we
373  * encounter a non-zero value we set show->state.depth_to_show to
374  * the depth at which we encountered it.  When we have completed the
375  * first pass, we will know if anything needs to be displayed if
376  * depth_to_show > depth.  See btf_[struct,array]_show() for the
377  * implementation of this.
378  *
379  * Another problem is we want to ensure the data for display is safe to
380  * access.  To support this, the anonymous "struct {} obj" tracks the data
381  * object and our safe copy of it.  We copy portions of the data needed
382  * to the object "copy" buffer, but because its size is limited to
383  * BTF_SHOW_OBJ_COPY_LEN bytes, multiple copies may be required as we
384  * traverse larger objects for display.
385  *
386  * The various data type show functions all start with a call to
387  * btf_show_start_type() which returns a pointer to the safe copy
388  * of the data needed (or if BTF_SHOW_UNSAFE is specified, to the
389  * raw data itself).  btf_show_obj_safe() is responsible for
390  * using copy_from_kernel_nofault() to update the safe data if necessary
391  * as we traverse the object's data.  skbuff-like semantics are
392  * used:
393  *
394  * - obj.head points to the start of the toplevel object for display
395  * - obj.size is the size of the toplevel object
396  * - obj.data points to the current point in the original data at
397  *   which our safe data starts.  obj.data will advance as we copy
398  *   portions of the data.
399  *
400  * In most cases a single copy will suffice, but larger data structures
401  * such as "struct task_struct" will require many copies.  The logic in
402  * btf_show_obj_safe() handles the logic that determines if a new
403  * copy_from_kernel_nofault() is needed.
404  */
405 struct btf_show {
406         u64 flags;
407         void *target;   /* target of show operation (seq file, buffer) */
408         void (*showfn)(struct btf_show *show, const char *fmt, va_list args);
409         const struct btf *btf;
410         /* below are used during iteration */
411         struct {
412                 u8 depth;
413                 u8 depth_to_show;
414                 u8 depth_check;
415                 u8 array_member:1,
416                    array_terminated:1;
417                 u16 array_encoding;
418                 u32 type_id;
419                 int status;                     /* non-zero for error */
420                 const struct btf_type *type;
421                 const struct btf_member *member;
422                 char name[BTF_SHOW_NAME_SIZE];  /* space for member name/type */
423         } state;
424         struct {
425                 u32 size;
426                 void *head;
427                 void *data;
428                 u8 safe[BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE];
429         } obj;
430 };
431
432 struct btf_kind_operations {
433         s32 (*check_meta)(struct btf_verifier_env *env,
434                           const struct btf_type *t,
435                           u32 meta_left);
436         int (*resolve)(struct btf_verifier_env *env,
437                        const struct resolve_vertex *v);
438         int (*check_member)(struct btf_verifier_env *env,
439                             const struct btf_type *struct_type,
440                             const struct btf_member *member,
441                             const struct btf_type *member_type);
442         int (*check_kflag_member)(struct btf_verifier_env *env,
443                                   const struct btf_type *struct_type,
444                                   const struct btf_member *member,
445                                   const struct btf_type *member_type);
446         void (*log_details)(struct btf_verifier_env *env,
447                             const struct btf_type *t);
448         void (*show)(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
449                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
450                          struct btf_show *show);
451 };
452
453 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS];
454 static struct btf_type btf_void;
455
456 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
457                        const struct btf_type *t, u32 type_id);
458
459 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
460                           const struct btf_type *t);
461
462 static bool btf_type_is_modifier(const struct btf_type *t)
463 {
464         /* Some of them is not strictly a C modifier
465          * but they are grouped into the same bucket
466          * for BTF concern:
467          *   A type (t) that refers to another
468          *   type through t->type AND its size cannot
469          *   be determined without following the t->type.
470          *
471          * ptr does not fall into this bucket
472          * because its size is always sizeof(void *).
473          */
474         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
475         case BTF_KIND_TYPEDEF:
476         case BTF_KIND_VOLATILE:
477         case BTF_KIND_CONST:
478         case BTF_KIND_RESTRICT:
479         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
480                 return true;
481         }
482
483         return false;
484 }
485
486 bool btf_type_is_void(const struct btf_type *t)
487 {
488         return t == &btf_void;
489 }
490
491 static bool btf_type_is_fwd(const struct btf_type *t)
492 {
493         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_FWD;
494 }
495
496 static bool btf_type_is_datasec(const struct btf_type *t)
497 {
498         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DATASEC;
499 }
500
501 static bool btf_type_is_decl_tag(const struct btf_type *t)
502 {
503         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DECL_TAG;
504 }
505
506 static bool btf_type_nosize(const struct btf_type *t)
507 {
508         return btf_type_is_void(t) || btf_type_is_fwd(t) ||
509                btf_type_is_func(t) || btf_type_is_func_proto(t) ||
510                btf_type_is_decl_tag(t);
511 }
512
513 static bool btf_type_nosize_or_null(const struct btf_type *t)
514 {
515         return !t || btf_type_nosize(t);
516 }
517
518 static bool btf_type_is_decl_tag_target(const struct btf_type *t)
519 {
520         return btf_type_is_func(t) || btf_type_is_struct(t) ||
521                btf_type_is_var(t) || btf_type_is_typedef(t);
522 }
523
524 u32 btf_nr_types(const struct btf *btf)
525 {
526         u32 total = 0;
527
528         while (btf) {
529                 total += btf->nr_types;
530                 btf = btf->base_btf;
531         }
532
533         return total;
534 }
535
536 s32 btf_find_by_name_kind(const struct btf *btf, const char *name, u8 kind)
537 {
538         const struct btf_type *t;
539         const char *tname;
540         u32 i, total;
541
542         total = btf_nr_types(btf);
543         for (i = 1; i < total; i++) {
544                 t = btf_type_by_id(btf, i);
545                 if (BTF_INFO_KIND(t->info) != kind)
546                         continue;
547
548                 tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
549                 if (!strcmp(tname, name))
550                         return i;
551         }
552
553         return -ENOENT;
554 }
555
556 s32 bpf_find_btf_id(const char *name, u32 kind, struct btf **btf_p)
557 {
558         struct btf *btf;
559         s32 ret;
560         int id;
561
562         btf = bpf_get_btf_vmlinux();
563         if (IS_ERR(btf))
564                 return PTR_ERR(btf);
565         if (!btf)
566                 return -EINVAL;
567
568         ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
569         /* ret is never zero, since btf_find_by_name_kind returns
570          * positive btf_id or negative error.
571          */
572         if (ret > 0) {
573                 btf_get(btf);
574                 *btf_p = btf;
575                 return ret;
576         }
577
578         /* If name is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
579         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
580         idr_for_each_entry(&btf_idr, btf, id) {
581                 if (!btf_is_module(btf))
582                         continue;
583                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
584                  * the IDR to avoiding holding it for too long
585                  */
586                 btf_get(btf);
587                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
588                 ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
589                 if (ret > 0) {
590                         *btf_p = btf;
591                         return ret;
592                 }
593                 btf_put(btf);
594                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
595         }
596         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
597         return ret;
598 }
599
600 const struct btf_type *btf_type_skip_modifiers(const struct btf *btf,
601                                                u32 id, u32 *res_id)
602 {
603         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
604
605         while (btf_type_is_modifier(t)) {
606                 id = t->type;
607                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
608         }
609
610         if (res_id)
611                 *res_id = id;
612
613         return t;
614 }
615
616 const struct btf_type *btf_type_resolve_ptr(const struct btf *btf,
617                                             u32 id, u32 *res_id)
618 {
619         const struct btf_type *t;
620
621         t = btf_type_skip_modifiers(btf, id, NULL);
622         if (!btf_type_is_ptr(t))
623                 return NULL;
624
625         return btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, res_id);
626 }
627
628 const struct btf_type *btf_type_resolve_func_ptr(const struct btf *btf,
629                                                  u32 id, u32 *res_id)
630 {
631         const struct btf_type *ptype;
632
633         ptype = btf_type_resolve_ptr(btf, id, res_id);
634         if (ptype && btf_type_is_func_proto(ptype))
635                 return ptype;
636
637         return NULL;
638 }
639
640 /* Types that act only as a source, not sink or intermediate
641  * type when resolving.
642  */
643 static bool btf_type_is_resolve_source_only(const struct btf_type *t)
644 {
645         return btf_type_is_var(t) ||
646                btf_type_is_decl_tag(t) ||
647                btf_type_is_datasec(t);
648 }
649
650 /* What types need to be resolved?
651  *
652  * btf_type_is_modifier() is an obvious one.
653  *
654  * btf_type_is_struct() because its member refers to
655  * another type (through member->type).
656  *
657  * btf_type_is_var() because the variable refers to
658  * another type. btf_type_is_datasec() holds multiple
659  * btf_type_is_var() types that need resolving.
660  *
661  * btf_type_is_array() because its element (array->type)
662  * refers to another type.  Array can be thought of a
663  * special case of struct while array just has the same
664  * member-type repeated by array->nelems of times.
665  */
666 static bool btf_type_needs_resolve(const struct btf_type *t)
667 {
668         return btf_type_is_modifier(t) ||
669                btf_type_is_ptr(t) ||
670                btf_type_is_struct(t) ||
671                btf_type_is_array(t) ||
672                btf_type_is_var(t) ||
673                btf_type_is_func(t) ||
674                btf_type_is_decl_tag(t) ||
675                btf_type_is_datasec(t);
676 }
677
678 /* t->size can be used */
679 static bool btf_type_has_size(const struct btf_type *t)
680 {
681         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
682         case BTF_KIND_INT:
683         case BTF_KIND_STRUCT:
684         case BTF_KIND_UNION:
685         case BTF_KIND_ENUM:
686         case BTF_KIND_DATASEC:
687         case BTF_KIND_FLOAT:
688         case BTF_KIND_ENUM64:
689                 return true;
690         }
691
692         return false;
693 }
694
695 static const char *btf_int_encoding_str(u8 encoding)
696 {
697         if (encoding == 0)
698                 return "(none)";
699         else if (encoding == BTF_INT_SIGNED)
700                 return "SIGNED";
701         else if (encoding == BTF_INT_CHAR)
702                 return "CHAR";
703         else if (encoding == BTF_INT_BOOL)
704                 return "BOOL";
705         else
706                 return "UNKN";
707 }
708
709 static u32 btf_type_int(const struct btf_type *t)
710 {
711         return *(u32 *)(t + 1);
712 }
713
714 static const struct btf_array *btf_type_array(const struct btf_type *t)
715 {
716         return (const struct btf_array *)(t + 1);
717 }
718
719 static const struct btf_enum *btf_type_enum(const struct btf_type *t)
720 {
721         return (const struct btf_enum *)(t + 1);
722 }
723
724 static const struct btf_var *btf_type_var(const struct btf_type *t)
725 {
726         return (const struct btf_var *)(t + 1);
727 }
728
729 static const struct btf_decl_tag *btf_type_decl_tag(const struct btf_type *t)
730 {
731         return (const struct btf_decl_tag *)(t + 1);
732 }
733
734 static const struct btf_enum64 *btf_type_enum64(const struct btf_type *t)
735 {
736         return (const struct btf_enum64 *)(t + 1);
737 }
738
739 static const struct btf_kind_operations *btf_type_ops(const struct btf_type *t)
740 {
741         return kind_ops[BTF_INFO_KIND(t->info)];
742 }
743
744 static bool btf_name_offset_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
745 {
746         if (!BTF_STR_OFFSET_VALID(offset))
747                 return false;
748
749         while (offset < btf->start_str_off)
750                 btf = btf->base_btf;
751
752         offset -= btf->start_str_off;
753         return offset < btf->hdr.str_len;
754 }
755
756 static bool __btf_name_char_ok(char c, bool first)
757 {
758         if ((first ? !isalpha(c) :
759                      !isalnum(c)) &&
760             c != '_' &&
761             c != '.')
762                 return false;
763         return true;
764 }
765
766 static const char *btf_str_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
767 {
768         while (offset < btf->start_str_off)
769                 btf = btf->base_btf;
770
771         offset -= btf->start_str_off;
772         if (offset < btf->hdr.str_len)
773                 return &btf->strings[offset];
774
775         return NULL;
776 }
777
778 static bool __btf_name_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
779 {
780         /* offset must be valid */
781         const char *src = btf_str_by_offset(btf, offset);
782         const char *src_limit;
783
784         if (!__btf_name_char_ok(*src, true))
785                 return false;
786
787         /* set a limit on identifier length */
788         src_limit = src + KSYM_NAME_LEN;
789         src++;
790         while (*src && src < src_limit) {
791                 if (!__btf_name_char_ok(*src, false))
792                         return false;
793                 src++;
794         }
795
796         return !*src;
797 }
798
799 static bool btf_name_valid_identifier(const struct btf *btf, u32 offset)
800 {
801         return __btf_name_valid(btf, offset);
802 }
803
804 static bool btf_name_valid_section(const struct btf *btf, u32 offset)
805 {
806         return __btf_name_valid(btf, offset);
807 }
808
809 static const char *__btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
810 {
811         const char *name;
812
813         if (!offset)
814                 return "(anon)";
815
816         name = btf_str_by_offset(btf, offset);
817         return name ?: "(invalid-name-offset)";
818 }
819
820 const char *btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
821 {
822         return btf_str_by_offset(btf, offset);
823 }
824
825 const struct btf_type *btf_type_by_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
826 {
827         while (type_id < btf->start_id)
828                 btf = btf->base_btf;
829
830         type_id -= btf->start_id;
831         if (type_id >= btf->nr_types)
832                 return NULL;
833         return btf->types[type_id];
834 }
835 EXPORT_SYMBOL_GPL(btf_type_by_id);
836
837 /*
838  * Regular int is not a bit field and it must be either
839  * u8/u16/u32/u64 or __int128.
840  */
841 static bool btf_type_int_is_regular(const struct btf_type *t)
842 {
843         u8 nr_bits, nr_bytes;
844         u32 int_data;
845
846         int_data = btf_type_int(t);
847         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
848         nr_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits);
849         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
850             BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
851             (nr_bytes != sizeof(u8) && nr_bytes != sizeof(u16) &&
852              nr_bytes != sizeof(u32) && nr_bytes != sizeof(u64) &&
853              nr_bytes != (2 * sizeof(u64)))) {
854                 return false;
855         }
856
857         return true;
858 }
859
860 /*
861  * Check that given struct member is a regular int with expected
862  * offset and size.
863  */
864 bool btf_member_is_reg_int(const struct btf *btf, const struct btf_type *s,
865                            const struct btf_member *m,
866                            u32 expected_offset, u32 expected_size)
867 {
868         const struct btf_type *t;
869         u32 id, int_data;
870         u8 nr_bits;
871
872         id = m->type;
873         t = btf_type_id_size(btf, &id, NULL);
874         if (!t || !btf_type_is_int(t))
875                 return false;
876
877         int_data = btf_type_int(t);
878         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
879         if (btf_type_kflag(s)) {
880                 u32 bitfield_size = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(m->offset);
881                 u32 bit_offset = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(m->offset);
882
883                 /* if kflag set, int should be a regular int and
884                  * bit offset should be at byte boundary.
885                  */
886                 return !bitfield_size &&
887                        BITS_ROUNDUP_BYTES(bit_offset) == expected_offset &&
888                        BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) == expected_size;
889         }
890
891         if (BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
892             BITS_PER_BYTE_MASKED(m->offset) ||
893             BITS_ROUNDUP_BYTES(m->offset) != expected_offset ||
894             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
895             BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) != expected_size)
896                 return false;
897
898         return true;
899 }
900
901 /* Similar to btf_type_skip_modifiers() but does not skip typedefs. */
902 static const struct btf_type *btf_type_skip_qualifiers(const struct btf *btf,
903                                                        u32 id)
904 {
905         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
906
907         while (btf_type_is_modifier(t) &&
908                BTF_INFO_KIND(t->info) != BTF_KIND_TYPEDEF) {
909                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
910         }
911
912         return t;
913 }
914
915 #define BTF_SHOW_MAX_ITER       10
916
917 #define BTF_KIND_BIT(kind)      (1ULL << kind)
918
919 /*
920  * Populate show->state.name with type name information.
921  * Format of type name is
922  *
923  * [.member_name = ] (type_name)
924  */
925 static const char *btf_show_name(struct btf_show *show)
926 {
927         /* BTF_MAX_ITER array suffixes "[]" */
928         const char *array_suffixes = "[][][][][][][][][][]";
929         const char *array_suffix = &array_suffixes[strlen(array_suffixes)];
930         /* BTF_MAX_ITER pointer suffixes "*" */
931         const char *ptr_suffixes = "**********";
932         const char *ptr_suffix = &ptr_suffixes[strlen(ptr_suffixes)];
933         const char *name = NULL, *prefix = "", *parens = "";
934         const struct btf_member *m = show->state.member;
935         const struct btf_type *t;
936         const struct btf_array *array;
937         u32 id = show->state.type_id;
938         const char *member = NULL;
939         bool show_member = false;
940         u64 kinds = 0;
941         int i;
942
943         show->state.name[0] = '\0';
944
945         /*
946          * Don't show type name if we're showing an array member;
947          * in that case we show the array type so don't need to repeat
948          * ourselves for each member.
949          */
950         if (show->state.array_member)
951                 return "";
952
953         /* Retrieve member name, if any. */
954         if (m) {
955                 member = btf_name_by_offset(show->btf, m->name_off);
956                 show_member = strlen(member) > 0;
957                 id = m->type;
958         }
959
960         /*
961          * Start with type_id, as we have resolved the struct btf_type *
962          * via btf_modifier_show() past the parent typedef to the child
963          * struct, int etc it is defined as.  In such cases, the type_id
964          * still represents the starting type while the struct btf_type *
965          * in our show->state points at the resolved type of the typedef.
966          */
967         t = btf_type_by_id(show->btf, id);
968         if (!t)
969                 return "";
970
971         /*
972          * The goal here is to build up the right number of pointer and
973          * array suffixes while ensuring the type name for a typedef
974          * is represented.  Along the way we accumulate a list of
975          * BTF kinds we have encountered, since these will inform later
976          * display; for example, pointer types will not require an
977          * opening "{" for struct, we will just display the pointer value.
978          *
979          * We also want to accumulate the right number of pointer or array
980          * indices in the format string while iterating until we get to
981          * the typedef/pointee/array member target type.
982          *
983          * We start by pointing at the end of pointer and array suffix
984          * strings; as we accumulate pointers and arrays we move the pointer
985          * or array string backwards so it will show the expected number of
986          * '*' or '[]' for the type.  BTF_SHOW_MAX_ITER of nesting of pointers
987          * and/or arrays and typedefs are supported as a precaution.
988          *
989          * We also want to get typedef name while proceeding to resolve
990          * type it points to so that we can add parentheses if it is a
991          * "typedef struct" etc.
992          */
993         for (i = 0; i < BTF_SHOW_MAX_ITER; i++) {
994
995                 switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
996                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
997                         if (!name)
998                                 name = btf_name_by_offset(show->btf,
999                                                                t->name_off);
1000                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF);
1001                         id = t->type;
1002                         break;
1003                 case BTF_KIND_ARRAY:
1004                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY);
1005                         parens = "[";
1006                         if (!t)
1007                                 return "";
1008                         array = btf_type_array(t);
1009                         if (array_suffix > array_suffixes)
1010                                 array_suffix -= 2;
1011                         id = array->type;
1012                         break;
1013                 case BTF_KIND_PTR:
1014                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR);
1015                         if (ptr_suffix > ptr_suffixes)
1016                                 ptr_suffix -= 1;
1017                         id = t->type;
1018                         break;
1019                 default:
1020                         id = 0;
1021                         break;
1022                 }
1023                 if (!id)
1024                         break;
1025                 t = btf_type_skip_qualifiers(show->btf, id);
1026         }
1027         /* We may not be able to represent this type; bail to be safe */
1028         if (i == BTF_SHOW_MAX_ITER)
1029                 return "";
1030
1031         if (!name)
1032                 name = btf_name_by_offset(show->btf, t->name_off);
1033
1034         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
1035         case BTF_KIND_STRUCT:
1036         case BTF_KIND_UNION:
1037                 prefix = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_STRUCT ?
1038                          "struct" : "union";
1039                 /* if it's an array of struct/union, parens is already set */
1040                 if (!(kinds & (BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY))))
1041                         parens = "{";
1042                 break;
1043         case BTF_KIND_ENUM:
1044         case BTF_KIND_ENUM64:
1045                 prefix = "enum";
1046                 break;
1047         default:
1048                 break;
1049         }
1050
1051         /* pointer does not require parens */
1052         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR))
1053                 parens = "";
1054         /* typedef does not require struct/union/enum prefix */
1055         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF))
1056                 prefix = "";
1057
1058         if (!name)
1059                 name = "";
1060
1061         /* Even if we don't want type name info, we want parentheses etc */
1062         if (show->flags & BTF_SHOW_NONAME)
1063                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name), "%s",
1064                          parens);
1065         else
1066                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name),
1067                          "%s%s%s(%s%s%s%s%s%s)%s",
1068                          /* first 3 strings comprise ".member = " */
1069                          show_member ? "." : "",
1070                          show_member ? member : "",
1071                          show_member ? " = " : "",
1072                          /* ...next is our prefix (struct, enum, etc) */
1073                          prefix,
1074                          strlen(prefix) > 0 && strlen(name) > 0 ? " " : "",
1075                          /* ...this is the type name itself */
1076                          name,
1077                          /* ...suffixed by the appropriate '*', '[]' suffixes */
1078                          strlen(ptr_suffix) > 0 ? " " : "", ptr_suffix,
1079                          array_suffix, parens);
1080
1081         return show->state.name;
1082 }
1083
1084 static const char *__btf_show_indent(struct btf_show *show)
1085 {
1086         const char *indents = "                                ";
1087         const char *indent = &indents[strlen(indents)];
1088
1089         if ((indent - show->state.depth) >= indents)
1090                 return indent - show->state.depth;
1091         return indents;
1092 }
1093
1094 static const char *btf_show_indent(struct btf_show *show)
1095 {
1096         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : __btf_show_indent(show);
1097 }
1098
1099 static const char *btf_show_newline(struct btf_show *show)
1100 {
1101         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : "\n";
1102 }
1103
1104 static const char *btf_show_delim(struct btf_show *show)
1105 {
1106         if (show->state.depth == 0)
1107                 return "";
1108
1109         if ((show->flags & BTF_SHOW_COMPACT) && show->state.type &&
1110                 BTF_INFO_KIND(show->state.type->info) == BTF_KIND_UNION)
1111                 return "|";
1112
1113         return ",";
1114 }
1115
1116 __printf(2, 3) static void btf_show(struct btf_show *show, const char *fmt, ...)
1117 {
1118         va_list args;
1119
1120         if (!show->state.depth_check) {
1121                 va_start(args, fmt);
1122                 show->showfn(show, fmt, args);
1123                 va_end(args);
1124         }
1125 }
1126
1127 /* Macros are used here as btf_show_type_value[s]() prepends and appends
1128  * format specifiers to the format specifier passed in; these do the work of
1129  * adding indentation, delimiters etc while the caller simply has to specify
1130  * the type value(s) in the format specifier + value(s).
1131  */
1132 #define btf_show_type_value(show, fmt, value)                                  \
1133         do {                                                                   \
1134                 if ((value) != (__typeof__(value))0 ||                         \
1135                     (show->flags & BTF_SHOW_ZERO) ||                           \
1136                     show->state.depth == 0) {                                  \
1137                         btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s",                      \
1138                                  btf_show_indent(show),                        \
1139                                  btf_show_name(show),                          \
1140                                  value, btf_show_delim(show),                  \
1141                                  btf_show_newline(show));                      \
1142                         if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)     \
1143                                 show->state.depth_to_show = show->state.depth; \
1144                 }                                                              \
1145         } while (0)
1146
1147 #define btf_show_type_values(show, fmt, ...)                                   \
1148         do {                                                                   \
1149                 btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s", btf_show_indent(show),       \
1150                          btf_show_name(show),                                  \
1151                          __VA_ARGS__, btf_show_delim(show),                    \
1152                          btf_show_newline(show));                              \
1153                 if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)             \
1154                         show->state.depth_to_show = show->state.depth;         \
1155         } while (0)
1156
1157 /* How much is left to copy to safe buffer after @data? */
1158 static int btf_show_obj_size_left(struct btf_show *show, void *data)
1159 {
1160         return show->obj.head + show->obj.size - data;
1161 }
1162
1163 /* Is object pointed to by @data of @size already copied to our safe buffer? */
1164 static bool btf_show_obj_is_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1165 {
1166         return data >= show->obj.data &&
1167                (data + size) < (show->obj.data + BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE);
1168 }
1169
1170 /*
1171  * If object pointed to by @data of @size falls within our safe buffer, return
1172  * the equivalent pointer to the same safe data.  Assumes
1173  * copy_from_kernel_nofault() has already happened and our safe buffer is
1174  * populated.
1175  */
1176 static void *__btf_show_obj_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1177 {
1178         if (btf_show_obj_is_safe(show, data, size))
1179                 return show->obj.safe + (data - show->obj.data);
1180         return NULL;
1181 }
1182
1183 /*
1184  * Return a safe-to-access version of data pointed to by @data.
1185  * We do this by copying the relevant amount of information
1186  * to the struct btf_show obj.safe buffer using copy_from_kernel_nofault().
1187  *
1188  * If BTF_SHOW_UNSAFE is specified, just return data as-is; no
1189  * safe copy is needed.
1190  *
1191  * Otherwise we need to determine if we have the required amount
1192  * of data (determined by the @data pointer and the size of the
1193  * largest base type we can encounter (represented by
1194  * BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE). Having that much data ensures
1195  * that we will be able to print some of the current object,
1196  * and if more is needed a copy will be triggered.
1197  * Some objects such as structs will not fit into the buffer;
1198  * in such cases additional copies when we iterate over their
1199  * members may be needed.
1200  *
1201  * btf_show_obj_safe() is used to return a safe buffer for
1202  * btf_show_start_type(); this ensures that as we recurse into
1203  * nested types we always have safe data for the given type.
1204  * This approach is somewhat wasteful; it's possible for example
1205  * that when iterating over a large union we'll end up copying the
1206  * same data repeatedly, but the goal is safety not performance.
1207  * We use stack data as opposed to per-CPU buffers because the
1208  * iteration over a type can take some time, and preemption handling
1209  * would greatly complicate use of the safe buffer.
1210  */
1211 static void *btf_show_obj_safe(struct btf_show *show,
1212                                const struct btf_type *t,
1213                                void *data)
1214 {
1215         const struct btf_type *rt;
1216         int size_left, size;
1217         void *safe = NULL;
1218
1219         if (show->flags & BTF_SHOW_UNSAFE)
1220                 return data;
1221
1222         rt = btf_resolve_size(show->btf, t, &size);
1223         if (IS_ERR(rt)) {
1224                 show->state.status = PTR_ERR(rt);
1225                 return NULL;
1226         }
1227
1228         /*
1229          * Is this toplevel object? If so, set total object size and
1230          * initialize pointers.  Otherwise check if we still fall within
1231          * our safe object data.
1232          */
1233         if (show->state.depth == 0) {
1234                 show->obj.size = size;
1235                 show->obj.head = data;
1236         } else {
1237                 /*
1238                  * If the size of the current object is > our remaining
1239                  * safe buffer we _may_ need to do a new copy.  However
1240                  * consider the case of a nested struct; it's size pushes
1241                  * us over the safe buffer limit, but showing any individual
1242                  * struct members does not.  In such cases, we don't need
1243                  * to initiate a fresh copy yet; however we definitely need
1244                  * at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes left
1245                  * in our buffer, regardless of the current object size.
1246                  * The logic here is that as we resolve types we will
1247                  * hit a base type at some point, and we need to be sure
1248                  * the next chunk of data is safely available to display
1249                  * that type info safely.  We cannot rely on the size of
1250                  * the current object here because it may be much larger
1251                  * than our current buffer (e.g. task_struct is 8k).
1252                  * All we want to do here is ensure that we can print the
1253                  * next basic type, which we can if either
1254                  * - the current type size is within the safe buffer; or
1255                  * - at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes are left in
1256                  *   the safe buffer.
1257                  */
1258                 safe = __btf_show_obj_safe(show, data,
1259                                            min(size,
1260                                                BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE));
1261         }
1262
1263         /*
1264          * We need a new copy to our safe object, either because we haven't
1265          * yet copied and are initializing safe data, or because the data
1266          * we want falls outside the boundaries of the safe object.
1267          */
1268         if (!safe) {
1269                 size_left = btf_show_obj_size_left(show, data);
1270                 if (size_left > BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE)
1271                         size_left = BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE;
1272                 show->state.status = copy_from_kernel_nofault(show->obj.safe,
1273                                                               data, size_left);
1274                 if (!show->state.status) {
1275                         show->obj.data = data;
1276                         safe = show->obj.safe;
1277                 }
1278         }
1279
1280         return safe;
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Set the type we are starting to show and return a safe data pointer
1285  * to be used for showing the associated data.
1286  */
1287 static void *btf_show_start_type(struct btf_show *show,
1288                                  const struct btf_type *t,
1289                                  u32 type_id, void *data)
1290 {
1291         show->state.type = t;
1292         show->state.type_id = type_id;
1293         show->state.name[0] = '\0';
1294
1295         return btf_show_obj_safe(show, t, data);
1296 }
1297
1298 static void btf_show_end_type(struct btf_show *show)
1299 {
1300         show->state.type = NULL;
1301         show->state.type_id = 0;
1302         show->state.name[0] = '\0';
1303 }
1304
1305 static void *btf_show_start_aggr_type(struct btf_show *show,
1306                                       const struct btf_type *t,
1307                                       u32 type_id, void *data)
1308 {
1309         void *safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
1310
1311         if (!safe_data)
1312                 return safe_data;
1313
1314         btf_show(show, "%s%s%s", btf_show_indent(show),
1315                  btf_show_name(show),
1316                  btf_show_newline(show));
1317         show->state.depth++;
1318         return safe_data;
1319 }
1320
1321 static void btf_show_end_aggr_type(struct btf_show *show,
1322                                    const char *suffix)
1323 {
1324         show->state.depth--;
1325         btf_show(show, "%s%s%s%s", btf_show_indent(show), suffix,
1326                  btf_show_delim(show), btf_show_newline(show));
1327         btf_show_end_type(show);
1328 }
1329
1330 static void btf_show_start_member(struct btf_show *show,
1331                                   const struct btf_member *m)
1332 {
1333         show->state.member = m;
1334 }
1335
1336 static void btf_show_start_array_member(struct btf_show *show)
1337 {
1338         show->state.array_member = 1;
1339         btf_show_start_member(show, NULL);
1340 }
1341
1342 static void btf_show_end_member(struct btf_show *show)
1343 {
1344         show->state.member = NULL;
1345 }
1346
1347 static void btf_show_end_array_member(struct btf_show *show)
1348 {
1349         show->state.array_member = 0;
1350         btf_show_end_member(show);
1351 }
1352
1353 static void *btf_show_start_array_type(struct btf_show *show,
1354                                        const struct btf_type *t,
1355                                        u32 type_id,
1356                                        u16 array_encoding,
1357                                        void *data)
1358 {
1359         show->state.array_encoding = array_encoding;
1360         show->state.array_terminated = 0;
1361         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1362 }
1363
1364 static void btf_show_end_array_type(struct btf_show *show)
1365 {
1366         show->state.array_encoding = 0;
1367         show->state.array_terminated = 0;
1368         btf_show_end_aggr_type(show, "]");
1369 }
1370
1371 static void *btf_show_start_struct_type(struct btf_show *show,
1372                                         const struct btf_type *t,
1373                                         u32 type_id,
1374                                         void *data)
1375 {
1376         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1377 }
1378
1379 static void btf_show_end_struct_type(struct btf_show *show)
1380 {
1381         btf_show_end_aggr_type(show, "}");
1382 }
1383
1384 __printf(2, 3) static void __btf_verifier_log(struct bpf_verifier_log *log,
1385                                               const char *fmt, ...)
1386 {
1387         va_list args;
1388
1389         va_start(args, fmt);
1390         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1391         va_end(args);
1392 }
1393
1394 __printf(2, 3) static void btf_verifier_log(struct btf_verifier_env *env,
1395                                             const char *fmt, ...)
1396 {
1397         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1398         va_list args;
1399
1400         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1401                 return;
1402
1403         va_start(args, fmt);
1404         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1405         va_end(args);
1406 }
1407
1408 __printf(4, 5) static void __btf_verifier_log_type(struct btf_verifier_env *env,
1409                                                    const struct btf_type *t,
1410                                                    bool log_details,
1411                                                    const char *fmt, ...)
1412 {
1413         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1414         struct btf *btf = env->btf;
1415         va_list args;
1416
1417         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1418                 return;
1419
1420         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL) {
1421                 /* btf verifier prints all types it is processing via
1422                  * btf_verifier_log_type(..., fmt = NULL).
1423                  * Skip those prints for in-kernel BTF verification.
1424                  */
1425                 if (!fmt)
1426                         return;
1427
1428                 /* Skip logging when loading module BTF with mismatches permitted */
1429                 if (env->btf->base_btf && IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
1430                         return;
1431         }
1432
1433         __btf_verifier_log(log, "[%u] %s %s%s",
1434                            env->log_type_id,
1435                            btf_type_str(t),
1436                            __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
1437                            log_details ? " " : "");
1438
1439         if (log_details)
1440                 btf_type_ops(t)->log_details(env, t);
1441
1442         if (fmt && *fmt) {
1443                 __btf_verifier_log(log, " ");
1444                 va_start(args, fmt);
1445                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1446                 va_end(args);
1447         }
1448
1449         __btf_verifier_log(log, "\n");
1450 }
1451
1452 #define btf_verifier_log_type(env, t, ...) \
1453         __btf_verifier_log_type((env), (t), true, __VA_ARGS__)
1454 #define btf_verifier_log_basic(env, t, ...) \
1455         __btf_verifier_log_type((env), (t), false, __VA_ARGS__)
1456
1457 __printf(4, 5)
1458 static void btf_verifier_log_member(struct btf_verifier_env *env,
1459                                     const struct btf_type *struct_type,
1460                                     const struct btf_member *member,
1461                                     const char *fmt, ...)
1462 {
1463         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1464         struct btf *btf = env->btf;
1465         va_list args;
1466
1467         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1468                 return;
1469
1470         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL) {
1471                 if (!fmt)
1472                         return;
1473
1474                 /* Skip logging when loading module BTF with mismatches permitted */
1475                 if (env->btf->base_btf && IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
1476                         return;
1477         }
1478
1479         /* The CHECK_META phase already did a btf dump.
1480          *
1481          * If member is logged again, it must hit an error in
1482          * parsing this member.  It is useful to print out which
1483          * struct this member belongs to.
1484          */
1485         if (env->phase != CHECK_META)
1486                 btf_verifier_log_type(env, struct_type, NULL);
1487
1488         if (btf_type_kflag(struct_type))
1489                 __btf_verifier_log(log,
1490                                    "\t%s type_id=%u bitfield_size=%u bits_offset=%u",
1491                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1492                                    member->type,
1493                                    BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset),
1494                                    BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset));
1495         else
1496                 __btf_verifier_log(log, "\t%s type_id=%u bits_offset=%u",
1497                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1498                                    member->type, member->offset);
1499
1500         if (fmt && *fmt) {
1501                 __btf_verifier_log(log, " ");
1502                 va_start(args, fmt);
1503                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1504                 va_end(args);
1505         }
1506
1507         __btf_verifier_log(log, "\n");
1508 }
1509
1510 __printf(4, 5)
1511 static void btf_verifier_log_vsi(struct btf_verifier_env *env,
1512                                  const struct btf_type *datasec_type,
1513                                  const struct btf_var_secinfo *vsi,
1514                                  const char *fmt, ...)
1515 {
1516         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1517         va_list args;
1518
1519         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1520                 return;
1521         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1522                 return;
1523         if (env->phase != CHECK_META)
1524                 btf_verifier_log_type(env, datasec_type, NULL);
1525
1526         __btf_verifier_log(log, "\t type_id=%u offset=%u size=%u",
1527                            vsi->type, vsi->offset, vsi->size);
1528         if (fmt && *fmt) {
1529                 __btf_verifier_log(log, " ");
1530                 va_start(args, fmt);
1531                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1532                 va_end(args);
1533         }
1534
1535         __btf_verifier_log(log, "\n");
1536 }
1537
1538 static void btf_verifier_log_hdr(struct btf_verifier_env *env,
1539                                  u32 btf_data_size)
1540 {
1541         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1542         const struct btf *btf = env->btf;
1543         const struct btf_header *hdr;
1544
1545         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1546                 return;
1547
1548         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL)
1549                 return;
1550         hdr = &btf->hdr;
1551         __btf_verifier_log(log, "magic: 0x%x\n", hdr->magic);
1552         __btf_verifier_log(log, "version: %u\n", hdr->version);
1553         __btf_verifier_log(log, "flags: 0x%x\n", hdr->flags);
1554         __btf_verifier_log(log, "hdr_len: %u\n", hdr->hdr_len);
1555         __btf_verifier_log(log, "type_off: %u\n", hdr->type_off);
1556         __btf_verifier_log(log, "type_len: %u\n", hdr->type_len);
1557         __btf_verifier_log(log, "str_off: %u\n", hdr->str_off);
1558         __btf_verifier_log(log, "str_len: %u\n", hdr->str_len);
1559         __btf_verifier_log(log, "btf_total_size: %u\n", btf_data_size);
1560 }
1561
1562 static int btf_add_type(struct btf_verifier_env *env, struct btf_type *t)
1563 {
1564         struct btf *btf = env->btf;
1565
1566         if (btf->types_size == btf->nr_types) {
1567                 /* Expand 'types' array */
1568
1569                 struct btf_type **new_types;
1570                 u32 expand_by, new_size;
1571
1572                 if (btf->start_id + btf->types_size == BTF_MAX_TYPE) {
1573                         btf_verifier_log(env, "Exceeded max num of types");
1574                         return -E2BIG;
1575                 }
1576
1577                 expand_by = max_t(u32, btf->types_size >> 2, 16);
1578                 new_size = min_t(u32, BTF_MAX_TYPE,
1579                                  btf->types_size + expand_by);
1580
1581                 new_types = kvcalloc(new_size, sizeof(*new_types),
1582                                      GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1583                 if (!new_types)
1584                         return -ENOMEM;
1585
1586                 if (btf->nr_types == 0) {
1587                         if (!btf->base_btf) {
1588                                 /* lazily init VOID type */
1589                                 new_types[0] = &btf_void;
1590                                 btf->nr_types++;
1591                         }
1592                 } else {
1593                         memcpy(new_types, btf->types,
1594                                sizeof(*btf->types) * btf->nr_types);
1595                 }
1596
1597                 kvfree(btf->types);
1598                 btf->types = new_types;
1599                 btf->types_size = new_size;
1600         }
1601
1602         btf->types[btf->nr_types++] = t;
1603
1604         return 0;
1605 }
1606
1607 static int btf_alloc_id(struct btf *btf)
1608 {
1609         int id;
1610
1611         idr_preload(GFP_KERNEL);
1612         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
1613         id = idr_alloc_cyclic(&btf_idr, btf, 1, INT_MAX, GFP_ATOMIC);
1614         if (id > 0)
1615                 btf->id = id;
1616         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
1617         idr_preload_end();
1618
1619         if (WARN_ON_ONCE(!id))
1620                 return -ENOSPC;
1621
1622         return id > 0 ? 0 : id;
1623 }
1624
1625 static void btf_free_id(struct btf *btf)
1626 {
1627         unsigned long flags;
1628
1629         /*
1630          * In map-in-map, calling map_delete_elem() on outer
1631          * map will call bpf_map_put on the inner map.
1632          * It will then eventually call btf_free_id()
1633          * on the inner map.  Some of the map_delete_elem()
1634          * implementation may have irq disabled, so
1635          * we need to use the _irqsave() version instead
1636          * of the _bh() version.
1637          */
1638         spin_lock_irqsave(&btf_idr_lock, flags);
1639         idr_remove(&btf_idr, btf->id);
1640         spin_unlock_irqrestore(&btf_idr_lock, flags);
1641 }
1642
1643 static void btf_free_kfunc_set_tab(struct btf *btf)
1644 {
1645         struct btf_kfunc_set_tab *tab = btf->kfunc_set_tab;
1646         int hook;
1647
1648         if (!tab)
1649                 return;
1650         /* For module BTF, we directly assign the sets being registered, so
1651          * there is nothing to free except kfunc_set_tab.
1652          */
1653         if (btf_is_module(btf))
1654                 goto free_tab;
1655         for (hook = 0; hook < ARRAY_SIZE(tab->sets); hook++)
1656                 kfree(tab->sets[hook]);
1657 free_tab:
1658         kfree(tab);
1659         btf->kfunc_set_tab = NULL;
1660 }
1661
1662 static void btf_free_dtor_kfunc_tab(struct btf *btf)
1663 {
1664         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
1665
1666         if (!tab)
1667                 return;
1668         kfree(tab);
1669         btf->dtor_kfunc_tab = NULL;
1670 }
1671
1672 static void btf_struct_metas_free(struct btf_struct_metas *tab)
1673 {
1674         int i;
1675
1676         if (!tab)
1677                 return;
1678         for (i = 0; i < tab->cnt; i++)
1679                 btf_record_free(tab->types[i].record);
1680         kfree(tab);
1681 }
1682
1683 static void btf_free_struct_meta_tab(struct btf *btf)
1684 {
1685         struct btf_struct_metas *tab = btf->struct_meta_tab;
1686
1687         btf_struct_metas_free(tab);
1688         btf->struct_meta_tab = NULL;
1689 }
1690
1691 static void btf_free(struct btf *btf)
1692 {
1693         btf_free_struct_meta_tab(btf);
1694         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
1695         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
1696         kvfree(btf->types);
1697         kvfree(btf->resolved_sizes);
1698         kvfree(btf->resolved_ids);
1699         kvfree(btf->data);
1700         kfree(btf);
1701 }
1702
1703 static void btf_free_rcu(struct rcu_head *rcu)
1704 {
1705         struct btf *btf = container_of(rcu, struct btf, rcu);
1706
1707         btf_free(btf);
1708 }
1709
1710 void btf_get(struct btf *btf)
1711 {
1712         refcount_inc(&btf->refcnt);
1713 }
1714
1715 void btf_put(struct btf *btf)
1716 {
1717         if (btf && refcount_dec_and_test(&btf->refcnt)) {
1718                 btf_free_id(btf);
1719                 call_rcu(&btf->rcu, btf_free_rcu);
1720         }
1721 }
1722
1723 static int env_resolve_init(struct btf_verifier_env *env)
1724 {
1725         struct btf *btf = env->btf;
1726         u32 nr_types = btf->nr_types;
1727         u32 *resolved_sizes = NULL;
1728         u32 *resolved_ids = NULL;
1729         u8 *visit_states = NULL;
1730
1731         resolved_sizes = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_sizes),
1732                                   GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1733         if (!resolved_sizes)
1734                 goto nomem;
1735
1736         resolved_ids = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_ids),
1737                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1738         if (!resolved_ids)
1739                 goto nomem;
1740
1741         visit_states = kvcalloc(nr_types, sizeof(*visit_states),
1742                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1743         if (!visit_states)
1744                 goto nomem;
1745
1746         btf->resolved_sizes = resolved_sizes;
1747         btf->resolved_ids = resolved_ids;
1748         env->visit_states = visit_states;
1749
1750         return 0;
1751
1752 nomem:
1753         kvfree(resolved_sizes);
1754         kvfree(resolved_ids);
1755         kvfree(visit_states);
1756         return -ENOMEM;
1757 }
1758
1759 static void btf_verifier_env_free(struct btf_verifier_env *env)
1760 {
1761         kvfree(env->visit_states);
1762         kfree(env);
1763 }
1764
1765 static bool env_type_is_resolve_sink(const struct btf_verifier_env *env,
1766                                      const struct btf_type *next_type)
1767 {
1768         switch (env->resolve_mode) {
1769         case RESOLVE_TBD:
1770                 /* int, enum or void is a sink */
1771                 return !btf_type_needs_resolve(next_type);
1772         case RESOLVE_PTR:
1773                 /* int, enum, void, struct, array, func or func_proto is a sink
1774                  * for ptr
1775                  */
1776                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1777                         !btf_type_is_ptr(next_type);
1778         case RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY:
1779                 /* int, enum, void, ptr, func or func_proto is a sink
1780                  * for struct and array
1781                  */
1782                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1783                         !btf_type_is_array(next_type) &&
1784                         !btf_type_is_struct(next_type);
1785         default:
1786                 BUG();
1787         }
1788 }
1789
1790 static bool env_type_is_resolved(const struct btf_verifier_env *env,
1791                                  u32 type_id)
1792 {
1793         /* base BTF types should be resolved by now */
1794         if (type_id < env->btf->start_id)
1795                 return true;
1796
1797         return env->visit_states[type_id - env->btf->start_id] == RESOLVED;
1798 }
1799
1800 static int env_stack_push(struct btf_verifier_env *env,
1801                           const struct btf_type *t, u32 type_id)
1802 {
1803         const struct btf *btf = env->btf;
1804         struct resolve_vertex *v;
1805
1806         if (env->top_stack == MAX_RESOLVE_DEPTH)
1807                 return -E2BIG;
1808
1809         if (type_id < btf->start_id
1810             || env->visit_states[type_id - btf->start_id] != NOT_VISITED)
1811                 return -EEXIST;
1812
1813         env->visit_states[type_id - btf->start_id] = VISITED;
1814
1815         v = &env->stack[env->top_stack++];
1816         v->t = t;
1817         v->type_id = type_id;
1818         v->next_member = 0;
1819
1820         if (env->resolve_mode == RESOLVE_TBD) {
1821                 if (btf_type_is_ptr(t))
1822                         env->resolve_mode = RESOLVE_PTR;
1823                 else if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_array(t))
1824                         env->resolve_mode = RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY;
1825         }
1826
1827         return 0;
1828 }
1829
1830 static void env_stack_set_next_member(struct btf_verifier_env *env,
1831                                       u16 next_member)
1832 {
1833         env->stack[env->top_stack - 1].next_member = next_member;
1834 }
1835
1836 static void env_stack_pop_resolved(struct btf_verifier_env *env,
1837                                    u32 resolved_type_id,
1838                                    u32 resolved_size)
1839 {
1840         u32 type_id = env->stack[--(env->top_stack)].type_id;
1841         struct btf *btf = env->btf;
1842
1843         type_id -= btf->start_id; /* adjust to local type id */
1844         btf->resolved_sizes[type_id] = resolved_size;
1845         btf->resolved_ids[type_id] = resolved_type_id;
1846         env->visit_states[type_id] = RESOLVED;
1847 }
1848
1849 static const struct resolve_vertex *env_stack_peak(struct btf_verifier_env *env)
1850 {
1851         return env->top_stack ? &env->stack[env->top_stack - 1] : NULL;
1852 }
1853
1854 /* Resolve the size of a passed-in "type"
1855  *
1856  * type: is an array (e.g. u32 array[x][y])
1857  * return type: type "u32[x][y]", i.e. BTF_KIND_ARRAY,
1858  * *type_size: (x * y * sizeof(u32)).  Hence, *type_size always
1859  *             corresponds to the return type.
1860  * *elem_type: u32
1861  * *elem_id: id of u32
1862  * *total_nelems: (x * y).  Hence, individual elem size is
1863  *                (*type_size / *total_nelems)
1864  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1865  *
1866  * type: is not an array (e.g. const struct X)
1867  * return type: type "struct X"
1868  * *type_size: sizeof(struct X)
1869  * *elem_type: same as return type ("struct X")
1870  * *elem_id: 0
1871  * *total_nelems: 1
1872  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1873  */
1874 static const struct btf_type *
1875 __btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1876                    u32 *type_size, const struct btf_type **elem_type,
1877                    u32 *elem_id, u32 *total_nelems, u32 *type_id)
1878 {
1879         const struct btf_type *array_type = NULL;
1880         const struct btf_array *array = NULL;
1881         u32 i, size, nelems = 1, id = 0;
1882
1883         for (i = 0; i < MAX_RESOLVE_DEPTH; i++) {
1884                 switch (BTF_INFO_KIND(type->info)) {
1885                 /* type->size can be used */
1886                 case BTF_KIND_INT:
1887                 case BTF_KIND_STRUCT:
1888                 case BTF_KIND_UNION:
1889                 case BTF_KIND_ENUM:
1890                 case BTF_KIND_FLOAT:
1891                 case BTF_KIND_ENUM64:
1892                         size = type->size;
1893                         goto resolved;
1894
1895                 case BTF_KIND_PTR:
1896                         size = sizeof(void *);
1897                         goto resolved;
1898
1899                 /* Modifiers */
1900                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1901                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1902                 case BTF_KIND_CONST:
1903                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1904                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1905                         id = type->type;
1906                         type = btf_type_by_id(btf, type->type);
1907                         break;
1908
1909                 case BTF_KIND_ARRAY:
1910                         if (!array_type)
1911                                 array_type = type;
1912                         array = btf_type_array(type);
1913                         if (nelems && array->nelems > U32_MAX / nelems)
1914                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1915                         nelems *= array->nelems;
1916                         type = btf_type_by_id(btf, array->type);
1917                         break;
1918
1919                 /* type without size */
1920                 default:
1921                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1922                 }
1923         }
1924
1925         return ERR_PTR(-EINVAL);
1926
1927 resolved:
1928         if (nelems && size > U32_MAX / nelems)
1929                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1930
1931         *type_size = nelems * size;
1932         if (total_nelems)
1933                 *total_nelems = nelems;
1934         if (elem_type)
1935                 *elem_type = type;
1936         if (elem_id)
1937                 *elem_id = array ? array->type : 0;
1938         if (type_id && id)
1939                 *type_id = id;
1940
1941         return array_type ? : type;
1942 }
1943
1944 const struct btf_type *
1945 btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1946                  u32 *type_size)
1947 {
1948         return __btf_resolve_size(btf, type, type_size, NULL, NULL, NULL, NULL);
1949 }
1950
1951 static u32 btf_resolved_type_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
1952 {
1953         while (type_id < btf->start_id)
1954                 btf = btf->base_btf;
1955
1956         return btf->resolved_ids[type_id - btf->start_id];
1957 }
1958
1959 /* The input param "type_id" must point to a needs_resolve type */
1960 static const struct btf_type *btf_type_id_resolve(const struct btf *btf,
1961                                                   u32 *type_id)
1962 {
1963         *type_id = btf_resolved_type_id(btf, *type_id);
1964         return btf_type_by_id(btf, *type_id);
1965 }
1966
1967 static u32 btf_resolved_type_size(const struct btf *btf, u32 type_id)
1968 {
1969         while (type_id < btf->start_id)
1970                 btf = btf->base_btf;
1971
1972         return btf->resolved_sizes[type_id - btf->start_id];
1973 }
1974
1975 const struct btf_type *btf_type_id_size(const struct btf *btf,
1976                                         u32 *type_id, u32 *ret_size)
1977 {
1978         const struct btf_type *size_type;
1979         u32 size_type_id = *type_id;
1980         u32 size = 0;
1981
1982         size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1983         if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1984                 return NULL;
1985
1986         if (btf_type_has_size(size_type)) {
1987                 size = size_type->size;
1988         } else if (btf_type_is_array(size_type)) {
1989                 size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1990         } else if (btf_type_is_ptr(size_type)) {
1991                 size = sizeof(void *);
1992         } else {
1993                 if (WARN_ON_ONCE(!btf_type_is_modifier(size_type) &&
1994                                  !btf_type_is_var(size_type)))
1995                         return NULL;
1996
1997                 size_type_id = btf_resolved_type_id(btf, size_type_id);
1998                 size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1999                 if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
2000                         return NULL;
2001                 else if (btf_type_has_size(size_type))
2002                         size = size_type->size;
2003                 else if (btf_type_is_array(size_type))
2004                         size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
2005                 else if (btf_type_is_ptr(size_type))
2006                         size = sizeof(void *);
2007                 else
2008                         return NULL;
2009         }
2010
2011         *type_id = size_type_id;
2012         if (ret_size)
2013                 *ret_size = size;
2014
2015         return size_type;
2016 }
2017
2018 static int btf_df_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2019                                const struct btf_type *struct_type,
2020                                const struct btf_member *member,
2021                                const struct btf_type *member_type)
2022 {
2023         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
2024                                "Unsupported check_member");
2025         return -EINVAL;
2026 }
2027
2028 static int btf_df_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2029                                      const struct btf_type *struct_type,
2030                                      const struct btf_member *member,
2031                                      const struct btf_type *member_type)
2032 {
2033         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
2034                                "Unsupported check_kflag_member");
2035         return -EINVAL;
2036 }
2037
2038 /* Used for ptr, array struct/union and float type members.
2039  * int, enum and modifier types have their specific callback functions.
2040  */
2041 static int btf_generic_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2042                                           const struct btf_type *struct_type,
2043                                           const struct btf_member *member,
2044                                           const struct btf_type *member_type)
2045 {
2046         if (BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset)) {
2047                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2048                                         "Invalid member bitfield_size");
2049                 return -EINVAL;
2050         }
2051
2052         /* bitfield size is 0, so member->offset represents bit offset only.
2053          * It is safe to call non kflag check_member variants.
2054          */
2055         return btf_type_ops(member_type)->check_member(env, struct_type,
2056                                                        member,
2057                                                        member_type);
2058 }
2059
2060 static int btf_df_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2061                           const struct resolve_vertex *v)
2062 {
2063         btf_verifier_log_basic(env, v->t, "Unsupported resolve");
2064         return -EINVAL;
2065 }
2066
2067 static void btf_df_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2068                         u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
2069                         struct btf_show *show)
2070 {
2071         btf_show(show, "<unsupported kind:%u>", BTF_INFO_KIND(t->info));
2072 }
2073
2074 static int btf_int_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2075                                 const struct btf_type *struct_type,
2076                                 const struct btf_member *member,
2077                                 const struct btf_type *member_type)
2078 {
2079         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2080         u32 struct_bits_off = member->offset;
2081         u32 struct_size = struct_type->size;
2082         u32 nr_copy_bits;
2083         u32 bytes_offset;
2084
2085         if (U32_MAX - struct_bits_off < BTF_INT_OFFSET(int_data)) {
2086                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2087                                         "bits_offset exceeds U32_MAX");
2088                 return -EINVAL;
2089         }
2090
2091         struct_bits_off += BTF_INT_OFFSET(int_data);
2092         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2093         nr_copy_bits = BTF_INT_BITS(int_data) +
2094                 BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2095
2096         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2097                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2098                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2099                 return -EINVAL;
2100         }
2101
2102         if (struct_size < bytes_offset ||
2103             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2104                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2105                                         "Member exceeds struct_size");
2106                 return -EINVAL;
2107         }
2108
2109         return 0;
2110 }
2111
2112 static int btf_int_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2113                                       const struct btf_type *struct_type,
2114                                       const struct btf_member *member,
2115                                       const struct btf_type *member_type)
2116 {
2117         u32 struct_bits_off, nr_bits, nr_int_data_bits, bytes_offset;
2118         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2119         u32 struct_size = struct_type->size;
2120         u32 nr_copy_bits;
2121
2122         /* a regular int type is required for the kflag int member */
2123         if (!btf_type_int_is_regular(member_type)) {
2124                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2125                                         "Invalid member base type");
2126                 return -EINVAL;
2127         }
2128
2129         /* check sanity of bitfield size */
2130         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
2131         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
2132         nr_int_data_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2133         if (!nr_bits) {
2134                 /* Not a bitfield member, member offset must be at byte
2135                  * boundary.
2136                  */
2137                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2138                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2139                                                 "Invalid member offset");
2140                         return -EINVAL;
2141                 }
2142
2143                 nr_bits = nr_int_data_bits;
2144         } else if (nr_bits > nr_int_data_bits) {
2145                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2146                                         "Invalid member bitfield_size");
2147                 return -EINVAL;
2148         }
2149
2150         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2151         nr_copy_bits = nr_bits + BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2152         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2153                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2154                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2155                 return -EINVAL;
2156         }
2157
2158         if (struct_size < bytes_offset ||
2159             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2160                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2161                                         "Member exceeds struct_size");
2162                 return -EINVAL;
2163         }
2164
2165         return 0;
2166 }
2167
2168 static s32 btf_int_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2169                               const struct btf_type *t,
2170                               u32 meta_left)
2171 {
2172         u32 int_data, nr_bits, meta_needed = sizeof(int_data);
2173         u16 encoding;
2174
2175         if (meta_left < meta_needed) {
2176                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2177                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2178                                        meta_left, meta_needed);
2179                 return -EINVAL;
2180         }
2181
2182         if (btf_type_vlen(t)) {
2183                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2184                 return -EINVAL;
2185         }
2186
2187         if (btf_type_kflag(t)) {
2188                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2189                 return -EINVAL;
2190         }
2191
2192         int_data = btf_type_int(t);
2193         if (int_data & ~BTF_INT_MASK) {
2194                 btf_verifier_log_basic(env, t, "Invalid int_data:%x",
2195                                        int_data);
2196                 return -EINVAL;
2197         }
2198
2199         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data) + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2200
2201         if (nr_bits > BITS_PER_U128) {
2202                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds %zu",
2203                                       BITS_PER_U128);
2204                 return -EINVAL;
2205         }
2206
2207         if (BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) > t->size) {
2208                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds type_size");
2209                 return -EINVAL;
2210         }
2211
2212         /*
2213          * Only one of the encoding bits is allowed and it
2214          * should be sufficient for the pretty print purpose (i.e. decoding).
2215          * Multiple bits can be allowed later if it is found
2216          * to be insufficient.
2217          */
2218         encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2219         if (encoding &&
2220             encoding != BTF_INT_SIGNED &&
2221             encoding != BTF_INT_CHAR &&
2222             encoding != BTF_INT_BOOL) {
2223                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unsupported encoding");
2224                 return -ENOTSUPP;
2225         }
2226
2227         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2228
2229         return meta_needed;
2230 }
2231
2232 static void btf_int_log(struct btf_verifier_env *env,
2233                         const struct btf_type *t)
2234 {
2235         int int_data = btf_type_int(t);
2236
2237         btf_verifier_log(env,
2238                          "size=%u bits_offset=%u nr_bits=%u encoding=%s",
2239                          t->size, BTF_INT_OFFSET(int_data),
2240                          BTF_INT_BITS(int_data),
2241                          btf_int_encoding_str(BTF_INT_ENCODING(int_data)));
2242 }
2243
2244 static void btf_int128_print(struct btf_show *show, void *data)
2245 {
2246         /* data points to a __int128 number.
2247          * Suppose
2248          *     int128_num = *(__int128 *)data;
2249          * The below formulas shows what upper_num and lower_num represents:
2250          *     upper_num = int128_num >> 64;
2251          *     lower_num = int128_num & 0xffffffffFFFFFFFFULL;
2252          */
2253         u64 upper_num, lower_num;
2254
2255 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2256         upper_num = *(u64 *)data;
2257         lower_num = *(u64 *)(data + 8);
2258 #else
2259         upper_num = *(u64 *)(data + 8);
2260         lower_num = *(u64 *)data;
2261 #endif
2262         if (upper_num == 0)
2263                 btf_show_type_value(show, "0x%llx", lower_num);
2264         else
2265                 btf_show_type_values(show, "0x%llx%016llx", upper_num,
2266                                      lower_num);
2267 }
2268
2269 static void btf_int128_shift(u64 *print_num, u16 left_shift_bits,
2270                              u16 right_shift_bits)
2271 {
2272         u64 upper_num, lower_num;
2273
2274 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2275         upper_num = print_num[0];
2276         lower_num = print_num[1];
2277 #else
2278         upper_num = print_num[1];
2279         lower_num = print_num[0];
2280 #endif
2281
2282         /* shake out un-needed bits by shift/or operations */
2283         if (left_shift_bits >= 64) {
2284                 upper_num = lower_num << (left_shift_bits - 64);
2285                 lower_num = 0;
2286         } else {
2287                 upper_num = (upper_num << left_shift_bits) |
2288                             (lower_num >> (64 - left_shift_bits));
2289                 lower_num = lower_num << left_shift_bits;
2290         }
2291
2292         if (right_shift_bits >= 64) {
2293                 lower_num = upper_num >> (right_shift_bits - 64);
2294                 upper_num = 0;
2295         } else {
2296                 lower_num = (lower_num >> right_shift_bits) |
2297                             (upper_num << (64 - right_shift_bits));
2298                 upper_num = upper_num >> right_shift_bits;
2299         }
2300
2301 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2302         print_num[0] = upper_num;
2303         print_num[1] = lower_num;
2304 #else
2305         print_num[0] = lower_num;
2306         print_num[1] = upper_num;
2307 #endif
2308 }
2309
2310 static void btf_bitfield_show(void *data, u8 bits_offset,
2311                               u8 nr_bits, struct btf_show *show)
2312 {
2313         u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
2314         u8 nr_copy_bytes;
2315         u8 nr_copy_bits;
2316         u64 print_num[2] = {};
2317
2318         nr_copy_bits = nr_bits + bits_offset;
2319         nr_copy_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits);
2320
2321         memcpy(print_num, data, nr_copy_bytes);
2322
2323 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2324         left_shift_bits = bits_offset;
2325 #else
2326         left_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_copy_bits;
2327 #endif
2328         right_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_bits;
2329
2330         btf_int128_shift(print_num, left_shift_bits, right_shift_bits);
2331         btf_int128_print(show, print_num);
2332 }
2333
2334
2335 static void btf_int_bits_show(const struct btf *btf,
2336                               const struct btf_type *t,
2337                               void *data, u8 bits_offset,
2338                               struct btf_show *show)
2339 {
2340         u32 int_data = btf_type_int(t);
2341         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2342         u8 total_bits_offset;
2343
2344         /*
2345          * bits_offset is at most 7.
2346          * BTF_INT_OFFSET() cannot exceed 128 bits.
2347          */
2348         total_bits_offset = bits_offset + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2349         data += BITS_ROUNDDOWN_BYTES(total_bits_offset);
2350         bits_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(total_bits_offset);
2351         btf_bitfield_show(data, bits_offset, nr_bits, show);
2352 }
2353
2354 static void btf_int_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2355                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2356                          struct btf_show *show)
2357 {
2358         u32 int_data = btf_type_int(t);
2359         u8 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2360         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
2361         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2362         void *safe_data;
2363
2364         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2365         if (!safe_data)
2366                 return;
2367
2368         if (bits_offset || BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
2369             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits)) {
2370                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2371                 goto out;
2372         }
2373
2374         switch (nr_bits) {
2375         case 128:
2376                 btf_int128_print(show, safe_data);
2377                 break;
2378         case 64:
2379                 if (sign)
2380                         btf_show_type_value(show, "%lld", *(s64 *)safe_data);
2381                 else
2382                         btf_show_type_value(show, "%llu", *(u64 *)safe_data);
2383                 break;
2384         case 32:
2385                 if (sign)
2386                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s32 *)safe_data);
2387                 else
2388                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u32 *)safe_data);
2389                 break;
2390         case 16:
2391                 if (sign)
2392                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s16 *)safe_data);
2393                 else
2394                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u16 *)safe_data);
2395                 break;
2396         case 8:
2397                 if (show->state.array_encoding == BTF_INT_CHAR) {
2398                         /* check for null terminator */
2399                         if (show->state.array_terminated)
2400                                 break;
2401                         if (*(char *)data == '\0') {
2402                                 show->state.array_terminated = 1;
2403                                 break;
2404                         }
2405                         if (isprint(*(char *)data)) {
2406                                 btf_show_type_value(show, "'%c'",
2407                                                     *(char *)safe_data);
2408                                 break;
2409                         }
2410                 }
2411                 if (sign)
2412                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s8 *)safe_data);
2413                 else
2414                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u8 *)safe_data);
2415                 break;
2416         default:
2417                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2418                 break;
2419         }
2420 out:
2421         btf_show_end_type(show);
2422 }
2423
2424 static const struct btf_kind_operations int_ops = {
2425         .check_meta = btf_int_check_meta,
2426         .resolve = btf_df_resolve,
2427         .check_member = btf_int_check_member,
2428         .check_kflag_member = btf_int_check_kflag_member,
2429         .log_details = btf_int_log,
2430         .show = btf_int_show,
2431 };
2432
2433 static int btf_modifier_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2434                                      const struct btf_type *struct_type,
2435                                      const struct btf_member *member,
2436                                      const struct btf_type *member_type)
2437 {
2438         const struct btf_type *resolved_type;
2439         u32 resolved_type_id = member->type;
2440         struct btf_member resolved_member;
2441         struct btf *btf = env->btf;
2442
2443         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2444         if (!resolved_type) {
2445                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2446                                         "Invalid member");
2447                 return -EINVAL;
2448         }
2449
2450         resolved_member = *member;
2451         resolved_member.type = resolved_type_id;
2452
2453         return btf_type_ops(resolved_type)->check_member(env, struct_type,
2454                                                          &resolved_member,
2455                                                          resolved_type);
2456 }
2457
2458 static int btf_modifier_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2459                                            const struct btf_type *struct_type,
2460                                            const struct btf_member *member,
2461                                            const struct btf_type *member_type)
2462 {
2463         const struct btf_type *resolved_type;
2464         u32 resolved_type_id = member->type;
2465         struct btf_member resolved_member;
2466         struct btf *btf = env->btf;
2467
2468         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2469         if (!resolved_type) {
2470                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2471                                         "Invalid member");
2472                 return -EINVAL;
2473         }
2474
2475         resolved_member = *member;
2476         resolved_member.type = resolved_type_id;
2477
2478         return btf_type_ops(resolved_type)->check_kflag_member(env, struct_type,
2479                                                                &resolved_member,
2480                                                                resolved_type);
2481 }
2482
2483 static int btf_ptr_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2484                                 const struct btf_type *struct_type,
2485                                 const struct btf_member *member,
2486                                 const struct btf_type *member_type)
2487 {
2488         u32 struct_size, struct_bits_off, bytes_offset;
2489
2490         struct_size = struct_type->size;
2491         struct_bits_off = member->offset;
2492         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2493
2494         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2495                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2496                                         "Member is not byte aligned");
2497                 return -EINVAL;
2498         }
2499
2500         if (struct_size - bytes_offset < sizeof(void *)) {
2501                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2502                                         "Member exceeds struct_size");
2503                 return -EINVAL;
2504         }
2505
2506         return 0;
2507 }
2508
2509 static int btf_ref_type_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2510                                    const struct btf_type *t,
2511                                    u32 meta_left)
2512 {
2513         const char *value;
2514
2515         if (btf_type_vlen(t)) {
2516                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2517                 return -EINVAL;
2518         }
2519
2520         if (btf_type_kflag(t)) {
2521                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2522                 return -EINVAL;
2523         }
2524
2525         if (!BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
2526                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
2527                 return -EINVAL;
2528         }
2529
2530         /* typedef/type_tag type must have a valid name, and other ref types,
2531          * volatile, const, restrict, should have a null name.
2532          */
2533         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPEDEF) {
2534                 if (!t->name_off ||
2535                     !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2536                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2537                         return -EINVAL;
2538                 }
2539         } else if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPE_TAG) {
2540                 value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
2541                 if (!value || !value[0]) {
2542                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2543                         return -EINVAL;
2544                 }
2545         } else {
2546                 if (t->name_off) {
2547                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2548                         return -EINVAL;
2549                 }
2550         }
2551
2552         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2553
2554         return 0;
2555 }
2556
2557 static int btf_modifier_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2558                                 const struct resolve_vertex *v)
2559 {
2560         const struct btf_type *t = v->t;
2561         const struct btf_type *next_type;
2562         u32 next_type_id = t->type;
2563         struct btf *btf = env->btf;
2564
2565         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2566         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2567                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2568                 return -EINVAL;
2569         }
2570
2571         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2572             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2573                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2574
2575         /* Figure out the resolved next_type_id with size.
2576          * They will be stored in the current modifier's
2577          * resolved_ids and resolved_sizes such that it can
2578          * save us a few type-following when we use it later (e.g. in
2579          * pretty print).
2580          */
2581         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2582                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2583                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2584
2585                 /* "typedef void new_void", "const void"...etc */
2586                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2587                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2588                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2589                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2590                         return -EINVAL;
2591                 }
2592         }
2593
2594         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2595
2596         return 0;
2597 }
2598
2599 static int btf_var_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2600                            const struct resolve_vertex *v)
2601 {
2602         const struct btf_type *next_type;
2603         const struct btf_type *t = v->t;
2604         u32 next_type_id = t->type;
2605         struct btf *btf = env->btf;
2606
2607         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2608         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2609                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2610                 return -EINVAL;
2611         }
2612
2613         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2614             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2615                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2616
2617         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2618                 const struct btf_type *resolved_type;
2619                 u32 resolved_type_id;
2620
2621                 resolved_type_id = next_type_id;
2622                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2623
2624                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2625                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2626                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2627                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2628                                               resolved_type_id);
2629         }
2630
2631         /* We must resolve to something concrete at this point, no
2632          * forward types or similar that would resolve to size of
2633          * zero is allowed.
2634          */
2635         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2636                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2637                 return -EINVAL;
2638         }
2639
2640         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2641
2642         return 0;
2643 }
2644
2645 static int btf_ptr_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2646                            const struct resolve_vertex *v)
2647 {
2648         const struct btf_type *next_type;
2649         const struct btf_type *t = v->t;
2650         u32 next_type_id = t->type;
2651         struct btf *btf = env->btf;
2652
2653         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2654         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2655                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2656                 return -EINVAL;
2657         }
2658
2659         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2660             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2661                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2662
2663         /* If the modifier was RESOLVED during RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,
2664          * the modifier may have stopped resolving when it was resolved
2665          * to a ptr (last-resolved-ptr).
2666          *
2667          * We now need to continue from the last-resolved-ptr to
2668          * ensure the last-resolved-ptr will not referring back to
2669          * the current ptr (t).
2670          */
2671         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2672                 const struct btf_type *resolved_type;
2673                 u32 resolved_type_id;
2674
2675                 resolved_type_id = next_type_id;
2676                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2677
2678                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2679                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2680                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2681                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2682                                               resolved_type_id);
2683         }
2684
2685         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2686                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2687                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2688
2689                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2690                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2691                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2692                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2693                         return -EINVAL;
2694                 }
2695         }
2696
2697         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2698
2699         return 0;
2700 }
2701
2702 static void btf_modifier_show(const struct btf *btf,
2703                               const struct btf_type *t,
2704                               u32 type_id, void *data,
2705                               u8 bits_offset, struct btf_show *show)
2706 {
2707         if (btf->resolved_ids)
2708                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2709         else
2710                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, type_id, NULL);
2711
2712         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2713 }
2714
2715 static void btf_var_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2716                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2717                          struct btf_show *show)
2718 {
2719         t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2720
2721         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2722 }
2723
2724 static void btf_ptr_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2725                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2726                          struct btf_show *show)
2727 {
2728         void *safe_data;
2729
2730         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2731         if (!safe_data)
2732                 return;
2733
2734         /* It is a hashed value unless BTF_SHOW_PTR_RAW is specified */
2735         if (show->flags & BTF_SHOW_PTR_RAW)
2736                 btf_show_type_value(show, "0x%px", *(void **)safe_data);
2737         else
2738                 btf_show_type_value(show, "0x%p", *(void **)safe_data);
2739         btf_show_end_type(show);
2740 }
2741
2742 static void btf_ref_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2743                              const struct btf_type *t)
2744 {
2745         btf_verifier_log(env, "type_id=%u", t->type);
2746 }
2747
2748 static struct btf_kind_operations modifier_ops = {
2749         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2750         .resolve = btf_modifier_resolve,
2751         .check_member = btf_modifier_check_member,
2752         .check_kflag_member = btf_modifier_check_kflag_member,
2753         .log_details = btf_ref_type_log,
2754         .show = btf_modifier_show,
2755 };
2756
2757 static struct btf_kind_operations ptr_ops = {
2758         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2759         .resolve = btf_ptr_resolve,
2760         .check_member = btf_ptr_check_member,
2761         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
2762         .log_details = btf_ref_type_log,
2763         .show = btf_ptr_show,
2764 };
2765
2766 static s32 btf_fwd_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2767                               const struct btf_type *t,
2768                               u32 meta_left)
2769 {
2770         if (btf_type_vlen(t)) {
2771                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2772                 return -EINVAL;
2773         }
2774
2775         if (t->type) {
2776                 btf_verifier_log_type(env, t, "type != 0");
2777                 return -EINVAL;
2778         }
2779
2780         /* fwd type must have a valid name */
2781         if (!t->name_off ||
2782             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2783                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2784                 return -EINVAL;
2785         }
2786
2787         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2788
2789         return 0;
2790 }
2791
2792 static void btf_fwd_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2793                              const struct btf_type *t)
2794 {
2795         btf_verifier_log(env, "%s", btf_type_kflag(t) ? "union" : "struct");
2796 }
2797
2798 static struct btf_kind_operations fwd_ops = {
2799         .check_meta = btf_fwd_check_meta,
2800         .resolve = btf_df_resolve,
2801         .check_member = btf_df_check_member,
2802         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
2803         .log_details = btf_fwd_type_log,
2804         .show = btf_df_show,
2805 };
2806
2807 static int btf_array_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2808                                   const struct btf_type *struct_type,
2809                                   const struct btf_member *member,
2810                                   const struct btf_type *member_type)
2811 {
2812         u32 struct_bits_off = member->offset;
2813         u32 struct_size, bytes_offset;
2814         u32 array_type_id, array_size;
2815         struct btf *btf = env->btf;
2816
2817         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2818                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2819                                         "Member is not byte aligned");
2820                 return -EINVAL;
2821         }
2822
2823         array_type_id = member->type;
2824         btf_type_id_size(btf, &array_type_id, &array_size);
2825         struct_size = struct_type->size;
2826         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2827         if (struct_size - bytes_offset < array_size) {
2828                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2829                                         "Member exceeds struct_size");
2830                 return -EINVAL;
2831         }
2832
2833         return 0;
2834 }
2835
2836 static s32 btf_array_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2837                                 const struct btf_type *t,
2838                                 u32 meta_left)
2839 {
2840         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2841         u32 meta_needed = sizeof(*array);
2842
2843         if (meta_left < meta_needed) {
2844                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2845                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2846                                        meta_left, meta_needed);
2847                 return -EINVAL;
2848         }
2849
2850         /* array type should not have a name */
2851         if (t->name_off) {
2852                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2853                 return -EINVAL;
2854         }
2855
2856         if (btf_type_vlen(t)) {
2857                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2858                 return -EINVAL;
2859         }
2860
2861         if (btf_type_kflag(t)) {
2862                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2863                 return -EINVAL;
2864         }
2865
2866         if (t->size) {
2867                 btf_verifier_log_type(env, t, "size != 0");
2868                 return -EINVAL;
2869         }
2870
2871         /* Array elem type and index type cannot be in type void,
2872          * so !array->type and !array->index_type are not allowed.
2873          */
2874         if (!array->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->type)) {
2875                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid elem");
2876                 return -EINVAL;
2877         }
2878
2879         if (!array->index_type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->index_type)) {
2880                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid index");
2881                 return -EINVAL;
2882         }
2883
2884         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2885
2886         return meta_needed;
2887 }
2888
2889 static int btf_array_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2890                              const struct resolve_vertex *v)
2891 {
2892         const struct btf_array *array = btf_type_array(v->t);
2893         const struct btf_type *elem_type, *index_type;
2894         u32 elem_type_id, index_type_id;
2895         struct btf *btf = env->btf;
2896         u32 elem_size;
2897
2898         /* Check array->index_type */
2899         index_type_id = array->index_type;
2900         index_type = btf_type_by_id(btf, index_type_id);
2901         if (btf_type_nosize_or_null(index_type) ||
2902             btf_type_is_resolve_source_only(index_type)) {
2903                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2904                 return -EINVAL;
2905         }
2906
2907         if (!env_type_is_resolve_sink(env, index_type) &&
2908             !env_type_is_resolved(env, index_type_id))
2909                 return env_stack_push(env, index_type, index_type_id);
2910
2911         index_type = btf_type_id_size(btf, &index_type_id, NULL);
2912         if (!index_type || !btf_type_is_int(index_type) ||
2913             !btf_type_int_is_regular(index_type)) {
2914                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2915                 return -EINVAL;
2916         }
2917
2918         /* Check array->type */
2919         elem_type_id = array->type;
2920         elem_type = btf_type_by_id(btf, elem_type_id);
2921         if (btf_type_nosize_or_null(elem_type) ||
2922             btf_type_is_resolve_source_only(elem_type)) {
2923                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2924                                       "Invalid elem");
2925                 return -EINVAL;
2926         }
2927
2928         if (!env_type_is_resolve_sink(env, elem_type) &&
2929             !env_type_is_resolved(env, elem_type_id))
2930                 return env_stack_push(env, elem_type, elem_type_id);
2931
2932         elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
2933         if (!elem_type) {
2934                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid elem");
2935                 return -EINVAL;
2936         }
2937
2938         if (btf_type_is_int(elem_type) && !btf_type_int_is_regular(elem_type)) {
2939                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid array of int");
2940                 return -EINVAL;
2941         }
2942
2943         if (array->nelems && elem_size > U32_MAX / array->nelems) {
2944                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2945                                       "Array size overflows U32_MAX");
2946                 return -EINVAL;
2947         }
2948
2949         env_stack_pop_resolved(env, elem_type_id, elem_size * array->nelems);
2950
2951         return 0;
2952 }
2953
2954 static void btf_array_log(struct btf_verifier_env *env,
2955                           const struct btf_type *t)
2956 {
2957         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2958
2959         btf_verifier_log(env, "type_id=%u index_type_id=%u nr_elems=%u",
2960                          array->type, array->index_type, array->nelems);
2961 }
2962
2963 static void __btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2964                              u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2965                              struct btf_show *show)
2966 {
2967         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2968         const struct btf_kind_operations *elem_ops;
2969         const struct btf_type *elem_type;
2970         u32 i, elem_size = 0, elem_type_id;
2971         u16 encoding = 0;
2972
2973         elem_type_id = array->type;
2974         elem_type = btf_type_skip_modifiers(btf, elem_type_id, NULL);
2975         if (elem_type && btf_type_has_size(elem_type))
2976                 elem_size = elem_type->size;
2977
2978         if (elem_type && btf_type_is_int(elem_type)) {
2979                 u32 int_type = btf_type_int(elem_type);
2980
2981                 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_type);
2982
2983                 /*
2984                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
2985                  * char arrays, so if size is 1 and element is
2986                  * printable as a char, we'll do that.
2987                  */
2988                 if (elem_size == 1)
2989                         encoding = BTF_INT_CHAR;
2990         }
2991
2992         if (!btf_show_start_array_type(show, t, type_id, encoding, data))
2993                 return;
2994
2995         if (!elem_type)
2996                 goto out;
2997         elem_ops = btf_type_ops(elem_type);
2998
2999         for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
3000
3001                 btf_show_start_array_member(show);
3002
3003                 elem_ops->show(btf, elem_type, elem_type_id, data,
3004                                bits_offset, show);
3005                 data += elem_size;
3006
3007                 btf_show_end_array_member(show);
3008
3009                 if (show->state.array_terminated)
3010                         break;
3011         }
3012 out:
3013         btf_show_end_array_type(show);
3014 }
3015
3016 static void btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3017                            u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3018                            struct btf_show *show)
3019 {
3020         const struct btf_member *m = show->state.member;
3021
3022         /*
3023          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3024          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3025          * details on how this works at a high-level.
3026          */
3027         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3028                 if (!show->state.depth_check) {
3029                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3030                         show->state.depth_to_show = 0;
3031                 }
3032                 __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3033                 show->state.member = m;
3034
3035                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3036                         return;
3037                 show->state.depth_check = 0;
3038
3039                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3040                         return;
3041                 /*
3042                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3043                  * non-zero array member(s).
3044                  */
3045         }
3046         __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3047 }
3048
3049 static struct btf_kind_operations array_ops = {
3050         .check_meta = btf_array_check_meta,
3051         .resolve = btf_array_resolve,
3052         .check_member = btf_array_check_member,
3053         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3054         .log_details = btf_array_log,
3055         .show = btf_array_show,
3056 };
3057
3058 static int btf_struct_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3059                                    const struct btf_type *struct_type,
3060                                    const struct btf_member *member,
3061                                    const struct btf_type *member_type)
3062 {
3063         u32 struct_bits_off = member->offset;
3064         u32 struct_size, bytes_offset;
3065
3066         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3067                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3068                                         "Member is not byte aligned");
3069                 return -EINVAL;
3070         }
3071
3072         struct_size = struct_type->size;
3073         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3074         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3075                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3076                                         "Member exceeds struct_size");
3077                 return -EINVAL;
3078         }
3079
3080         return 0;
3081 }
3082
3083 static s32 btf_struct_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3084                                  const struct btf_type *t,
3085                                  u32 meta_left)
3086 {
3087         bool is_union = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION;
3088         const struct btf_member *member;
3089         u32 meta_needed, last_offset;
3090         struct btf *btf = env->btf;
3091         u32 struct_size = t->size;
3092         u32 offset;
3093         u16 i;
3094
3095         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*member);
3096         if (meta_left < meta_needed) {
3097                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3098                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3099                                        meta_left, meta_needed);
3100                 return -EINVAL;
3101         }
3102
3103         /* struct type either no name or a valid one */
3104         if (t->name_off &&
3105             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3106                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3107                 return -EINVAL;
3108         }
3109
3110         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3111
3112         last_offset = 0;
3113         for_each_member(i, t, member) {
3114                 if (!btf_name_offset_valid(btf, member->name_off)) {
3115                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3116                                                 "Invalid member name_offset:%u",
3117                                                 member->name_off);
3118                         return -EINVAL;
3119                 }
3120
3121                 /* struct member either no name or a valid one */
3122                 if (member->name_off &&
3123                     !btf_name_valid_identifier(btf, member->name_off)) {
3124                         btf_verifier_log_member(env, t, member, "Invalid name");
3125                         return -EINVAL;
3126                 }
3127                 /* A member cannot be in type void */
3128                 if (!member->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(member->type)) {
3129                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3130                                                 "Invalid type_id");
3131                         return -EINVAL;
3132                 }
3133
3134                 offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3135                 if (is_union && offset) {
3136                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3137                                                 "Invalid member bits_offset");
3138                         return -EINVAL;
3139                 }
3140
3141                 /*
3142                  * ">" instead of ">=" because the last member could be
3143                  * "char a[0];"
3144                  */
3145                 if (last_offset > offset) {
3146                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3147                                                 "Invalid member bits_offset");
3148                         return -EINVAL;
3149                 }
3150
3151                 if (BITS_ROUNDUP_BYTES(offset) > struct_size) {
3152                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3153                                                 "Member bits_offset exceeds its struct size");
3154                         return -EINVAL;
3155                 }
3156
3157                 btf_verifier_log_member(env, t, member, NULL);
3158                 last_offset = offset;
3159         }
3160
3161         return meta_needed;
3162 }
3163
3164 static int btf_struct_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3165                               const struct resolve_vertex *v)
3166 {
3167         const struct btf_member *member;
3168         int err;
3169         u16 i;
3170
3171         /* Before continue resolving the next_member,
3172          * ensure the last member is indeed resolved to a
3173          * type with size info.
3174          */
3175         if (v->next_member) {
3176                 const struct btf_type *last_member_type;
3177                 const struct btf_member *last_member;
3178                 u32 last_member_type_id;
3179
3180                 last_member = btf_type_member(v->t) + v->next_member - 1;
3181                 last_member_type_id = last_member->type;
3182                 if (WARN_ON_ONCE(!env_type_is_resolved(env,
3183                                                        last_member_type_id)))
3184                         return -EINVAL;
3185
3186                 last_member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3187                                                   last_member_type_id);
3188                 if (btf_type_kflag(v->t))
3189                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3190                                                                 last_member,
3191                                                                 last_member_type);
3192                 else
3193                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_member(env, v->t,
3194                                                                 last_member,
3195                                                                 last_member_type);
3196                 if (err)
3197                         return err;
3198         }
3199
3200         for_each_member_from(i, v->next_member, v->t, member) {
3201                 u32 member_type_id = member->type;
3202                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3203                                                                 member_type_id);
3204
3205                 if (btf_type_nosize_or_null(member_type) ||
3206                     btf_type_is_resolve_source_only(member_type)) {
3207                         btf_verifier_log_member(env, v->t, member,
3208                                                 "Invalid member");
3209                         return -EINVAL;
3210                 }
3211
3212                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, member_type) &&
3213                     !env_type_is_resolved(env, member_type_id)) {
3214                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
3215                         return env_stack_push(env, member_type, member_type_id);
3216                 }
3217
3218                 if (btf_type_kflag(v->t))
3219                         err = btf_type_ops(member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3220                                                                             member,
3221                                                                             member_type);
3222                 else
3223                         err = btf_type_ops(member_type)->check_member(env, v->t,
3224                                                                       member,
3225                                                                       member_type);
3226                 if (err)
3227                         return err;
3228         }
3229
3230         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
3231
3232         return 0;
3233 }
3234
3235 static void btf_struct_log(struct btf_verifier_env *env,
3236                            const struct btf_type *t)
3237 {
3238         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3239 }
3240
3241 enum {
3242         BTF_FIELD_IGNORE = 0,
3243         BTF_FIELD_FOUND  = 1,
3244 };
3245
3246 struct btf_field_info {
3247         enum btf_field_type type;
3248         u32 off;
3249         union {
3250                 struct {
3251                         u32 type_id;
3252                 } kptr;
3253                 struct {
3254                         const char *node_name;
3255                         u32 value_btf_id;
3256                 } graph_root;
3257         };
3258 };
3259
3260 static int btf_find_struct(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3261                            u32 off, int sz, enum btf_field_type field_type,
3262                            struct btf_field_info *info)
3263 {
3264         if (!__btf_type_is_struct(t))
3265                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3266         if (t->size != sz)
3267                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3268         info->type = field_type;
3269         info->off = off;
3270         return BTF_FIELD_FOUND;
3271 }
3272
3273 static int btf_find_kptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3274                          u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3275 {
3276         enum btf_field_type type;
3277         u32 res_id;
3278
3279         /* Permit modifiers on the pointer itself */
3280         if (btf_type_is_volatile(t))
3281                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3282         /* For PTR, sz is always == 8 */
3283         if (!btf_type_is_ptr(t))
3284                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3285         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3286
3287         if (!btf_type_is_type_tag(t))
3288                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3289         /* Reject extra tags */
3290         if (btf_type_is_type_tag(btf_type_by_id(btf, t->type)))
3291                 return -EINVAL;
3292         if (!strcmp("kptr_untrusted", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3293                 type = BPF_KPTR_UNREF;
3294         else if (!strcmp("kptr", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3295                 type = BPF_KPTR_REF;
3296         else
3297                 return -EINVAL;
3298
3299         /* Get the base type */
3300         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &res_id);
3301         /* Only pointer to struct is allowed */
3302         if (!__btf_type_is_struct(t))
3303                 return -EINVAL;
3304
3305         info->type = type;
3306         info->off = off;
3307         info->kptr.type_id = res_id;
3308         return BTF_FIELD_FOUND;
3309 }
3310
3311 static const char *btf_find_decl_tag_value(const struct btf *btf,
3312                                            const struct btf_type *pt,
3313                                            int comp_idx, const char *tag_key)
3314 {
3315         int i;
3316
3317         for (i = 1; i < btf_nr_types(btf); i++) {
3318                 const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, i);
3319                 int len = strlen(tag_key);
3320
3321                 if (!btf_type_is_decl_tag(t))
3322                         continue;
3323                 if (pt != btf_type_by_id(btf, t->type) ||
3324                     btf_type_decl_tag(t)->component_idx != comp_idx)
3325                         continue;
3326                 if (strncmp(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), tag_key, len))
3327                         continue;
3328                 return __btf_name_by_offset(btf, t->name_off) + len;
3329         }
3330         return NULL;
3331 }
3332
3333 static int
3334 btf_find_graph_root(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3335                     const struct btf_type *t, int comp_idx, u32 off,
3336                     int sz, struct btf_field_info *info,
3337                     enum btf_field_type head_type)
3338 {
3339         const char *node_field_name;
3340         const char *value_type;
3341         s32 id;
3342
3343         if (!__btf_type_is_struct(t))
3344                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3345         if (t->size != sz)
3346                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3347         value_type = btf_find_decl_tag_value(btf, pt, comp_idx, "contains:");
3348         if (!value_type)
3349                 return -EINVAL;
3350         node_field_name = strstr(value_type, ":");
3351         if (!node_field_name)
3352                 return -EINVAL;
3353         value_type = kstrndup(value_type, node_field_name - value_type, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3354         if (!value_type)
3355                 return -ENOMEM;
3356         id = btf_find_by_name_kind(btf, value_type, BTF_KIND_STRUCT);
3357         kfree(value_type);
3358         if (id < 0)
3359                 return id;
3360         node_field_name++;
3361         if (str_is_empty(node_field_name))
3362                 return -EINVAL;
3363         info->type = head_type;
3364         info->off = off;
3365         info->graph_root.value_btf_id = id;
3366         info->graph_root.node_name = node_field_name;
3367         return BTF_FIELD_FOUND;
3368 }
3369
3370 #define field_mask_test_name(field_type, field_type_str) \
3371         if (field_mask & field_type && !strcmp(name, field_type_str)) { \
3372                 type = field_type;                                      \
3373                 goto end;                                               \
3374         }
3375
3376 static int btf_get_field_type(const char *name, u32 field_mask, u32 *seen_mask,
3377                               int *align, int *sz)
3378 {
3379         int type = 0;
3380
3381         if (field_mask & BPF_SPIN_LOCK) {
3382                 if (!strcmp(name, "bpf_spin_lock")) {
3383                         if (*seen_mask & BPF_SPIN_LOCK)
3384                                 return -E2BIG;
3385                         *seen_mask |= BPF_SPIN_LOCK;
3386                         type = BPF_SPIN_LOCK;
3387                         goto end;
3388                 }
3389         }
3390         if (field_mask & BPF_TIMER) {
3391                 if (!strcmp(name, "bpf_timer")) {
3392                         if (*seen_mask & BPF_TIMER)
3393                                 return -E2BIG;
3394                         *seen_mask |= BPF_TIMER;
3395                         type = BPF_TIMER;
3396                         goto end;
3397                 }
3398         }
3399         field_mask_test_name(BPF_LIST_HEAD, "bpf_list_head");
3400         field_mask_test_name(BPF_LIST_NODE, "bpf_list_node");
3401         field_mask_test_name(BPF_RB_ROOT,   "bpf_rb_root");
3402         field_mask_test_name(BPF_RB_NODE,   "bpf_rb_node");
3403         field_mask_test_name(BPF_REFCOUNT,  "bpf_refcount");
3404
3405         /* Only return BPF_KPTR when all other types with matchable names fail */
3406         if (field_mask & BPF_KPTR) {
3407                 type = BPF_KPTR_REF;
3408                 goto end;
3409         }
3410         return 0;
3411 end:
3412         *sz = btf_field_type_size(type);
3413         *align = btf_field_type_align(type);
3414         return type;
3415 }
3416
3417 #undef field_mask_test_name
3418
3419 static int btf_find_struct_field(const struct btf *btf,
3420                                  const struct btf_type *t, u32 field_mask,
3421                                  struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3422 {
3423         int ret, idx = 0, align, sz, field_type;
3424         const struct btf_member *member;
3425         struct btf_field_info tmp;
3426         u32 i, off, seen_mask = 0;
3427
3428         for_each_member(i, t, member) {
3429                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3430                                                                     member->type);
3431
3432                 field_type = btf_get_field_type(__btf_name_by_offset(btf, member_type->name_off),
3433                                                 field_mask, &seen_mask, &align, &sz);
3434                 if (field_type == 0)
3435                         continue;
3436                 if (field_type < 0)
3437                         return field_type;
3438
3439                 off = __btf_member_bit_offset(t, member);
3440                 if (off % 8)
3441                         /* valid C code cannot generate such BTF */
3442                         return -EINVAL;
3443                 off /= 8;
3444                 if (off % align)
3445                         continue;
3446
3447                 switch (field_type) {
3448                 case BPF_SPIN_LOCK:
3449                 case BPF_TIMER:
3450                 case BPF_LIST_NODE:
3451                 case BPF_RB_NODE:
3452                 case BPF_REFCOUNT:
3453                         ret = btf_find_struct(btf, member_type, off, sz, field_type,
3454                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3455                         if (ret < 0)
3456                                 return ret;
3457                         break;
3458                 case BPF_KPTR_UNREF:
3459                 case BPF_KPTR_REF:
3460                         ret = btf_find_kptr(btf, member_type, off, sz,
3461                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3462                         if (ret < 0)
3463                                 return ret;
3464                         break;
3465                 case BPF_LIST_HEAD:
3466                 case BPF_RB_ROOT:
3467                         ret = btf_find_graph_root(btf, t, member_type,
3468                                                   i, off, sz,
3469                                                   idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp,
3470                                                   field_type);
3471                         if (ret < 0)
3472                                 return ret;
3473                         break;
3474                 default:
3475                         return -EFAULT;
3476                 }
3477
3478                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3479                         continue;
3480                 if (idx >= info_cnt)
3481                         return -E2BIG;
3482                 ++idx;
3483         }
3484         return idx;
3485 }
3486
3487 static int btf_find_datasec_var(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3488                                 u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3489                                 int info_cnt)
3490 {
3491         int ret, idx = 0, align, sz, field_type;
3492         const struct btf_var_secinfo *vsi;
3493         struct btf_field_info tmp;
3494         u32 i, off, seen_mask = 0;
3495
3496         for_each_vsi(i, t, vsi) {
3497                 const struct btf_type *var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
3498                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(btf, var->type);
3499
3500                 field_type = btf_get_field_type(__btf_name_by_offset(btf, var_type->name_off),
3501                                                 field_mask, &seen_mask, &align, &sz);
3502                 if (field_type == 0)
3503                         continue;
3504                 if (field_type < 0)
3505                         return field_type;
3506
3507                 off = vsi->offset;
3508                 if (vsi->size != sz)
3509                         continue;
3510                 if (off % align)
3511                         continue;
3512
3513                 switch (field_type) {
3514                 case BPF_SPIN_LOCK:
3515                 case BPF_TIMER:
3516                 case BPF_LIST_NODE:
3517                 case BPF_RB_NODE:
3518                 case BPF_REFCOUNT:
3519                         ret = btf_find_struct(btf, var_type, off, sz, field_type,
3520                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3521                         if (ret < 0)
3522                                 return ret;
3523                         break;
3524                 case BPF_KPTR_UNREF:
3525                 case BPF_KPTR_REF:
3526                         ret = btf_find_kptr(btf, var_type, off, sz,
3527                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3528                         if (ret < 0)
3529                                 return ret;
3530                         break;
3531                 case BPF_LIST_HEAD:
3532                 case BPF_RB_ROOT:
3533                         ret = btf_find_graph_root(btf, var, var_type,
3534                                                   -1, off, sz,
3535                                                   idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp,
3536                                                   field_type);
3537                         if (ret < 0)
3538                                 return ret;
3539                         break;
3540                 default:
3541                         return -EFAULT;
3542                 }
3543
3544                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3545                         continue;
3546                 if (idx >= info_cnt)
3547                         return -E2BIG;
3548                 ++idx;
3549         }
3550         return idx;
3551 }
3552
3553 static int btf_find_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3554                           u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3555                           int info_cnt)
3556 {
3557         if (__btf_type_is_struct(t))
3558                 return btf_find_struct_field(btf, t, field_mask, info, info_cnt);
3559         else if (btf_type_is_datasec(t))
3560                 return btf_find_datasec_var(btf, t, field_mask, info, info_cnt);
3561         return -EINVAL;
3562 }
3563
3564 static int btf_parse_kptr(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3565                           struct btf_field_info *info)
3566 {
3567         struct module *mod = NULL;
3568         const struct btf_type *t;
3569         /* If a matching btf type is found in kernel or module BTFs, kptr_ref
3570          * is that BTF, otherwise it's program BTF
3571          */
3572         struct btf *kptr_btf;
3573         int ret;
3574         s32 id;
3575
3576         /* Find type in map BTF, and use it to look up the matching type
3577          * in vmlinux or module BTFs, by name and kind.
3578          */
3579         t = btf_type_by_id(btf, info->kptr.type_id);
3580         id = bpf_find_btf_id(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), BTF_INFO_KIND(t->info),
3581                              &kptr_btf);
3582         if (id == -ENOENT) {
3583                 /* btf_parse_kptr should only be called w/ btf = program BTF */
3584                 WARN_ON_ONCE(btf_is_kernel(btf));
3585
3586                 /* Type exists only in program BTF. Assume that it's a MEM_ALLOC
3587                  * kptr allocated via bpf_obj_new
3588                  */
3589                 field->kptr.dtor = NULL;
3590                 id = info->kptr.type_id;
3591                 kptr_btf = (struct btf *)btf;
3592                 btf_get(kptr_btf);
3593                 goto found_dtor;
3594         }
3595         if (id < 0)
3596                 return id;
3597
3598         /* Find and stash the function pointer for the destruction function that
3599          * needs to be eventually invoked from the map free path.
3600          */
3601         if (info->type == BPF_KPTR_REF) {
3602                 const struct btf_type *dtor_func;
3603                 const char *dtor_func_name;
3604                 unsigned long addr;
3605                 s32 dtor_btf_id;
3606
3607                 /* This call also serves as a whitelist of allowed objects that
3608                  * can be used as a referenced pointer and be stored in a map at
3609                  * the same time.
3610                  */
3611                 dtor_btf_id = btf_find_dtor_kfunc(kptr_btf, id);
3612                 if (dtor_btf_id < 0) {
3613                         ret = dtor_btf_id;
3614                         goto end_btf;
3615                 }
3616
3617                 dtor_func = btf_type_by_id(kptr_btf, dtor_btf_id);
3618                 if (!dtor_func) {
3619                         ret = -ENOENT;
3620                         goto end_btf;
3621                 }
3622
3623                 if (btf_is_module(kptr_btf)) {
3624                         mod = btf_try_get_module(kptr_btf);
3625                         if (!mod) {
3626                                 ret = -ENXIO;
3627                                 goto end_btf;
3628                         }
3629                 }
3630
3631                 /* We already verified dtor_func to be btf_type_is_func
3632                  * in register_btf_id_dtor_kfuncs.
3633                  */
3634                 dtor_func_name = __btf_name_by_offset(kptr_btf, dtor_func->name_off);
3635                 addr = kallsyms_lookup_name(dtor_func_name);
3636                 if (!addr) {
3637                         ret = -EINVAL;
3638                         goto end_mod;
3639                 }
3640                 field->kptr.dtor = (void *)addr;
3641         }
3642
3643 found_dtor:
3644         field->kptr.btf_id = id;
3645         field->kptr.btf = kptr_btf;
3646         field->kptr.module = mod;
3647         return 0;
3648 end_mod:
3649         module_put(mod);
3650 end_btf:
3651         btf_put(kptr_btf);
3652         return ret;
3653 }
3654
3655 static int btf_parse_graph_root(const struct btf *btf,
3656                                 struct btf_field *field,
3657                                 struct btf_field_info *info,
3658                                 const char *node_type_name,
3659                                 size_t node_type_align)
3660 {
3661         const struct btf_type *t, *n = NULL;
3662         const struct btf_member *member;
3663         u32 offset;
3664         int i;
3665
3666         t = btf_type_by_id(btf, info->graph_root.value_btf_id);
3667         /* We've already checked that value_btf_id is a struct type. We
3668          * just need to figure out the offset of the list_node, and
3669          * verify its type.
3670          */
3671         for_each_member(i, t, member) {
3672                 if (strcmp(info->graph_root.node_name,
3673                            __btf_name_by_offset(btf, member->name_off)))
3674                         continue;
3675                 /* Invalid BTF, two members with same name */
3676                 if (n)
3677                         return -EINVAL;
3678                 n = btf_type_by_id(btf, member->type);
3679                 if (!__btf_type_is_struct(n))
3680                         return -EINVAL;
3681                 if (strcmp(node_type_name, __btf_name_by_offset(btf, n->name_off)))
3682                         return -EINVAL;
3683                 offset = __btf_member_bit_offset(n, member);
3684                 if (offset % 8)
3685                         return -EINVAL;
3686                 offset /= 8;
3687                 if (offset % node_type_align)
3688                         return -EINVAL;
3689
3690                 field->graph_root.btf = (struct btf *)btf;
3691                 field->graph_root.value_btf_id = info->graph_root.value_btf_id;
3692                 field->graph_root.node_offset = offset;
3693         }
3694         if (!n)
3695                 return -ENOENT;
3696         return 0;
3697 }
3698
3699 static int btf_parse_list_head(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3700                                struct btf_field_info *info)
3701 {
3702         return btf_parse_graph_root(btf, field, info, "bpf_list_node",
3703                                             __alignof__(struct bpf_list_node));
3704 }
3705
3706 static int btf_parse_rb_root(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3707                              struct btf_field_info *info)
3708 {
3709         return btf_parse_graph_root(btf, field, info, "bpf_rb_node",
3710                                             __alignof__(struct bpf_rb_node));
3711 }
3712
3713 static int btf_field_cmp(const void *_a, const void *_b, const void *priv)
3714 {
3715         const struct btf_field *a = (const struct btf_field *)_a;
3716         const struct btf_field *b = (const struct btf_field *)_b;
3717
3718         if (a->offset < b->offset)
3719                 return -1;
3720         else if (a->offset > b->offset)
3721                 return 1;
3722         return 0;
3723 }
3724
3725 struct btf_record *btf_parse_fields(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3726                                     u32 field_mask, u32 value_size)
3727 {
3728         struct btf_field_info info_arr[BTF_FIELDS_MAX];
3729         u32 next_off = 0, field_type_size;
3730         struct btf_record *rec;
3731         int ret, i, cnt;
3732
3733         ret = btf_find_field(btf, t, field_mask, info_arr, ARRAY_SIZE(info_arr));
3734         if (ret < 0)
3735                 return ERR_PTR(ret);
3736         if (!ret)
3737                 return NULL;
3738
3739         cnt = ret;
3740         /* This needs to be kzalloc to zero out padding and unused fields, see
3741          * comment in btf_record_equal.
3742          */
3743         rec = kzalloc(offsetof(struct btf_record, fields[cnt]), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3744         if (!rec)
3745                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3746
3747         rec->spin_lock_off = -EINVAL;
3748         rec->timer_off = -EINVAL;
3749         rec->refcount_off = -EINVAL;
3750         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3751                 field_type_size = btf_field_type_size(info_arr[i].type);
3752                 if (info_arr[i].off + field_type_size > value_size) {
3753                         WARN_ONCE(1, "verifier bug off %d size %d", info_arr[i].off, value_size);
3754                         ret = -EFAULT;
3755                         goto end;
3756                 }
3757                 if (info_arr[i].off < next_off) {
3758                         ret = -EEXIST;
3759                         goto end;
3760                 }
3761                 next_off = info_arr[i].off + field_type_size;
3762
3763                 rec->field_mask |= info_arr[i].type;
3764                 rec->fields[i].offset = info_arr[i].off;
3765                 rec->fields[i].type = info_arr[i].type;
3766                 rec->fields[i].size = field_type_size;
3767
3768                 switch (info_arr[i].type) {
3769                 case BPF_SPIN_LOCK:
3770                         WARN_ON_ONCE(rec->spin_lock_off >= 0);
3771                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3772                         rec->spin_lock_off = rec->fields[i].offset;
3773                         break;
3774                 case BPF_TIMER:
3775                         WARN_ON_ONCE(rec->timer_off >= 0);
3776                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3777                         rec->timer_off = rec->fields[i].offset;
3778                         break;
3779                 case BPF_REFCOUNT:
3780                         WARN_ON_ONCE(rec->refcount_off >= 0);
3781                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3782                         rec->refcount_off = rec->fields[i].offset;
3783                         break;
3784                 case BPF_KPTR_UNREF:
3785                 case BPF_KPTR_REF:
3786                         ret = btf_parse_kptr(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3787                         if (ret < 0)
3788                                 goto end;
3789                         break;
3790                 case BPF_LIST_HEAD:
3791                         ret = btf_parse_list_head(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3792                         if (ret < 0)
3793                                 goto end;
3794                         break;
3795                 case BPF_RB_ROOT:
3796                         ret = btf_parse_rb_root(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3797                         if (ret < 0)
3798                                 goto end;
3799                         break;
3800                 case BPF_LIST_NODE:
3801                 case BPF_RB_NODE:
3802                         break;
3803                 default:
3804                         ret = -EFAULT;
3805                         goto end;
3806                 }
3807                 rec->cnt++;
3808         }
3809
3810         /* bpf_{list_head, rb_node} require bpf_spin_lock */
3811         if ((btf_record_has_field(rec, BPF_LIST_HEAD) ||
3812              btf_record_has_field(rec, BPF_RB_ROOT)) && rec->spin_lock_off < 0) {
3813                 ret = -EINVAL;
3814                 goto end;
3815         }
3816
3817         if (rec->refcount_off < 0 &&
3818             btf_record_has_field(rec, BPF_LIST_NODE) &&
3819             btf_record_has_field(rec, BPF_RB_NODE)) {
3820                 ret = -EINVAL;
3821                 goto end;
3822         }
3823
3824         sort_r(rec->fields, rec->cnt, sizeof(struct btf_field), btf_field_cmp,
3825                NULL, rec);
3826
3827         return rec;
3828 end:
3829         btf_record_free(rec);
3830         return ERR_PTR(ret);
3831 }
3832
3833 #define GRAPH_ROOT_MASK (BPF_LIST_HEAD | BPF_RB_ROOT)
3834 #define GRAPH_NODE_MASK (BPF_LIST_NODE | BPF_RB_NODE)
3835
3836 int btf_check_and_fixup_fields(const struct btf *btf, struct btf_record *rec)
3837 {
3838         int i;
3839
3840         /* There are three types that signify ownership of some other type:
3841          *  kptr_ref, bpf_list_head, bpf_rb_root.
3842          * kptr_ref only supports storing kernel types, which can't store
3843          * references to program allocated local types.
3844          *
3845          * Hence we only need to ensure that bpf_{list_head,rb_root} ownership
3846          * does not form cycles.
3847          */
3848         if (IS_ERR_OR_NULL(rec) || !(rec->field_mask & GRAPH_ROOT_MASK))
3849                 return 0;
3850         for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
3851                 struct btf_struct_meta *meta;
3852                 u32 btf_id;
3853
3854                 if (!(rec->fields[i].type & GRAPH_ROOT_MASK))
3855                         continue;
3856                 btf_id = rec->fields[i].graph_root.value_btf_id;
3857                 meta = btf_find_struct_meta(btf, btf_id);
3858                 if (!meta)
3859                         return -EFAULT;
3860                 rec->fields[i].graph_root.value_rec = meta->record;
3861
3862                 /* We need to set value_rec for all root types, but no need
3863                  * to check ownership cycle for a type unless it's also a
3864                  * node type.
3865                  */
3866                 if (!(rec->field_mask & GRAPH_NODE_MASK))
3867                         continue;
3868
3869                 /* We need to ensure ownership acyclicity among all types. The
3870                  * proper way to do it would be to topologically sort all BTF
3871                  * IDs based on the ownership edges, since there can be multiple
3872                  * bpf_{list_head,rb_node} in a type. Instead, we use the
3873                  * following resaoning:
3874                  *
3875                  * - A type can only be owned by another type in user BTF if it
3876                  *   has a bpf_{list,rb}_node. Let's call these node types.
3877                  * - A type can only _own_ another type in user BTF if it has a
3878                  *   bpf_{list_head,rb_root}. Let's call these root types.
3879                  *
3880                  * We ensure that if a type is both a root and node, its
3881                  * element types cannot be root types.
3882                  *
3883                  * To ensure acyclicity:
3884                  *
3885                  * When A is an root type but not a node, its ownership
3886                  * chain can be:
3887                  *      A -> B -> C
3888                  * Where:
3889                  * - A is an root, e.g. has bpf_rb_root.
3890                  * - B is both a root and node, e.g. has bpf_rb_node and
3891                  *   bpf_list_head.
3892                  * - C is only an root, e.g. has bpf_list_node
3893                  *
3894                  * When A is both a root and node, some other type already
3895                  * owns it in the BTF domain, hence it can not own
3896                  * another root type through any of the ownership edges.
3897                  *      A -> B
3898                  * Where:
3899                  * - A is both an root and node.
3900                  * - B is only an node.
3901                  */
3902                 if (meta->record->field_mask & GRAPH_ROOT_MASK)
3903                         return -ELOOP;
3904         }
3905         return 0;
3906 }
3907
3908 static void __btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3909                               u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3910                               struct btf_show *show)
3911 {
3912         const struct btf_member *member;
3913         void *safe_data;
3914         u32 i;
3915
3916         safe_data = btf_show_start_struct_type(show, t, type_id, data);
3917         if (!safe_data)
3918                 return;
3919
3920         for_each_member(i, t, member) {
3921                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3922                                                                 member->type);
3923                 const struct btf_kind_operations *ops;
3924                 u32 member_offset, bitfield_size;
3925                 u32 bytes_offset;
3926                 u8 bits8_offset;
3927
3928                 btf_show_start_member(show, member);
3929
3930                 member_offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3931                 bitfield_size = __btf_member_bitfield_size(t, member);
3932                 bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(member_offset);
3933                 bits8_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(member_offset);
3934                 if (bitfield_size) {
3935                         safe_data = btf_show_start_type(show, member_type,
3936                                                         member->type,
3937                                                         data + bytes_offset);
3938                         if (safe_data)
3939                                 btf_bitfield_show(safe_data,
3940                                                   bits8_offset,
3941                                                   bitfield_size, show);
3942                         btf_show_end_type(show);
3943                 } else {
3944                         ops = btf_type_ops(member_type);
3945                         ops->show(btf, member_type, member->type,
3946                                   data + bytes_offset, bits8_offset, show);
3947                 }
3948
3949                 btf_show_end_member(show);
3950         }
3951
3952         btf_show_end_struct_type(show);
3953 }
3954
3955 static void btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3956                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3957                             struct btf_show *show)
3958 {
3959         const struct btf_member *m = show->state.member;
3960
3961         /*
3962          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3963          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3964          * details on how this works at a high-level.
3965          */
3966         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3967                 if (!show->state.depth_check) {
3968                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3969                         show->state.depth_to_show = 0;
3970                 }
3971                 __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3972                 /* Restore saved member data here */
3973                 show->state.member = m;
3974                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3975                         return;
3976                 show->state.depth_check = 0;
3977
3978                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3979                         return;
3980                 /*
3981                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3982                  * non-zero child values.
3983                  */
3984         }
3985
3986         __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3987 }
3988
3989 static struct btf_kind_operations struct_ops = {
3990         .check_meta = btf_struct_check_meta,
3991         .resolve = btf_struct_resolve,
3992         .check_member = btf_struct_check_member,
3993         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3994         .log_details = btf_struct_log,
3995         .show = btf_struct_show,
3996 };
3997
3998 static int btf_enum_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3999                                  const struct btf_type *struct_type,
4000                                  const struct btf_member *member,
4001                                  const struct btf_type *member_type)
4002 {
4003         u32 struct_bits_off = member->offset;
4004         u32 struct_size, bytes_offset;
4005
4006         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
4007                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4008                                         "Member is not byte aligned");
4009                 return -EINVAL;
4010         }
4011
4012         struct_size = struct_type->size;
4013         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
4014         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
4015                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4016                                         "Member exceeds struct_size");
4017                 return -EINVAL;
4018         }
4019
4020         return 0;
4021 }
4022
4023 static int btf_enum_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
4024                                        const struct btf_type *struct_type,
4025                                        const struct btf_member *member,
4026                                        const struct btf_type *member_type)
4027 {
4028         u32 struct_bits_off, nr_bits, bytes_end, struct_size;
4029         u32 int_bitsize = sizeof(int) * BITS_PER_BYTE;
4030
4031         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
4032         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
4033         if (!nr_bits) {
4034                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
4035                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4036                                                 "Member is not byte aligned");
4037                         return -EINVAL;
4038                 }
4039
4040                 nr_bits = int_bitsize;
4041         } else if (nr_bits > int_bitsize) {
4042                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4043                                         "Invalid member bitfield_size");
4044                 return -EINVAL;
4045         }
4046
4047         struct_size = struct_type->size;
4048         bytes_end = BITS_ROUNDUP_BYTES(struct_bits_off + nr_bits);
4049         if (struct_size < bytes_end) {
4050                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4051                                         "Member exceeds struct_size");
4052                 return -EINVAL;
4053         }
4054
4055         return 0;
4056 }
4057
4058 static s32 btf_enum_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4059                                const struct btf_type *t,
4060                                u32 meta_left)
4061 {
4062         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
4063         struct btf *btf = env->btf;
4064         const char *fmt_str;
4065         u16 i, nr_enums;
4066         u32 meta_needed;
4067
4068         nr_enums = btf_type_vlen(t);
4069         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4070
4071         if (meta_left < meta_needed) {
4072                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4073                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4074                                        meta_left, meta_needed);
4075                 return -EINVAL;
4076         }
4077
4078         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4079                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4080                 return -EINVAL;
4081         }
4082
4083         /* enum type either no name or a valid one */
4084         if (t->name_off &&
4085             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4086                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4087                 return -EINVAL;
4088         }
4089
4090         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4091
4092         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4093                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4094                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4095                                          enums[i].name_off);
4096                         return -EINVAL;
4097                 }
4098
4099                 /* enum member must have a valid name */
4100                 if (!enums[i].name_off ||
4101                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4102                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4103                         return -EINVAL;
4104                 }
4105
4106                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4107                         continue;
4108                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%d\n" : "\t%s val=%u\n";
4109                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4110                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4111                                  enums[i].val);
4112         }
4113
4114         return meta_needed;
4115 }
4116
4117 static void btf_enum_log(struct btf_verifier_env *env,
4118                          const struct btf_type *t)
4119 {
4120         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4121 }
4122
4123 static void btf_enum_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4124                           u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4125                           struct btf_show *show)
4126 {
4127         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
4128         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4129         void *safe_data;
4130         int v;
4131
4132         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4133         if (!safe_data)
4134                 return;
4135
4136         v = *(int *)safe_data;
4137
4138         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4139                 if (v != enums[i].val)
4140                         continue;
4141
4142                 btf_show_type_value(show, "%s",
4143                                     __btf_name_by_offset(btf,
4144                                                          enums[i].name_off));
4145
4146                 btf_show_end_type(show);
4147                 return;
4148         }
4149
4150         if (btf_type_kflag(t))
4151                 btf_show_type_value(show, "%d", v);
4152         else
4153                 btf_show_type_value(show, "%u", v);
4154         btf_show_end_type(show);
4155 }
4156
4157 static struct btf_kind_operations enum_ops = {
4158         .check_meta = btf_enum_check_meta,
4159         .resolve = btf_df_resolve,
4160         .check_member = btf_enum_check_member,
4161         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4162         .log_details = btf_enum_log,
4163         .show = btf_enum_show,
4164 };
4165
4166 static s32 btf_enum64_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4167                                  const struct btf_type *t,
4168                                  u32 meta_left)
4169 {
4170         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4171         struct btf *btf = env->btf;
4172         const char *fmt_str;
4173         u16 i, nr_enums;
4174         u32 meta_needed;
4175
4176         nr_enums = btf_type_vlen(t);
4177         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4178
4179         if (meta_left < meta_needed) {
4180                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4181                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4182                                        meta_left, meta_needed);
4183                 return -EINVAL;
4184         }
4185
4186         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4187                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4188                 return -EINVAL;
4189         }
4190
4191         /* enum type either no name or a valid one */
4192         if (t->name_off &&
4193             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4194                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4195                 return -EINVAL;
4196         }
4197
4198         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4199
4200         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4201                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4202                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4203                                          enums[i].name_off);
4204                         return -EINVAL;
4205                 }
4206
4207                 /* enum member must have a valid name */
4208                 if (!enums[i].name_off ||
4209                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4210                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4211                         return -EINVAL;
4212                 }
4213
4214                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4215                         continue;
4216
4217                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%lld\n" : "\t%s val=%llu\n";
4218                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4219                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4220                                  btf_enum64_value(enums + i));
4221         }
4222
4223         return meta_needed;
4224 }
4225
4226 static void btf_enum64_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4227                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4228                             struct btf_show *show)
4229 {
4230         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4231         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4232         void *safe_data;
4233         s64 v;
4234
4235         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4236         if (!safe_data)
4237                 return;
4238
4239         v = *(u64 *)safe_data;
4240
4241         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4242                 if (v != btf_enum64_value(enums + i))
4243                         continue;
4244
4245                 btf_show_type_value(show, "%s",
4246                                     __btf_name_by_offset(btf,
4247                                                          enums[i].name_off));
4248
4249                 btf_show_end_type(show);
4250                 return;
4251         }
4252
4253         if (btf_type_kflag(t))
4254                 btf_show_type_value(show, "%lld", v);
4255         else
4256                 btf_show_type_value(show, "%llu", v);
4257         btf_show_end_type(show);
4258 }
4259
4260 static struct btf_kind_operations enum64_ops = {
4261         .check_meta = btf_enum64_check_meta,
4262         .resolve = btf_df_resolve,
4263         .check_member = btf_enum_check_member,
4264         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4265         .log_details = btf_enum_log,
4266         .show = btf_enum64_show,
4267 };
4268
4269 static s32 btf_func_proto_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4270                                      const struct btf_type *t,
4271                                      u32 meta_left)
4272 {
4273         u32 meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(struct btf_param);
4274
4275         if (meta_left < meta_needed) {
4276                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4277                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4278                                        meta_left, meta_needed);
4279                 return -EINVAL;
4280         }
4281
4282         if (t->name_off) {
4283                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4284                 return -EINVAL;
4285         }
4286
4287         if (btf_type_kflag(t)) {
4288                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4289                 return -EINVAL;
4290         }
4291
4292         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4293
4294         return meta_needed;
4295 }
4296
4297 static void btf_func_proto_log(struct btf_verifier_env *env,
4298                                const struct btf_type *t)
4299 {
4300         const struct btf_param *args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4301         u16 nr_args = btf_type_vlen(t), i;
4302
4303         btf_verifier_log(env, "return=%u args=(", t->type);
4304         if (!nr_args) {
4305                 btf_verifier_log(env, "void");
4306                 goto done;
4307         }
4308
4309         if (nr_args == 1 && !args[0].type) {
4310                 /* Only one vararg */
4311                 btf_verifier_log(env, "vararg");
4312                 goto done;
4313         }
4314
4315         btf_verifier_log(env, "%u %s", args[0].type,
4316                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4317                                               args[0].name_off));
4318         for (i = 1; i < nr_args - 1; i++)
4319                 btf_verifier_log(env, ", %u %s", args[i].type,
4320                                  __btf_name_by_offset(env->btf,
4321                                                       args[i].name_off));
4322
4323         if (nr_args > 1) {
4324                 const struct btf_param *last_arg = &args[nr_args - 1];
4325
4326                 if (last_arg->type)
4327                         btf_verifier_log(env, ", %u %s", last_arg->type,
4328                                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4329                                                               last_arg->name_off));
4330                 else
4331                         btf_verifier_log(env, ", vararg");
4332         }
4333
4334 done:
4335         btf_verifier_log(env, ")");
4336 }
4337
4338 static struct btf_kind_operations func_proto_ops = {
4339         .check_meta = btf_func_proto_check_meta,
4340         .resolve = btf_df_resolve,
4341         /*
4342          * BTF_KIND_FUNC_PROTO cannot be directly referred by
4343          * a struct's member.
4344          *
4345          * It should be a function pointer instead.
4346          * (i.e. struct's member -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_FUNC_PROTO)
4347          *
4348          * Hence, there is no btf_func_check_member().
4349          */
4350         .check_member = btf_df_check_member,
4351         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4352         .log_details = btf_func_proto_log,
4353         .show = btf_df_show,
4354 };
4355
4356 static s32 btf_func_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4357                                const struct btf_type *t,
4358                                u32 meta_left)
4359 {
4360         if (!t->name_off ||
4361             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4362                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4363                 return -EINVAL;
4364         }
4365
4366         if (btf_type_vlen(t) > BTF_FUNC_GLOBAL) {
4367                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid func linkage");
4368                 return -EINVAL;
4369         }
4370
4371         if (btf_type_kflag(t)) {
4372                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4373                 return -EINVAL;
4374         }
4375
4376         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4377
4378         return 0;
4379 }
4380
4381 static int btf_func_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4382                             const struct resolve_vertex *v)
4383 {
4384         const struct btf_type *t = v->t;
4385         u32 next_type_id = t->type;
4386         int err;
4387
4388         err = btf_func_check(env, t);
4389         if (err)
4390                 return err;
4391
4392         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4393         return 0;
4394 }
4395
4396 static struct btf_kind_operations func_ops = {
4397         .check_meta = btf_func_check_meta,
4398         .resolve = btf_func_resolve,
4399         .check_member = btf_df_check_member,
4400         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4401         .log_details = btf_ref_type_log,
4402         .show = btf_df_show,
4403 };
4404
4405 static s32 btf_var_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4406                               const struct btf_type *t,
4407                               u32 meta_left)
4408 {
4409         const struct btf_var *var;
4410         u32 meta_needed = sizeof(*var);
4411
4412         if (meta_left < meta_needed) {
4413                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4414                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4415                                        meta_left, meta_needed);
4416                 return -EINVAL;
4417         }
4418
4419         if (btf_type_vlen(t)) {
4420                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4421                 return -EINVAL;
4422         }
4423
4424         if (btf_type_kflag(t)) {
4425                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4426                 return -EINVAL;
4427         }
4428
4429         if (!t->name_off ||
4430             !__btf_name_valid(env->btf, t->name_off)) {
4431                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4432                 return -EINVAL;
4433         }
4434
4435         /* A var cannot be in type void */
4436         if (!t->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
4437                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4438                 return -EINVAL;
4439         }
4440
4441         var = btf_type_var(t);
4442         if (var->linkage != BTF_VAR_STATIC &&
4443             var->linkage != BTF_VAR_GLOBAL_ALLOCATED) {
4444                 btf_verifier_log_type(env, t, "Linkage not supported");
4445                 return -EINVAL;
4446         }
4447
4448         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4449
4450         return meta_needed;
4451 }
4452
4453 static void btf_var_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4454 {
4455         const struct btf_var *var = btf_type_var(t);
4456
4457         btf_verifier_log(env, "type_id=%u linkage=%u", t->type, var->linkage);
4458 }
4459
4460 static const struct btf_kind_operations var_ops = {
4461         .check_meta             = btf_var_check_meta,
4462         .resolve                = btf_var_resolve,
4463         .check_member           = btf_df_check_member,
4464         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4465         .log_details            = btf_var_log,
4466         .show                   = btf_var_show,
4467 };
4468
4469 static s32 btf_datasec_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4470                                   const struct btf_type *t,
4471                                   u32 meta_left)
4472 {
4473         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4474         u64 last_vsi_end_off = 0, sum = 0;
4475         u32 i, meta_needed;
4476
4477         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*vsi);
4478         if (meta_left < meta_needed) {
4479                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4480                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4481                                        meta_left, meta_needed);
4482                 return -EINVAL;
4483         }
4484
4485         if (!t->size) {
4486                 btf_verifier_log_type(env, t, "size == 0");
4487                 return -EINVAL;
4488         }
4489
4490         if (btf_type_kflag(t)) {
4491                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4492                 return -EINVAL;
4493         }
4494
4495         if (!t->name_off ||
4496             !btf_name_valid_section(env->btf, t->name_off)) {
4497                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4498                 return -EINVAL;
4499         }
4500
4501         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4502
4503         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4504                 /* A var cannot be in type void */
4505                 if (!vsi->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(vsi->type)) {
4506                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4507                                              "Invalid type_id");
4508                         return -EINVAL;
4509                 }
4510
4511                 if (vsi->offset < last_vsi_end_off || vsi->offset >= t->size) {
4512                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4513                                              "Invalid offset");
4514                         return -EINVAL;
4515                 }
4516
4517                 if (!vsi->size || vsi->size > t->size) {
4518                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4519                                              "Invalid size");
4520                         return -EINVAL;
4521                 }
4522
4523                 last_vsi_end_off = vsi->offset + vsi->size;
4524                 if (last_vsi_end_off > t->size) {
4525                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4526                                              "Invalid offset+size");
4527                         return -EINVAL;
4528                 }
4529
4530                 btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi, NULL);
4531                 sum += vsi->size;
4532         }
4533
4534         if (t->size < sum) {
4535                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info size");
4536                 return -EINVAL;
4537         }
4538
4539         return meta_needed;
4540 }
4541
4542 static int btf_datasec_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4543                                const struct resolve_vertex *v)
4544 {
4545         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4546         struct btf *btf = env->btf;
4547         u16 i;
4548
4549         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
4550         for_each_vsi_from(i, v->next_member, v->t, vsi) {
4551                 u32 var_type_id = vsi->type, type_id, type_size = 0;
4552                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(env->btf,
4553                                                                  var_type_id);
4554                 if (!var_type || !btf_type_is_var(var_type)) {
4555                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi,
4556                                              "Not a VAR kind member");
4557                         return -EINVAL;
4558                 }
4559
4560                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, var_type) &&
4561                     !env_type_is_resolved(env, var_type_id)) {
4562                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
4563                         return env_stack_push(env, var_type, var_type_id);
4564                 }
4565
4566                 type_id = var_type->type;
4567                 if (!btf_type_id_size(btf, &type_id, &type_size)) {
4568                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid type");
4569                         return -EINVAL;
4570                 }
4571
4572                 if (vsi->size < type_size) {
4573                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid size");
4574                         return -EINVAL;
4575                 }
4576         }
4577
4578         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
4579         return 0;
4580 }
4581
4582 static void btf_datasec_log(struct btf_verifier_env *env,
4583                             const struct btf_type *t)
4584 {
4585         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4586 }
4587
4588 static void btf_datasec_show(const struct btf *btf,
4589                              const struct btf_type *t, u32 type_id,
4590                              void *data, u8 bits_offset,
4591                              struct btf_show *show)
4592 {
4593         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4594         const struct btf_type *var;
4595         u32 i;
4596
4597         if (!btf_show_start_type(show, t, type_id, data))
4598                 return;
4599
4600         btf_show_type_value(show, "section (\"%s\") = {",
4601                             __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
4602         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4603                 var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
4604                 if (i)
4605                         btf_show(show, ",");
4606                 btf_type_ops(var)->show(btf, var, vsi->type,
4607                                         data + vsi->offset, bits_offset, show);
4608         }
4609         btf_show_end_type(show);
4610 }
4611
4612 static const struct btf_kind_operations datasec_ops = {
4613         .check_meta             = btf_datasec_check_meta,
4614         .resolve                = btf_datasec_resolve,
4615         .check_member           = btf_df_check_member,
4616         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4617         .log_details            = btf_datasec_log,
4618         .show                   = btf_datasec_show,
4619 };
4620
4621 static s32 btf_float_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4622                                 const struct btf_type *t,
4623                                 u32 meta_left)
4624 {
4625         if (btf_type_vlen(t)) {
4626                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4627                 return -EINVAL;
4628         }
4629
4630         if (btf_type_kflag(t)) {
4631                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4632                 return -EINVAL;
4633         }
4634
4635         if (t->size != 2 && t->size != 4 && t->size != 8 && t->size != 12 &&
4636             t->size != 16) {
4637                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_size");
4638                 return -EINVAL;
4639         }
4640
4641         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4642
4643         return 0;
4644 }
4645
4646 static int btf_float_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4647                                   const struct btf_type *struct_type,
4648                                   const struct btf_member *member,
4649                                   const struct btf_type *member_type)
4650 {
4651         u64 start_offset_bytes;
4652         u64 end_offset_bytes;
4653         u64 misalign_bits;
4654         u64 align_bytes;
4655         u64 align_bits;
4656
4657         /* Different architectures have different alignment requirements, so
4658          * here we check only for the reasonable minimum. This way we ensure
4659          * that types after CO-RE can pass the kernel BTF verifier.
4660          */
4661         align_bytes = min_t(u64, sizeof(void *), member_type->size);
4662         align_bits = align_bytes * BITS_PER_BYTE;
4663         div64_u64_rem(member->offset, align_bits, &misalign_bits);
4664         if (misalign_bits) {
4665                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4666                                         "Member is not properly aligned");
4667                 return -EINVAL;
4668         }
4669
4670         start_offset_bytes = member->offset / BITS_PER_BYTE;
4671         end_offset_bytes = start_offset_bytes + member_type->size;
4672         if (end_offset_bytes > struct_type->size) {
4673                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4674                                         "Member exceeds struct_size");
4675                 return -EINVAL;
4676         }
4677
4678         return 0;
4679 }
4680
4681 static void btf_float_log(struct btf_verifier_env *env,
4682                           const struct btf_type *t)
4683 {
4684         btf_verifier_log(env, "size=%u", t->size);
4685 }
4686
4687 static const struct btf_kind_operations float_ops = {
4688         .check_meta = btf_float_check_meta,
4689         .resolve = btf_df_resolve,
4690         .check_member = btf_float_check_member,
4691         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4692         .log_details = btf_float_log,
4693         .show = btf_df_show,
4694 };
4695
4696 static s32 btf_decl_tag_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4697                               const struct btf_type *t,
4698                               u32 meta_left)
4699 {
4700         const struct btf_decl_tag *tag;
4701         u32 meta_needed = sizeof(*tag);
4702         s32 component_idx;
4703         const char *value;
4704
4705         if (meta_left < meta_needed) {
4706                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4707                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4708                                        meta_left, meta_needed);
4709                 return -EINVAL;
4710         }
4711
4712         value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
4713         if (!value || !value[0]) {
4714                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid value");
4715                 return -EINVAL;
4716         }
4717
4718         if (btf_type_vlen(t)) {
4719                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4720                 return -EINVAL;
4721         }
4722
4723         if (btf_type_kflag(t)) {
4724                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4725                 return -EINVAL;
4726         }
4727
4728         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4729         if (component_idx < -1) {
4730                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid component_idx");
4731                 return -EINVAL;
4732         }
4733
4734         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4735
4736         return meta_needed;
4737 }
4738
4739 static int btf_decl_tag_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4740                            const struct resolve_vertex *v)
4741 {
4742         const struct btf_type *next_type;
4743         const struct btf_type *t = v->t;
4744         u32 next_type_id = t->type;
4745         struct btf *btf = env->btf;
4746         s32 component_idx;
4747         u32 vlen;
4748
4749         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
4750         if (!next_type || !btf_type_is_decl_tag_target(next_type)) {
4751                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
4752                 return -EINVAL;
4753         }
4754
4755         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
4756             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
4757                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
4758
4759         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4760         if (component_idx != -1) {
4761                 if (btf_type_is_var(next_type) || btf_type_is_typedef(next_type)) {
4762                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4763                         return -EINVAL;
4764                 }
4765
4766                 if (btf_type_is_struct(next_type)) {
4767                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4768                 } else {
4769                         /* next_type should be a function */
4770                         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type->type);
4771                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4772                 }
4773
4774                 if ((u32)component_idx >= vlen) {
4775                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4776                         return -EINVAL;
4777                 }
4778         }
4779
4780         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4781
4782         return 0;
4783 }
4784
4785 static void btf_decl_tag_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4786 {
4787         btf_verifier_log(env, "type=%u component_idx=%d", t->type,
4788                          btf_type_decl_tag(t)->component_idx);
4789 }
4790
4791 static const struct btf_kind_operations decl_tag_ops = {
4792         .check_meta = btf_decl_tag_check_meta,
4793         .resolve = btf_decl_tag_resolve,
4794         .check_member = btf_df_check_member,
4795         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4796         .log_details = btf_decl_tag_log,
4797         .show = btf_df_show,
4798 };
4799
4800 static int btf_func_proto_check(struct btf_verifier_env *env,
4801                                 const struct btf_type *t)
4802 {
4803         const struct btf_type *ret_type;
4804         const struct btf_param *args;
4805         const struct btf *btf;
4806         u16 nr_args, i;
4807         int err;
4808
4809         btf = env->btf;
4810         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4811         nr_args = btf_type_vlen(t);
4812
4813         /* Check func return type which could be "void" (t->type == 0) */
4814         if (t->type) {
4815                 u32 ret_type_id = t->type;
4816
4817                 ret_type = btf_type_by_id(btf, ret_type_id);
4818                 if (!ret_type) {
4819                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4820                         return -EINVAL;
4821                 }
4822
4823                 if (btf_type_is_resolve_source_only(ret_type)) {
4824                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4825                         return -EINVAL;
4826                 }
4827
4828                 if (btf_type_needs_resolve(ret_type) &&
4829                     !env_type_is_resolved(env, ret_type_id)) {
4830                         err = btf_resolve(env, ret_type, ret_type_id);
4831                         if (err)
4832                                 return err;
4833                 }
4834
4835                 /* Ensure the return type is a type that has a size */
4836                 if (!btf_type_id_size(btf, &ret_type_id, NULL)) {
4837                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4838                         return -EINVAL;
4839                 }
4840         }
4841
4842         if (!nr_args)
4843                 return 0;
4844
4845         /* Last func arg type_id could be 0 if it is a vararg */
4846         if (!args[nr_args - 1].type) {
4847                 if (args[nr_args - 1].name_off) {
4848                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u",
4849                                               nr_args);
4850                         return -EINVAL;
4851                 }
4852                 nr_args--;
4853         }
4854
4855         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4856                 const struct btf_type *arg_type;
4857                 u32 arg_type_id;
4858
4859                 arg_type_id = args[i].type;
4860                 arg_type = btf_type_by_id(btf, arg_type_id);
4861                 if (!arg_type) {
4862                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4863                         return -EINVAL;
4864                 }
4865
4866                 if (btf_type_is_resolve_source_only(arg_type)) {
4867                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4868                         return -EINVAL;
4869                 }
4870
4871                 if (args[i].name_off &&
4872                     (!btf_name_offset_valid(btf, args[i].name_off) ||
4873                      !btf_name_valid_identifier(btf, args[i].name_off))) {
4874                         btf_verifier_log_type(env, t,
4875                                               "Invalid arg#%u", i + 1);
4876                         return -EINVAL;
4877                 }
4878
4879                 if (btf_type_needs_resolve(arg_type) &&
4880                     !env_type_is_resolved(env, arg_type_id)) {
4881                         err = btf_resolve(env, arg_type, arg_type_id);
4882                         if (err)
4883                                 return err;
4884                 }
4885
4886                 if (!btf_type_id_size(btf, &arg_type_id, NULL)) {
4887                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4888                         return -EINVAL;
4889                 }
4890         }
4891
4892         return 0;
4893 }
4894
4895 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
4896                           const struct btf_type *t)
4897 {
4898         const struct btf_type *proto_type;
4899         const struct btf_param *args;
4900         const struct btf *btf;
4901         u16 nr_args, i;
4902
4903         btf = env->btf;
4904         proto_type = btf_type_by_id(btf, t->type);
4905
4906         if (!proto_type || !btf_type_is_func_proto(proto_type)) {
4907                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4908                 return -EINVAL;
4909         }
4910
4911         args = (const struct btf_param *)(proto_type + 1);
4912         nr_args = btf_type_vlen(proto_type);
4913         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4914                 if (!args[i].name_off && args[i].type) {
4915                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4916                         return -EINVAL;
4917                 }
4918         }
4919
4920         return 0;
4921 }
4922
4923 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS] = {
4924         [BTF_KIND_INT] = &int_ops,
4925         [BTF_KIND_PTR] = &ptr_ops,
4926         [BTF_KIND_ARRAY] = &array_ops,
4927         [BTF_KIND_STRUCT] = &struct_ops,
4928         [BTF_KIND_UNION] = &struct_ops,
4929         [BTF_KIND_ENUM] = &enum_ops,
4930         [BTF_KIND_FWD] = &fwd_ops,
4931         [BTF_KIND_TYPEDEF] = &modifier_ops,
4932         [BTF_KIND_VOLATILE] = &modifier_ops,
4933         [BTF_KIND_CONST] = &modifier_ops,
4934         [BTF_KIND_RESTRICT] = &modifier_ops,
4935         [BTF_KIND_FUNC] = &func_ops,
4936         [BTF_KIND_FUNC_PROTO] = &func_proto_ops,
4937         [BTF_KIND_VAR] = &var_ops,
4938         [BTF_KIND_DATASEC] = &datasec_ops,
4939         [BTF_KIND_FLOAT] = &float_ops,
4940         [BTF_KIND_DECL_TAG] = &decl_tag_ops,
4941         [BTF_KIND_TYPE_TAG] = &modifier_ops,
4942         [BTF_KIND_ENUM64] = &enum64_ops,
4943 };
4944
4945 static s32 btf_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4946                           const struct btf_type *t,
4947                           u32 meta_left)
4948 {
4949         u32 saved_meta_left = meta_left;
4950         s32 var_meta_size;
4951
4952         if (meta_left < sizeof(*t)) {
4953                 btf_verifier_log(env, "[%u] meta_left:%u meta_needed:%zu",
4954                                  env->log_type_id, meta_left, sizeof(*t));
4955                 return -EINVAL;
4956         }
4957         meta_left -= sizeof(*t);
4958
4959         if (t->info & ~BTF_INFO_MASK) {
4960                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid btf_info:%x",
4961                                  env->log_type_id, t->info);
4962                 return -EINVAL;
4963         }
4964
4965         if (BTF_INFO_KIND(t->info) > BTF_KIND_MAX ||
4966             BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNKN) {
4967                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid kind:%u",
4968                                  env->log_type_id, BTF_INFO_KIND(t->info));
4969                 return -EINVAL;
4970         }
4971
4972         if (!btf_name_offset_valid(env->btf, t->name_off)) {
4973                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid name_offset:%u",
4974                                  env->log_type_id, t->name_off);
4975                 return -EINVAL;
4976         }
4977
4978         var_meta_size = btf_type_ops(t)->check_meta(env, t, meta_left);
4979         if (var_meta_size < 0)
4980                 return var_meta_size;
4981
4982         meta_left -= var_meta_size;
4983
4984         return saved_meta_left - meta_left;
4985 }
4986
4987 static int btf_check_all_metas(struct btf_verifier_env *env)
4988 {
4989         struct btf *btf = env->btf;
4990         struct btf_header *hdr;
4991         void *cur, *end;
4992
4993         hdr = &btf->hdr;
4994         cur = btf->nohdr_data + hdr->type_off;
4995         end = cur + hdr->type_len;
4996
4997         env->log_type_id = btf->base_btf ? btf->start_id : 1;
4998         while (cur < end) {
4999                 struct btf_type *t = cur;
5000                 s32 meta_size;
5001
5002                 meta_size = btf_check_meta(env, t, end - cur);
5003                 if (meta_size < 0)
5004                         return meta_size;
5005
5006                 btf_add_type(env, t);
5007                 cur += meta_size;
5008                 env->log_type_id++;
5009         }
5010
5011         return 0;
5012 }
5013
5014 static bool btf_resolve_valid(struct btf_verifier_env *env,
5015                               const struct btf_type *t,
5016                               u32 type_id)
5017 {
5018         struct btf *btf = env->btf;
5019
5020         if (!env_type_is_resolved(env, type_id))
5021                 return false;
5022
5023         if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_datasec(t))
5024                 return !btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
5025                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
5026
5027         if (btf_type_is_decl_tag(t) || btf_type_is_func(t))
5028                 return btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
5029                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
5030
5031         if (btf_type_is_modifier(t) || btf_type_is_ptr(t) ||
5032             btf_type_is_var(t)) {
5033                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
5034                 return t &&
5035                        !btf_type_is_modifier(t) &&
5036                        !btf_type_is_var(t) &&
5037                        !btf_type_is_datasec(t);
5038         }
5039
5040         if (btf_type_is_array(t)) {
5041                 const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
5042                 const struct btf_type *elem_type;
5043                 u32 elem_type_id = array->type;
5044                 u32 elem_size;
5045
5046                 elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
5047                 return elem_type && !btf_type_is_modifier(elem_type) &&
5048                         (array->nelems * elem_size ==
5049                          btf_resolved_type_size(btf, type_id));
5050         }
5051
5052         return false;
5053 }
5054
5055 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
5056                        const struct btf_type *t, u32 type_id)
5057 {
5058         u32 save_log_type_id = env->log_type_id;
5059         const struct resolve_vertex *v;
5060         int err = 0;
5061
5062         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
5063         env_stack_push(env, t, type_id);
5064         while (!err && (v = env_stack_peak(env))) {
5065                 env->log_type_id = v->type_id;
5066                 err = btf_type_ops(v->t)->resolve(env, v);
5067         }
5068
5069         env->log_type_id = type_id;
5070         if (err == -E2BIG) {
5071                 btf_verifier_log_type(env, t,
5072                                       "Exceeded max resolving depth:%u",
5073                                       MAX_RESOLVE_DEPTH);
5074         } else if (err == -EEXIST) {
5075                 btf_verifier_log_type(env, t, "Loop detected");
5076         }
5077
5078         /* Final sanity check */
5079         if (!err && !btf_resolve_valid(env, t, type_id)) {
5080                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid resolve state");
5081                 err = -EINVAL;
5082         }
5083
5084         env->log_type_id = save_log_type_id;
5085         return err;
5086 }
5087
5088 static int btf_check_all_types(struct btf_verifier_env *env)
5089 {
5090         struct btf *btf = env->btf;
5091         const struct btf_type *t;
5092         u32 type_id, i;
5093         int err;
5094
5095         err = env_resolve_init(env);
5096         if (err)
5097                 return err;
5098
5099         env->phase++;
5100         for (i = btf->base_btf ? 0 : 1; i < btf->nr_types; i++) {
5101                 type_id = btf->start_id + i;
5102                 t = btf_type_by_id(btf, type_id);
5103
5104                 env->log_type_id = type_id;
5105                 if (btf_type_needs_resolve(t) &&
5106                     !env_type_is_resolved(env, type_id)) {
5107                         err = btf_resolve(env, t, type_id);
5108                         if (err)
5109                                 return err;
5110                 }
5111
5112                 if (btf_type_is_func_proto(t)) {
5113                         err = btf_func_proto_check(env, t);
5114                         if (err)
5115                                 return err;
5116                 }
5117         }
5118
5119         return 0;
5120 }
5121
5122 static int btf_parse_type_sec(struct btf_verifier_env *env)
5123 {
5124         const struct btf_header *hdr = &env->btf->hdr;
5125         int err;
5126
5127         /* Type section must align to 4 bytes */
5128         if (hdr->type_off & (sizeof(u32) - 1)) {
5129                 btf_verifier_log(env, "Unaligned type_off");
5130                 return -EINVAL;
5131         }
5132
5133         if (!env->btf->base_btf && !hdr->type_len) {
5134                 btf_verifier_log(env, "No type found");
5135                 return -EINVAL;
5136         }
5137
5138         err = btf_check_all_metas(env);
5139         if (err)
5140                 return err;
5141
5142         return btf_check_all_types(env);
5143 }
5144
5145 static int btf_parse_str_sec(struct btf_verifier_env *env)
5146 {
5147         const struct btf_header *hdr;
5148         struct btf *btf = env->btf;
5149         const char *start, *end;
5150
5151         hdr = &btf->hdr;
5152         start = btf->nohdr_data + hdr->str_off;
5153         end = start + hdr->str_len;
5154
5155         if (end != btf->data + btf->data_size) {
5156                 btf_verifier_log(env, "String section is not at the end");
5157                 return -EINVAL;
5158         }
5159
5160         btf->strings = start;
5161
5162         if (btf->base_btf && !hdr->str_len)
5163                 return 0;
5164         if (!hdr->str_len || hdr->str_len - 1 > BTF_MAX_NAME_OFFSET || end[-1]) {
5165                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5166                 return -EINVAL;
5167         }
5168         if (!btf->base_btf && start[0]) {
5169                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5170                 return -EINVAL;
5171         }
5172
5173         return 0;
5174 }
5175
5176 static const size_t btf_sec_info_offset[] = {
5177         offsetof(struct btf_header, type_off),
5178         offsetof(struct btf_header, str_off),
5179 };
5180
5181 static int btf_sec_info_cmp(const void *a, const void *b)
5182 {
5183         const struct btf_sec_info *x = a;
5184         const struct btf_sec_info *y = b;
5185
5186         return (int)(x->off - y->off) ? : (int)(x->len - y->len);
5187 }
5188
5189 static int btf_check_sec_info(struct btf_verifier_env *env,
5190                               u32 btf_data_size)
5191 {
5192         struct btf_sec_info secs[ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset)];
5193         u32 total, expected_total, i;
5194         const struct btf_header *hdr;
5195         const struct btf *btf;
5196
5197         btf = env->btf;
5198         hdr = &btf->hdr;
5199
5200         /* Populate the secs from hdr */
5201         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++)
5202                 secs[i] = *(struct btf_sec_info *)((void *)hdr +
5203                                                    btf_sec_info_offset[i]);
5204
5205         sort(secs, ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset),
5206              sizeof(struct btf_sec_info), btf_sec_info_cmp, NULL);
5207
5208         /* Check for gaps and overlap among sections */
5209         total = 0;
5210         expected_total = btf_data_size - hdr->hdr_len;
5211         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++) {
5212                 if (expected_total < secs[i].off) {
5213                         btf_verifier_log(env, "Invalid section offset");
5214                         return -EINVAL;
5215                 }
5216                 if (total < secs[i].off) {
5217                         /* gap */
5218                         btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5219                         return -EINVAL;
5220                 }
5221                 if (total > secs[i].off) {
5222                         btf_verifier_log(env, "Section overlap found");
5223                         return -EINVAL;
5224                 }
5225                 if (expected_total - total < secs[i].len) {
5226                         btf_verifier_log(env,
5227                                          "Total section length too long");
5228                         return -EINVAL;
5229                 }
5230                 total += secs[i].len;
5231         }
5232
5233         /* There is data other than hdr and known sections */
5234         if (expected_total != total) {
5235                 btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5236                 return -EINVAL;
5237         }
5238
5239         return 0;
5240 }
5241
5242 static int btf_parse_hdr(struct btf_verifier_env *env)
5243 {
5244         u32 hdr_len, hdr_copy, btf_data_size;
5245         const struct btf_header *hdr;
5246         struct btf *btf;
5247
5248         btf = env->btf;
5249         btf_data_size = btf->data_size;
5250
5251         if (btf_data_size < offsetofend(struct btf_header, hdr_len)) {
5252                 btf_verifier_log(env, "hdr_len not found");
5253                 return -EINVAL;
5254         }
5255
5256         hdr = btf->data;
5257         hdr_len = hdr->hdr_len;
5258         if (btf_data_size < hdr_len) {
5259                 btf_verifier_log(env, "btf_header not found");
5260                 return -EINVAL;
5261         }
5262
5263         /* Ensure the unsupported header fields are zero */
5264         if (hdr_len > sizeof(btf->hdr)) {
5265                 u8 *expected_zero = btf->data + sizeof(btf->hdr);
5266                 u8 *end = btf->data + hdr_len;
5267
5268                 for (; expected_zero < end; expected_zero++) {
5269                         if (*expected_zero) {
5270                                 btf_verifier_log(env, "Unsupported btf_header");
5271                                 return -E2BIG;
5272                         }
5273                 }
5274         }
5275
5276         hdr_copy = min_t(u32, hdr_len, sizeof(btf->hdr));
5277         memcpy(&btf->hdr, btf->data, hdr_copy);
5278
5279         hdr = &btf->hdr;
5280
5281         btf_verifier_log_hdr(env, btf_data_size);
5282
5283         if (hdr->magic != BTF_MAGIC) {
5284                 btf_verifier_log(env, "Invalid magic");
5285                 return -EINVAL;
5286         }
5287
5288         if (hdr->version != BTF_VERSION) {
5289                 btf_verifier_log(env, "Unsupported version");
5290                 return -ENOTSUPP;
5291         }
5292
5293         if (hdr->flags) {
5294                 btf_verifier_log(env, "Unsupported flags");
5295                 return -ENOTSUPP;
5296         }
5297
5298         if (!btf->base_btf && btf_data_size == hdr->hdr_len) {
5299                 btf_verifier_log(env, "No data");
5300                 return -EINVAL;
5301         }
5302
5303         return btf_check_sec_info(env, btf_data_size);
5304 }
5305
5306 static const char *alloc_obj_fields[] = {
5307         "bpf_spin_lock",
5308         "bpf_list_head",
5309         "bpf_list_node",
5310         "bpf_rb_root",
5311         "bpf_rb_node",
5312         "bpf_refcount",
5313 };
5314
5315 static struct btf_struct_metas *
5316 btf_parse_struct_metas(struct bpf_verifier_log *log, struct btf *btf)
5317 {
5318         union {
5319                 struct btf_id_set set;
5320                 struct {
5321                         u32 _cnt;
5322                         u32 _ids[ARRAY_SIZE(alloc_obj_fields)];
5323                 } _arr;
5324         } aof;
5325         struct btf_struct_metas *tab = NULL;
5326         int i, n, id, ret;
5327
5328         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_set, cnt) != 0);
5329         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct btf_id_set) != sizeof(u32));
5330
5331         memset(&aof, 0, sizeof(aof));
5332         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(alloc_obj_fields); i++) {
5333                 /* Try to find whether this special type exists in user BTF, and
5334                  * if so remember its ID so we can easily find it among members
5335                  * of structs that we iterate in the next loop.
5336                  */
5337                 id = btf_find_by_name_kind(btf, alloc_obj_fields[i], BTF_KIND_STRUCT);
5338                 if (id < 0)
5339                         continue;
5340                 aof.set.ids[aof.set.cnt++] = id;
5341         }
5342
5343         if (!aof.set.cnt)
5344                 return NULL;
5345         sort(&aof.set.ids, aof.set.cnt, sizeof(aof.set.ids[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
5346
5347         n = btf_nr_types(btf);
5348         for (i = 1; i < n; i++) {
5349                 struct btf_struct_metas *new_tab;
5350                 const struct btf_member *member;
5351                 struct btf_struct_meta *type;
5352                 struct btf_record *record;
5353                 const struct btf_type *t;
5354                 int j, tab_cnt;
5355
5356                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5357                 if (!t) {
5358                         ret = -EINVAL;
5359                         goto free;
5360                 }
5361                 if (!__btf_type_is_struct(t))
5362                         continue;
5363
5364                 cond_resched();
5365
5366                 for_each_member(j, t, member) {
5367                         if (btf_id_set_contains(&aof.set, member->type))
5368                                 goto parse;
5369                 }
5370                 continue;
5371         parse:
5372                 tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
5373                 new_tab = krealloc(tab, offsetof(struct btf_struct_metas, types[tab_cnt + 1]),
5374                                    GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5375                 if (!new_tab) {
5376                         ret = -ENOMEM;
5377                         goto free;
5378                 }
5379                 if (!tab)
5380                         new_tab->cnt = 0;
5381                 tab = new_tab;
5382
5383                 type = &tab->types[tab->cnt];
5384                 type->btf_id = i;
5385                 record = btf_parse_fields(btf, t, BPF_SPIN_LOCK | BPF_LIST_HEAD | BPF_LIST_NODE |
5386                                                   BPF_RB_ROOT | BPF_RB_NODE | BPF_REFCOUNT, t->size);
5387                 /* The record cannot be unset, treat it as an error if so */
5388                 if (IS_ERR_OR_NULL(record)) {
5389                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(record) ?: -EFAULT;
5390                         goto free;
5391                 }
5392                 type->record = record;
5393                 tab->cnt++;
5394         }
5395         return tab;
5396 free:
5397         btf_struct_metas_free(tab);
5398         return ERR_PTR(ret);
5399 }
5400
5401 struct btf_struct_meta *btf_find_struct_meta(const struct btf *btf, u32 btf_id)
5402 {
5403         struct btf_struct_metas *tab;
5404
5405         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_struct_meta, btf_id) != 0);
5406         tab = btf->struct_meta_tab;
5407         if (!tab)
5408                 return NULL;
5409         return bsearch(&btf_id, tab->types, tab->cnt, sizeof(tab->types[0]), btf_id_cmp_func);
5410 }
5411
5412 static int btf_check_type_tags(struct btf_verifier_env *env,
5413                                struct btf *btf, int start_id)
5414 {
5415         int i, n, good_id = start_id - 1;
5416         bool in_tags;
5417
5418         n = btf_nr_types(btf);
5419         for (i = start_id; i < n; i++) {
5420                 const struct btf_type *t;
5421                 int chain_limit = 32;
5422                 u32 cur_id = i;
5423
5424                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5425                 if (!t)
5426                         return -EINVAL;
5427                 if (!btf_type_is_modifier(t))
5428                         continue;
5429
5430                 cond_resched();
5431
5432                 in_tags = btf_type_is_type_tag(t);
5433                 while (btf_type_is_modifier(t)) {
5434                         if (!chain_limit--) {
5435                                 btf_verifier_log(env, "Max chain length or cycle detected");
5436                                 return -ELOOP;
5437                         }
5438                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5439                                 if (!in_tags) {
5440                                         btf_verifier_log(env, "Type tags don't precede modifiers");
5441                                         return -EINVAL;
5442                                 }
5443                         } else if (in_tags) {
5444                                 in_tags = false;
5445                         }
5446                         if (cur_id <= good_id)
5447                                 break;
5448                         /* Move to next type */
5449                         cur_id = t->type;
5450                         t = btf_type_by_id(btf, cur_id);
5451                         if (!t)
5452                                 return -EINVAL;
5453                 }
5454                 good_id = i;
5455         }
5456         return 0;
5457 }
5458
5459 static int finalize_log(struct bpf_verifier_log *log, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
5460 {
5461         u32 log_true_size;
5462         int err;
5463
5464         err = bpf_vlog_finalize(log, &log_true_size);
5465
5466         if (uattr_size >= offsetofend(union bpf_attr, btf_log_true_size) &&
5467             copy_to_bpfptr_offset(uattr, offsetof(union bpf_attr, btf_log_true_size),
5468                                   &log_true_size, sizeof(log_true_size)))
5469                 err = -EFAULT;
5470
5471         return err;
5472 }
5473
5474 static struct btf *btf_parse(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
5475 {
5476         bpfptr_t btf_data = make_bpfptr(attr->btf, uattr.is_kernel);
5477         char __user *log_ubuf = u64_to_user_ptr(attr->btf_log_buf);
5478         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
5479         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5480         struct btf *btf = NULL;
5481         u8 *data;
5482         int err, ret;
5483
5484         if (attr->btf_size > BTF_MAX_SIZE)
5485                 return ERR_PTR(-E2BIG);
5486
5487         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5488         if (!env)
5489                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5490
5491         /* user could have requested verbose verifier output
5492          * and supplied buffer to store the verification trace
5493          */
5494         err = bpf_vlog_init(&env->log, attr->btf_log_level,
5495                             log_ubuf, attr->btf_log_size);
5496         if (err)
5497                 goto errout_free;
5498
5499         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5500         if (!btf) {
5501                 err = -ENOMEM;
5502                 goto errout;
5503         }
5504         env->btf = btf;
5505
5506         data = kvmalloc(attr->btf_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5507         if (!data) {
5508                 err = -ENOMEM;
5509                 goto errout;
5510         }
5511
5512         btf->data = data;
5513         btf->data_size = attr->btf_size;
5514
5515         if (copy_from_bpfptr(data, btf_data, attr->btf_size)) {
5516                 err = -EFAULT;
5517                 goto errout;
5518         }
5519
5520         err = btf_parse_hdr(env);
5521         if (err)
5522                 goto errout;
5523
5524         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5525
5526         err = btf_parse_str_sec(env);
5527         if (err)
5528                 goto errout;
5529
5530         err = btf_parse_type_sec(env);
5531         if (err)
5532                 goto errout;
5533
5534         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5535         if (err)
5536                 goto errout;
5537
5538         struct_meta_tab = btf_parse_struct_metas(&env->log, btf);
5539         if (IS_ERR(struct_meta_tab)) {
5540                 err = PTR_ERR(struct_meta_tab);
5541                 goto errout;
5542         }
5543         btf->struct_meta_tab = struct_meta_tab;
5544
5545         if (struct_meta_tab) {
5546                 int i;
5547
5548                 for (i = 0; i < struct_meta_tab->cnt; i++) {
5549                         err = btf_check_and_fixup_fields(btf, struct_meta_tab->types[i].record);
5550                         if (err < 0)
5551                                 goto errout_meta;
5552                 }
5553         }
5554
5555         err = finalize_log(&env->log, uattr, uattr_size);
5556         if (err)
5557                 goto errout_free;
5558
5559         btf_verifier_env_free(env);
5560         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5561         return btf;
5562
5563 errout_meta:
5564         btf_free_struct_meta_tab(btf);
5565 errout:
5566         /* overwrite err with -ENOSPC or -EFAULT */
5567         ret = finalize_log(&env->log, uattr, uattr_size);
5568         if (ret)
5569                 err = ret;
5570 errout_free:
5571         btf_verifier_env_free(env);
5572         if (btf)
5573                 btf_free(btf);
5574         return ERR_PTR(err);
5575 }
5576
5577 extern char __weak __start_BTF[];
5578 extern char __weak __stop_BTF[];
5579 extern struct btf *btf_vmlinux;
5580
5581 #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
5582 #define BPF_LINK_TYPE(_id, _name)
5583 static union {
5584         struct bpf_ctx_convert {
5585 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5586         prog_ctx_type _id##_prog; \
5587         kern_ctx_type _id##_kern;
5588 #include <linux/bpf_types.h>
5589 #undef BPF_PROG_TYPE
5590         } *__t;
5591         /* 't' is written once under lock. Read many times. */
5592         const struct btf_type *t;
5593 } bpf_ctx_convert;
5594 enum {
5595 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5596         __ctx_convert##_id,
5597 #include <linux/bpf_types.h>
5598 #undef BPF_PROG_TYPE
5599         __ctx_convert_unused, /* to avoid empty enum in extreme .config */
5600 };
5601 static u8 bpf_ctx_convert_map[] = {
5602 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5603         [_id] = __ctx_convert##_id,
5604 #include <linux/bpf_types.h>
5605 #undef BPF_PROG_TYPE
5606         0, /* avoid empty array */
5607 };
5608 #undef BPF_MAP_TYPE
5609 #undef BPF_LINK_TYPE
5610
5611 const struct btf_member *
5612 btf_get_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5613                       const struct btf_type *t, enum bpf_prog_type prog_type,
5614                       int arg)
5615 {
5616         const struct btf_type *conv_struct;
5617         const struct btf_type *ctx_struct;
5618         const struct btf_member *ctx_type;
5619         const char *tname, *ctx_tname;
5620
5621         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5622         if (!conv_struct) {
5623                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
5624                 return NULL;
5625         }
5626         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5627         while (btf_type_is_modifier(t))
5628                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5629         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5630                 /* Only pointer to struct is supported for now.
5631                  * That means that BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT with BTF
5632                  * is not supported yet.
5633                  * BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT is fine.
5634                  */
5635                 return NULL;
5636         }
5637         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5638         if (!tname) {
5639                 bpf_log(log, "arg#%d struct doesn't have a name\n", arg);
5640                 return NULL;
5641         }
5642         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5643         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2;
5644         /* ctx_struct is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5645          * Like 'struct __sk_buff'
5646          */
5647         ctx_struct = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5648         if (!ctx_struct)
5649                 /* should not happen */
5650                 return NULL;
5651 again:
5652         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_struct->name_off);
5653         if (!ctx_tname) {
5654                 /* should not happen */
5655                 bpf_log(log, "Please fix kernel include/linux/bpf_types.h\n");
5656                 return NULL;
5657         }
5658         /* only compare that prog's ctx type name is the same as
5659          * kernel expects. No need to compare field by field.
5660          * It's ok for bpf prog to do:
5661          * struct __sk_buff {};
5662          * int socket_filter_bpf_prog(struct __sk_buff *skb)
5663          * { // no fields of skb are ever used }
5664          */
5665         if (strcmp(ctx_tname, "__sk_buff") == 0 && strcmp(tname, "sk_buff") == 0)
5666                 return ctx_type;
5667         if (strcmp(ctx_tname, "xdp_md") == 0 && strcmp(tname, "xdp_buff") == 0)
5668                 return ctx_type;
5669         if (strcmp(ctx_tname, tname)) {
5670                 /* bpf_user_pt_regs_t is a typedef, so resolve it to
5671                  * underlying struct and check name again
5672                  */
5673                 if (!btf_type_is_modifier(ctx_struct))
5674                         return NULL;
5675                 while (btf_type_is_modifier(ctx_struct))
5676                         ctx_struct = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_struct->type);
5677                 goto again;
5678         }
5679         return ctx_type;
5680 }
5681
5682 static int btf_translate_to_vmlinux(struct bpf_verifier_log *log,
5683                                      struct btf *btf,
5684                                      const struct btf_type *t,
5685                                      enum bpf_prog_type prog_type,
5686                                      int arg)
5687 {
5688         const struct btf_member *prog_ctx_type, *kern_ctx_type;
5689
5690         prog_ctx_type = btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, arg);
5691         if (!prog_ctx_type)
5692                 return -ENOENT;
5693         kern_ctx_type = prog_ctx_type + 1;
5694         return kern_ctx_type->type;
5695 }
5696
5697 int get_kern_ctx_btf_id(struct bpf_verifier_log *log, enum bpf_prog_type prog_type)
5698 {
5699         const struct btf_member *kctx_member;
5700         const struct btf_type *conv_struct;
5701         const struct btf_type *kctx_type;
5702         u32 kctx_type_id;
5703
5704         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5705         /* get member for kernel ctx type */
5706         kctx_member = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2 + 1;
5707         kctx_type_id = kctx_member->type;
5708         kctx_type = btf_type_by_id(btf_vmlinux, kctx_type_id);
5709         if (!btf_type_is_struct(kctx_type)) {
5710                 bpf_log(log, "kern ctx type id %u is not a struct\n", kctx_type_id);
5711                 return -EINVAL;
5712         }
5713
5714         return kctx_type_id;
5715 }
5716
5717 BTF_ID_LIST(bpf_ctx_convert_btf_id)
5718 BTF_ID(struct, bpf_ctx_convert)
5719
5720 struct btf *btf_parse_vmlinux(void)
5721 {
5722         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5723         struct bpf_verifier_log *log;
5724         struct btf *btf = NULL;
5725         int err;
5726
5727         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5728         if (!env)
5729                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5730
5731         log = &env->log;
5732         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5733
5734         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5735         if (!btf) {
5736                 err = -ENOMEM;
5737                 goto errout;
5738         }
5739         env->btf = btf;
5740
5741         btf->data = __start_BTF;
5742         btf->data_size = __stop_BTF - __start_BTF;
5743         btf->kernel_btf = true;
5744         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "vmlinux");
5745
5746         err = btf_parse_hdr(env);
5747         if (err)
5748                 goto errout;
5749
5750         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5751
5752         err = btf_parse_str_sec(env);
5753         if (err)
5754                 goto errout;
5755
5756         err = btf_check_all_metas(env);
5757         if (err)
5758                 goto errout;
5759
5760         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5761         if (err)
5762                 goto errout;
5763
5764         /* btf_parse_vmlinux() runs under bpf_verifier_lock */
5765         bpf_ctx_convert.t = btf_type_by_id(btf, bpf_ctx_convert_btf_id[0]);
5766
5767         bpf_struct_ops_init(btf, log);
5768
5769         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5770
5771         err = btf_alloc_id(btf);
5772         if (err)
5773                 goto errout;
5774
5775         btf_verifier_env_free(env);
5776         return btf;
5777
5778 errout:
5779         btf_verifier_env_free(env);
5780         if (btf) {
5781                 kvfree(btf->types);
5782                 kfree(btf);
5783         }
5784         return ERR_PTR(err);
5785 }
5786
5787 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
5788
5789 static struct btf *btf_parse_module(const char *module_name, const void *data, unsigned int data_size)
5790 {
5791         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5792         struct bpf_verifier_log *log;
5793         struct btf *btf = NULL, *base_btf;
5794         int err;
5795
5796         base_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
5797         if (IS_ERR(base_btf))
5798                 return base_btf;
5799         if (!base_btf)
5800                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5801
5802         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5803         if (!env)
5804                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5805
5806         log = &env->log;
5807         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5808
5809         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5810         if (!btf) {
5811                 err = -ENOMEM;
5812                 goto errout;
5813         }
5814         env->btf = btf;
5815
5816         btf->base_btf = base_btf;
5817         btf->start_id = base_btf->nr_types;
5818         btf->start_str_off = base_btf->hdr.str_len;
5819         btf->kernel_btf = true;
5820         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "%s", module_name);
5821
5822         btf->data = kvmalloc(data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5823         if (!btf->data) {
5824                 err = -ENOMEM;
5825                 goto errout;
5826         }
5827         memcpy(btf->data, data, data_size);
5828         btf->data_size = data_size;
5829
5830         err = btf_parse_hdr(env);
5831         if (err)
5832                 goto errout;
5833
5834         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5835
5836         err = btf_parse_str_sec(env);
5837         if (err)
5838                 goto errout;
5839
5840         err = btf_check_all_metas(env);
5841         if (err)
5842                 goto errout;
5843
5844         err = btf_check_type_tags(env, btf, btf_nr_types(base_btf));
5845         if (err)
5846                 goto errout;
5847
5848         btf_verifier_env_free(env);
5849         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5850         return btf;
5851
5852 errout:
5853         btf_verifier_env_free(env);
5854         if (btf) {
5855                 kvfree(btf->data);
5856                 kvfree(btf->types);
5857                 kfree(btf);
5858         }
5859         return ERR_PTR(err);
5860 }
5861
5862 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
5863
5864 struct btf *bpf_prog_get_target_btf(const struct bpf_prog *prog)
5865 {
5866         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5867
5868         if (tgt_prog)
5869                 return tgt_prog->aux->btf;
5870         else
5871                 return prog->aux->attach_btf;
5872 }
5873
5874 static bool is_int_ptr(struct btf *btf, const struct btf_type *t)
5875 {
5876         /* skip modifiers */
5877         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
5878
5879         return btf_type_is_int(t);
5880 }
5881
5882 static u32 get_ctx_arg_idx(struct btf *btf, const struct btf_type *func_proto,
5883                            int off)
5884 {
5885         const struct btf_param *args;
5886         const struct btf_type *t;
5887         u32 offset = 0, nr_args;
5888         int i;
5889
5890         if (!func_proto)
5891                 return off / 8;
5892
5893         nr_args = btf_type_vlen(func_proto);
5894         args = (const struct btf_param *)(func_proto + 1);
5895         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
5896                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
5897                 offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
5898                 if (off < offset)
5899                         return i;
5900         }
5901
5902         t = btf_type_skip_modifiers(btf, func_proto->type, NULL);
5903         offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
5904         if (off < offset)
5905                 return nr_args;
5906
5907         return nr_args + 1;
5908 }
5909
5910 static bool prog_args_trusted(const struct bpf_prog *prog)
5911 {
5912         enum bpf_attach_type atype = prog->expected_attach_type;
5913
5914         switch (prog->type) {
5915         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
5916                 return atype == BPF_TRACE_RAW_TP || atype == BPF_TRACE_ITER;
5917         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
5918                 return bpf_lsm_is_trusted(prog);
5919         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
5920                 return true;
5921         default:
5922                 return false;
5923         }
5924 }
5925
5926 bool btf_ctx_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
5927                     const struct bpf_prog *prog,
5928                     struct bpf_insn_access_aux *info)
5929 {
5930         const struct btf_type *t = prog->aux->attach_func_proto;
5931         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5932         struct btf *btf = bpf_prog_get_target_btf(prog);
5933         const char *tname = prog->aux->attach_func_name;
5934         struct bpf_verifier_log *log = info->log;
5935         const struct btf_param *args;
5936         const char *tag_value;
5937         u32 nr_args, arg;
5938         int i, ret;
5939
5940         if (off % 8) {
5941                 bpf_log(log, "func '%s' offset %d is not multiple of 8\n",
5942                         tname, off);
5943                 return false;
5944         }
5945         arg = get_ctx_arg_idx(btf, t, off);
5946         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
5947         /* if (t == NULL) Fall back to default BPF prog with
5948          * MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 arguments.
5949          */
5950         nr_args = t ? btf_type_vlen(t) : MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
5951         if (prog->aux->attach_btf_trace) {
5952                 /* skip first 'void *__data' argument in btf_trace_##name typedef */
5953                 args++;
5954                 nr_args--;
5955         }
5956
5957         if (arg > nr_args) {
5958                 bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5959                         tname, arg + 1);
5960                 return false;
5961         }
5962
5963         if (arg == nr_args) {
5964                 switch (prog->expected_attach_type) {
5965                 case BPF_LSM_CGROUP:
5966                 case BPF_LSM_MAC:
5967                 case BPF_TRACE_FEXIT:
5968                         /* When LSM programs are attached to void LSM hooks
5969                          * they use FEXIT trampolines and when attached to
5970                          * int LSM hooks, they use MODIFY_RETURN trampolines.
5971                          *
5972                          * While the LSM programs are BPF_MODIFY_RETURN-like
5973                          * the check:
5974                          *
5975                          *      if (ret_type != 'int')
5976                          *              return -EINVAL;
5977                          *
5978                          * is _not_ done here. This is still safe as LSM hooks
5979                          * have only void and int return types.
5980                          */
5981                         if (!t)
5982                                 return true;
5983                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5984                         break;
5985                 case BPF_MODIFY_RETURN:
5986                         /* For now the BPF_MODIFY_RETURN can only be attached to
5987                          * functions that return an int.
5988                          */
5989                         if (!t)
5990                                 return false;
5991
5992                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
5993                         if (!btf_type_is_small_int(t)) {
5994                                 bpf_log(log,
5995                                         "ret type %s not allowed for fmod_ret\n",
5996                                         btf_type_str(t));
5997                                 return false;
5998                         }
5999                         break;
6000                 default:
6001                         bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
6002                                 tname, arg + 1);
6003                         return false;
6004                 }
6005         } else {
6006                 if (!t)
6007                         /* Default prog with MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS args */
6008                         return true;
6009                 t = btf_type_by_id(btf, args[arg].type);
6010         }
6011
6012         /* skip modifiers */
6013         while (btf_type_is_modifier(t))
6014                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6015         if (btf_type_is_small_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
6016                 /* accessing a scalar */
6017                 return true;
6018         if (!btf_type_is_ptr(t)) {
6019                 bpf_log(log,
6020                         "func '%s' arg%d '%s' has type %s. Only pointer access is allowed\n",
6021                         tname, arg,
6022                         __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
6023                         btf_type_str(t));
6024                 return false;
6025         }
6026
6027         /* check for PTR_TO_RDONLY_BUF_OR_NULL or PTR_TO_RDWR_BUF_OR_NULL */
6028         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
6029                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
6030                 u32 type, flag;
6031
6032                 type = base_type(ctx_arg_info->reg_type);
6033                 flag = type_flag(ctx_arg_info->reg_type);
6034                 if (ctx_arg_info->offset == off && type == PTR_TO_BUF &&
6035                     (flag & PTR_MAYBE_NULL)) {
6036                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
6037                         return true;
6038                 }
6039         }
6040
6041         if (t->type == 0)
6042                 /* This is a pointer to void.
6043                  * It is the same as scalar from the verifier safety pov.
6044                  * No further pointer walking is allowed.
6045                  */
6046                 return true;
6047
6048         if (is_int_ptr(btf, t))
6049                 return true;
6050
6051         /* this is a pointer to another type */
6052         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
6053                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
6054
6055                 if (ctx_arg_info->offset == off) {
6056                         if (!ctx_arg_info->btf_id) {
6057                                 bpf_log(log,"invalid btf_id for context argument offset %u\n", off);
6058                                 return false;
6059                         }
6060
6061                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
6062                         info->btf = btf_vmlinux;
6063                         info->btf_id = ctx_arg_info->btf_id;
6064                         return true;
6065                 }
6066         }
6067
6068         info->reg_type = PTR_TO_BTF_ID;
6069         if (prog_args_trusted(prog))
6070                 info->reg_type |= PTR_TRUSTED;
6071
6072         if (tgt_prog) {
6073                 enum bpf_prog_type tgt_type;
6074
6075                 if (tgt_prog->type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6076                         tgt_type = tgt_prog->aux->saved_dst_prog_type;
6077                 else
6078                         tgt_type = tgt_prog->type;
6079
6080                 ret = btf_translate_to_vmlinux(log, btf, t, tgt_type, arg);
6081                 if (ret > 0) {
6082                         info->btf = btf_vmlinux;
6083                         info->btf_id = ret;
6084                         return true;
6085                 } else {
6086                         return false;
6087                 }
6088         }
6089
6090         info->btf = btf;
6091         info->btf_id = t->type;
6092         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6093
6094         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
6095                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6096                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
6097                         info->reg_type |= MEM_USER;
6098                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
6099                         info->reg_type |= MEM_PERCPU;
6100         }
6101
6102         /* skip modifiers */
6103         while (btf_type_is_modifier(t)) {
6104                 info->btf_id = t->type;
6105                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6106         }
6107         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6108                 bpf_log(log,
6109                         "func '%s' arg%d type %s is not a struct\n",
6110                         tname, arg, btf_type_str(t));
6111                 return false;
6112         }
6113         bpf_log(log, "func '%s' arg%d has btf_id %d type %s '%s'\n",
6114                 tname, arg, info->btf_id, btf_type_str(t),
6115                 __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
6116         return true;
6117 }
6118
6119 enum bpf_struct_walk_result {
6120         /* < 0 error */
6121         WALK_SCALAR = 0,
6122         WALK_PTR,
6123         WALK_STRUCT,
6124 };
6125
6126 static int btf_struct_walk(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
6127                            const struct btf_type *t, int off, int size,
6128                            u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag,
6129                            const char **field_name)
6130 {
6131         u32 i, moff, mtrue_end, msize = 0, total_nelems = 0;
6132         const struct btf_type *mtype, *elem_type = NULL;
6133         const struct btf_member *member;
6134         const char *tname, *mname, *tag_value;
6135         u32 vlen, elem_id, mid;
6136
6137 again:
6138         if (btf_type_is_modifier(t))
6139                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6140         tname = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6141         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6142                 bpf_log(log, "Type '%s' is not a struct\n", tname);
6143                 return -EINVAL;
6144         }
6145
6146         vlen = btf_type_vlen(t);
6147         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION && vlen != 1 && !(*flag & PTR_UNTRUSTED))
6148                 /*
6149                  * walking unions yields untrusted pointers
6150                  * with exception of __bpf_md_ptr and other
6151                  * unions with a single member
6152                  */
6153                 *flag |= PTR_UNTRUSTED;
6154
6155         if (off + size > t->size) {
6156                 /* If the last element is a variable size array, we may
6157                  * need to relax the rule.
6158                  */
6159                 struct btf_array *array_elem;
6160
6161                 if (vlen == 0)
6162                         goto error;
6163
6164                 member = btf_type_member(t) + vlen - 1;
6165                 mtype = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type,
6166                                                 NULL);
6167                 if (!btf_type_is_array(mtype))
6168                         goto error;
6169
6170                 array_elem = (struct btf_array *)(mtype + 1);
6171                 if (array_elem->nelems != 0)
6172                         goto error;
6173
6174                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6175                 if (off < moff)
6176                         goto error;
6177
6178                 /* allow structure and integer */
6179                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, array_elem->type,
6180                                             NULL);
6181
6182                 if (btf_type_is_int(t))
6183                         return WALK_SCALAR;
6184
6185                 if (!btf_type_is_struct(t))
6186                         goto error;
6187
6188                 off = (off - moff) % t->size;
6189                 goto again;
6190
6191 error:
6192                 bpf_log(log, "access beyond struct %s at off %u size %u\n",
6193                         tname, off, size);
6194                 return -EACCES;
6195         }
6196
6197         for_each_member(i, t, member) {
6198                 /* offset of the field in bytes */
6199                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6200                 if (off + size <= moff)
6201                         /* won't find anything, field is already too far */
6202                         break;
6203
6204                 if (__btf_member_bitfield_size(t, member)) {
6205                         u32 end_bit = __btf_member_bit_offset(t, member) +
6206                                 __btf_member_bitfield_size(t, member);
6207
6208                         /* off <= moff instead of off == moff because clang
6209                          * does not generate a BTF member for anonymous
6210                          * bitfield like the ":16" here:
6211                          * struct {
6212                          *      int :16;
6213                          *      int x:8;
6214                          * };
6215                          */
6216                         if (off <= moff &&
6217                             BITS_ROUNDUP_BYTES(end_bit) <= off + size)
6218                                 return WALK_SCALAR;
6219
6220                         /* off may be accessing a following member
6221                          *
6222                          * or
6223                          *
6224                          * Doing partial access at either end of this
6225                          * bitfield.  Continue on this case also to
6226                          * treat it as not accessing this bitfield
6227                          * and eventually error out as field not
6228                          * found to keep it simple.
6229                          * It could be relaxed if there was a legit
6230                          * partial access case later.
6231                          */
6232                         continue;
6233                 }
6234
6235                 /* In case of "off" is pointing to holes of a struct */
6236                 if (off < moff)
6237                         break;
6238
6239                 /* type of the field */
6240                 mid = member->type;
6241                 mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
6242                 mname = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
6243
6244                 mtype = __btf_resolve_size(btf, mtype, &msize,
6245                                            &elem_type, &elem_id, &total_nelems,
6246                                            &mid);
6247                 if (IS_ERR(mtype)) {
6248                         bpf_log(log, "field %s doesn't have size\n", mname);
6249                         return -EFAULT;
6250                 }
6251
6252                 mtrue_end = moff + msize;
6253                 if (off >= mtrue_end)
6254                         /* no overlap with member, keep iterating */
6255                         continue;
6256
6257                 if (btf_type_is_array(mtype)) {
6258                         u32 elem_idx;
6259
6260                         /* __btf_resolve_size() above helps to
6261                          * linearize a multi-dimensional array.
6262                          *
6263                          * The logic here is treating an array
6264                          * in a struct as the following way:
6265                          *
6266                          * struct outer {
6267                          *      struct inner array[2][2];
6268                          * };
6269                          *
6270                          * looks like:
6271                          *
6272                          * struct outer {
6273                          *      struct inner array_elem0;
6274                          *      struct inner array_elem1;
6275                          *      struct inner array_elem2;
6276                          *      struct inner array_elem3;
6277                          * };
6278                          *
6279                          * When accessing outer->array[1][0], it moves
6280                          * moff to "array_elem2", set mtype to
6281                          * "struct inner", and msize also becomes
6282                          * sizeof(struct inner).  Then most of the
6283                          * remaining logic will fall through without
6284                          * caring the current member is an array or
6285                          * not.
6286                          *
6287                          * Unlike mtype/msize/moff, mtrue_end does not
6288                          * change.  The naming difference ("_true") tells
6289                          * that it is not always corresponding to
6290                          * the current mtype/msize/moff.
6291                          * It is the true end of the current
6292                          * member (i.e. array in this case).  That
6293                          * will allow an int array to be accessed like
6294                          * a scratch space,
6295                          * i.e. allow access beyond the size of
6296                          *      the array's element as long as it is
6297                          *      within the mtrue_end boundary.
6298                          */
6299
6300                         /* skip empty array */
6301                         if (moff == mtrue_end)
6302                                 continue;
6303
6304                         msize /= total_nelems;
6305                         elem_idx = (off - moff) / msize;
6306                         moff += elem_idx * msize;
6307                         mtype = elem_type;
6308                         mid = elem_id;
6309                 }
6310
6311                 /* the 'off' we're looking for is either equal to start
6312                  * of this field or inside of this struct
6313                  */
6314                 if (btf_type_is_struct(mtype)) {
6315                         /* our field must be inside that union or struct */
6316                         t = mtype;
6317
6318                         /* return if the offset matches the member offset */
6319                         if (off == moff) {
6320                                 *next_btf_id = mid;
6321                                 return WALK_STRUCT;
6322                         }
6323
6324                         /* adjust offset we're looking for */
6325                         off -= moff;
6326                         goto again;
6327                 }
6328
6329                 if (btf_type_is_ptr(mtype)) {
6330                         const struct btf_type *stype, *t;
6331                         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
6332                         u32 id;
6333
6334                         if (msize != size || off != moff) {
6335                                 bpf_log(log,
6336                                         "cannot access ptr member %s with moff %u in struct %s with off %u size %u\n",
6337                                         mname, moff, tname, off, size);
6338                                 return -EACCES;
6339                         }
6340
6341                         /* check type tag */
6342                         t = btf_type_by_id(btf, mtype->type);
6343                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
6344                                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6345                                 /* check __user tag */
6346                                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
6347                                         tmp_flag = MEM_USER;
6348                                 /* check __percpu tag */
6349                                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
6350                                         tmp_flag = MEM_PERCPU;
6351                                 /* check __rcu tag */
6352                                 if (strcmp(tag_value, "rcu") == 0)
6353                                         tmp_flag = MEM_RCU;
6354                         }
6355
6356                         stype = btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
6357                         if (btf_type_is_struct(stype)) {
6358                                 *next_btf_id = id;
6359                                 *flag |= tmp_flag;
6360                                 if (field_name)
6361                                         *field_name = mname;
6362                                 return WALK_PTR;
6363                         }
6364                 }
6365
6366                 /* Allow more flexible access within an int as long as
6367                  * it is within mtrue_end.
6368                  * Since mtrue_end could be the end of an array,
6369                  * that also allows using an array of int as a scratch
6370                  * space. e.g. skb->cb[].
6371                  */
6372                 if (off + size > mtrue_end && !(*flag & PTR_UNTRUSTED)) {
6373                         bpf_log(log,
6374                                 "access beyond the end of member %s (mend:%u) in struct %s with off %u size %u\n",
6375                                 mname, mtrue_end, tname, off, size);
6376                         return -EACCES;
6377                 }
6378
6379                 return WALK_SCALAR;
6380         }
6381         bpf_log(log, "struct %s doesn't have field at offset %d\n", tname, off);
6382         return -EINVAL;
6383 }
6384
6385 int btf_struct_access(struct bpf_verifier_log *log,
6386                       const struct bpf_reg_state *reg,
6387                       int off, int size, enum bpf_access_type atype __maybe_unused,
6388                       u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag,
6389                       const char **field_name)
6390 {
6391         const struct btf *btf = reg->btf;
6392         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
6393         const struct btf_type *t;
6394         u32 id = reg->btf_id;
6395         int err;
6396
6397         while (type_is_alloc(reg->type)) {
6398                 struct btf_struct_meta *meta;
6399                 struct btf_record *rec;
6400                 int i;
6401
6402                 meta = btf_find_struct_meta(btf, id);
6403                 if (!meta)
6404                         break;
6405                 rec = meta->record;
6406                 for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
6407                         struct btf_field *field = &rec->fields[i];
6408                         u32 offset = field->offset;
6409                         if (off < offset + btf_field_type_size(field->type) && offset < off + size) {
6410                                 bpf_log(log,
6411                                         "direct access to %s is disallowed\n",
6412                                         btf_field_type_name(field->type));
6413                                 return -EACCES;
6414                         }
6415                 }
6416                 break;
6417         }
6418
6419         t = btf_type_by_id(btf, id);
6420         do {
6421                 err = btf_struct_walk(log, btf, t, off, size, &id, &tmp_flag, field_name);
6422
6423                 switch (err) {
6424                 case WALK_PTR:
6425                         /* For local types, the destination register cannot
6426                          * become a pointer again.
6427                          */
6428                         if (type_is_alloc(reg->type))
6429                                 return SCALAR_VALUE;
6430                         /* If we found the pointer or scalar on t+off,
6431                          * we're done.
6432                          */
6433                         *next_btf_id = id;
6434                         *flag = tmp_flag;
6435                         return PTR_TO_BTF_ID;
6436                 case WALK_SCALAR:
6437                         return SCALAR_VALUE;
6438                 case WALK_STRUCT:
6439                         /* We found nested struct, so continue the search
6440                          * by diving in it. At this point the offset is
6441                          * aligned with the new type, so set it to 0.
6442                          */
6443                         t = btf_type_by_id(btf, id);
6444                         off = 0;
6445                         break;
6446                 default:
6447                         /* It's either error or unknown return value..
6448                          * scream and leave.
6449                          */
6450                         if (WARN_ONCE(err > 0, "unknown btf_struct_walk return value"))
6451                                 return -EINVAL;
6452                         return err;
6453                 }
6454         } while (t);
6455
6456         return -EINVAL;
6457 }
6458
6459 /* Check that two BTF types, each specified as an BTF object + id, are exactly
6460  * the same. Trivial ID check is not enough due to module BTFs, because we can
6461  * end up with two different module BTFs, but IDs point to the common type in
6462  * vmlinux BTF.
6463  */
6464 bool btf_types_are_same(const struct btf *btf1, u32 id1,
6465                         const struct btf *btf2, u32 id2)
6466 {
6467         if (id1 != id2)
6468                 return false;
6469         if (btf1 == btf2)
6470                 return true;
6471         return btf_type_by_id(btf1, id1) == btf_type_by_id(btf2, id2);
6472 }
6473
6474 bool btf_struct_ids_match(struct bpf_verifier_log *log,
6475                           const struct btf *btf, u32 id, int off,
6476                           const struct btf *need_btf, u32 need_type_id,
6477                           bool strict)
6478 {
6479         const struct btf_type *type;
6480         enum bpf_type_flag flag = 0;
6481         int err;
6482
6483         /* Are we already done? */
6484         if (off == 0 && btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id))
6485                 return true;
6486         /* In case of strict type match, we do not walk struct, the top level
6487          * type match must succeed. When strict is true, off should have already
6488          * been 0.
6489          */
6490         if (strict)
6491                 return false;
6492 again:
6493         type = btf_type_by_id(btf, id);
6494         if (!type)
6495                 return false;
6496         err = btf_struct_walk(log, btf, type, off, 1, &id, &flag, NULL);
6497         if (err != WALK_STRUCT)
6498                 return false;
6499
6500         /* We found nested struct object. If it matches
6501          * the requested ID, we're done. Otherwise let's
6502          * continue the search with offset 0 in the new
6503          * type.
6504          */
6505         if (!btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id)) {
6506                 off = 0;
6507                 goto again;
6508         }
6509
6510         return true;
6511 }
6512
6513 static int __get_type_size(struct btf *btf, u32 btf_id,
6514                            const struct btf_type **ret_type)
6515 {
6516         const struct btf_type *t;
6517
6518         *ret_type = btf_type_by_id(btf, 0);
6519         if (!btf_id)
6520                 /* void */
6521                 return 0;
6522         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6523         while (t && btf_type_is_modifier(t))
6524                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6525         if (!t)
6526                 return -EINVAL;
6527         *ret_type = t;
6528         if (btf_type_is_ptr(t))
6529                 /* kernel size of pointer. Not BPF's size of pointer*/
6530                 return sizeof(void *);
6531         if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
6532                 return t->size;
6533         return -EINVAL;
6534 }
6535
6536 static u8 __get_type_fmodel_flags(const struct btf_type *t)
6537 {
6538         u8 flags = 0;
6539
6540         if (__btf_type_is_struct(t))
6541                 flags |= BTF_FMODEL_STRUCT_ARG;
6542         if (btf_type_is_signed_int(t))
6543                 flags |= BTF_FMODEL_SIGNED_ARG;
6544
6545         return flags;
6546 }
6547
6548 int btf_distill_func_proto(struct bpf_verifier_log *log,
6549                            struct btf *btf,
6550                            const struct btf_type *func,
6551                            const char *tname,
6552                            struct btf_func_model *m)
6553 {
6554         const struct btf_param *args;
6555         const struct btf_type *t;
6556         u32 i, nargs;
6557         int ret;
6558
6559         if (!func) {
6560                 /* BTF function prototype doesn't match the verifier types.
6561                  * Fall back to MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 args.
6562                  */
6563                 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++) {
6564                         m->arg_size[i] = 8;
6565                         m->arg_flags[i] = 0;
6566                 }
6567                 m->ret_size = 8;
6568                 m->ret_flags = 0;
6569                 m->nr_args = MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
6570                 return 0;
6571         }
6572         args = (const struct btf_param *)(func + 1);
6573         nargs = btf_type_vlen(func);
6574         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_ARGS) {
6575                 bpf_log(log,
6576                         "The function %s has %d arguments. Too many.\n",
6577                         tname, nargs);
6578                 return -EINVAL;
6579         }
6580         ret = __get_type_size(btf, func->type, &t);
6581         if (ret < 0 || __btf_type_is_struct(t)) {
6582                 bpf_log(log,
6583                         "The function %s return type %s is unsupported.\n",
6584                         tname, btf_type_str(t));
6585                 return -EINVAL;
6586         }
6587         m->ret_size = ret;
6588         m->ret_flags = __get_type_fmodel_flags(t);
6589
6590         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6591                 if (i == nargs - 1 && args[i].type == 0) {
6592                         bpf_log(log,
6593                                 "The function %s with variable args is unsupported.\n",
6594                                 tname);
6595                         return -EINVAL;
6596                 }
6597                 ret = __get_type_size(btf, args[i].type, &t);
6598
6599                 /* No support of struct argument size greater than 16 bytes */
6600                 if (ret < 0 || ret > 16) {
6601                         bpf_log(log,
6602                                 "The function %s arg%d type %s is unsupported.\n",
6603                                 tname, i, btf_type_str(t));
6604                         return -EINVAL;
6605                 }
6606                 if (ret == 0) {
6607                         bpf_log(log,
6608                                 "The function %s has malformed void argument.\n",
6609                                 tname);
6610                         return -EINVAL;
6611                 }
6612                 m->arg_size[i] = ret;
6613                 m->arg_flags[i] = __get_type_fmodel_flags(t);
6614         }
6615         m->nr_args = nargs;
6616         return 0;
6617 }
6618
6619 /* Compare BTFs of two functions assuming only scalars and pointers to context.
6620  * t1 points to BTF_KIND_FUNC in btf1
6621  * t2 points to BTF_KIND_FUNC in btf2
6622  * Returns:
6623  * EINVAL - function prototype mismatch
6624  * EFAULT - verifier bug
6625  * 0 - 99% match. The last 1% is validated by the verifier.
6626  */
6627 static int btf_check_func_type_match(struct bpf_verifier_log *log,
6628                                      struct btf *btf1, const struct btf_type *t1,
6629                                      struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6630 {
6631         const struct btf_param *args1, *args2;
6632         const char *fn1, *fn2, *s1, *s2;
6633         u32 nargs1, nargs2, i;
6634
6635         fn1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6636         fn2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6637
6638         if (btf_func_linkage(t1) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6639                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn1);
6640                 return -EINVAL;
6641         }
6642         if (btf_func_linkage(t2) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6643                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn2);
6644                 return -EINVAL;
6645         }
6646
6647         t1 = btf_type_by_id(btf1, t1->type);
6648         if (!t1 || !btf_type_is_func_proto(t1))
6649                 return -EFAULT;
6650         t2 = btf_type_by_id(btf2, t2->type);
6651         if (!t2 || !btf_type_is_func_proto(t2))
6652                 return -EFAULT;
6653
6654         args1 = (const struct btf_param *)(t1 + 1);
6655         nargs1 = btf_type_vlen(t1);
6656         args2 = (const struct btf_param *)(t2 + 1);
6657         nargs2 = btf_type_vlen(t2);
6658
6659         if (nargs1 != nargs2) {
6660                 bpf_log(log, "%s() has %d args while %s() has %d args\n",
6661                         fn1, nargs1, fn2, nargs2);
6662                 return -EINVAL;
6663         }
6664
6665         t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6666         t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6667         if (t1->info != t2->info) {
6668                 bpf_log(log,
6669                         "Return type %s of %s() doesn't match type %s of %s()\n",
6670                         btf_type_str(t1), fn1,
6671                         btf_type_str(t2), fn2);
6672                 return -EINVAL;
6673         }
6674
6675         for (i = 0; i < nargs1; i++) {
6676                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, args1[i].type, NULL);
6677                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, args2[i].type, NULL);
6678
6679                 if (t1->info != t2->info) {
6680                         bpf_log(log, "arg%d in %s() is %s while %s() has %s\n",
6681                                 i, fn1, btf_type_str(t1),
6682                                 fn2, btf_type_str(t2));
6683                         return -EINVAL;
6684                 }
6685                 if (btf_type_has_size(t1) && t1->size != t2->size) {
6686                         bpf_log(log,
6687                                 "arg%d in %s() has size %d while %s() has %d\n",
6688                                 i, fn1, t1->size,
6689                                 fn2, t2->size);
6690                         return -EINVAL;
6691                 }
6692
6693                 /* global functions are validated with scalars and pointers
6694                  * to context only. And only global functions can be replaced.
6695                  * Hence type check only those types.
6696                  */
6697                 if (btf_type_is_int(t1) || btf_is_any_enum(t1))
6698                         continue;
6699                 if (!btf_type_is_ptr(t1)) {
6700                         bpf_log(log,
6701                                 "arg%d in %s() has unrecognized type\n",
6702                                 i, fn1);
6703                         return -EINVAL;
6704                 }
6705                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6706                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6707                 if (!btf_type_is_struct(t1)) {
6708                         bpf_log(log,
6709                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6710                                 i, fn1);
6711                         return -EINVAL;
6712                 }
6713                 if (!btf_type_is_struct(t2)) {
6714                         bpf_log(log,
6715                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6716                                 i, fn2);
6717                         return -EINVAL;
6718                 }
6719                 /* This is an optional check to make program writing easier.
6720                  * Compare names of structs and report an error to the user.
6721                  * btf_prepare_func_args() already checked that t2 struct
6722                  * is a context type. btf_prepare_func_args() will check
6723                  * later that t1 struct is a context type as well.
6724                  */
6725                 s1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6726                 s2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6727                 if (strcmp(s1, s2)) {
6728                         bpf_log(log,
6729                                 "arg%d %s(struct %s *) doesn't match %s(struct %s *)\n",
6730                                 i, fn1, s1, fn2, s2);
6731                         return -EINVAL;
6732                 }
6733         }
6734         return 0;
6735 }
6736
6737 /* Compare BTFs of given program with BTF of target program */
6738 int btf_check_type_match(struct bpf_verifier_log *log, const struct bpf_prog *prog,
6739                          struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6740 {
6741         struct btf *btf1 = prog->aux->btf;
6742         const struct btf_type *t1;
6743         u32 btf_id = 0;
6744
6745         if (!prog->aux->func_info) {
6746                 bpf_log(log, "Program extension requires BTF\n");
6747                 return -EINVAL;
6748         }
6749
6750         btf_id = prog->aux->func_info[0].type_id;
6751         if (!btf_id)
6752                 return -EFAULT;
6753
6754         t1 = btf_type_by_id(btf1, btf_id);
6755         if (!t1 || !btf_type_is_func(t1))
6756                 return -EFAULT;
6757
6758         return btf_check_func_type_match(log, btf1, t1, btf2, t2);
6759 }
6760
6761 static int btf_check_func_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
6762                                     const struct btf *btf, u32 func_id,
6763                                     struct bpf_reg_state *regs,
6764                                     bool ptr_to_mem_ok,
6765                                     bool processing_call)
6766 {
6767         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(env->prog);
6768         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6769         const char *func_name, *ref_tname;
6770         const struct btf_type *t, *ref_t;
6771         const struct btf_param *args;
6772         u32 i, nargs, ref_id;
6773         int ret;
6774
6775         t = btf_type_by_id(btf, func_id);
6776         if (!t || !btf_type_is_func(t)) {
6777                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6778                  * struct bpf_func_info or in add_kfunc_call().
6779                  */
6780                 bpf_log(log, "BTF of func_id %u doesn't point to KIND_FUNC\n",
6781                         func_id);
6782                 return -EFAULT;
6783         }
6784         func_name = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6785
6786         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6787         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6788                 bpf_log(log, "Invalid BTF of func %s\n", func_name);
6789                 return -EFAULT;
6790         }
6791         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6792         nargs = btf_type_vlen(t);
6793         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
6794                 bpf_log(log, "Function %s has %d > %d args\n", func_name, nargs,
6795                         MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
6796                 return -EINVAL;
6797         }
6798
6799         /* check that BTF function arguments match actual types that the
6800          * verifier sees.
6801          */
6802         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6803                 enum bpf_arg_type arg_type = ARG_DONTCARE;
6804                 u32 regno = i + 1;
6805                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[regno];
6806
6807                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
6808                 if (btf_type_is_scalar(t)) {
6809                         if (reg->type == SCALAR_VALUE)
6810                                 continue;
6811                         bpf_log(log, "R%d is not a scalar\n", regno);
6812                         return -EINVAL;
6813                 }
6814
6815                 if (!btf_type_is_ptr(t)) {
6816                         bpf_log(log, "Unrecognized arg#%d type %s\n",
6817                                 i, btf_type_str(t));
6818                         return -EINVAL;
6819                 }
6820
6821                 ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &ref_id);
6822                 ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
6823
6824                 ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type);
6825                 if (ret < 0)
6826                         return ret;
6827
6828                 if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6829                         /* If function expects ctx type in BTF check that caller
6830                          * is passing PTR_TO_CTX.
6831                          */
6832                         if (reg->type != PTR_TO_CTX) {
6833                                 bpf_log(log,
6834                                         "arg#%d expected pointer to ctx, but got %s\n",
6835                                         i, btf_type_str(t));
6836                                 return -EINVAL;
6837                         }
6838                 } else if (ptr_to_mem_ok && processing_call) {
6839                         const struct btf_type *resolve_ret;
6840                         u32 type_size;
6841
6842                         resolve_ret = btf_resolve_size(btf, ref_t, &type_size);
6843                         if (IS_ERR(resolve_ret)) {
6844                                 bpf_log(log,
6845                                         "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6846                                         i, btf_type_str(ref_t), ref_tname,
6847                                         PTR_ERR(resolve_ret));
6848                                 return -EINVAL;
6849                         }
6850
6851                         if (check_mem_reg(env, reg, regno, type_size))
6852                                 return -EINVAL;
6853                 } else {
6854                         bpf_log(log, "reg type unsupported for arg#%d function %s#%d\n", i,
6855                                 func_name, func_id);
6856                         return -EINVAL;
6857                 }
6858         }
6859
6860         return 0;
6861 }
6862
6863 /* Compare BTF of a function declaration with given bpf_reg_state.
6864  * Returns:
6865  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6866  * EINVAL - there is a type mismatch or BTF is not available.
6867  * 0 - BTF matches with what bpf_reg_state expects.
6868  * Only PTR_TO_CTX and SCALAR_VALUE states are recognized.
6869  */
6870 int btf_check_subprog_arg_match(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6871                                 struct bpf_reg_state *regs)
6872 {
6873         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6874         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6875         bool is_global;
6876         u32 btf_id;
6877         int err;
6878
6879         if (!prog->aux->func_info)
6880                 return -EINVAL;
6881
6882         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6883         if (!btf_id)
6884                 return -EFAULT;
6885
6886         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable)
6887                 return -EINVAL;
6888
6889         is_global = prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
6890         err = btf_check_func_arg_match(env, btf, btf_id, regs, is_global, false);
6891
6892         /* Compiler optimizations can remove arguments from static functions
6893          * or mismatched type can be passed into a global function.
6894          * In such cases mark the function as unreliable from BTF point of view.
6895          */
6896         if (err)
6897                 prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable = true;
6898         return err;
6899 }
6900
6901 /* Compare BTF of a function call with given bpf_reg_state.
6902  * Returns:
6903  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6904  * EINVAL - there is a type mismatch or BTF is not available.
6905  * 0 - BTF matches with what bpf_reg_state expects.
6906  * Only PTR_TO_CTX and SCALAR_VALUE states are recognized.
6907  *
6908  * NOTE: the code is duplicated from btf_check_subprog_arg_match()
6909  * because btf_check_func_arg_match() is still doing both. Once that
6910  * function is split in 2, we can call from here btf_check_subprog_arg_match()
6911  * first, and then treat the calling part in a new code path.
6912  */
6913 int btf_check_subprog_call(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6914                            struct bpf_reg_state *regs)
6915 {
6916         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6917         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6918         bool is_global;
6919         u32 btf_id;
6920         int err;
6921
6922         if (!prog->aux->func_info)
6923                 return -EINVAL;
6924
6925         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6926         if (!btf_id)
6927                 return -EFAULT;
6928
6929         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable)
6930                 return -EINVAL;
6931
6932         is_global = prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
6933         err = btf_check_func_arg_match(env, btf, btf_id, regs, is_global, true);
6934
6935         /* Compiler optimizations can remove arguments from static functions
6936          * or mismatched type can be passed into a global function.
6937          * In such cases mark the function as unreliable from BTF point of view.
6938          */
6939         if (err)
6940                 prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable = true;
6941         return err;
6942 }
6943
6944 /* Convert BTF of a function into bpf_reg_state if possible
6945  * Returns:
6946  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6947  * EINVAL - cannot convert BTF.
6948  * 0 - Successfully converted BTF into bpf_reg_state
6949  * (either PTR_TO_CTX or SCALAR_VALUE).
6950  */
6951 int btf_prepare_func_args(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6952                           struct bpf_reg_state *regs)
6953 {
6954         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6955         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6956         enum bpf_prog_type prog_type = prog->type;
6957         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6958         const struct btf_param *args;
6959         const struct btf_type *t, *ref_t;
6960         u32 i, nargs, btf_id;
6961         const char *tname;
6962
6963         if (!prog->aux->func_info ||
6964             prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6965                 bpf_log(log, "Verifier bug\n");
6966                 return -EFAULT;
6967         }
6968
6969         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6970         if (!btf_id) {
6971                 bpf_log(log, "Global functions need valid BTF\n");
6972                 return -EFAULT;
6973         }
6974
6975         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6976         if (!t || !btf_type_is_func(t)) {
6977                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6978                  * struct bpf_func_info
6979                  */
6980                 bpf_log(log, "BTF of func#%d doesn't point to KIND_FUNC\n",
6981                         subprog);
6982                 return -EFAULT;
6983         }
6984         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6985
6986         if (log->level & BPF_LOG_LEVEL)
6987                 bpf_log(log, "Validating %s() func#%d...\n",
6988                         tname, subprog);
6989
6990         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable) {
6991                 bpf_log(log, "Verifier bug in function %s()\n", tname);
6992                 return -EFAULT;
6993         }
6994         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6995                 prog_type = prog->aux->dst_prog->type;
6996
6997         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6998         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6999                 bpf_log(log, "Invalid type of function %s()\n", tname);
7000                 return -EFAULT;
7001         }
7002         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
7003         nargs = btf_type_vlen(t);
7004         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
7005                 bpf_log(log, "Global function %s() with %d > %d args. Buggy compiler.\n",
7006                         tname, nargs, MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
7007                 return -EINVAL;
7008         }
7009         /* check that function returns int */
7010         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7011         while (btf_type_is_modifier(t))
7012                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7013         if (!btf_type_is_int(t) && !btf_is_any_enum(t)) {
7014                 bpf_log(log,
7015                         "Global function %s() doesn't return scalar. Only those are supported.\n",
7016                         tname);
7017                 return -EINVAL;
7018         }
7019         /* Convert BTF function arguments into verifier types.
7020          * Only PTR_TO_CTX and SCALAR are supported atm.
7021          */
7022         for (i = 0; i < nargs; i++) {
7023                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[i + 1];
7024
7025                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
7026                 while (btf_type_is_modifier(t))
7027                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7028                 if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t)) {
7029                         reg->type = SCALAR_VALUE;
7030                         continue;
7031                 }
7032                 if (btf_type_is_ptr(t)) {
7033                         if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
7034                                 reg->type = PTR_TO_CTX;
7035                                 continue;
7036                         }
7037
7038                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
7039
7040                         ref_t = btf_resolve_size(btf, t, &reg->mem_size);
7041                         if (IS_ERR(ref_t)) {
7042                                 bpf_log(log,
7043                                     "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
7044                                     i, btf_type_str(t), btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
7045                                         PTR_ERR(ref_t));
7046                                 return -EINVAL;
7047                         }
7048
7049                         reg->type = PTR_TO_MEM | PTR_MAYBE_NULL;
7050                         reg->id = ++env->id_gen;
7051
7052                         continue;
7053                 }
7054                 bpf_log(log, "Arg#%d type %s in %s() is not supported yet.\n",
7055                         i, btf_type_str(t), tname);
7056                 return -EINVAL;
7057         }
7058         return 0;
7059 }
7060
7061 static void btf_type_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7062                           struct btf_show *show)
7063 {
7064         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, type_id);
7065
7066         show->btf = btf;
7067         memset(&show->state, 0, sizeof(show->state));
7068         memset(&show->obj, 0, sizeof(show->obj));
7069
7070         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, obj, 0, show);
7071 }
7072
7073 static void btf_seq_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
7074                          va_list args)
7075 {
7076         seq_vprintf((struct seq_file *)show->target, fmt, args);
7077 }
7078
7079 int btf_type_seq_show_flags(const struct btf *btf, u32 type_id,
7080                             void *obj, struct seq_file *m, u64 flags)
7081 {
7082         struct btf_show sseq;
7083
7084         sseq.target = m;
7085         sseq.showfn = btf_seq_show;
7086         sseq.flags = flags;
7087
7088         btf_type_show(btf, type_id, obj, &sseq);
7089
7090         return sseq.state.status;
7091 }
7092
7093 void btf_type_seq_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7094                        struct seq_file *m)
7095 {
7096         (void) btf_type_seq_show_flags(btf, type_id, obj, m,
7097                                        BTF_SHOW_NONAME | BTF_SHOW_COMPACT |
7098                                        BTF_SHOW_ZERO | BTF_SHOW_UNSAFE);
7099 }
7100
7101 struct btf_show_snprintf {
7102         struct btf_show show;
7103         int len_left;           /* space left in string */
7104         int len;                /* length we would have written */
7105 };
7106
7107 static void btf_snprintf_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
7108                               va_list args)
7109 {
7110         struct btf_show_snprintf *ssnprintf = (struct btf_show_snprintf *)show;
7111         int len;
7112
7113         len = vsnprintf(show->target, ssnprintf->len_left, fmt, args);
7114
7115         if (len < 0) {
7116                 ssnprintf->len_left = 0;
7117                 ssnprintf->len = len;
7118         } else if (len >= ssnprintf->len_left) {
7119                 /* no space, drive on to get length we would have written */
7120                 ssnprintf->len_left = 0;
7121                 ssnprintf->len += len;
7122         } else {
7123                 ssnprintf->len_left -= len;
7124                 ssnprintf->len += len;
7125                 show->target += len;
7126         }
7127 }
7128
7129 int btf_type_snprintf_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7130                            char *buf, int len, u64 flags)
7131 {
7132         struct btf_show_snprintf ssnprintf;
7133
7134         ssnprintf.show.target = buf;
7135         ssnprintf.show.flags = flags;
7136         ssnprintf.show.showfn = btf_snprintf_show;
7137         ssnprintf.len_left = len;
7138         ssnprintf.len = 0;
7139
7140         btf_type_show(btf, type_id, obj, (struct btf_show *)&ssnprintf);
7141
7142         /* If we encountered an error, return it. */
7143         if (ssnprintf.show.state.status)
7144                 return ssnprintf.show.state.status;
7145
7146         /* Otherwise return length we would have written */
7147         return ssnprintf.len;
7148 }
7149
7150 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7151 static void bpf_btf_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *filp)
7152 {
7153         const struct btf *btf = filp->private_data;
7154
7155         seq_printf(m, "btf_id:\t%u\n", btf->id);
7156 }
7157 #endif
7158
7159 static int btf_release(struct inode *inode, struct file *filp)
7160 {
7161         btf_put(filp->private_data);
7162         return 0;
7163 }
7164
7165 const struct file_operations btf_fops = {
7166 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7167         .show_fdinfo    = bpf_btf_show_fdinfo,
7168 #endif
7169         .release        = btf_release,
7170 };
7171
7172 static int __btf_new_fd(struct btf *btf)
7173 {
7174         return anon_inode_getfd("btf", &btf_fops, btf, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
7175 }
7176
7177 int btf_new_fd(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
7178 {
7179         struct btf *btf;
7180         int ret;
7181
7182         btf = btf_parse(attr, uattr, uattr_size);
7183         if (IS_ERR(btf))
7184                 return PTR_ERR(btf);
7185
7186         ret = btf_alloc_id(btf);
7187         if (ret) {
7188                 btf_free(btf);
7189                 return ret;
7190         }
7191
7192         /*
7193          * The BTF ID is published to the userspace.
7194          * All BTF free must go through call_rcu() from
7195          * now on (i.e. free by calling btf_put()).
7196          */
7197
7198         ret = __btf_new_fd(btf);
7199         if (ret < 0)
7200                 btf_put(btf);
7201
7202         return ret;
7203 }
7204
7205 struct btf *btf_get_by_fd(int fd)
7206 {
7207         struct btf *btf;
7208         struct fd f;
7209
7210         f = fdget(fd);
7211
7212         if (!f.file)
7213                 return ERR_PTR(-EBADF);
7214
7215         if (f.file->f_op != &btf_fops) {
7216                 fdput(f);
7217                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7218         }
7219
7220         btf = f.file->private_data;
7221         refcount_inc(&btf->refcnt);
7222         fdput(f);
7223
7224         return btf;
7225 }
7226
7227 int btf_get_info_by_fd(const struct btf *btf,
7228                        const union bpf_attr *attr,
7229                        union bpf_attr __user *uattr)
7230 {
7231         struct bpf_btf_info __user *uinfo;
7232         struct bpf_btf_info info;
7233         u32 info_copy, btf_copy;
7234         void __user *ubtf;
7235         char __user *uname;
7236         u32 uinfo_len, uname_len, name_len;
7237         int ret = 0;
7238
7239         uinfo = u64_to_user_ptr(attr->info.info);
7240         uinfo_len = attr->info.info_len;
7241
7242         info_copy = min_t(u32, uinfo_len, sizeof(info));
7243         memset(&info, 0, sizeof(info));
7244         if (copy_from_user(&info, uinfo, info_copy))
7245                 return -EFAULT;
7246
7247         info.id = btf->id;
7248         ubtf = u64_to_user_ptr(info.btf);
7249         btf_copy = min_t(u32, btf->data_size, info.btf_size);
7250         if (copy_to_user(ubtf, btf->data, btf_copy))
7251                 return -EFAULT;
7252         info.btf_size = btf->data_size;
7253
7254         info.kernel_btf = btf->kernel_btf;
7255
7256         uname = u64_to_user_ptr(info.name);
7257         uname_len = info.name_len;
7258         if (!uname ^ !uname_len)
7259                 return -EINVAL;
7260
7261         name_len = strlen(btf->name);
7262         info.name_len = name_len;
7263
7264         if (uname) {
7265                 if (uname_len >= name_len + 1) {
7266                         if (copy_to_user(uname, btf->name, name_len + 1))
7267                                 return -EFAULT;
7268                 } else {
7269                         char zero = '\0';
7270
7271                         if (copy_to_user(uname, btf->name, uname_len - 1))
7272                                 return -EFAULT;
7273                         if (put_user(zero, uname + uname_len - 1))
7274                                 return -EFAULT;
7275                         /* let user-space know about too short buffer */
7276                         ret = -ENOSPC;
7277                 }
7278         }
7279
7280         if (copy_to_user(uinfo, &info, info_copy) ||
7281             put_user(info_copy, &uattr->info.info_len))
7282                 return -EFAULT;
7283
7284         return ret;
7285 }
7286
7287 int btf_get_fd_by_id(u32 id)
7288 {
7289         struct btf *btf;
7290         int fd;
7291
7292         rcu_read_lock();
7293         btf = idr_find(&btf_idr, id);
7294         if (!btf || !refcount_inc_not_zero(&btf->refcnt))
7295                 btf = ERR_PTR(-ENOENT);
7296         rcu_read_unlock();
7297
7298         if (IS_ERR(btf))
7299                 return PTR_ERR(btf);
7300
7301         fd = __btf_new_fd(btf);
7302         if (fd < 0)
7303                 btf_put(btf);
7304
7305         return fd;
7306 }
7307
7308 u32 btf_obj_id(const struct btf *btf)
7309 {
7310         return btf->id;
7311 }
7312
7313 bool btf_is_kernel(const struct btf *btf)
7314 {
7315         return btf->kernel_btf;
7316 }
7317
7318 bool btf_is_module(const struct btf *btf)
7319 {
7320         return btf->kernel_btf && strcmp(btf->name, "vmlinux") != 0;
7321 }
7322
7323 enum {
7324         BTF_MODULE_F_LIVE = (1 << 0),
7325 };
7326
7327 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7328 struct btf_module {
7329         struct list_head list;
7330         struct module *module;
7331         struct btf *btf;
7332         struct bin_attribute *sysfs_attr;
7333         int flags;
7334 };
7335
7336 static LIST_HEAD(btf_modules);
7337 static DEFINE_MUTEX(btf_module_mutex);
7338
7339 static ssize_t
7340 btf_module_read(struct file *file, struct kobject *kobj,
7341                 struct bin_attribute *bin_attr,
7342                 char *buf, loff_t off, size_t len)
7343 {
7344         const struct btf *btf = bin_attr->private;
7345
7346         memcpy(buf, btf->data + off, len);
7347         return len;
7348 }
7349
7350 static void purge_cand_cache(struct btf *btf);
7351
7352 static int btf_module_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long op,
7353                              void *module)
7354 {
7355         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7356         struct module *mod = module;
7357         struct btf *btf;
7358         int err = 0;
7359
7360         if (mod->btf_data_size == 0 ||
7361             (op != MODULE_STATE_COMING && op != MODULE_STATE_LIVE &&
7362              op != MODULE_STATE_GOING))
7363                 goto out;
7364
7365         switch (op) {
7366         case MODULE_STATE_COMING:
7367                 btf_mod = kzalloc(sizeof(*btf_mod), GFP_KERNEL);
7368                 if (!btf_mod) {
7369                         err = -ENOMEM;
7370                         goto out;
7371                 }
7372                 btf = btf_parse_module(mod->name, mod->btf_data, mod->btf_data_size);
7373                 if (IS_ERR(btf)) {
7374                         kfree(btf_mod);
7375                         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH)) {
7376                                 pr_warn("failed to validate module [%s] BTF: %ld\n",
7377                                         mod->name, PTR_ERR(btf));
7378                                 err = PTR_ERR(btf);
7379                         } else {
7380                                 pr_warn_once("Kernel module BTF mismatch detected, BTF debug info may be unavailable for some modules\n");
7381                         }
7382                         goto out;
7383                 }
7384                 err = btf_alloc_id(btf);
7385                 if (err) {
7386                         btf_free(btf);
7387                         kfree(btf_mod);
7388                         goto out;
7389                 }
7390
7391                 purge_cand_cache(NULL);
7392                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7393                 btf_mod->module = module;
7394                 btf_mod->btf = btf;
7395                 list_add(&btf_mod->list, &btf_modules);
7396                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7397
7398                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SYSFS)) {
7399                         struct bin_attribute *attr;
7400
7401                         attr = kzalloc(sizeof(*attr), GFP_KERNEL);
7402                         if (!attr)
7403                                 goto out;
7404
7405                         sysfs_bin_attr_init(attr);
7406                         attr->attr.name = btf->name;
7407                         attr->attr.mode = 0444;
7408                         attr->size = btf->data_size;
7409                         attr->private = btf;
7410                         attr->read = btf_module_read;
7411
7412                         err = sysfs_create_bin_file(btf_kobj, attr);
7413                         if (err) {
7414                                 pr_warn("failed to register module [%s] BTF in sysfs: %d\n",
7415                                         mod->name, err);
7416                                 kfree(attr);
7417                                 err = 0;
7418                                 goto out;
7419                         }
7420
7421                         btf_mod->sysfs_attr = attr;
7422                 }
7423
7424                 break;
7425         case MODULE_STATE_LIVE:
7426                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7427                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7428                         if (btf_mod->module != module)
7429                                 continue;
7430
7431                         btf_mod->flags |= BTF_MODULE_F_LIVE;
7432                         break;
7433                 }
7434                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7435                 break;
7436         case MODULE_STATE_GOING:
7437                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7438                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7439                         if (btf_mod->module != module)
7440                                 continue;
7441
7442                         list_del(&btf_mod->list);
7443                         if (btf_mod->sysfs_attr)
7444                                 sysfs_remove_bin_file(btf_kobj, btf_mod->sysfs_attr);
7445                         purge_cand_cache(btf_mod->btf);
7446                         btf_put(btf_mod->btf);
7447                         kfree(btf_mod->sysfs_attr);
7448                         kfree(btf_mod);
7449                         break;
7450                 }
7451                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7452                 break;
7453         }
7454 out:
7455         return notifier_from_errno(err);
7456 }
7457
7458 static struct notifier_block btf_module_nb = {
7459         .notifier_call = btf_module_notify,
7460 };
7461
7462 static int __init btf_module_init(void)
7463 {
7464         register_module_notifier(&btf_module_nb);
7465         return 0;
7466 }
7467
7468 fs_initcall(btf_module_init);
7469 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
7470
7471 struct module *btf_try_get_module(const struct btf *btf)
7472 {
7473         struct module *res = NULL;
7474 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7475         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7476
7477         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7478         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7479                 if (btf_mod->btf != btf)
7480                         continue;
7481
7482                 /* We must only consider module whose __init routine has
7483                  * finished, hence we must check for BTF_MODULE_F_LIVE flag,
7484                  * which is set from the notifier callback for
7485                  * MODULE_STATE_LIVE.
7486                  */
7487                 if ((btf_mod->flags & BTF_MODULE_F_LIVE) && try_module_get(btf_mod->module))
7488                         res = btf_mod->module;
7489
7490                 break;
7491         }
7492         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7493 #endif
7494
7495         return res;
7496 }
7497
7498 /* Returns struct btf corresponding to the struct module.
7499  * This function can return NULL or ERR_PTR.
7500  */
7501 static struct btf *btf_get_module_btf(const struct module *module)
7502 {
7503 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7504         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7505 #endif
7506         struct btf *btf = NULL;
7507
7508         if (!module) {
7509                 btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7510                 if (!IS_ERR_OR_NULL(btf))
7511                         btf_get(btf);
7512                 return btf;
7513         }
7514
7515 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7516         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7517         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7518                 if (btf_mod->module != module)
7519                         continue;
7520
7521                 btf_get(btf_mod->btf);
7522                 btf = btf_mod->btf;
7523                 break;
7524         }
7525         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7526 #endif
7527
7528         return btf;
7529 }
7530
7531 BPF_CALL_4(bpf_btf_find_by_name_kind, char *, name, int, name_sz, u32, kind, int, flags)
7532 {
7533         struct btf *btf = NULL;
7534         int btf_obj_fd = 0;
7535         long ret;
7536
7537         if (flags)
7538                 return -EINVAL;
7539
7540         if (name_sz <= 1 || name[name_sz - 1])
7541                 return -EINVAL;
7542
7543         ret = bpf_find_btf_id(name, kind, &btf);
7544         if (ret > 0 && btf_is_module(btf)) {
7545                 btf_obj_fd = __btf_new_fd(btf);
7546                 if (btf_obj_fd < 0) {
7547                         btf_put(btf);
7548                         return btf_obj_fd;
7549                 }
7550                 return ret | (((u64)btf_obj_fd) << 32);
7551         }
7552         if (ret > 0)
7553                 btf_put(btf);
7554         return ret;
7555 }
7556
7557 const struct bpf_func_proto bpf_btf_find_by_name_kind_proto = {
7558         .func           = bpf_btf_find_by_name_kind,
7559         .gpl_only       = false,
7560         .ret_type       = RET_INTEGER,
7561         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY,
7562         .arg2_type      = ARG_CONST_SIZE,
7563         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
7564         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
7565 };
7566
7567 BTF_ID_LIST_GLOBAL(btf_tracing_ids, MAX_BTF_TRACING_TYPE)
7568 #define BTF_TRACING_TYPE(name, type) BTF_ID(struct, type)
7569 BTF_TRACING_TYPE_xxx
7570 #undef BTF_TRACING_TYPE
7571
7572 static int btf_check_iter_kfuncs(struct btf *btf, const char *func_name,
7573                                  const struct btf_type *func, u32 func_flags)
7574 {
7575         u32 flags = func_flags & (KF_ITER_NEW | KF_ITER_NEXT | KF_ITER_DESTROY);
7576         const char *name, *sfx, *iter_name;
7577         const struct btf_param *arg;
7578         const struct btf_type *t;
7579         char exp_name[128];
7580         u32 nr_args;
7581
7582         /* exactly one of KF_ITER_{NEW,NEXT,DESTROY} can be set */
7583         if (!flags || (flags & (flags - 1)))
7584                 return -EINVAL;
7585
7586         /* any BPF iter kfunc should have `struct bpf_iter_<type> *` first arg */
7587         nr_args = btf_type_vlen(func);
7588         if (nr_args < 1)
7589                 return -EINVAL;
7590
7591         arg = &btf_params(func)[0];
7592         t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
7593         if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7594                 return -EINVAL;
7595         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
7596         if (!t || !__btf_type_is_struct(t))
7597                 return -EINVAL;
7598
7599         name = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
7600         if (!name || strncmp(name, ITER_PREFIX, sizeof(ITER_PREFIX) - 1))
7601                 return -EINVAL;
7602
7603         /* sizeof(struct bpf_iter_<type>) should be a multiple of 8 to
7604          * fit nicely in stack slots
7605          */
7606         if (t->size == 0 || (t->size % 8))
7607                 return -EINVAL;
7608
7609         /* validate bpf_iter_<type>_{new,next,destroy}(struct bpf_iter_<type> *)
7610          * naming pattern
7611          */
7612         iter_name = name + sizeof(ITER_PREFIX) - 1;
7613         if (flags & KF_ITER_NEW)
7614                 sfx = "new";
7615         else if (flags & KF_ITER_NEXT)
7616                 sfx = "next";
7617         else /* (flags & KF_ITER_DESTROY) */
7618                 sfx = "destroy";
7619
7620         snprintf(exp_name, sizeof(exp_name), "bpf_iter_%s_%s", iter_name, sfx);
7621         if (strcmp(func_name, exp_name))
7622                 return -EINVAL;
7623
7624         /* only iter constructor should have extra arguments */
7625         if (!(flags & KF_ITER_NEW) && nr_args != 1)
7626                 return -EINVAL;
7627
7628         if (flags & KF_ITER_NEXT) {
7629                 /* bpf_iter_<type>_next() should return pointer */
7630                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, func->type, NULL);
7631                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7632                         return -EINVAL;
7633         }
7634
7635         if (flags & KF_ITER_DESTROY) {
7636                 /* bpf_iter_<type>_destroy() should return void */
7637                 t = btf_type_by_id(btf, func->type);
7638                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
7639                         return -EINVAL;
7640         }
7641
7642         return 0;
7643 }
7644
7645 static int btf_check_kfunc_protos(struct btf *btf, u32 func_id, u32 func_flags)
7646 {
7647         const struct btf_type *func;
7648         const char *func_name;
7649         int err;
7650
7651         /* any kfunc should be FUNC -> FUNC_PROTO */
7652         func = btf_type_by_id(btf, func_id);
7653         if (!func || !btf_type_is_func(func))
7654                 return -EINVAL;
7655
7656         /* sanity check kfunc name */
7657         func_name = btf_name_by_offset(btf, func->name_off);
7658         if (!func_name || !func_name[0])
7659                 return -EINVAL;
7660
7661         func = btf_type_by_id(btf, func->type);
7662         if (!func || !btf_type_is_func_proto(func))
7663                 return -EINVAL;
7664
7665         if (func_flags & (KF_ITER_NEW | KF_ITER_NEXT | KF_ITER_DESTROY)) {
7666                 err = btf_check_iter_kfuncs(btf, func_name, func, func_flags);
7667                 if (err)
7668                         return err;
7669         }
7670
7671         return 0;
7672 }
7673
7674 /* Kernel Function (kfunc) BTF ID set registration API */
7675
7676 static int btf_populate_kfunc_set(struct btf *btf, enum btf_kfunc_hook hook,
7677                                   const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7678 {
7679         struct btf_kfunc_hook_filter *hook_filter;
7680         struct btf_id_set8 *add_set = kset->set;
7681         bool vmlinux_set = !btf_is_module(btf);
7682         bool add_filter = !!kset->filter;
7683         struct btf_kfunc_set_tab *tab;
7684         struct btf_id_set8 *set;
7685         u32 set_cnt;
7686         int ret;
7687
7688         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX) {
7689                 ret = -EINVAL;
7690                 goto end;
7691         }
7692
7693         if (!add_set->cnt)
7694                 return 0;
7695
7696         tab = btf->kfunc_set_tab;
7697
7698         if (tab && add_filter) {
7699                 u32 i;
7700
7701                 hook_filter = &tab->hook_filters[hook];
7702                 for (i = 0; i < hook_filter->nr_filters; i++) {
7703                         if (hook_filter->filters[i] == kset->filter) {
7704                                 add_filter = false;
7705                                 break;
7706                         }
7707                 }
7708
7709                 if (add_filter && hook_filter->nr_filters == BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT) {
7710                         ret = -E2BIG;
7711                         goto end;
7712                 }
7713         }
7714
7715         if (!tab) {
7716                 tab = kzalloc(sizeof(*tab), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7717                 if (!tab)
7718                         return -ENOMEM;
7719                 btf->kfunc_set_tab = tab;
7720         }
7721
7722         set = tab->sets[hook];
7723         /* Warn when register_btf_kfunc_id_set is called twice for the same hook
7724          * for module sets.
7725          */
7726         if (WARN_ON_ONCE(set && !vmlinux_set)) {
7727                 ret = -EINVAL;
7728                 goto end;
7729         }
7730
7731         /* We don't need to allocate, concatenate, and sort module sets, because
7732          * only one is allowed per hook. Hence, we can directly assign the
7733          * pointer and return.
7734          */
7735         if (!vmlinux_set) {
7736                 tab->sets[hook] = add_set;
7737                 goto do_add_filter;
7738         }
7739
7740         /* In case of vmlinux sets, there may be more than one set being
7741          * registered per hook. To create a unified set, we allocate a new set
7742          * and concatenate all individual sets being registered. While each set
7743          * is individually sorted, they may become unsorted when concatenated,
7744          * hence re-sorting the final set again is required to make binary
7745          * searching the set using btf_id_set8_contains function work.
7746          */
7747         set_cnt = set ? set->cnt : 0;
7748
7749         if (set_cnt > U32_MAX - add_set->cnt) {
7750                 ret = -EOVERFLOW;
7751                 goto end;
7752         }
7753
7754         if (set_cnt + add_set->cnt > BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT) {
7755                 ret = -E2BIG;
7756                 goto end;
7757         }
7758
7759         /* Grow set */
7760         set = krealloc(tab->sets[hook],
7761                        offsetof(struct btf_id_set8, pairs[set_cnt + add_set->cnt]),
7762                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7763         if (!set) {
7764                 ret = -ENOMEM;
7765                 goto end;
7766         }
7767
7768         /* For newly allocated set, initialize set->cnt to 0 */
7769         if (!tab->sets[hook])
7770                 set->cnt = 0;
7771         tab->sets[hook] = set;
7772
7773         /* Concatenate the two sets */
7774         memcpy(set->pairs + set->cnt, add_set->pairs, add_set->cnt * sizeof(set->pairs[0]));
7775         set->cnt += add_set->cnt;
7776
7777         sort(set->pairs, set->cnt, sizeof(set->pairs[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7778
7779 do_add_filter:
7780         if (add_filter) {
7781                 hook_filter = &tab->hook_filters[hook];
7782                 hook_filter->filters[hook_filter->nr_filters++] = kset->filter;
7783         }
7784         return 0;
7785 end:
7786         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
7787         return ret;
7788 }
7789
7790 static u32 *__btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7791                                         enum btf_kfunc_hook hook,
7792                                         u32 kfunc_btf_id,
7793                                         const struct bpf_prog *prog)
7794 {
7795         struct btf_kfunc_hook_filter *hook_filter;
7796         struct btf_id_set8 *set;
7797         u32 *id, i;
7798
7799         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX)
7800                 return NULL;
7801         if (!btf->kfunc_set_tab)
7802                 return NULL;
7803         hook_filter = &btf->kfunc_set_tab->hook_filters[hook];
7804         for (i = 0; i < hook_filter->nr_filters; i++) {
7805                 if (hook_filter->filters[i](prog, kfunc_btf_id))
7806                         return NULL;
7807         }
7808         set = btf->kfunc_set_tab->sets[hook];
7809         if (!set)
7810                 return NULL;
7811         id = btf_id_set8_contains(set, kfunc_btf_id);
7812         if (!id)
7813                 return NULL;
7814         /* The flags for BTF ID are located next to it */
7815         return id + 1;
7816 }
7817
7818 static int bpf_prog_type_to_kfunc_hook(enum bpf_prog_type prog_type)
7819 {
7820         switch (prog_type) {
7821         case BPF_PROG_TYPE_UNSPEC:
7822                 return BTF_KFUNC_HOOK_COMMON;
7823         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
7824                 return BTF_KFUNC_HOOK_XDP;
7825         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
7826                 return BTF_KFUNC_HOOK_TC;
7827         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
7828                 return BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS;
7829         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
7830         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
7831                 return BTF_KFUNC_HOOK_TRACING;
7832         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
7833                 return BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL;
7834         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB:
7835                 return BTF_KFUNC_HOOK_CGROUP_SKB;
7836         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
7837                 return BTF_KFUNC_HOOK_SCHED_ACT;
7838         case BPF_PROG_TYPE_SK_SKB:
7839                 return BTF_KFUNC_HOOK_SK_SKB;
7840         case BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER:
7841                 return BTF_KFUNC_HOOK_SOCKET_FILTER;
7842         case BPF_PROG_TYPE_LWT_OUT:
7843         case BPF_PROG_TYPE_LWT_IN:
7844         case BPF_PROG_TYPE_LWT_XMIT:
7845         case BPF_PROG_TYPE_LWT_SEG6LOCAL:
7846                 return BTF_KFUNC_HOOK_LWT;
7847         case BPF_PROG_TYPE_NETFILTER:
7848                 return BTF_KFUNC_HOOK_NETFILTER;
7849         default:
7850                 return BTF_KFUNC_HOOK_MAX;
7851         }
7852 }
7853
7854 /* Caution:
7855  * Reference to the module (obtained using btf_try_get_module) corresponding to
7856  * the struct btf *MUST* be held when calling this function from verifier
7857  * context. This is usually true as we stash references in prog's kfunc_btf_tab;
7858  * keeping the reference for the duration of the call provides the necessary
7859  * protection for looking up a well-formed btf->kfunc_set_tab.
7860  */
7861 u32 *btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7862                                u32 kfunc_btf_id,
7863                                const struct bpf_prog *prog)
7864 {
7865         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(prog);
7866         enum btf_kfunc_hook hook;
7867         u32 *kfunc_flags;
7868
7869         kfunc_flags = __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_COMMON, kfunc_btf_id, prog);
7870         if (kfunc_flags)
7871                 return kfunc_flags;
7872
7873         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7874         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, hook, kfunc_btf_id, prog);
7875 }
7876
7877 u32 *btf_kfunc_is_modify_return(const struct btf *btf, u32 kfunc_btf_id,
7878                                 const struct bpf_prog *prog)
7879 {
7880         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kfunc_btf_id, prog);
7881 }
7882
7883 static int __register_btf_kfunc_id_set(enum btf_kfunc_hook hook,
7884                                        const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7885 {
7886         struct btf *btf;
7887         int ret, i;
7888
7889         btf = btf_get_module_btf(kset->owner);
7890         if (!btf) {
7891                 if (!kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7892                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register kfuncs\n");
7893                         return -ENOENT;
7894                 }
7895                 if (kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES))
7896                         pr_warn("missing module BTF, cannot register kfuncs\n");
7897                 return 0;
7898         }
7899         if (IS_ERR(btf))
7900                 return PTR_ERR(btf);
7901
7902         for (i = 0; i < kset->set->cnt; i++) {
7903                 ret = btf_check_kfunc_protos(btf, kset->set->pairs[i].id,
7904                                              kset->set->pairs[i].flags);
7905                 if (ret)
7906                         goto err_out;
7907         }
7908
7909         ret = btf_populate_kfunc_set(btf, hook, kset);
7910
7911 err_out:
7912         btf_put(btf);
7913         return ret;
7914 }
7915
7916 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7917 int register_btf_kfunc_id_set(enum bpf_prog_type prog_type,
7918                               const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7919 {
7920         enum btf_kfunc_hook hook;
7921
7922         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7923         return __register_btf_kfunc_id_set(hook, kset);
7924 }
7925 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_kfunc_id_set);
7926
7927 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7928 int register_btf_fmodret_id_set(const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7929 {
7930         return __register_btf_kfunc_id_set(BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kset);
7931 }
7932 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_fmodret_id_set);
7933
7934 s32 btf_find_dtor_kfunc(struct btf *btf, u32 btf_id)
7935 {
7936         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7937         struct btf_id_dtor_kfunc *dtor;
7938
7939         if (!tab)
7940                 return -ENOENT;
7941         /* Even though the size of tab->dtors[0] is > sizeof(u32), we only need
7942          * to compare the first u32 with btf_id, so we can reuse btf_id_cmp_func.
7943          */
7944         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc, btf_id) != 0);
7945         dtor = bsearch(&btf_id, tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func);
7946         if (!dtor)
7947                 return -ENOENT;
7948         return dtor->kfunc_btf_id;
7949 }
7950
7951 static int btf_check_dtor_kfuncs(struct btf *btf, const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 cnt)
7952 {
7953         const struct btf_type *dtor_func, *dtor_func_proto, *t;
7954         const struct btf_param *args;
7955         s32 dtor_btf_id;
7956         u32 nr_args, i;
7957
7958         for (i = 0; i < cnt; i++) {
7959                 dtor_btf_id = dtors[i].kfunc_btf_id;
7960
7961                 dtor_func = btf_type_by_id(btf, dtor_btf_id);
7962                 if (!dtor_func || !btf_type_is_func(dtor_func))
7963                         return -EINVAL;
7964
7965                 dtor_func_proto = btf_type_by_id(btf, dtor_func->type);
7966                 if (!dtor_func_proto || !btf_type_is_func_proto(dtor_func_proto))
7967                         return -EINVAL;
7968
7969                 /* Make sure the prototype of the destructor kfunc is 'void func(type *)' */
7970                 t = btf_type_by_id(btf, dtor_func_proto->type);
7971                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
7972                         return -EINVAL;
7973
7974                 nr_args = btf_type_vlen(dtor_func_proto);
7975                 if (nr_args != 1)
7976                         return -EINVAL;
7977                 args = btf_params(dtor_func_proto);
7978                 t = btf_type_by_id(btf, args[0].type);
7979                 /* Allow any pointer type, as width on targets Linux supports
7980                  * will be same for all pointer types (i.e. sizeof(void *))
7981                  */
7982                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7983                         return -EINVAL;
7984         }
7985         return 0;
7986 }
7987
7988 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7989 int register_btf_id_dtor_kfuncs(const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 add_cnt,
7990                                 struct module *owner)
7991 {
7992         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab;
7993         struct btf *btf;
7994         u32 tab_cnt;
7995         int ret;
7996
7997         btf = btf_get_module_btf(owner);
7998         if (!btf) {
7999                 if (!owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
8000                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
8001                         return -ENOENT;
8002                 }
8003                 if (owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
8004                         pr_err("missing module BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
8005                         return -ENOENT;
8006                 }
8007                 return 0;
8008         }
8009         if (IS_ERR(btf))
8010                 return PTR_ERR(btf);
8011
8012         if (add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
8013                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
8014                 ret = -E2BIG;
8015                 goto end;
8016         }
8017
8018         /* Ensure that the prototype of dtor kfuncs being registered is sane */
8019         ret = btf_check_dtor_kfuncs(btf, dtors, add_cnt);
8020         if (ret < 0)
8021                 goto end;
8022
8023         tab = btf->dtor_kfunc_tab;
8024         /* Only one call allowed for modules */
8025         if (WARN_ON_ONCE(tab && btf_is_module(btf))) {
8026                 ret = -EINVAL;
8027                 goto end;
8028         }
8029
8030         tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
8031         if (tab_cnt > U32_MAX - add_cnt) {
8032                 ret = -EOVERFLOW;
8033                 goto end;
8034         }
8035         if (tab_cnt + add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
8036                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
8037                 ret = -E2BIG;
8038                 goto end;
8039         }
8040
8041         tab = krealloc(btf->dtor_kfunc_tab,
8042                        offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc_tab, dtors[tab_cnt + add_cnt]),
8043                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
8044         if (!tab) {
8045                 ret = -ENOMEM;
8046                 goto end;
8047         }
8048
8049         if (!btf->dtor_kfunc_tab)
8050                 tab->cnt = 0;
8051         btf->dtor_kfunc_tab = tab;
8052
8053         memcpy(tab->dtors + tab->cnt, dtors, add_cnt * sizeof(tab->dtors[0]));
8054         tab->cnt += add_cnt;
8055
8056         sort(tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
8057
8058 end:
8059         if (ret)
8060                 btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
8061         btf_put(btf);
8062         return ret;
8063 }
8064 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_id_dtor_kfuncs);
8065
8066 #define MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH 2
8067
8068 /* Check local and target types for compatibility. This check is used for
8069  * type-based CO-RE relocations and follow slightly different rules than
8070  * field-based relocations. This function assumes that root types were already
8071  * checked for name match. Beyond that initial root-level name check, names
8072  * are completely ignored. Compatibility rules are as follows:
8073  *   - any two STRUCTs/UNIONs/FWDs/ENUMs/INTs/ENUM64s are considered compatible, but
8074  *     kind should match for local and target types (i.e., STRUCT is not
8075  *     compatible with UNION);
8076  *   - for ENUMs/ENUM64s, the size is ignored;
8077  *   - for INT, size and signedness are ignored;
8078  *   - for ARRAY, dimensionality is ignored, element types are checked for
8079  *     compatibility recursively;
8080  *   - CONST/VOLATILE/RESTRICT modifiers are ignored;
8081  *   - TYPEDEFs/PTRs are compatible if types they pointing to are compatible;
8082  *   - FUNC_PROTOs are compatible if they have compatible signature: same
8083  *     number of input args and compatible return and argument types.
8084  * These rules are not set in stone and probably will be adjusted as we get
8085  * more experience with using BPF CO-RE relocations.
8086  */
8087 int bpf_core_types_are_compat(const struct btf *local_btf, __u32 local_id,
8088                               const struct btf *targ_btf, __u32 targ_id)
8089 {
8090         return __bpf_core_types_are_compat(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id,
8091                                            MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH);
8092 }
8093
8094 #define MAX_TYPES_MATCH_DEPTH 2
8095
8096 int bpf_core_types_match(const struct btf *local_btf, u32 local_id,
8097                          const struct btf *targ_btf, u32 targ_id)
8098 {
8099         return __bpf_core_types_match(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id, false,
8100                                       MAX_TYPES_MATCH_DEPTH);
8101 }
8102
8103 static bool bpf_core_is_flavor_sep(const char *s)
8104 {
8105         /* check X___Y name pattern, where X and Y are not underscores */
8106         return s[0] != '_' &&                                 /* X */
8107                s[1] == '_' && s[2] == '_' && s[3] == '_' &&   /* ___ */
8108                s[4] != '_';                                   /* Y */
8109 }
8110
8111 size_t bpf_core_essential_name_len(const char *name)
8112 {
8113         size_t n = strlen(name);
8114         int i;
8115
8116         for (i = n - 5; i >= 0; i--) {
8117                 if (bpf_core_is_flavor_sep(name + i))
8118                         return i + 1;
8119         }
8120         return n;
8121 }
8122
8123 struct bpf_cand_cache {
8124         const char *name;
8125         u32 name_len;
8126         u16 kind;
8127         u16 cnt;
8128         struct {
8129                 const struct btf *btf;
8130                 u32 id;
8131         } cands[];
8132 };
8133
8134 static void bpf_free_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
8135 {
8136         if (!cands->cnt)
8137                 /* empty candidate array was allocated on stack */
8138                 return;
8139         kfree(cands);
8140 }
8141
8142 static void bpf_free_cands_from_cache(struct bpf_cand_cache *cands)
8143 {
8144         kfree(cands->name);
8145         kfree(cands);
8146 }
8147
8148 #define VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE 31
8149 static struct bpf_cand_cache *vmlinux_cand_cache[VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE];
8150
8151 #define MODULE_CAND_CACHE_SIZE 31
8152 static struct bpf_cand_cache *module_cand_cache[MODULE_CAND_CACHE_SIZE];
8153
8154 static DEFINE_MUTEX(cand_cache_mutex);
8155
8156 static void __print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log,
8157                                struct bpf_cand_cache **cache,
8158                                int cache_size)
8159 {
8160         struct bpf_cand_cache *cc;
8161         int i, j;
8162
8163         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
8164                 cc = cache[i];
8165                 if (!cc)
8166                         continue;
8167                 bpf_log(log, "[%d]%s(", i, cc->name);
8168                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++) {
8169                         bpf_log(log, "%d", cc->cands[j].id);
8170                         if (j < cc->cnt - 1)
8171                                 bpf_log(log, " ");
8172                 }
8173                 bpf_log(log, "), ");
8174         }
8175 }
8176
8177 static void print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log)
8178 {
8179         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8180         bpf_log(log, "vmlinux_cand_cache:");
8181         __print_cand_cache(log, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8182         bpf_log(log, "\nmodule_cand_cache:");
8183         __print_cand_cache(log, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8184         bpf_log(log, "\n");
8185         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8186 }
8187
8188 static u32 hash_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
8189 {
8190         return jhash(cands->name, cands->name_len, 0);
8191 }
8192
8193 static struct bpf_cand_cache *check_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
8194                                                struct bpf_cand_cache **cache,
8195                                                int cache_size)
8196 {
8197         struct bpf_cand_cache *cc = cache[hash_cands(cands) % cache_size];
8198
8199         if (cc && cc->name_len == cands->name_len &&
8200             !strncmp(cc->name, cands->name, cands->name_len))
8201                 return cc;
8202         return NULL;
8203 }
8204
8205 static size_t sizeof_cands(int cnt)
8206 {
8207         return offsetof(struct bpf_cand_cache, cands[cnt]);
8208 }
8209
8210 static struct bpf_cand_cache *populate_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
8211                                                   struct bpf_cand_cache **cache,
8212                                                   int cache_size)
8213 {
8214         struct bpf_cand_cache **cc = &cache[hash_cands(cands) % cache_size], *new_cands;
8215
8216         if (*cc) {
8217                 bpf_free_cands_from_cache(*cc);
8218                 *cc = NULL;
8219         }
8220         new_cands = kmemdup(cands, sizeof_cands(cands->cnt), GFP_KERNEL);
8221         if (!new_cands) {
8222                 bpf_free_cands(cands);
8223                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8224         }
8225         /* strdup the name, since it will stay in cache.
8226          * the cands->name points to strings in prog's BTF and the prog can be unloaded.
8227          */
8228         new_cands->name = kmemdup_nul(cands->name, cands->name_len, GFP_KERNEL);
8229         bpf_free_cands(cands);
8230         if (!new_cands->name) {
8231                 kfree(new_cands);
8232                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8233         }
8234         *cc = new_cands;
8235         return new_cands;
8236 }
8237
8238 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
8239 static void __purge_cand_cache(struct btf *btf, struct bpf_cand_cache **cache,
8240                                int cache_size)
8241 {
8242         struct bpf_cand_cache *cc;
8243         int i, j;
8244
8245         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
8246                 cc = cache[i];
8247                 if (!cc)
8248                         continue;
8249                 if (!btf) {
8250                         /* when new module is loaded purge all of module_cand_cache,
8251                          * since new module might have candidates with the name
8252                          * that matches cached cands.
8253                          */
8254                         bpf_free_cands_from_cache(cc);
8255                         cache[i] = NULL;
8256                         continue;
8257                 }
8258                 /* when module is unloaded purge cache entries
8259                  * that match module's btf
8260                  */
8261                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++)
8262                         if (cc->cands[j].btf == btf) {
8263                                 bpf_free_cands_from_cache(cc);
8264                                 cache[i] = NULL;
8265                                 break;
8266                         }
8267         }
8268
8269 }
8270
8271 static void purge_cand_cache(struct btf *btf)
8272 {
8273         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8274         __purge_cand_cache(btf, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8275         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8276 }
8277 #endif
8278
8279 static struct bpf_cand_cache *
8280 bpf_core_add_cands(struct bpf_cand_cache *cands, const struct btf *targ_btf,
8281                    int targ_start_id)
8282 {
8283         struct bpf_cand_cache *new_cands;
8284         const struct btf_type *t;
8285         const char *targ_name;
8286         size_t targ_essent_len;
8287         int n, i;
8288
8289         n = btf_nr_types(targ_btf);
8290         for (i = targ_start_id; i < n; i++) {
8291                 t = btf_type_by_id(targ_btf, i);
8292                 if (btf_kind(t) != cands->kind)
8293                         continue;
8294
8295                 targ_name = btf_name_by_offset(targ_btf, t->name_off);
8296                 if (!targ_name)
8297                         continue;
8298
8299                 /* the resched point is before strncmp to make sure that search
8300                  * for non-existing name will have a chance to schedule().
8301                  */
8302                 cond_resched();
8303
8304                 if (strncmp(cands->name, targ_name, cands->name_len) != 0)
8305                         continue;
8306
8307                 targ_essent_len = bpf_core_essential_name_len(targ_name);
8308                 if (targ_essent_len != cands->name_len)
8309                         continue;
8310
8311                 /* most of the time there is only one candidate for a given kind+name pair */
8312                 new_cands = kmalloc(sizeof_cands(cands->cnt + 1), GFP_KERNEL);
8313                 if (!new_cands) {
8314                         bpf_free_cands(cands);
8315                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8316                 }
8317
8318                 memcpy(new_cands, cands, sizeof_cands(cands->cnt));
8319                 bpf_free_cands(cands);
8320                 cands = new_cands;
8321                 cands->cands[cands->cnt].btf = targ_btf;
8322                 cands->cands[cands->cnt].id = i;
8323                 cands->cnt++;
8324         }
8325         return cands;
8326 }
8327
8328 static struct bpf_cand_cache *
8329 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id)
8330 {
8331         struct bpf_cand_cache *cands, *cc, local_cand = {};
8332         const struct btf *local_btf = ctx->btf;
8333         const struct btf_type *local_type;
8334         const struct btf *main_btf;
8335         size_t local_essent_len;
8336         struct btf *mod_btf;
8337         const char *name;
8338         int id;
8339
8340         main_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
8341         if (IS_ERR(main_btf))
8342                 return ERR_CAST(main_btf);
8343         if (!main_btf)
8344                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8345
8346         local_type = btf_type_by_id(local_btf, local_type_id);
8347         if (!local_type)
8348                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8349
8350         name = btf_name_by_offset(local_btf, local_type->name_off);
8351         if (str_is_empty(name))
8352                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8353         local_essent_len = bpf_core_essential_name_len(name);
8354
8355         cands = &local_cand;
8356         cands->name = name;
8357         cands->kind = btf_kind(local_type);
8358         cands->name_len = local_essent_len;
8359
8360         cc = check_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8361         /* cands is a pointer to stack here */
8362         if (cc) {
8363                 if (cc->cnt)
8364                         return cc;
8365                 goto check_modules;
8366         }
8367
8368         /* Attempt to find target candidates in vmlinux BTF first */
8369         cands = bpf_core_add_cands(cands, main_btf, 1);
8370         if (IS_ERR(cands))
8371                 return ERR_CAST(cands);
8372
8373         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0 */
8374
8375         /* populate cache even when cands->cnt == 0 */
8376         cc = populate_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8377         if (IS_ERR(cc))
8378                 return ERR_CAST(cc);
8379
8380         /* if vmlinux BTF has any candidate, don't go for module BTFs */
8381         if (cc->cnt)
8382                 return cc;
8383
8384 check_modules:
8385         /* cands is a pointer to stack here and cands->cnt == 0 */
8386         cc = check_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8387         if (cc)
8388                 /* if cache has it return it even if cc->cnt == 0 */
8389                 return cc;
8390
8391         /* If candidate is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
8392         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
8393         idr_for_each_entry(&btf_idr, mod_btf, id) {
8394                 if (!btf_is_module(mod_btf))
8395                         continue;
8396                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
8397                  * the IDR to avoiding holding it for too long
8398                  */
8399                 btf_get(mod_btf);
8400                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
8401                 cands = bpf_core_add_cands(cands, mod_btf, btf_nr_types(main_btf));
8402                 btf_put(mod_btf);
8403                 if (IS_ERR(cands))
8404                         return ERR_CAST(cands);
8405                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
8406         }
8407         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
8408         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0
8409          * or pointer to stack if cands->cnd == 0.
8410          * Copy it into the cache even when cands->cnt == 0 and
8411          * return the result.
8412          */
8413         return populate_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8414 }
8415
8416 int bpf_core_apply(struct bpf_core_ctx *ctx, const struct bpf_core_relo *relo,
8417                    int relo_idx, void *insn)
8418 {
8419         bool need_cands = relo->kind != BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL;
8420         struct bpf_core_cand_list cands = {};
8421         struct bpf_core_relo_res targ_res;
8422         struct bpf_core_spec *specs;
8423         int err;
8424
8425         /* ~4k of temp memory necessary to convert LLVM spec like "0:1:0:5"
8426          * into arrays of btf_ids of struct fields and array indices.
8427          */
8428         specs = kcalloc(3, sizeof(*specs), GFP_KERNEL);
8429         if (!specs)
8430                 return -ENOMEM;
8431
8432         if (need_cands) {
8433                 struct bpf_cand_cache *cc;
8434                 int i;
8435
8436                 mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8437                 cc = bpf_core_find_cands(ctx, relo->type_id);
8438                 if (IS_ERR(cc)) {
8439                         bpf_log(ctx->log, "target candidate search failed for %d\n",
8440                                 relo->type_id);
8441                         err = PTR_ERR(cc);
8442                         goto out;
8443                 }
8444                 if (cc->cnt) {
8445                         cands.cands = kcalloc(cc->cnt, sizeof(*cands.cands), GFP_KERNEL);
8446                         if (!cands.cands) {
8447                                 err = -ENOMEM;
8448                                 goto out;
8449                         }
8450                 }
8451                 for (i = 0; i < cc->cnt; i++) {
8452                         bpf_log(ctx->log,
8453                                 "CO-RE relocating %s %s: found target candidate [%d]\n",
8454                                 btf_kind_str[cc->kind], cc->name, cc->cands[i].id);
8455                         cands.cands[i].btf = cc->cands[i].btf;
8456                         cands.cands[i].id = cc->cands[i].id;
8457                 }
8458                 cands.len = cc->cnt;
8459                 /* cand_cache_mutex needs to span the cache lookup and
8460                  * copy of btf pointer into bpf_core_cand_list,
8461                  * since module can be unloaded while bpf_core_calc_relo_insn
8462                  * is working with module's btf.
8463                  */
8464         }
8465
8466         err = bpf_core_calc_relo_insn((void *)ctx->log, relo, relo_idx, ctx->btf, &cands, specs,
8467                                       &targ_res);
8468         if (err)
8469                 goto out;
8470
8471         err = bpf_core_patch_insn((void *)ctx->log, insn, relo->insn_off / 8, relo, relo_idx,
8472                                   &targ_res);
8473
8474 out:
8475         kfree(specs);
8476         if (need_cands) {
8477                 kfree(cands.cands);
8478                 mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8479                 if (ctx->log->level & BPF_LOG_LEVEL2)
8480                         print_cand_cache(ctx->log);
8481         }
8482         return err;
8483 }
8484
8485 bool btf_nested_type_is_trusted(struct bpf_verifier_log *log,
8486                                 const struct bpf_reg_state *reg,
8487                                 const char *field_name, u32 btf_id, const char *suffix)
8488 {
8489         struct btf *btf = reg->btf;
8490         const struct btf_type *walk_type, *safe_type;
8491         const char *tname;
8492         char safe_tname[64];
8493         long ret, safe_id;
8494         const struct btf_member *member;
8495         u32 i;
8496
8497         walk_type = btf_type_by_id(btf, reg->btf_id);
8498         if (!walk_type)
8499                 return false;
8500
8501         tname = btf_name_by_offset(btf, walk_type->name_off);
8502
8503         ret = snprintf(safe_tname, sizeof(safe_tname), "%s%s", tname, suffix);
8504         if (ret < 0)
8505                 return false;
8506
8507         safe_id = btf_find_by_name_kind(btf, safe_tname, BTF_INFO_KIND(walk_type->info));
8508         if (safe_id < 0)
8509                 return false;
8510
8511         safe_type = btf_type_by_id(btf, safe_id);
8512         if (!safe_type)
8513                 return false;
8514
8515         for_each_member(i, safe_type, member) {
8516                 const char *m_name = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
8517                 const struct btf_type *mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
8518                 u32 id;
8519
8520                 if (!btf_type_is_ptr(mtype))
8521                         continue;
8522
8523                 btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
8524                 /* If we match on both type and name, the field is considered trusted. */
8525                 if (btf_id == id && !strcmp(field_name, m_name))
8526                         return true;
8527         }
8528
8529         return false;
8530 }
8531
8532 bool btf_type_ids_nocast_alias(struct bpf_verifier_log *log,
8533                                const struct btf *reg_btf, u32 reg_id,
8534                                const struct btf *arg_btf, u32 arg_id)
8535 {
8536         const char *reg_name, *arg_name, *search_needle;
8537         const struct btf_type *reg_type, *arg_type;
8538         int reg_len, arg_len, cmp_len;
8539         size_t pattern_len = sizeof(NOCAST_ALIAS_SUFFIX) - sizeof(char);
8540
8541         reg_type = btf_type_by_id(reg_btf, reg_id);
8542         if (!reg_type)
8543                 return false;
8544
8545         arg_type = btf_type_by_id(arg_btf, arg_id);
8546         if (!arg_type)
8547                 return false;
8548
8549         reg_name = btf_name_by_offset(reg_btf, reg_type->name_off);
8550         arg_name = btf_name_by_offset(arg_btf, arg_type->name_off);
8551
8552         reg_len = strlen(reg_name);
8553         arg_len = strlen(arg_name);
8554
8555         /* Exactly one of the two type names may be suffixed with ___init, so
8556          * if the strings are the same size, they can't possibly be no-cast
8557          * aliases of one another. If you have two of the same type names, e.g.
8558          * they're both nf_conn___init, it would be improper to return true
8559          * because they are _not_ no-cast aliases, they are the same type.
8560          */
8561         if (reg_len == arg_len)
8562                 return false;
8563
8564         /* Either of the two names must be the other name, suffixed with ___init. */
8565         if ((reg_len != arg_len + pattern_len) &&
8566             (arg_len != reg_len + pattern_len))
8567                 return false;
8568
8569         if (reg_len < arg_len) {
8570                 search_needle = strstr(arg_name, NOCAST_ALIAS_SUFFIX);
8571                 cmp_len = reg_len;
8572         } else {
8573                 search_needle = strstr(reg_name, NOCAST_ALIAS_SUFFIX);
8574                 cmp_len = arg_len;
8575         }
8576
8577         if (!search_needle)
8578                 return false;
8579
8580         /* ___init suffix must come at the end of the name */
8581         if (*(search_needle + pattern_len) != '\0')
8582                 return false;
8583
8584         return !strncmp(reg_name, arg_name, cmp_len);
8585 }