Merge tag 'parisc-for-6.1-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/deller...
[platform/kernel/linux-rpi.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/skmsg.h>
23 #include <linux/perf_event.h>
24 #include <linux/bsearch.h>
25 #include <linux/kobject.h>
26 #include <linux/sysfs.h>
27 #include <net/sock.h>
28 #include "../tools/lib/bpf/relo_core.h"
29
30 /* BTF (BPF Type Format) is the meta data format which describes
31  * the data types of BPF program/map.  Hence, it basically focus
32  * on the C programming language which the modern BPF is primary
33  * using.
34  *
35  * ELF Section:
36  * ~~~~~~~~~~~
37  * The BTF data is stored under the ".BTF" ELF section
38  *
39  * struct btf_type:
40  * ~~~~~~~~~~~~~~~
41  * Each 'struct btf_type' object describes a C data type.
42  * Depending on the type it is describing, a 'struct btf_type'
43  * object may be followed by more data.  F.e.
44  * To describe an array, 'struct btf_type' is followed by
45  * 'struct btf_array'.
46  *
47  * 'struct btf_type' and any extra data following it are
48  * 4 bytes aligned.
49  *
50  * Type section:
51  * ~~~~~~~~~~~~~
52  * The BTF type section contains a list of 'struct btf_type' objects.
53  * Each one describes a C type.  Recall from the above section
54  * that a 'struct btf_type' object could be immediately followed by extra
55  * data in order to describe some particular C types.
56  *
57  * type_id:
58  * ~~~~~~~
59  * Each btf_type object is identified by a type_id.  The type_id
60  * is implicitly implied by the location of the btf_type object in
61  * the BTF type section.  The first one has type_id 1.  The second
62  * one has type_id 2...etc.  Hence, an earlier btf_type has
63  * a smaller type_id.
64  *
65  * A btf_type object may refer to another btf_type object by using
66  * type_id (i.e. the "type" in the "struct btf_type").
67  *
68  * NOTE that we cannot assume any reference-order.
69  * A btf_type object can refer to an earlier btf_type object
70  * but it can also refer to a later btf_type object.
71  *
72  * For example, to describe "const void *".  A btf_type
73  * object describing "const" may refer to another btf_type
74  * object describing "void *".  This type-reference is done
75  * by specifying type_id:
76  *
77  * [1] CONST (anon) type_id=2
78  * [2] PTR (anon) type_id=0
79  *
80  * The above is the btf_verifier debug log:
81  *   - Each line started with "[?]" is a btf_type object
82  *   - [?] is the type_id of the btf_type object.
83  *   - CONST/PTR is the BTF_KIND_XXX
84  *   - "(anon)" is the name of the type.  It just
85  *     happens that CONST and PTR has no name.
86  *   - type_id=XXX is the 'u32 type' in btf_type
87  *
88  * NOTE: "void" has type_id 0
89  *
90  * String section:
91  * ~~~~~~~~~~~~~~
92  * The BTF string section contains the names used by the type section.
93  * Each string is referred by an "offset" from the beginning of the
94  * string section.
95  *
96  * Each string is '\0' terminated.
97  *
98  * The first character in the string section must be '\0'
99  * which is used to mean 'anonymous'. Some btf_type may not
100  * have a name.
101  */
102
103 /* BTF verification:
104  *
105  * To verify BTF data, two passes are needed.
106  *
107  * Pass #1
108  * ~~~~~~~
109  * The first pass is to collect all btf_type objects to
110  * an array: "btf->types".
111  *
112  * Depending on the C type that a btf_type is describing,
113  * a btf_type may be followed by extra data.  We don't know
114  * how many btf_type is there, and more importantly we don't
115  * know where each btf_type is located in the type section.
116  *
117  * Without knowing the location of each type_id, most verifications
118  * cannot be done.  e.g. an earlier btf_type may refer to a later
119  * btf_type (recall the "const void *" above), so we cannot
120  * check this type-reference in the first pass.
121  *
122  * In the first pass, it still does some verifications (e.g.
123  * checking the name is a valid offset to the string section).
124  *
125  * Pass #2
126  * ~~~~~~~
127  * The main focus is to resolve a btf_type that is referring
128  * to another type.
129  *
130  * We have to ensure the referring type:
131  * 1) does exist in the BTF (i.e. in btf->types[])
132  * 2) does not cause a loop:
133  *      struct A {
134  *              struct B b;
135  *      };
136  *
137  *      struct B {
138  *              struct A a;
139  *      };
140  *
141  * btf_type_needs_resolve() decides if a btf_type needs
142  * to be resolved.
143  *
144  * The needs_resolve type implements the "resolve()" ops which
145  * essentially does a DFS and detects backedge.
146  *
147  * During resolve (or DFS), different C types have different
148  * "RESOLVED" conditions.
149  *
150  * When resolving a BTF_KIND_STRUCT, we need to resolve all its
151  * members because a member is always referring to another
152  * type.  A struct's member can be treated as "RESOLVED" if
153  * it is referring to a BTF_KIND_PTR.  Otherwise, the
154  * following valid C struct would be rejected:
155  *
156  *      struct A {
157  *              int m;
158  *              struct A *a;
159  *      };
160  *
161  * When resolving a BTF_KIND_PTR, it needs to keep resolving if
162  * it is referring to another BTF_KIND_PTR.  Otherwise, we cannot
163  * detect a pointer loop, e.g.:
164  * BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR +
165  *                        ^                                         |
166  *                        +-----------------------------------------+
167  *
168  */
169
170 #define BITS_PER_U128 (sizeof(u64) * BITS_PER_BYTE * 2)
171 #define BITS_PER_BYTE_MASK (BITS_PER_BYTE - 1)
172 #define BITS_PER_BYTE_MASKED(bits) ((bits) & BITS_PER_BYTE_MASK)
173 #define BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) ((bits) >> 3)
174 #define BITS_ROUNDUP_BYTES(bits) \
175         (BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) + !!BITS_PER_BYTE_MASKED(bits))
176
177 #define BTF_INFO_MASK 0x9f00ffff
178 #define BTF_INT_MASK 0x0fffffff
179 #define BTF_TYPE_ID_VALID(type_id) ((type_id) <= BTF_MAX_TYPE)
180 #define BTF_STR_OFFSET_VALID(name_off) ((name_off) <= BTF_MAX_NAME_OFFSET)
181
182 /* 16MB for 64k structs and each has 16 members and
183  * a few MB spaces for the string section.
184  * The hard limit is S32_MAX.
185  */
186 #define BTF_MAX_SIZE (16 * 1024 * 1024)
187
188 #define for_each_member_from(i, from, struct_type, member)              \
189         for (i = from, member = btf_type_member(struct_type) + from;    \
190              i < btf_type_vlen(struct_type);                            \
191              i++, member++)
192
193 #define for_each_vsi_from(i, from, struct_type, member)                         \
194         for (i = from, member = btf_type_var_secinfo(struct_type) + from;       \
195              i < btf_type_vlen(struct_type);                                    \
196              i++, member++)
197
198 DEFINE_IDR(btf_idr);
199 DEFINE_SPINLOCK(btf_idr_lock);
200
201 enum btf_kfunc_hook {
202         BTF_KFUNC_HOOK_XDP,
203         BTF_KFUNC_HOOK_TC,
204         BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS,
205         BTF_KFUNC_HOOK_TRACING,
206         BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL,
207         BTF_KFUNC_HOOK_MAX,
208 };
209
210 enum {
211         BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT = 256,
212         BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT = 256,
213 };
214
215 struct btf_kfunc_set_tab {
216         struct btf_id_set8 *sets[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
217 };
218
219 struct btf_id_dtor_kfunc_tab {
220         u32 cnt;
221         struct btf_id_dtor_kfunc dtors[];
222 };
223
224 struct btf {
225         void *data;
226         struct btf_type **types;
227         u32 *resolved_ids;
228         u32 *resolved_sizes;
229         const char *strings;
230         void *nohdr_data;
231         struct btf_header hdr;
232         u32 nr_types; /* includes VOID for base BTF */
233         u32 types_size;
234         u32 data_size;
235         refcount_t refcnt;
236         u32 id;
237         struct rcu_head rcu;
238         struct btf_kfunc_set_tab *kfunc_set_tab;
239         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *dtor_kfunc_tab;
240
241         /* split BTF support */
242         struct btf *base_btf;
243         u32 start_id; /* first type ID in this BTF (0 for base BTF) */
244         u32 start_str_off; /* first string offset (0 for base BTF) */
245         char name[MODULE_NAME_LEN];
246         bool kernel_btf;
247 };
248
249 enum verifier_phase {
250         CHECK_META,
251         CHECK_TYPE,
252 };
253
254 struct resolve_vertex {
255         const struct btf_type *t;
256         u32 type_id;
257         u16 next_member;
258 };
259
260 enum visit_state {
261         NOT_VISITED,
262         VISITED,
263         RESOLVED,
264 };
265
266 enum resolve_mode {
267         RESOLVE_TBD,    /* To Be Determined */
268         RESOLVE_PTR,    /* Resolving for Pointer */
269         RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,        /* Resolving for struct/union
270                                          * or array
271                                          */
272 };
273
274 #define MAX_RESOLVE_DEPTH 32
275
276 struct btf_sec_info {
277         u32 off;
278         u32 len;
279 };
280
281 struct btf_verifier_env {
282         struct btf *btf;
283         u8 *visit_states;
284         struct resolve_vertex stack[MAX_RESOLVE_DEPTH];
285         struct bpf_verifier_log log;
286         u32 log_type_id;
287         u32 top_stack;
288         enum verifier_phase phase;
289         enum resolve_mode resolve_mode;
290 };
291
292 static const char * const btf_kind_str[NR_BTF_KINDS] = {
293         [BTF_KIND_UNKN]         = "UNKNOWN",
294         [BTF_KIND_INT]          = "INT",
295         [BTF_KIND_PTR]          = "PTR",
296         [BTF_KIND_ARRAY]        = "ARRAY",
297         [BTF_KIND_STRUCT]       = "STRUCT",
298         [BTF_KIND_UNION]        = "UNION",
299         [BTF_KIND_ENUM]         = "ENUM",
300         [BTF_KIND_FWD]          = "FWD",
301         [BTF_KIND_TYPEDEF]      = "TYPEDEF",
302         [BTF_KIND_VOLATILE]     = "VOLATILE",
303         [BTF_KIND_CONST]        = "CONST",
304         [BTF_KIND_RESTRICT]     = "RESTRICT",
305         [BTF_KIND_FUNC]         = "FUNC",
306         [BTF_KIND_FUNC_PROTO]   = "FUNC_PROTO",
307         [BTF_KIND_VAR]          = "VAR",
308         [BTF_KIND_DATASEC]      = "DATASEC",
309         [BTF_KIND_FLOAT]        = "FLOAT",
310         [BTF_KIND_DECL_TAG]     = "DECL_TAG",
311         [BTF_KIND_TYPE_TAG]     = "TYPE_TAG",
312         [BTF_KIND_ENUM64]       = "ENUM64",
313 };
314
315 const char *btf_type_str(const struct btf_type *t)
316 {
317         return btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)];
318 }
319
320 /* Chunk size we use in safe copy of data to be shown. */
321 #define BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE          32
322
323 /*
324  * This is the maximum size of a base type value (equivalent to a
325  * 128-bit int); if we are at the end of our safe buffer and have
326  * less than 16 bytes space we can't be assured of being able
327  * to copy the next type safely, so in such cases we will initiate
328  * a new copy.
329  */
330 #define BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE     16
331
332 /* Type name size */
333 #define BTF_SHOW_NAME_SIZE              80
334
335 /*
336  * Common data to all BTF show operations. Private show functions can add
337  * their own data to a structure containing a struct btf_show and consult it
338  * in the show callback.  See btf_type_show() below.
339  *
340  * One challenge with showing nested data is we want to skip 0-valued
341  * data, but in order to figure out whether a nested object is all zeros
342  * we need to walk through it.  As a result, we need to make two passes
343  * when handling structs, unions and arrays; the first path simply looks
344  * for nonzero data, while the second actually does the display.  The first
345  * pass is signalled by show->state.depth_check being set, and if we
346  * encounter a non-zero value we set show->state.depth_to_show to
347  * the depth at which we encountered it.  When we have completed the
348  * first pass, we will know if anything needs to be displayed if
349  * depth_to_show > depth.  See btf_[struct,array]_show() for the
350  * implementation of this.
351  *
352  * Another problem is we want to ensure the data for display is safe to
353  * access.  To support this, the anonymous "struct {} obj" tracks the data
354  * object and our safe copy of it.  We copy portions of the data needed
355  * to the object "copy" buffer, but because its size is limited to
356  * BTF_SHOW_OBJ_COPY_LEN bytes, multiple copies may be required as we
357  * traverse larger objects for display.
358  *
359  * The various data type show functions all start with a call to
360  * btf_show_start_type() which returns a pointer to the safe copy
361  * of the data needed (or if BTF_SHOW_UNSAFE is specified, to the
362  * raw data itself).  btf_show_obj_safe() is responsible for
363  * using copy_from_kernel_nofault() to update the safe data if necessary
364  * as we traverse the object's data.  skbuff-like semantics are
365  * used:
366  *
367  * - obj.head points to the start of the toplevel object for display
368  * - obj.size is the size of the toplevel object
369  * - obj.data points to the current point in the original data at
370  *   which our safe data starts.  obj.data will advance as we copy
371  *   portions of the data.
372  *
373  * In most cases a single copy will suffice, but larger data structures
374  * such as "struct task_struct" will require many copies.  The logic in
375  * btf_show_obj_safe() handles the logic that determines if a new
376  * copy_from_kernel_nofault() is needed.
377  */
378 struct btf_show {
379         u64 flags;
380         void *target;   /* target of show operation (seq file, buffer) */
381         void (*showfn)(struct btf_show *show, const char *fmt, va_list args);
382         const struct btf *btf;
383         /* below are used during iteration */
384         struct {
385                 u8 depth;
386                 u8 depth_to_show;
387                 u8 depth_check;
388                 u8 array_member:1,
389                    array_terminated:1;
390                 u16 array_encoding;
391                 u32 type_id;
392                 int status;                     /* non-zero for error */
393                 const struct btf_type *type;
394                 const struct btf_member *member;
395                 char name[BTF_SHOW_NAME_SIZE];  /* space for member name/type */
396         } state;
397         struct {
398                 u32 size;
399                 void *head;
400                 void *data;
401                 u8 safe[BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE];
402         } obj;
403 };
404
405 struct btf_kind_operations {
406         s32 (*check_meta)(struct btf_verifier_env *env,
407                           const struct btf_type *t,
408                           u32 meta_left);
409         int (*resolve)(struct btf_verifier_env *env,
410                        const struct resolve_vertex *v);
411         int (*check_member)(struct btf_verifier_env *env,
412                             const struct btf_type *struct_type,
413                             const struct btf_member *member,
414                             const struct btf_type *member_type);
415         int (*check_kflag_member)(struct btf_verifier_env *env,
416                                   const struct btf_type *struct_type,
417                                   const struct btf_member *member,
418                                   const struct btf_type *member_type);
419         void (*log_details)(struct btf_verifier_env *env,
420                             const struct btf_type *t);
421         void (*show)(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
422                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
423                          struct btf_show *show);
424 };
425
426 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS];
427 static struct btf_type btf_void;
428
429 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
430                        const struct btf_type *t, u32 type_id);
431
432 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
433                           const struct btf_type *t);
434
435 static bool btf_type_is_modifier(const struct btf_type *t)
436 {
437         /* Some of them is not strictly a C modifier
438          * but they are grouped into the same bucket
439          * for BTF concern:
440          *   A type (t) that refers to another
441          *   type through t->type AND its size cannot
442          *   be determined without following the t->type.
443          *
444          * ptr does not fall into this bucket
445          * because its size is always sizeof(void *).
446          */
447         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
448         case BTF_KIND_TYPEDEF:
449         case BTF_KIND_VOLATILE:
450         case BTF_KIND_CONST:
451         case BTF_KIND_RESTRICT:
452         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
453                 return true;
454         }
455
456         return false;
457 }
458
459 bool btf_type_is_void(const struct btf_type *t)
460 {
461         return t == &btf_void;
462 }
463
464 static bool btf_type_is_fwd(const struct btf_type *t)
465 {
466         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_FWD;
467 }
468
469 static bool btf_type_nosize(const struct btf_type *t)
470 {
471         return btf_type_is_void(t) || btf_type_is_fwd(t) ||
472                btf_type_is_func(t) || btf_type_is_func_proto(t);
473 }
474
475 static bool btf_type_nosize_or_null(const struct btf_type *t)
476 {
477         return !t || btf_type_nosize(t);
478 }
479
480 static bool __btf_type_is_struct(const struct btf_type *t)
481 {
482         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_STRUCT;
483 }
484
485 static bool btf_type_is_array(const struct btf_type *t)
486 {
487         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_ARRAY;
488 }
489
490 static bool btf_type_is_datasec(const struct btf_type *t)
491 {
492         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DATASEC;
493 }
494
495 static bool btf_type_is_decl_tag(const struct btf_type *t)
496 {
497         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DECL_TAG;
498 }
499
500 static bool btf_type_is_decl_tag_target(const struct btf_type *t)
501 {
502         return btf_type_is_func(t) || btf_type_is_struct(t) ||
503                btf_type_is_var(t) || btf_type_is_typedef(t);
504 }
505
506 u32 btf_nr_types(const struct btf *btf)
507 {
508         u32 total = 0;
509
510         while (btf) {
511                 total += btf->nr_types;
512                 btf = btf->base_btf;
513         }
514
515         return total;
516 }
517
518 s32 btf_find_by_name_kind(const struct btf *btf, const char *name, u8 kind)
519 {
520         const struct btf_type *t;
521         const char *tname;
522         u32 i, total;
523
524         total = btf_nr_types(btf);
525         for (i = 1; i < total; i++) {
526                 t = btf_type_by_id(btf, i);
527                 if (BTF_INFO_KIND(t->info) != kind)
528                         continue;
529
530                 tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
531                 if (!strcmp(tname, name))
532                         return i;
533         }
534
535         return -ENOENT;
536 }
537
538 static s32 bpf_find_btf_id(const char *name, u32 kind, struct btf **btf_p)
539 {
540         struct btf *btf;
541         s32 ret;
542         int id;
543
544         btf = bpf_get_btf_vmlinux();
545         if (IS_ERR(btf))
546                 return PTR_ERR(btf);
547         if (!btf)
548                 return -EINVAL;
549
550         ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
551         /* ret is never zero, since btf_find_by_name_kind returns
552          * positive btf_id or negative error.
553          */
554         if (ret > 0) {
555                 btf_get(btf);
556                 *btf_p = btf;
557                 return ret;
558         }
559
560         /* If name is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
561         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
562         idr_for_each_entry(&btf_idr, btf, id) {
563                 if (!btf_is_module(btf))
564                         continue;
565                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
566                  * the IDR to avoiding holding it for too long
567                  */
568                 btf_get(btf);
569                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
570                 ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
571                 if (ret > 0) {
572                         *btf_p = btf;
573                         return ret;
574                 }
575                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
576                 btf_put(btf);
577         }
578         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
579         return ret;
580 }
581
582 const struct btf_type *btf_type_skip_modifiers(const struct btf *btf,
583                                                u32 id, u32 *res_id)
584 {
585         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
586
587         while (btf_type_is_modifier(t)) {
588                 id = t->type;
589                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
590         }
591
592         if (res_id)
593                 *res_id = id;
594
595         return t;
596 }
597
598 const struct btf_type *btf_type_resolve_ptr(const struct btf *btf,
599                                             u32 id, u32 *res_id)
600 {
601         const struct btf_type *t;
602
603         t = btf_type_skip_modifiers(btf, id, NULL);
604         if (!btf_type_is_ptr(t))
605                 return NULL;
606
607         return btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, res_id);
608 }
609
610 const struct btf_type *btf_type_resolve_func_ptr(const struct btf *btf,
611                                                  u32 id, u32 *res_id)
612 {
613         const struct btf_type *ptype;
614
615         ptype = btf_type_resolve_ptr(btf, id, res_id);
616         if (ptype && btf_type_is_func_proto(ptype))
617                 return ptype;
618
619         return NULL;
620 }
621
622 /* Types that act only as a source, not sink or intermediate
623  * type when resolving.
624  */
625 static bool btf_type_is_resolve_source_only(const struct btf_type *t)
626 {
627         return btf_type_is_var(t) ||
628                btf_type_is_decl_tag(t) ||
629                btf_type_is_datasec(t);
630 }
631
632 /* What types need to be resolved?
633  *
634  * btf_type_is_modifier() is an obvious one.
635  *
636  * btf_type_is_struct() because its member refers to
637  * another type (through member->type).
638  *
639  * btf_type_is_var() because the variable refers to
640  * another type. btf_type_is_datasec() holds multiple
641  * btf_type_is_var() types that need resolving.
642  *
643  * btf_type_is_array() because its element (array->type)
644  * refers to another type.  Array can be thought of a
645  * special case of struct while array just has the same
646  * member-type repeated by array->nelems of times.
647  */
648 static bool btf_type_needs_resolve(const struct btf_type *t)
649 {
650         return btf_type_is_modifier(t) ||
651                btf_type_is_ptr(t) ||
652                btf_type_is_struct(t) ||
653                btf_type_is_array(t) ||
654                btf_type_is_var(t) ||
655                btf_type_is_func(t) ||
656                btf_type_is_decl_tag(t) ||
657                btf_type_is_datasec(t);
658 }
659
660 /* t->size can be used */
661 static bool btf_type_has_size(const struct btf_type *t)
662 {
663         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
664         case BTF_KIND_INT:
665         case BTF_KIND_STRUCT:
666         case BTF_KIND_UNION:
667         case BTF_KIND_ENUM:
668         case BTF_KIND_DATASEC:
669         case BTF_KIND_FLOAT:
670         case BTF_KIND_ENUM64:
671                 return true;
672         }
673
674         return false;
675 }
676
677 static const char *btf_int_encoding_str(u8 encoding)
678 {
679         if (encoding == 0)
680                 return "(none)";
681         else if (encoding == BTF_INT_SIGNED)
682                 return "SIGNED";
683         else if (encoding == BTF_INT_CHAR)
684                 return "CHAR";
685         else if (encoding == BTF_INT_BOOL)
686                 return "BOOL";
687         else
688                 return "UNKN";
689 }
690
691 static u32 btf_type_int(const struct btf_type *t)
692 {
693         return *(u32 *)(t + 1);
694 }
695
696 static const struct btf_array *btf_type_array(const struct btf_type *t)
697 {
698         return (const struct btf_array *)(t + 1);
699 }
700
701 static const struct btf_enum *btf_type_enum(const struct btf_type *t)
702 {
703         return (const struct btf_enum *)(t + 1);
704 }
705
706 static const struct btf_var *btf_type_var(const struct btf_type *t)
707 {
708         return (const struct btf_var *)(t + 1);
709 }
710
711 static const struct btf_decl_tag *btf_type_decl_tag(const struct btf_type *t)
712 {
713         return (const struct btf_decl_tag *)(t + 1);
714 }
715
716 static const struct btf_enum64 *btf_type_enum64(const struct btf_type *t)
717 {
718         return (const struct btf_enum64 *)(t + 1);
719 }
720
721 static const struct btf_kind_operations *btf_type_ops(const struct btf_type *t)
722 {
723         return kind_ops[BTF_INFO_KIND(t->info)];
724 }
725
726 static bool btf_name_offset_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
727 {
728         if (!BTF_STR_OFFSET_VALID(offset))
729                 return false;
730
731         while (offset < btf->start_str_off)
732                 btf = btf->base_btf;
733
734         offset -= btf->start_str_off;
735         return offset < btf->hdr.str_len;
736 }
737
738 static bool __btf_name_char_ok(char c, bool first, bool dot_ok)
739 {
740         if ((first ? !isalpha(c) :
741                      !isalnum(c)) &&
742             c != '_' &&
743             ((c == '.' && !dot_ok) ||
744               c != '.'))
745                 return false;
746         return true;
747 }
748
749 static const char *btf_str_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
750 {
751         while (offset < btf->start_str_off)
752                 btf = btf->base_btf;
753
754         offset -= btf->start_str_off;
755         if (offset < btf->hdr.str_len)
756                 return &btf->strings[offset];
757
758         return NULL;
759 }
760
761 static bool __btf_name_valid(const struct btf *btf, u32 offset, bool dot_ok)
762 {
763         /* offset must be valid */
764         const char *src = btf_str_by_offset(btf, offset);
765         const char *src_limit;
766
767         if (!__btf_name_char_ok(*src, true, dot_ok))
768                 return false;
769
770         /* set a limit on identifier length */
771         src_limit = src + KSYM_NAME_LEN;
772         src++;
773         while (*src && src < src_limit) {
774                 if (!__btf_name_char_ok(*src, false, dot_ok))
775                         return false;
776                 src++;
777         }
778
779         return !*src;
780 }
781
782 /* Only C-style identifier is permitted. This can be relaxed if
783  * necessary.
784  */
785 static bool btf_name_valid_identifier(const struct btf *btf, u32 offset)
786 {
787         return __btf_name_valid(btf, offset, false);
788 }
789
790 static bool btf_name_valid_section(const struct btf *btf, u32 offset)
791 {
792         return __btf_name_valid(btf, offset, true);
793 }
794
795 static const char *__btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
796 {
797         const char *name;
798
799         if (!offset)
800                 return "(anon)";
801
802         name = btf_str_by_offset(btf, offset);
803         return name ?: "(invalid-name-offset)";
804 }
805
806 const char *btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
807 {
808         return btf_str_by_offset(btf, offset);
809 }
810
811 const struct btf_type *btf_type_by_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
812 {
813         while (type_id < btf->start_id)
814                 btf = btf->base_btf;
815
816         type_id -= btf->start_id;
817         if (type_id >= btf->nr_types)
818                 return NULL;
819         return btf->types[type_id];
820 }
821 EXPORT_SYMBOL_GPL(btf_type_by_id);
822
823 /*
824  * Regular int is not a bit field and it must be either
825  * u8/u16/u32/u64 or __int128.
826  */
827 static bool btf_type_int_is_regular(const struct btf_type *t)
828 {
829         u8 nr_bits, nr_bytes;
830         u32 int_data;
831
832         int_data = btf_type_int(t);
833         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
834         nr_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits);
835         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
836             BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
837             (nr_bytes != sizeof(u8) && nr_bytes != sizeof(u16) &&
838              nr_bytes != sizeof(u32) && nr_bytes != sizeof(u64) &&
839              nr_bytes != (2 * sizeof(u64)))) {
840                 return false;
841         }
842
843         return true;
844 }
845
846 /*
847  * Check that given struct member is a regular int with expected
848  * offset and size.
849  */
850 bool btf_member_is_reg_int(const struct btf *btf, const struct btf_type *s,
851                            const struct btf_member *m,
852                            u32 expected_offset, u32 expected_size)
853 {
854         const struct btf_type *t;
855         u32 id, int_data;
856         u8 nr_bits;
857
858         id = m->type;
859         t = btf_type_id_size(btf, &id, NULL);
860         if (!t || !btf_type_is_int(t))
861                 return false;
862
863         int_data = btf_type_int(t);
864         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
865         if (btf_type_kflag(s)) {
866                 u32 bitfield_size = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(m->offset);
867                 u32 bit_offset = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(m->offset);
868
869                 /* if kflag set, int should be a regular int and
870                  * bit offset should be at byte boundary.
871                  */
872                 return !bitfield_size &&
873                        BITS_ROUNDUP_BYTES(bit_offset) == expected_offset &&
874                        BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) == expected_size;
875         }
876
877         if (BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
878             BITS_PER_BYTE_MASKED(m->offset) ||
879             BITS_ROUNDUP_BYTES(m->offset) != expected_offset ||
880             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
881             BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) != expected_size)
882                 return false;
883
884         return true;
885 }
886
887 /* Similar to btf_type_skip_modifiers() but does not skip typedefs. */
888 static const struct btf_type *btf_type_skip_qualifiers(const struct btf *btf,
889                                                        u32 id)
890 {
891         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
892
893         while (btf_type_is_modifier(t) &&
894                BTF_INFO_KIND(t->info) != BTF_KIND_TYPEDEF) {
895                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
896         }
897
898         return t;
899 }
900
901 #define BTF_SHOW_MAX_ITER       10
902
903 #define BTF_KIND_BIT(kind)      (1ULL << kind)
904
905 /*
906  * Populate show->state.name with type name information.
907  * Format of type name is
908  *
909  * [.member_name = ] (type_name)
910  */
911 static const char *btf_show_name(struct btf_show *show)
912 {
913         /* BTF_MAX_ITER array suffixes "[]" */
914         const char *array_suffixes = "[][][][][][][][][][]";
915         const char *array_suffix = &array_suffixes[strlen(array_suffixes)];
916         /* BTF_MAX_ITER pointer suffixes "*" */
917         const char *ptr_suffixes = "**********";
918         const char *ptr_suffix = &ptr_suffixes[strlen(ptr_suffixes)];
919         const char *name = NULL, *prefix = "", *parens = "";
920         const struct btf_member *m = show->state.member;
921         const struct btf_type *t;
922         const struct btf_array *array;
923         u32 id = show->state.type_id;
924         const char *member = NULL;
925         bool show_member = false;
926         u64 kinds = 0;
927         int i;
928
929         show->state.name[0] = '\0';
930
931         /*
932          * Don't show type name if we're showing an array member;
933          * in that case we show the array type so don't need to repeat
934          * ourselves for each member.
935          */
936         if (show->state.array_member)
937                 return "";
938
939         /* Retrieve member name, if any. */
940         if (m) {
941                 member = btf_name_by_offset(show->btf, m->name_off);
942                 show_member = strlen(member) > 0;
943                 id = m->type;
944         }
945
946         /*
947          * Start with type_id, as we have resolved the struct btf_type *
948          * via btf_modifier_show() past the parent typedef to the child
949          * struct, int etc it is defined as.  In such cases, the type_id
950          * still represents the starting type while the struct btf_type *
951          * in our show->state points at the resolved type of the typedef.
952          */
953         t = btf_type_by_id(show->btf, id);
954         if (!t)
955                 return "";
956
957         /*
958          * The goal here is to build up the right number of pointer and
959          * array suffixes while ensuring the type name for a typedef
960          * is represented.  Along the way we accumulate a list of
961          * BTF kinds we have encountered, since these will inform later
962          * display; for example, pointer types will not require an
963          * opening "{" for struct, we will just display the pointer value.
964          *
965          * We also want to accumulate the right number of pointer or array
966          * indices in the format string while iterating until we get to
967          * the typedef/pointee/array member target type.
968          *
969          * We start by pointing at the end of pointer and array suffix
970          * strings; as we accumulate pointers and arrays we move the pointer
971          * or array string backwards so it will show the expected number of
972          * '*' or '[]' for the type.  BTF_SHOW_MAX_ITER of nesting of pointers
973          * and/or arrays and typedefs are supported as a precaution.
974          *
975          * We also want to get typedef name while proceeding to resolve
976          * type it points to so that we can add parentheses if it is a
977          * "typedef struct" etc.
978          */
979         for (i = 0; i < BTF_SHOW_MAX_ITER; i++) {
980
981                 switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
982                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
983                         if (!name)
984                                 name = btf_name_by_offset(show->btf,
985                                                                t->name_off);
986                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF);
987                         id = t->type;
988                         break;
989                 case BTF_KIND_ARRAY:
990                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY);
991                         parens = "[";
992                         if (!t)
993                                 return "";
994                         array = btf_type_array(t);
995                         if (array_suffix > array_suffixes)
996                                 array_suffix -= 2;
997                         id = array->type;
998                         break;
999                 case BTF_KIND_PTR:
1000                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR);
1001                         if (ptr_suffix > ptr_suffixes)
1002                                 ptr_suffix -= 1;
1003                         id = t->type;
1004                         break;
1005                 default:
1006                         id = 0;
1007                         break;
1008                 }
1009                 if (!id)
1010                         break;
1011                 t = btf_type_skip_qualifiers(show->btf, id);
1012         }
1013         /* We may not be able to represent this type; bail to be safe */
1014         if (i == BTF_SHOW_MAX_ITER)
1015                 return "";
1016
1017         if (!name)
1018                 name = btf_name_by_offset(show->btf, t->name_off);
1019
1020         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
1021         case BTF_KIND_STRUCT:
1022         case BTF_KIND_UNION:
1023                 prefix = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_STRUCT ?
1024                          "struct" : "union";
1025                 /* if it's an array of struct/union, parens is already set */
1026                 if (!(kinds & (BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY))))
1027                         parens = "{";
1028                 break;
1029         case BTF_KIND_ENUM:
1030         case BTF_KIND_ENUM64:
1031                 prefix = "enum";
1032                 break;
1033         default:
1034                 break;
1035         }
1036
1037         /* pointer does not require parens */
1038         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR))
1039                 parens = "";
1040         /* typedef does not require struct/union/enum prefix */
1041         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF))
1042                 prefix = "";
1043
1044         if (!name)
1045                 name = "";
1046
1047         /* Even if we don't want type name info, we want parentheses etc */
1048         if (show->flags & BTF_SHOW_NONAME)
1049                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name), "%s",
1050                          parens);
1051         else
1052                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name),
1053                          "%s%s%s(%s%s%s%s%s%s)%s",
1054                          /* first 3 strings comprise ".member = " */
1055                          show_member ? "." : "",
1056                          show_member ? member : "",
1057                          show_member ? " = " : "",
1058                          /* ...next is our prefix (struct, enum, etc) */
1059                          prefix,
1060                          strlen(prefix) > 0 && strlen(name) > 0 ? " " : "",
1061                          /* ...this is the type name itself */
1062                          name,
1063                          /* ...suffixed by the appropriate '*', '[]' suffixes */
1064                          strlen(ptr_suffix) > 0 ? " " : "", ptr_suffix,
1065                          array_suffix, parens);
1066
1067         return show->state.name;
1068 }
1069
1070 static const char *__btf_show_indent(struct btf_show *show)
1071 {
1072         const char *indents = "                                ";
1073         const char *indent = &indents[strlen(indents)];
1074
1075         if ((indent - show->state.depth) >= indents)
1076                 return indent - show->state.depth;
1077         return indents;
1078 }
1079
1080 static const char *btf_show_indent(struct btf_show *show)
1081 {
1082         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : __btf_show_indent(show);
1083 }
1084
1085 static const char *btf_show_newline(struct btf_show *show)
1086 {
1087         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : "\n";
1088 }
1089
1090 static const char *btf_show_delim(struct btf_show *show)
1091 {
1092         if (show->state.depth == 0)
1093                 return "";
1094
1095         if ((show->flags & BTF_SHOW_COMPACT) && show->state.type &&
1096                 BTF_INFO_KIND(show->state.type->info) == BTF_KIND_UNION)
1097                 return "|";
1098
1099         return ",";
1100 }
1101
1102 __printf(2, 3) static void btf_show(struct btf_show *show, const char *fmt, ...)
1103 {
1104         va_list args;
1105
1106         if (!show->state.depth_check) {
1107                 va_start(args, fmt);
1108                 show->showfn(show, fmt, args);
1109                 va_end(args);
1110         }
1111 }
1112
1113 /* Macros are used here as btf_show_type_value[s]() prepends and appends
1114  * format specifiers to the format specifier passed in; these do the work of
1115  * adding indentation, delimiters etc while the caller simply has to specify
1116  * the type value(s) in the format specifier + value(s).
1117  */
1118 #define btf_show_type_value(show, fmt, value)                                  \
1119         do {                                                                   \
1120                 if ((value) != (__typeof__(value))0 ||                         \
1121                     (show->flags & BTF_SHOW_ZERO) ||                           \
1122                     show->state.depth == 0) {                                  \
1123                         btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s",                      \
1124                                  btf_show_indent(show),                        \
1125                                  btf_show_name(show),                          \
1126                                  value, btf_show_delim(show),                  \
1127                                  btf_show_newline(show));                      \
1128                         if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)     \
1129                                 show->state.depth_to_show = show->state.depth; \
1130                 }                                                              \
1131         } while (0)
1132
1133 #define btf_show_type_values(show, fmt, ...)                                   \
1134         do {                                                                   \
1135                 btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s", btf_show_indent(show),       \
1136                          btf_show_name(show),                                  \
1137                          __VA_ARGS__, btf_show_delim(show),                    \
1138                          btf_show_newline(show));                              \
1139                 if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)             \
1140                         show->state.depth_to_show = show->state.depth;         \
1141         } while (0)
1142
1143 /* How much is left to copy to safe buffer after @data? */
1144 static int btf_show_obj_size_left(struct btf_show *show, void *data)
1145 {
1146         return show->obj.head + show->obj.size - data;
1147 }
1148
1149 /* Is object pointed to by @data of @size already copied to our safe buffer? */
1150 static bool btf_show_obj_is_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1151 {
1152         return data >= show->obj.data &&
1153                (data + size) < (show->obj.data + BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE);
1154 }
1155
1156 /*
1157  * If object pointed to by @data of @size falls within our safe buffer, return
1158  * the equivalent pointer to the same safe data.  Assumes
1159  * copy_from_kernel_nofault() has already happened and our safe buffer is
1160  * populated.
1161  */
1162 static void *__btf_show_obj_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1163 {
1164         if (btf_show_obj_is_safe(show, data, size))
1165                 return show->obj.safe + (data - show->obj.data);
1166         return NULL;
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Return a safe-to-access version of data pointed to by @data.
1171  * We do this by copying the relevant amount of information
1172  * to the struct btf_show obj.safe buffer using copy_from_kernel_nofault().
1173  *
1174  * If BTF_SHOW_UNSAFE is specified, just return data as-is; no
1175  * safe copy is needed.
1176  *
1177  * Otherwise we need to determine if we have the required amount
1178  * of data (determined by the @data pointer and the size of the
1179  * largest base type we can encounter (represented by
1180  * BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE). Having that much data ensures
1181  * that we will be able to print some of the current object,
1182  * and if more is needed a copy will be triggered.
1183  * Some objects such as structs will not fit into the buffer;
1184  * in such cases additional copies when we iterate over their
1185  * members may be needed.
1186  *
1187  * btf_show_obj_safe() is used to return a safe buffer for
1188  * btf_show_start_type(); this ensures that as we recurse into
1189  * nested types we always have safe data for the given type.
1190  * This approach is somewhat wasteful; it's possible for example
1191  * that when iterating over a large union we'll end up copying the
1192  * same data repeatedly, but the goal is safety not performance.
1193  * We use stack data as opposed to per-CPU buffers because the
1194  * iteration over a type can take some time, and preemption handling
1195  * would greatly complicate use of the safe buffer.
1196  */
1197 static void *btf_show_obj_safe(struct btf_show *show,
1198                                const struct btf_type *t,
1199                                void *data)
1200 {
1201         const struct btf_type *rt;
1202         int size_left, size;
1203         void *safe = NULL;
1204
1205         if (show->flags & BTF_SHOW_UNSAFE)
1206                 return data;
1207
1208         rt = btf_resolve_size(show->btf, t, &size);
1209         if (IS_ERR(rt)) {
1210                 show->state.status = PTR_ERR(rt);
1211                 return NULL;
1212         }
1213
1214         /*
1215          * Is this toplevel object? If so, set total object size and
1216          * initialize pointers.  Otherwise check if we still fall within
1217          * our safe object data.
1218          */
1219         if (show->state.depth == 0) {
1220                 show->obj.size = size;
1221                 show->obj.head = data;
1222         } else {
1223                 /*
1224                  * If the size of the current object is > our remaining
1225                  * safe buffer we _may_ need to do a new copy.  However
1226                  * consider the case of a nested struct; it's size pushes
1227                  * us over the safe buffer limit, but showing any individual
1228                  * struct members does not.  In such cases, we don't need
1229                  * to initiate a fresh copy yet; however we definitely need
1230                  * at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes left
1231                  * in our buffer, regardless of the current object size.
1232                  * The logic here is that as we resolve types we will
1233                  * hit a base type at some point, and we need to be sure
1234                  * the next chunk of data is safely available to display
1235                  * that type info safely.  We cannot rely on the size of
1236                  * the current object here because it may be much larger
1237                  * than our current buffer (e.g. task_struct is 8k).
1238                  * All we want to do here is ensure that we can print the
1239                  * next basic type, which we can if either
1240                  * - the current type size is within the safe buffer; or
1241                  * - at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes are left in
1242                  *   the safe buffer.
1243                  */
1244                 safe = __btf_show_obj_safe(show, data,
1245                                            min(size,
1246                                                BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE));
1247         }
1248
1249         /*
1250          * We need a new copy to our safe object, either because we haven't
1251          * yet copied and are initializing safe data, or because the data
1252          * we want falls outside the boundaries of the safe object.
1253          */
1254         if (!safe) {
1255                 size_left = btf_show_obj_size_left(show, data);
1256                 if (size_left > BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE)
1257                         size_left = BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE;
1258                 show->state.status = copy_from_kernel_nofault(show->obj.safe,
1259                                                               data, size_left);
1260                 if (!show->state.status) {
1261                         show->obj.data = data;
1262                         safe = show->obj.safe;
1263                 }
1264         }
1265
1266         return safe;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Set the type we are starting to show and return a safe data pointer
1271  * to be used for showing the associated data.
1272  */
1273 static void *btf_show_start_type(struct btf_show *show,
1274                                  const struct btf_type *t,
1275                                  u32 type_id, void *data)
1276 {
1277         show->state.type = t;
1278         show->state.type_id = type_id;
1279         show->state.name[0] = '\0';
1280
1281         return btf_show_obj_safe(show, t, data);
1282 }
1283
1284 static void btf_show_end_type(struct btf_show *show)
1285 {
1286         show->state.type = NULL;
1287         show->state.type_id = 0;
1288         show->state.name[0] = '\0';
1289 }
1290
1291 static void *btf_show_start_aggr_type(struct btf_show *show,
1292                                       const struct btf_type *t,
1293                                       u32 type_id, void *data)
1294 {
1295         void *safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
1296
1297         if (!safe_data)
1298                 return safe_data;
1299
1300         btf_show(show, "%s%s%s", btf_show_indent(show),
1301                  btf_show_name(show),
1302                  btf_show_newline(show));
1303         show->state.depth++;
1304         return safe_data;
1305 }
1306
1307 static void btf_show_end_aggr_type(struct btf_show *show,
1308                                    const char *suffix)
1309 {
1310         show->state.depth--;
1311         btf_show(show, "%s%s%s%s", btf_show_indent(show), suffix,
1312                  btf_show_delim(show), btf_show_newline(show));
1313         btf_show_end_type(show);
1314 }
1315
1316 static void btf_show_start_member(struct btf_show *show,
1317                                   const struct btf_member *m)
1318 {
1319         show->state.member = m;
1320 }
1321
1322 static void btf_show_start_array_member(struct btf_show *show)
1323 {
1324         show->state.array_member = 1;
1325         btf_show_start_member(show, NULL);
1326 }
1327
1328 static void btf_show_end_member(struct btf_show *show)
1329 {
1330         show->state.member = NULL;
1331 }
1332
1333 static void btf_show_end_array_member(struct btf_show *show)
1334 {
1335         show->state.array_member = 0;
1336         btf_show_end_member(show);
1337 }
1338
1339 static void *btf_show_start_array_type(struct btf_show *show,
1340                                        const struct btf_type *t,
1341                                        u32 type_id,
1342                                        u16 array_encoding,
1343                                        void *data)
1344 {
1345         show->state.array_encoding = array_encoding;
1346         show->state.array_terminated = 0;
1347         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1348 }
1349
1350 static void btf_show_end_array_type(struct btf_show *show)
1351 {
1352         show->state.array_encoding = 0;
1353         show->state.array_terminated = 0;
1354         btf_show_end_aggr_type(show, "]");
1355 }
1356
1357 static void *btf_show_start_struct_type(struct btf_show *show,
1358                                         const struct btf_type *t,
1359                                         u32 type_id,
1360                                         void *data)
1361 {
1362         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1363 }
1364
1365 static void btf_show_end_struct_type(struct btf_show *show)
1366 {
1367         btf_show_end_aggr_type(show, "}");
1368 }
1369
1370 __printf(2, 3) static void __btf_verifier_log(struct bpf_verifier_log *log,
1371                                               const char *fmt, ...)
1372 {
1373         va_list args;
1374
1375         va_start(args, fmt);
1376         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1377         va_end(args);
1378 }
1379
1380 __printf(2, 3) static void btf_verifier_log(struct btf_verifier_env *env,
1381                                             const char *fmt, ...)
1382 {
1383         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1384         va_list args;
1385
1386         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1387                 return;
1388
1389         va_start(args, fmt);
1390         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1391         va_end(args);
1392 }
1393
1394 __printf(4, 5) static void __btf_verifier_log_type(struct btf_verifier_env *env,
1395                                                    const struct btf_type *t,
1396                                                    bool log_details,
1397                                                    const char *fmt, ...)
1398 {
1399         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1400         struct btf *btf = env->btf;
1401         va_list args;
1402
1403         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1404                 return;
1405
1406         /* btf verifier prints all types it is processing via
1407          * btf_verifier_log_type(..., fmt = NULL).
1408          * Skip those prints for in-kernel BTF verification.
1409          */
1410         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1411                 return;
1412
1413         __btf_verifier_log(log, "[%u] %s %s%s",
1414                            env->log_type_id,
1415                            btf_type_str(t),
1416                            __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
1417                            log_details ? " " : "");
1418
1419         if (log_details)
1420                 btf_type_ops(t)->log_details(env, t);
1421
1422         if (fmt && *fmt) {
1423                 __btf_verifier_log(log, " ");
1424                 va_start(args, fmt);
1425                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1426                 va_end(args);
1427         }
1428
1429         __btf_verifier_log(log, "\n");
1430 }
1431
1432 #define btf_verifier_log_type(env, t, ...) \
1433         __btf_verifier_log_type((env), (t), true, __VA_ARGS__)
1434 #define btf_verifier_log_basic(env, t, ...) \
1435         __btf_verifier_log_type((env), (t), false, __VA_ARGS__)
1436
1437 __printf(4, 5)
1438 static void btf_verifier_log_member(struct btf_verifier_env *env,
1439                                     const struct btf_type *struct_type,
1440                                     const struct btf_member *member,
1441                                     const char *fmt, ...)
1442 {
1443         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1444         struct btf *btf = env->btf;
1445         va_list args;
1446
1447         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1448                 return;
1449
1450         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1451                 return;
1452         /* The CHECK_META phase already did a btf dump.
1453          *
1454          * If member is logged again, it must hit an error in
1455          * parsing this member.  It is useful to print out which
1456          * struct this member belongs to.
1457          */
1458         if (env->phase != CHECK_META)
1459                 btf_verifier_log_type(env, struct_type, NULL);
1460
1461         if (btf_type_kflag(struct_type))
1462                 __btf_verifier_log(log,
1463                                    "\t%s type_id=%u bitfield_size=%u bits_offset=%u",
1464                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1465                                    member->type,
1466                                    BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset),
1467                                    BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset));
1468         else
1469                 __btf_verifier_log(log, "\t%s type_id=%u bits_offset=%u",
1470                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1471                                    member->type, member->offset);
1472
1473         if (fmt && *fmt) {
1474                 __btf_verifier_log(log, " ");
1475                 va_start(args, fmt);
1476                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1477                 va_end(args);
1478         }
1479
1480         __btf_verifier_log(log, "\n");
1481 }
1482
1483 __printf(4, 5)
1484 static void btf_verifier_log_vsi(struct btf_verifier_env *env,
1485                                  const struct btf_type *datasec_type,
1486                                  const struct btf_var_secinfo *vsi,
1487                                  const char *fmt, ...)
1488 {
1489         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1490         va_list args;
1491
1492         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1493                 return;
1494         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1495                 return;
1496         if (env->phase != CHECK_META)
1497                 btf_verifier_log_type(env, datasec_type, NULL);
1498
1499         __btf_verifier_log(log, "\t type_id=%u offset=%u size=%u",
1500                            vsi->type, vsi->offset, vsi->size);
1501         if (fmt && *fmt) {
1502                 __btf_verifier_log(log, " ");
1503                 va_start(args, fmt);
1504                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1505                 va_end(args);
1506         }
1507
1508         __btf_verifier_log(log, "\n");
1509 }
1510
1511 static void btf_verifier_log_hdr(struct btf_verifier_env *env,
1512                                  u32 btf_data_size)
1513 {
1514         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1515         const struct btf *btf = env->btf;
1516         const struct btf_header *hdr;
1517
1518         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1519                 return;
1520
1521         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL)
1522                 return;
1523         hdr = &btf->hdr;
1524         __btf_verifier_log(log, "magic: 0x%x\n", hdr->magic);
1525         __btf_verifier_log(log, "version: %u\n", hdr->version);
1526         __btf_verifier_log(log, "flags: 0x%x\n", hdr->flags);
1527         __btf_verifier_log(log, "hdr_len: %u\n", hdr->hdr_len);
1528         __btf_verifier_log(log, "type_off: %u\n", hdr->type_off);
1529         __btf_verifier_log(log, "type_len: %u\n", hdr->type_len);
1530         __btf_verifier_log(log, "str_off: %u\n", hdr->str_off);
1531         __btf_verifier_log(log, "str_len: %u\n", hdr->str_len);
1532         __btf_verifier_log(log, "btf_total_size: %u\n", btf_data_size);
1533 }
1534
1535 static int btf_add_type(struct btf_verifier_env *env, struct btf_type *t)
1536 {
1537         struct btf *btf = env->btf;
1538
1539         if (btf->types_size == btf->nr_types) {
1540                 /* Expand 'types' array */
1541
1542                 struct btf_type **new_types;
1543                 u32 expand_by, new_size;
1544
1545                 if (btf->start_id + btf->types_size == BTF_MAX_TYPE) {
1546                         btf_verifier_log(env, "Exceeded max num of types");
1547                         return -E2BIG;
1548                 }
1549
1550                 expand_by = max_t(u32, btf->types_size >> 2, 16);
1551                 new_size = min_t(u32, BTF_MAX_TYPE,
1552                                  btf->types_size + expand_by);
1553
1554                 new_types = kvcalloc(new_size, sizeof(*new_types),
1555                                      GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1556                 if (!new_types)
1557                         return -ENOMEM;
1558
1559                 if (btf->nr_types == 0) {
1560                         if (!btf->base_btf) {
1561                                 /* lazily init VOID type */
1562                                 new_types[0] = &btf_void;
1563                                 btf->nr_types++;
1564                         }
1565                 } else {
1566                         memcpy(new_types, btf->types,
1567                                sizeof(*btf->types) * btf->nr_types);
1568                 }
1569
1570                 kvfree(btf->types);
1571                 btf->types = new_types;
1572                 btf->types_size = new_size;
1573         }
1574
1575         btf->types[btf->nr_types++] = t;
1576
1577         return 0;
1578 }
1579
1580 static int btf_alloc_id(struct btf *btf)
1581 {
1582         int id;
1583
1584         idr_preload(GFP_KERNEL);
1585         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
1586         id = idr_alloc_cyclic(&btf_idr, btf, 1, INT_MAX, GFP_ATOMIC);
1587         if (id > 0)
1588                 btf->id = id;
1589         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
1590         idr_preload_end();
1591
1592         if (WARN_ON_ONCE(!id))
1593                 return -ENOSPC;
1594
1595         return id > 0 ? 0 : id;
1596 }
1597
1598 static void btf_free_id(struct btf *btf)
1599 {
1600         unsigned long flags;
1601
1602         /*
1603          * In map-in-map, calling map_delete_elem() on outer
1604          * map will call bpf_map_put on the inner map.
1605          * It will then eventually call btf_free_id()
1606          * on the inner map.  Some of the map_delete_elem()
1607          * implementation may have irq disabled, so
1608          * we need to use the _irqsave() version instead
1609          * of the _bh() version.
1610          */
1611         spin_lock_irqsave(&btf_idr_lock, flags);
1612         idr_remove(&btf_idr, btf->id);
1613         spin_unlock_irqrestore(&btf_idr_lock, flags);
1614 }
1615
1616 static void btf_free_kfunc_set_tab(struct btf *btf)
1617 {
1618         struct btf_kfunc_set_tab *tab = btf->kfunc_set_tab;
1619         int hook;
1620
1621         if (!tab)
1622                 return;
1623         /* For module BTF, we directly assign the sets being registered, so
1624          * there is nothing to free except kfunc_set_tab.
1625          */
1626         if (btf_is_module(btf))
1627                 goto free_tab;
1628         for (hook = 0; hook < ARRAY_SIZE(tab->sets); hook++)
1629                 kfree(tab->sets[hook]);
1630 free_tab:
1631         kfree(tab);
1632         btf->kfunc_set_tab = NULL;
1633 }
1634
1635 static void btf_free_dtor_kfunc_tab(struct btf *btf)
1636 {
1637         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
1638
1639         if (!tab)
1640                 return;
1641         kfree(tab);
1642         btf->dtor_kfunc_tab = NULL;
1643 }
1644
1645 static void btf_free(struct btf *btf)
1646 {
1647         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
1648         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
1649         kvfree(btf->types);
1650         kvfree(btf->resolved_sizes);
1651         kvfree(btf->resolved_ids);
1652         kvfree(btf->data);
1653         kfree(btf);
1654 }
1655
1656 static void btf_free_rcu(struct rcu_head *rcu)
1657 {
1658         struct btf *btf = container_of(rcu, struct btf, rcu);
1659
1660         btf_free(btf);
1661 }
1662
1663 void btf_get(struct btf *btf)
1664 {
1665         refcount_inc(&btf->refcnt);
1666 }
1667
1668 void btf_put(struct btf *btf)
1669 {
1670         if (btf && refcount_dec_and_test(&btf->refcnt)) {
1671                 btf_free_id(btf);
1672                 call_rcu(&btf->rcu, btf_free_rcu);
1673         }
1674 }
1675
1676 static int env_resolve_init(struct btf_verifier_env *env)
1677 {
1678         struct btf *btf = env->btf;
1679         u32 nr_types = btf->nr_types;
1680         u32 *resolved_sizes = NULL;
1681         u32 *resolved_ids = NULL;
1682         u8 *visit_states = NULL;
1683
1684         resolved_sizes = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_sizes),
1685                                   GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1686         if (!resolved_sizes)
1687                 goto nomem;
1688
1689         resolved_ids = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_ids),
1690                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1691         if (!resolved_ids)
1692                 goto nomem;
1693
1694         visit_states = kvcalloc(nr_types, sizeof(*visit_states),
1695                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1696         if (!visit_states)
1697                 goto nomem;
1698
1699         btf->resolved_sizes = resolved_sizes;
1700         btf->resolved_ids = resolved_ids;
1701         env->visit_states = visit_states;
1702
1703         return 0;
1704
1705 nomem:
1706         kvfree(resolved_sizes);
1707         kvfree(resolved_ids);
1708         kvfree(visit_states);
1709         return -ENOMEM;
1710 }
1711
1712 static void btf_verifier_env_free(struct btf_verifier_env *env)
1713 {
1714         kvfree(env->visit_states);
1715         kfree(env);
1716 }
1717
1718 static bool env_type_is_resolve_sink(const struct btf_verifier_env *env,
1719                                      const struct btf_type *next_type)
1720 {
1721         switch (env->resolve_mode) {
1722         case RESOLVE_TBD:
1723                 /* int, enum or void is a sink */
1724                 return !btf_type_needs_resolve(next_type);
1725         case RESOLVE_PTR:
1726                 /* int, enum, void, struct, array, func or func_proto is a sink
1727                  * for ptr
1728                  */
1729                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1730                         !btf_type_is_ptr(next_type);
1731         case RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY:
1732                 /* int, enum, void, ptr, func or func_proto is a sink
1733                  * for struct and array
1734                  */
1735                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1736                         !btf_type_is_array(next_type) &&
1737                         !btf_type_is_struct(next_type);
1738         default:
1739                 BUG();
1740         }
1741 }
1742
1743 static bool env_type_is_resolved(const struct btf_verifier_env *env,
1744                                  u32 type_id)
1745 {
1746         /* base BTF types should be resolved by now */
1747         if (type_id < env->btf->start_id)
1748                 return true;
1749
1750         return env->visit_states[type_id - env->btf->start_id] == RESOLVED;
1751 }
1752
1753 static int env_stack_push(struct btf_verifier_env *env,
1754                           const struct btf_type *t, u32 type_id)
1755 {
1756         const struct btf *btf = env->btf;
1757         struct resolve_vertex *v;
1758
1759         if (env->top_stack == MAX_RESOLVE_DEPTH)
1760                 return -E2BIG;
1761
1762         if (type_id < btf->start_id
1763             || env->visit_states[type_id - btf->start_id] != NOT_VISITED)
1764                 return -EEXIST;
1765
1766         env->visit_states[type_id - btf->start_id] = VISITED;
1767
1768         v = &env->stack[env->top_stack++];
1769         v->t = t;
1770         v->type_id = type_id;
1771         v->next_member = 0;
1772
1773         if (env->resolve_mode == RESOLVE_TBD) {
1774                 if (btf_type_is_ptr(t))
1775                         env->resolve_mode = RESOLVE_PTR;
1776                 else if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_array(t))
1777                         env->resolve_mode = RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY;
1778         }
1779
1780         return 0;
1781 }
1782
1783 static void env_stack_set_next_member(struct btf_verifier_env *env,
1784                                       u16 next_member)
1785 {
1786         env->stack[env->top_stack - 1].next_member = next_member;
1787 }
1788
1789 static void env_stack_pop_resolved(struct btf_verifier_env *env,
1790                                    u32 resolved_type_id,
1791                                    u32 resolved_size)
1792 {
1793         u32 type_id = env->stack[--(env->top_stack)].type_id;
1794         struct btf *btf = env->btf;
1795
1796         type_id -= btf->start_id; /* adjust to local type id */
1797         btf->resolved_sizes[type_id] = resolved_size;
1798         btf->resolved_ids[type_id] = resolved_type_id;
1799         env->visit_states[type_id] = RESOLVED;
1800 }
1801
1802 static const struct resolve_vertex *env_stack_peak(struct btf_verifier_env *env)
1803 {
1804         return env->top_stack ? &env->stack[env->top_stack - 1] : NULL;
1805 }
1806
1807 /* Resolve the size of a passed-in "type"
1808  *
1809  * type: is an array (e.g. u32 array[x][y])
1810  * return type: type "u32[x][y]", i.e. BTF_KIND_ARRAY,
1811  * *type_size: (x * y * sizeof(u32)).  Hence, *type_size always
1812  *             corresponds to the return type.
1813  * *elem_type: u32
1814  * *elem_id: id of u32
1815  * *total_nelems: (x * y).  Hence, individual elem size is
1816  *                (*type_size / *total_nelems)
1817  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1818  *
1819  * type: is not an array (e.g. const struct X)
1820  * return type: type "struct X"
1821  * *type_size: sizeof(struct X)
1822  * *elem_type: same as return type ("struct X")
1823  * *elem_id: 0
1824  * *total_nelems: 1
1825  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1826  */
1827 static const struct btf_type *
1828 __btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1829                    u32 *type_size, const struct btf_type **elem_type,
1830                    u32 *elem_id, u32 *total_nelems, u32 *type_id)
1831 {
1832         const struct btf_type *array_type = NULL;
1833         const struct btf_array *array = NULL;
1834         u32 i, size, nelems = 1, id = 0;
1835
1836         for (i = 0; i < MAX_RESOLVE_DEPTH; i++) {
1837                 switch (BTF_INFO_KIND(type->info)) {
1838                 /* type->size can be used */
1839                 case BTF_KIND_INT:
1840                 case BTF_KIND_STRUCT:
1841                 case BTF_KIND_UNION:
1842                 case BTF_KIND_ENUM:
1843                 case BTF_KIND_FLOAT:
1844                 case BTF_KIND_ENUM64:
1845                         size = type->size;
1846                         goto resolved;
1847
1848                 case BTF_KIND_PTR:
1849                         size = sizeof(void *);
1850                         goto resolved;
1851
1852                 /* Modifiers */
1853                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1854                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1855                 case BTF_KIND_CONST:
1856                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1857                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1858                         id = type->type;
1859                         type = btf_type_by_id(btf, type->type);
1860                         break;
1861
1862                 case BTF_KIND_ARRAY:
1863                         if (!array_type)
1864                                 array_type = type;
1865                         array = btf_type_array(type);
1866                         if (nelems && array->nelems > U32_MAX / nelems)
1867                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1868                         nelems *= array->nelems;
1869                         type = btf_type_by_id(btf, array->type);
1870                         break;
1871
1872                 /* type without size */
1873                 default:
1874                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1875                 }
1876         }
1877
1878         return ERR_PTR(-EINVAL);
1879
1880 resolved:
1881         if (nelems && size > U32_MAX / nelems)
1882                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1883
1884         *type_size = nelems * size;
1885         if (total_nelems)
1886                 *total_nelems = nelems;
1887         if (elem_type)
1888                 *elem_type = type;
1889         if (elem_id)
1890                 *elem_id = array ? array->type : 0;
1891         if (type_id && id)
1892                 *type_id = id;
1893
1894         return array_type ? : type;
1895 }
1896
1897 const struct btf_type *
1898 btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1899                  u32 *type_size)
1900 {
1901         return __btf_resolve_size(btf, type, type_size, NULL, NULL, NULL, NULL);
1902 }
1903
1904 static u32 btf_resolved_type_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
1905 {
1906         while (type_id < btf->start_id)
1907                 btf = btf->base_btf;
1908
1909         return btf->resolved_ids[type_id - btf->start_id];
1910 }
1911
1912 /* The input param "type_id" must point to a needs_resolve type */
1913 static const struct btf_type *btf_type_id_resolve(const struct btf *btf,
1914                                                   u32 *type_id)
1915 {
1916         *type_id = btf_resolved_type_id(btf, *type_id);
1917         return btf_type_by_id(btf, *type_id);
1918 }
1919
1920 static u32 btf_resolved_type_size(const struct btf *btf, u32 type_id)
1921 {
1922         while (type_id < btf->start_id)
1923                 btf = btf->base_btf;
1924
1925         return btf->resolved_sizes[type_id - btf->start_id];
1926 }
1927
1928 const struct btf_type *btf_type_id_size(const struct btf *btf,
1929                                         u32 *type_id, u32 *ret_size)
1930 {
1931         const struct btf_type *size_type;
1932         u32 size_type_id = *type_id;
1933         u32 size = 0;
1934
1935         size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1936         if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1937                 return NULL;
1938
1939         if (btf_type_has_size(size_type)) {
1940                 size = size_type->size;
1941         } else if (btf_type_is_array(size_type)) {
1942                 size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1943         } else if (btf_type_is_ptr(size_type)) {
1944                 size = sizeof(void *);
1945         } else {
1946                 if (WARN_ON_ONCE(!btf_type_is_modifier(size_type) &&
1947                                  !btf_type_is_var(size_type)))
1948                         return NULL;
1949
1950                 size_type_id = btf_resolved_type_id(btf, size_type_id);
1951                 size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1952                 if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1953                         return NULL;
1954                 else if (btf_type_has_size(size_type))
1955                         size = size_type->size;
1956                 else if (btf_type_is_array(size_type))
1957                         size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1958                 else if (btf_type_is_ptr(size_type))
1959                         size = sizeof(void *);
1960                 else
1961                         return NULL;
1962         }
1963
1964         *type_id = size_type_id;
1965         if (ret_size)
1966                 *ret_size = size;
1967
1968         return size_type;
1969 }
1970
1971 static int btf_df_check_member(struct btf_verifier_env *env,
1972                                const struct btf_type *struct_type,
1973                                const struct btf_member *member,
1974                                const struct btf_type *member_type)
1975 {
1976         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
1977                                "Unsupported check_member");
1978         return -EINVAL;
1979 }
1980
1981 static int btf_df_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
1982                                      const struct btf_type *struct_type,
1983                                      const struct btf_member *member,
1984                                      const struct btf_type *member_type)
1985 {
1986         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
1987                                "Unsupported check_kflag_member");
1988         return -EINVAL;
1989 }
1990
1991 /* Used for ptr, array struct/union and float type members.
1992  * int, enum and modifier types have their specific callback functions.
1993  */
1994 static int btf_generic_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
1995                                           const struct btf_type *struct_type,
1996                                           const struct btf_member *member,
1997                                           const struct btf_type *member_type)
1998 {
1999         if (BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset)) {
2000                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2001                                         "Invalid member bitfield_size");
2002                 return -EINVAL;
2003         }
2004
2005         /* bitfield size is 0, so member->offset represents bit offset only.
2006          * It is safe to call non kflag check_member variants.
2007          */
2008         return btf_type_ops(member_type)->check_member(env, struct_type,
2009                                                        member,
2010                                                        member_type);
2011 }
2012
2013 static int btf_df_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2014                           const struct resolve_vertex *v)
2015 {
2016         btf_verifier_log_basic(env, v->t, "Unsupported resolve");
2017         return -EINVAL;
2018 }
2019
2020 static void btf_df_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2021                         u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
2022                         struct btf_show *show)
2023 {
2024         btf_show(show, "<unsupported kind:%u>", BTF_INFO_KIND(t->info));
2025 }
2026
2027 static int btf_int_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2028                                 const struct btf_type *struct_type,
2029                                 const struct btf_member *member,
2030                                 const struct btf_type *member_type)
2031 {
2032         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2033         u32 struct_bits_off = member->offset;
2034         u32 struct_size = struct_type->size;
2035         u32 nr_copy_bits;
2036         u32 bytes_offset;
2037
2038         if (U32_MAX - struct_bits_off < BTF_INT_OFFSET(int_data)) {
2039                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2040                                         "bits_offset exceeds U32_MAX");
2041                 return -EINVAL;
2042         }
2043
2044         struct_bits_off += BTF_INT_OFFSET(int_data);
2045         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2046         nr_copy_bits = BTF_INT_BITS(int_data) +
2047                 BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2048
2049         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2050                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2051                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2052                 return -EINVAL;
2053         }
2054
2055         if (struct_size < bytes_offset ||
2056             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2057                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2058                                         "Member exceeds struct_size");
2059                 return -EINVAL;
2060         }
2061
2062         return 0;
2063 }
2064
2065 static int btf_int_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2066                                       const struct btf_type *struct_type,
2067                                       const struct btf_member *member,
2068                                       const struct btf_type *member_type)
2069 {
2070         u32 struct_bits_off, nr_bits, nr_int_data_bits, bytes_offset;
2071         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2072         u32 struct_size = struct_type->size;
2073         u32 nr_copy_bits;
2074
2075         /* a regular int type is required for the kflag int member */
2076         if (!btf_type_int_is_regular(member_type)) {
2077                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2078                                         "Invalid member base type");
2079                 return -EINVAL;
2080         }
2081
2082         /* check sanity of bitfield size */
2083         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
2084         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
2085         nr_int_data_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2086         if (!nr_bits) {
2087                 /* Not a bitfield member, member offset must be at byte
2088                  * boundary.
2089                  */
2090                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2091                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2092                                                 "Invalid member offset");
2093                         return -EINVAL;
2094                 }
2095
2096                 nr_bits = nr_int_data_bits;
2097         } else if (nr_bits > nr_int_data_bits) {
2098                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2099                                         "Invalid member bitfield_size");
2100                 return -EINVAL;
2101         }
2102
2103         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2104         nr_copy_bits = nr_bits + BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2105         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2106                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2107                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2108                 return -EINVAL;
2109         }
2110
2111         if (struct_size < bytes_offset ||
2112             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2113                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2114                                         "Member exceeds struct_size");
2115                 return -EINVAL;
2116         }
2117
2118         return 0;
2119 }
2120
2121 static s32 btf_int_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2122                               const struct btf_type *t,
2123                               u32 meta_left)
2124 {
2125         u32 int_data, nr_bits, meta_needed = sizeof(int_data);
2126         u16 encoding;
2127
2128         if (meta_left < meta_needed) {
2129                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2130                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2131                                        meta_left, meta_needed);
2132                 return -EINVAL;
2133         }
2134
2135         if (btf_type_vlen(t)) {
2136                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2137                 return -EINVAL;
2138         }
2139
2140         if (btf_type_kflag(t)) {
2141                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2142                 return -EINVAL;
2143         }
2144
2145         int_data = btf_type_int(t);
2146         if (int_data & ~BTF_INT_MASK) {
2147                 btf_verifier_log_basic(env, t, "Invalid int_data:%x",
2148                                        int_data);
2149                 return -EINVAL;
2150         }
2151
2152         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data) + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2153
2154         if (nr_bits > BITS_PER_U128) {
2155                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds %zu",
2156                                       BITS_PER_U128);
2157                 return -EINVAL;
2158         }
2159
2160         if (BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) > t->size) {
2161                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds type_size");
2162                 return -EINVAL;
2163         }
2164
2165         /*
2166          * Only one of the encoding bits is allowed and it
2167          * should be sufficient for the pretty print purpose (i.e. decoding).
2168          * Multiple bits can be allowed later if it is found
2169          * to be insufficient.
2170          */
2171         encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2172         if (encoding &&
2173             encoding != BTF_INT_SIGNED &&
2174             encoding != BTF_INT_CHAR &&
2175             encoding != BTF_INT_BOOL) {
2176                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unsupported encoding");
2177                 return -ENOTSUPP;
2178         }
2179
2180         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2181
2182         return meta_needed;
2183 }
2184
2185 static void btf_int_log(struct btf_verifier_env *env,
2186                         const struct btf_type *t)
2187 {
2188         int int_data = btf_type_int(t);
2189
2190         btf_verifier_log(env,
2191                          "size=%u bits_offset=%u nr_bits=%u encoding=%s",
2192                          t->size, BTF_INT_OFFSET(int_data),
2193                          BTF_INT_BITS(int_data),
2194                          btf_int_encoding_str(BTF_INT_ENCODING(int_data)));
2195 }
2196
2197 static void btf_int128_print(struct btf_show *show, void *data)
2198 {
2199         /* data points to a __int128 number.
2200          * Suppose
2201          *     int128_num = *(__int128 *)data;
2202          * The below formulas shows what upper_num and lower_num represents:
2203          *     upper_num = int128_num >> 64;
2204          *     lower_num = int128_num & 0xffffffffFFFFFFFFULL;
2205          */
2206         u64 upper_num, lower_num;
2207
2208 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2209         upper_num = *(u64 *)data;
2210         lower_num = *(u64 *)(data + 8);
2211 #else
2212         upper_num = *(u64 *)(data + 8);
2213         lower_num = *(u64 *)data;
2214 #endif
2215         if (upper_num == 0)
2216                 btf_show_type_value(show, "0x%llx", lower_num);
2217         else
2218                 btf_show_type_values(show, "0x%llx%016llx", upper_num,
2219                                      lower_num);
2220 }
2221
2222 static void btf_int128_shift(u64 *print_num, u16 left_shift_bits,
2223                              u16 right_shift_bits)
2224 {
2225         u64 upper_num, lower_num;
2226
2227 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2228         upper_num = print_num[0];
2229         lower_num = print_num[1];
2230 #else
2231         upper_num = print_num[1];
2232         lower_num = print_num[0];
2233 #endif
2234
2235         /* shake out un-needed bits by shift/or operations */
2236         if (left_shift_bits >= 64) {
2237                 upper_num = lower_num << (left_shift_bits - 64);
2238                 lower_num = 0;
2239         } else {
2240                 upper_num = (upper_num << left_shift_bits) |
2241                             (lower_num >> (64 - left_shift_bits));
2242                 lower_num = lower_num << left_shift_bits;
2243         }
2244
2245         if (right_shift_bits >= 64) {
2246                 lower_num = upper_num >> (right_shift_bits - 64);
2247                 upper_num = 0;
2248         } else {
2249                 lower_num = (lower_num >> right_shift_bits) |
2250                             (upper_num << (64 - right_shift_bits));
2251                 upper_num = upper_num >> right_shift_bits;
2252         }
2253
2254 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2255         print_num[0] = upper_num;
2256         print_num[1] = lower_num;
2257 #else
2258         print_num[0] = lower_num;
2259         print_num[1] = upper_num;
2260 #endif
2261 }
2262
2263 static void btf_bitfield_show(void *data, u8 bits_offset,
2264                               u8 nr_bits, struct btf_show *show)
2265 {
2266         u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
2267         u8 nr_copy_bytes;
2268         u8 nr_copy_bits;
2269         u64 print_num[2] = {};
2270
2271         nr_copy_bits = nr_bits + bits_offset;
2272         nr_copy_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits);
2273
2274         memcpy(print_num, data, nr_copy_bytes);
2275
2276 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2277         left_shift_bits = bits_offset;
2278 #else
2279         left_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_copy_bits;
2280 #endif
2281         right_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_bits;
2282
2283         btf_int128_shift(print_num, left_shift_bits, right_shift_bits);
2284         btf_int128_print(show, print_num);
2285 }
2286
2287
2288 static void btf_int_bits_show(const struct btf *btf,
2289                               const struct btf_type *t,
2290                               void *data, u8 bits_offset,
2291                               struct btf_show *show)
2292 {
2293         u32 int_data = btf_type_int(t);
2294         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2295         u8 total_bits_offset;
2296
2297         /*
2298          * bits_offset is at most 7.
2299          * BTF_INT_OFFSET() cannot exceed 128 bits.
2300          */
2301         total_bits_offset = bits_offset + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2302         data += BITS_ROUNDDOWN_BYTES(total_bits_offset);
2303         bits_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(total_bits_offset);
2304         btf_bitfield_show(data, bits_offset, nr_bits, show);
2305 }
2306
2307 static void btf_int_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2308                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2309                          struct btf_show *show)
2310 {
2311         u32 int_data = btf_type_int(t);
2312         u8 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2313         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
2314         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2315         void *safe_data;
2316
2317         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2318         if (!safe_data)
2319                 return;
2320
2321         if (bits_offset || BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
2322             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits)) {
2323                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2324                 goto out;
2325         }
2326
2327         switch (nr_bits) {
2328         case 128:
2329                 btf_int128_print(show, safe_data);
2330                 break;
2331         case 64:
2332                 if (sign)
2333                         btf_show_type_value(show, "%lld", *(s64 *)safe_data);
2334                 else
2335                         btf_show_type_value(show, "%llu", *(u64 *)safe_data);
2336                 break;
2337         case 32:
2338                 if (sign)
2339                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s32 *)safe_data);
2340                 else
2341                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u32 *)safe_data);
2342                 break;
2343         case 16:
2344                 if (sign)
2345                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s16 *)safe_data);
2346                 else
2347                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u16 *)safe_data);
2348                 break;
2349         case 8:
2350                 if (show->state.array_encoding == BTF_INT_CHAR) {
2351                         /* check for null terminator */
2352                         if (show->state.array_terminated)
2353                                 break;
2354                         if (*(char *)data == '\0') {
2355                                 show->state.array_terminated = 1;
2356                                 break;
2357                         }
2358                         if (isprint(*(char *)data)) {
2359                                 btf_show_type_value(show, "'%c'",
2360                                                     *(char *)safe_data);
2361                                 break;
2362                         }
2363                 }
2364                 if (sign)
2365                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s8 *)safe_data);
2366                 else
2367                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u8 *)safe_data);
2368                 break;
2369         default:
2370                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2371                 break;
2372         }
2373 out:
2374         btf_show_end_type(show);
2375 }
2376
2377 static const struct btf_kind_operations int_ops = {
2378         .check_meta = btf_int_check_meta,
2379         .resolve = btf_df_resolve,
2380         .check_member = btf_int_check_member,
2381         .check_kflag_member = btf_int_check_kflag_member,
2382         .log_details = btf_int_log,
2383         .show = btf_int_show,
2384 };
2385
2386 static int btf_modifier_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2387                                      const struct btf_type *struct_type,
2388                                      const struct btf_member *member,
2389                                      const struct btf_type *member_type)
2390 {
2391         const struct btf_type *resolved_type;
2392         u32 resolved_type_id = member->type;
2393         struct btf_member resolved_member;
2394         struct btf *btf = env->btf;
2395
2396         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2397         if (!resolved_type) {
2398                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2399                                         "Invalid member");
2400                 return -EINVAL;
2401         }
2402
2403         resolved_member = *member;
2404         resolved_member.type = resolved_type_id;
2405
2406         return btf_type_ops(resolved_type)->check_member(env, struct_type,
2407                                                          &resolved_member,
2408                                                          resolved_type);
2409 }
2410
2411 static int btf_modifier_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2412                                            const struct btf_type *struct_type,
2413                                            const struct btf_member *member,
2414                                            const struct btf_type *member_type)
2415 {
2416         const struct btf_type *resolved_type;
2417         u32 resolved_type_id = member->type;
2418         struct btf_member resolved_member;
2419         struct btf *btf = env->btf;
2420
2421         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2422         if (!resolved_type) {
2423                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2424                                         "Invalid member");
2425                 return -EINVAL;
2426         }
2427
2428         resolved_member = *member;
2429         resolved_member.type = resolved_type_id;
2430
2431         return btf_type_ops(resolved_type)->check_kflag_member(env, struct_type,
2432                                                                &resolved_member,
2433                                                                resolved_type);
2434 }
2435
2436 static int btf_ptr_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2437                                 const struct btf_type *struct_type,
2438                                 const struct btf_member *member,
2439                                 const struct btf_type *member_type)
2440 {
2441         u32 struct_size, struct_bits_off, bytes_offset;
2442
2443         struct_size = struct_type->size;
2444         struct_bits_off = member->offset;
2445         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2446
2447         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2448                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2449                                         "Member is not byte aligned");
2450                 return -EINVAL;
2451         }
2452
2453         if (struct_size - bytes_offset < sizeof(void *)) {
2454                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2455                                         "Member exceeds struct_size");
2456                 return -EINVAL;
2457         }
2458
2459         return 0;
2460 }
2461
2462 static int btf_ref_type_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2463                                    const struct btf_type *t,
2464                                    u32 meta_left)
2465 {
2466         const char *value;
2467
2468         if (btf_type_vlen(t)) {
2469                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2470                 return -EINVAL;
2471         }
2472
2473         if (btf_type_kflag(t)) {
2474                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2475                 return -EINVAL;
2476         }
2477
2478         if (!BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
2479                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
2480                 return -EINVAL;
2481         }
2482
2483         /* typedef/type_tag type must have a valid name, and other ref types,
2484          * volatile, const, restrict, should have a null name.
2485          */
2486         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPEDEF) {
2487                 if (!t->name_off ||
2488                     !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2489                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2490                         return -EINVAL;
2491                 }
2492         } else if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPE_TAG) {
2493                 value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
2494                 if (!value || !value[0]) {
2495                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2496                         return -EINVAL;
2497                 }
2498         } else {
2499                 if (t->name_off) {
2500                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2501                         return -EINVAL;
2502                 }
2503         }
2504
2505         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2506
2507         return 0;
2508 }
2509
2510 static int btf_modifier_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2511                                 const struct resolve_vertex *v)
2512 {
2513         const struct btf_type *t = v->t;
2514         const struct btf_type *next_type;
2515         u32 next_type_id = t->type;
2516         struct btf *btf = env->btf;
2517
2518         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2519         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2520                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2521                 return -EINVAL;
2522         }
2523
2524         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2525             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2526                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2527
2528         /* Figure out the resolved next_type_id with size.
2529          * They will be stored in the current modifier's
2530          * resolved_ids and resolved_sizes such that it can
2531          * save us a few type-following when we use it later (e.g. in
2532          * pretty print).
2533          */
2534         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2535                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2536                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2537
2538                 /* "typedef void new_void", "const void"...etc */
2539                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2540                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2541                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2542                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2543                         return -EINVAL;
2544                 }
2545         }
2546
2547         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2548
2549         return 0;
2550 }
2551
2552 static int btf_var_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2553                            const struct resolve_vertex *v)
2554 {
2555         const struct btf_type *next_type;
2556         const struct btf_type *t = v->t;
2557         u32 next_type_id = t->type;
2558         struct btf *btf = env->btf;
2559
2560         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2561         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2562                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2563                 return -EINVAL;
2564         }
2565
2566         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2567             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2568                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2569
2570         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2571                 const struct btf_type *resolved_type;
2572                 u32 resolved_type_id;
2573
2574                 resolved_type_id = next_type_id;
2575                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2576
2577                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2578                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2579                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2580                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2581                                               resolved_type_id);
2582         }
2583
2584         /* We must resolve to something concrete at this point, no
2585          * forward types or similar that would resolve to size of
2586          * zero is allowed.
2587          */
2588         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2589                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2590                 return -EINVAL;
2591         }
2592
2593         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2594
2595         return 0;
2596 }
2597
2598 static int btf_ptr_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2599                            const struct resolve_vertex *v)
2600 {
2601         const struct btf_type *next_type;
2602         const struct btf_type *t = v->t;
2603         u32 next_type_id = t->type;
2604         struct btf *btf = env->btf;
2605
2606         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2607         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2608                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2609                 return -EINVAL;
2610         }
2611
2612         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2613             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2614                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2615
2616         /* If the modifier was RESOLVED during RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,
2617          * the modifier may have stopped resolving when it was resolved
2618          * to a ptr (last-resolved-ptr).
2619          *
2620          * We now need to continue from the last-resolved-ptr to
2621          * ensure the last-resolved-ptr will not referring back to
2622          * the current ptr (t).
2623          */
2624         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2625                 const struct btf_type *resolved_type;
2626                 u32 resolved_type_id;
2627
2628                 resolved_type_id = next_type_id;
2629                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2630
2631                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2632                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2633                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2634                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2635                                               resolved_type_id);
2636         }
2637
2638         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2639                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2640                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2641
2642                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2643                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2644                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2645                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2646                         return -EINVAL;
2647                 }
2648         }
2649
2650         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2651
2652         return 0;
2653 }
2654
2655 static void btf_modifier_show(const struct btf *btf,
2656                               const struct btf_type *t,
2657                               u32 type_id, void *data,
2658                               u8 bits_offset, struct btf_show *show)
2659 {
2660         if (btf->resolved_ids)
2661                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2662         else
2663                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, type_id, NULL);
2664
2665         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2666 }
2667
2668 static void btf_var_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2669                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2670                          struct btf_show *show)
2671 {
2672         t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2673
2674         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2675 }
2676
2677 static void btf_ptr_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2678                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2679                          struct btf_show *show)
2680 {
2681         void *safe_data;
2682
2683         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2684         if (!safe_data)
2685                 return;
2686
2687         /* It is a hashed value unless BTF_SHOW_PTR_RAW is specified */
2688         if (show->flags & BTF_SHOW_PTR_RAW)
2689                 btf_show_type_value(show, "0x%px", *(void **)safe_data);
2690         else
2691                 btf_show_type_value(show, "0x%p", *(void **)safe_data);
2692         btf_show_end_type(show);
2693 }
2694
2695 static void btf_ref_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2696                              const struct btf_type *t)
2697 {
2698         btf_verifier_log(env, "type_id=%u", t->type);
2699 }
2700
2701 static struct btf_kind_operations modifier_ops = {
2702         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2703         .resolve = btf_modifier_resolve,
2704         .check_member = btf_modifier_check_member,
2705         .check_kflag_member = btf_modifier_check_kflag_member,
2706         .log_details = btf_ref_type_log,
2707         .show = btf_modifier_show,
2708 };
2709
2710 static struct btf_kind_operations ptr_ops = {
2711         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2712         .resolve = btf_ptr_resolve,
2713         .check_member = btf_ptr_check_member,
2714         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
2715         .log_details = btf_ref_type_log,
2716         .show = btf_ptr_show,
2717 };
2718
2719 static s32 btf_fwd_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2720                               const struct btf_type *t,
2721                               u32 meta_left)
2722 {
2723         if (btf_type_vlen(t)) {
2724                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2725                 return -EINVAL;
2726         }
2727
2728         if (t->type) {
2729                 btf_verifier_log_type(env, t, "type != 0");
2730                 return -EINVAL;
2731         }
2732
2733         /* fwd type must have a valid name */
2734         if (!t->name_off ||
2735             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2736                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2737                 return -EINVAL;
2738         }
2739
2740         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2741
2742         return 0;
2743 }
2744
2745 static void btf_fwd_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2746                              const struct btf_type *t)
2747 {
2748         btf_verifier_log(env, "%s", btf_type_kflag(t) ? "union" : "struct");
2749 }
2750
2751 static struct btf_kind_operations fwd_ops = {
2752         .check_meta = btf_fwd_check_meta,
2753         .resolve = btf_df_resolve,
2754         .check_member = btf_df_check_member,
2755         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
2756         .log_details = btf_fwd_type_log,
2757         .show = btf_df_show,
2758 };
2759
2760 static int btf_array_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2761                                   const struct btf_type *struct_type,
2762                                   const struct btf_member *member,
2763                                   const struct btf_type *member_type)
2764 {
2765         u32 struct_bits_off = member->offset;
2766         u32 struct_size, bytes_offset;
2767         u32 array_type_id, array_size;
2768         struct btf *btf = env->btf;
2769
2770         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2771                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2772                                         "Member is not byte aligned");
2773                 return -EINVAL;
2774         }
2775
2776         array_type_id = member->type;
2777         btf_type_id_size(btf, &array_type_id, &array_size);
2778         struct_size = struct_type->size;
2779         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2780         if (struct_size - bytes_offset < array_size) {
2781                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2782                                         "Member exceeds struct_size");
2783                 return -EINVAL;
2784         }
2785
2786         return 0;
2787 }
2788
2789 static s32 btf_array_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2790                                 const struct btf_type *t,
2791                                 u32 meta_left)
2792 {
2793         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2794         u32 meta_needed = sizeof(*array);
2795
2796         if (meta_left < meta_needed) {
2797                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2798                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2799                                        meta_left, meta_needed);
2800                 return -EINVAL;
2801         }
2802
2803         /* array type should not have a name */
2804         if (t->name_off) {
2805                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2806                 return -EINVAL;
2807         }
2808
2809         if (btf_type_vlen(t)) {
2810                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2811                 return -EINVAL;
2812         }
2813
2814         if (btf_type_kflag(t)) {
2815                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2816                 return -EINVAL;
2817         }
2818
2819         if (t->size) {
2820                 btf_verifier_log_type(env, t, "size != 0");
2821                 return -EINVAL;
2822         }
2823
2824         /* Array elem type and index type cannot be in type void,
2825          * so !array->type and !array->index_type are not allowed.
2826          */
2827         if (!array->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->type)) {
2828                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid elem");
2829                 return -EINVAL;
2830         }
2831
2832         if (!array->index_type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->index_type)) {
2833                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid index");
2834                 return -EINVAL;
2835         }
2836
2837         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2838
2839         return meta_needed;
2840 }
2841
2842 static int btf_array_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2843                              const struct resolve_vertex *v)
2844 {
2845         const struct btf_array *array = btf_type_array(v->t);
2846         const struct btf_type *elem_type, *index_type;
2847         u32 elem_type_id, index_type_id;
2848         struct btf *btf = env->btf;
2849         u32 elem_size;
2850
2851         /* Check array->index_type */
2852         index_type_id = array->index_type;
2853         index_type = btf_type_by_id(btf, index_type_id);
2854         if (btf_type_nosize_or_null(index_type) ||
2855             btf_type_is_resolve_source_only(index_type)) {
2856                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2857                 return -EINVAL;
2858         }
2859
2860         if (!env_type_is_resolve_sink(env, index_type) &&
2861             !env_type_is_resolved(env, index_type_id))
2862                 return env_stack_push(env, index_type, index_type_id);
2863
2864         index_type = btf_type_id_size(btf, &index_type_id, NULL);
2865         if (!index_type || !btf_type_is_int(index_type) ||
2866             !btf_type_int_is_regular(index_type)) {
2867                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2868                 return -EINVAL;
2869         }
2870
2871         /* Check array->type */
2872         elem_type_id = array->type;
2873         elem_type = btf_type_by_id(btf, elem_type_id);
2874         if (btf_type_nosize_or_null(elem_type) ||
2875             btf_type_is_resolve_source_only(elem_type)) {
2876                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2877                                       "Invalid elem");
2878                 return -EINVAL;
2879         }
2880
2881         if (!env_type_is_resolve_sink(env, elem_type) &&
2882             !env_type_is_resolved(env, elem_type_id))
2883                 return env_stack_push(env, elem_type, elem_type_id);
2884
2885         elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
2886         if (!elem_type) {
2887                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid elem");
2888                 return -EINVAL;
2889         }
2890
2891         if (btf_type_is_int(elem_type) && !btf_type_int_is_regular(elem_type)) {
2892                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid array of int");
2893                 return -EINVAL;
2894         }
2895
2896         if (array->nelems && elem_size > U32_MAX / array->nelems) {
2897                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2898                                       "Array size overflows U32_MAX");
2899                 return -EINVAL;
2900         }
2901
2902         env_stack_pop_resolved(env, elem_type_id, elem_size * array->nelems);
2903
2904         return 0;
2905 }
2906
2907 static void btf_array_log(struct btf_verifier_env *env,
2908                           const struct btf_type *t)
2909 {
2910         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2911
2912         btf_verifier_log(env, "type_id=%u index_type_id=%u nr_elems=%u",
2913                          array->type, array->index_type, array->nelems);
2914 }
2915
2916 static void __btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2917                              u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2918                              struct btf_show *show)
2919 {
2920         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2921         const struct btf_kind_operations *elem_ops;
2922         const struct btf_type *elem_type;
2923         u32 i, elem_size = 0, elem_type_id;
2924         u16 encoding = 0;
2925
2926         elem_type_id = array->type;
2927         elem_type = btf_type_skip_modifiers(btf, elem_type_id, NULL);
2928         if (elem_type && btf_type_has_size(elem_type))
2929                 elem_size = elem_type->size;
2930
2931         if (elem_type && btf_type_is_int(elem_type)) {
2932                 u32 int_type = btf_type_int(elem_type);
2933
2934                 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_type);
2935
2936                 /*
2937                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
2938                  * char arrays, so if size is 1 and element is
2939                  * printable as a char, we'll do that.
2940                  */
2941                 if (elem_size == 1)
2942                         encoding = BTF_INT_CHAR;
2943         }
2944
2945         if (!btf_show_start_array_type(show, t, type_id, encoding, data))
2946                 return;
2947
2948         if (!elem_type)
2949                 goto out;
2950         elem_ops = btf_type_ops(elem_type);
2951
2952         for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
2953
2954                 btf_show_start_array_member(show);
2955
2956                 elem_ops->show(btf, elem_type, elem_type_id, data,
2957                                bits_offset, show);
2958                 data += elem_size;
2959
2960                 btf_show_end_array_member(show);
2961
2962                 if (show->state.array_terminated)
2963                         break;
2964         }
2965 out:
2966         btf_show_end_array_type(show);
2967 }
2968
2969 static void btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2970                            u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2971                            struct btf_show *show)
2972 {
2973         const struct btf_member *m = show->state.member;
2974
2975         /*
2976          * First check if any members would be shown (are non-zero).
2977          * See comments above "struct btf_show" definition for more
2978          * details on how this works at a high-level.
2979          */
2980         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
2981                 if (!show->state.depth_check) {
2982                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
2983                         show->state.depth_to_show = 0;
2984                 }
2985                 __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2986                 show->state.member = m;
2987
2988                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
2989                         return;
2990                 show->state.depth_check = 0;
2991
2992                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
2993                         return;
2994                 /*
2995                  * Reaching here indicates we have recursed and found
2996                  * non-zero array member(s).
2997                  */
2998         }
2999         __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3000 }
3001
3002 static struct btf_kind_operations array_ops = {
3003         .check_meta = btf_array_check_meta,
3004         .resolve = btf_array_resolve,
3005         .check_member = btf_array_check_member,
3006         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3007         .log_details = btf_array_log,
3008         .show = btf_array_show,
3009 };
3010
3011 static int btf_struct_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3012                                    const struct btf_type *struct_type,
3013                                    const struct btf_member *member,
3014                                    const struct btf_type *member_type)
3015 {
3016         u32 struct_bits_off = member->offset;
3017         u32 struct_size, bytes_offset;
3018
3019         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3020                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3021                                         "Member is not byte aligned");
3022                 return -EINVAL;
3023         }
3024
3025         struct_size = struct_type->size;
3026         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3027         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3028                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3029                                         "Member exceeds struct_size");
3030                 return -EINVAL;
3031         }
3032
3033         return 0;
3034 }
3035
3036 static s32 btf_struct_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3037                                  const struct btf_type *t,
3038                                  u32 meta_left)
3039 {
3040         bool is_union = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION;
3041         const struct btf_member *member;
3042         u32 meta_needed, last_offset;
3043         struct btf *btf = env->btf;
3044         u32 struct_size = t->size;
3045         u32 offset;
3046         u16 i;
3047
3048         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*member);
3049         if (meta_left < meta_needed) {
3050                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3051                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3052                                        meta_left, meta_needed);
3053                 return -EINVAL;
3054         }
3055
3056         /* struct type either no name or a valid one */
3057         if (t->name_off &&
3058             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3059                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3060                 return -EINVAL;
3061         }
3062
3063         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3064
3065         last_offset = 0;
3066         for_each_member(i, t, member) {
3067                 if (!btf_name_offset_valid(btf, member->name_off)) {
3068                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3069                                                 "Invalid member name_offset:%u",
3070                                                 member->name_off);
3071                         return -EINVAL;
3072                 }
3073
3074                 /* struct member either no name or a valid one */
3075                 if (member->name_off &&
3076                     !btf_name_valid_identifier(btf, member->name_off)) {
3077                         btf_verifier_log_member(env, t, member, "Invalid name");
3078                         return -EINVAL;
3079                 }
3080                 /* A member cannot be in type void */
3081                 if (!member->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(member->type)) {
3082                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3083                                                 "Invalid type_id");
3084                         return -EINVAL;
3085                 }
3086
3087                 offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3088                 if (is_union && offset) {
3089                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3090                                                 "Invalid member bits_offset");
3091                         return -EINVAL;
3092                 }
3093
3094                 /*
3095                  * ">" instead of ">=" because the last member could be
3096                  * "char a[0];"
3097                  */
3098                 if (last_offset > offset) {
3099                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3100                                                 "Invalid member bits_offset");
3101                         return -EINVAL;
3102                 }
3103
3104                 if (BITS_ROUNDUP_BYTES(offset) > struct_size) {
3105                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3106                                                 "Member bits_offset exceeds its struct size");
3107                         return -EINVAL;
3108                 }
3109
3110                 btf_verifier_log_member(env, t, member, NULL);
3111                 last_offset = offset;
3112         }
3113
3114         return meta_needed;
3115 }
3116
3117 static int btf_struct_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3118                               const struct resolve_vertex *v)
3119 {
3120         const struct btf_member *member;
3121         int err;
3122         u16 i;
3123
3124         /* Before continue resolving the next_member,
3125          * ensure the last member is indeed resolved to a
3126          * type with size info.
3127          */
3128         if (v->next_member) {
3129                 const struct btf_type *last_member_type;
3130                 const struct btf_member *last_member;
3131                 u32 last_member_type_id;
3132
3133                 last_member = btf_type_member(v->t) + v->next_member - 1;
3134                 last_member_type_id = last_member->type;
3135                 if (WARN_ON_ONCE(!env_type_is_resolved(env,
3136                                                        last_member_type_id)))
3137                         return -EINVAL;
3138
3139                 last_member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3140                                                   last_member_type_id);
3141                 if (btf_type_kflag(v->t))
3142                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3143                                                                 last_member,
3144                                                                 last_member_type);
3145                 else
3146                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_member(env, v->t,
3147                                                                 last_member,
3148                                                                 last_member_type);
3149                 if (err)
3150                         return err;
3151         }
3152
3153         for_each_member_from(i, v->next_member, v->t, member) {
3154                 u32 member_type_id = member->type;
3155                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3156                                                                 member_type_id);
3157
3158                 if (btf_type_nosize_or_null(member_type) ||
3159                     btf_type_is_resolve_source_only(member_type)) {
3160                         btf_verifier_log_member(env, v->t, member,
3161                                                 "Invalid member");
3162                         return -EINVAL;
3163                 }
3164
3165                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, member_type) &&
3166                     !env_type_is_resolved(env, member_type_id)) {
3167                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
3168                         return env_stack_push(env, member_type, member_type_id);
3169                 }
3170
3171                 if (btf_type_kflag(v->t))
3172                         err = btf_type_ops(member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3173                                                                             member,
3174                                                                             member_type);
3175                 else
3176                         err = btf_type_ops(member_type)->check_member(env, v->t,
3177                                                                       member,
3178                                                                       member_type);
3179                 if (err)
3180                         return err;
3181         }
3182
3183         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
3184
3185         return 0;
3186 }
3187
3188 static void btf_struct_log(struct btf_verifier_env *env,
3189                            const struct btf_type *t)
3190 {
3191         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3192 }
3193
3194 enum btf_field_type {
3195         BTF_FIELD_SPIN_LOCK,
3196         BTF_FIELD_TIMER,
3197         BTF_FIELD_KPTR,
3198 };
3199
3200 enum {
3201         BTF_FIELD_IGNORE = 0,
3202         BTF_FIELD_FOUND  = 1,
3203 };
3204
3205 struct btf_field_info {
3206         u32 type_id;
3207         u32 off;
3208         enum bpf_kptr_type type;
3209 };
3210
3211 static int btf_find_struct(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3212                            u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3213 {
3214         if (!__btf_type_is_struct(t))
3215                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3216         if (t->size != sz)
3217                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3218         info->off = off;
3219         return BTF_FIELD_FOUND;
3220 }
3221
3222 static int btf_find_kptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3223                          u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3224 {
3225         enum bpf_kptr_type type;
3226         u32 res_id;
3227
3228         /* For PTR, sz is always == 8 */
3229         if (!btf_type_is_ptr(t))
3230                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3231         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3232
3233         if (!btf_type_is_type_tag(t))
3234                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3235         /* Reject extra tags */
3236         if (btf_type_is_type_tag(btf_type_by_id(btf, t->type)))
3237                 return -EINVAL;
3238         if (!strcmp("kptr", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3239                 type = BPF_KPTR_UNREF;
3240         else if (!strcmp("kptr_ref", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3241                 type = BPF_KPTR_REF;
3242         else
3243                 return -EINVAL;
3244
3245         /* Get the base type */
3246         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &res_id);
3247         /* Only pointer to struct is allowed */
3248         if (!__btf_type_is_struct(t))
3249                 return -EINVAL;
3250
3251         info->type_id = res_id;
3252         info->off = off;
3253         info->type = type;
3254         return BTF_FIELD_FOUND;
3255 }
3256
3257 static int btf_find_struct_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3258                                  const char *name, int sz, int align,
3259                                  enum btf_field_type field_type,
3260                                  struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3261 {
3262         const struct btf_member *member;
3263         struct btf_field_info tmp;
3264         int ret, idx = 0;
3265         u32 i, off;
3266
3267         for_each_member(i, t, member) {
3268                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3269                                                                     member->type);
3270
3271                 if (name && strcmp(__btf_name_by_offset(btf, member_type->name_off), name))
3272                         continue;
3273
3274                 off = __btf_member_bit_offset(t, member);
3275                 if (off % 8)
3276                         /* valid C code cannot generate such BTF */
3277                         return -EINVAL;
3278                 off /= 8;
3279                 if (off % align)
3280                         return -EINVAL;
3281
3282                 switch (field_type) {
3283                 case BTF_FIELD_SPIN_LOCK:
3284                 case BTF_FIELD_TIMER:
3285                         ret = btf_find_struct(btf, member_type, off, sz,
3286                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3287                         if (ret < 0)
3288                                 return ret;
3289                         break;
3290                 case BTF_FIELD_KPTR:
3291                         ret = btf_find_kptr(btf, member_type, off, sz,
3292                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3293                         if (ret < 0)
3294                                 return ret;
3295                         break;
3296                 default:
3297                         return -EFAULT;
3298                 }
3299
3300                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3301                         continue;
3302                 if (idx >= info_cnt)
3303                         return -E2BIG;
3304                 ++idx;
3305         }
3306         return idx;
3307 }
3308
3309 static int btf_find_datasec_var(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3310                                 const char *name, int sz, int align,
3311                                 enum btf_field_type field_type,
3312                                 struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3313 {
3314         const struct btf_var_secinfo *vsi;
3315         struct btf_field_info tmp;
3316         int ret, idx = 0;
3317         u32 i, off;
3318
3319         for_each_vsi(i, t, vsi) {
3320                 const struct btf_type *var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
3321                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(btf, var->type);
3322
3323                 off = vsi->offset;
3324
3325                 if (name && strcmp(__btf_name_by_offset(btf, var_type->name_off), name))
3326                         continue;
3327                 if (vsi->size != sz)
3328                         continue;
3329                 if (off % align)
3330                         return -EINVAL;
3331
3332                 switch (field_type) {
3333                 case BTF_FIELD_SPIN_LOCK:
3334                 case BTF_FIELD_TIMER:
3335                         ret = btf_find_struct(btf, var_type, off, sz,
3336                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3337                         if (ret < 0)
3338                                 return ret;
3339                         break;
3340                 case BTF_FIELD_KPTR:
3341                         ret = btf_find_kptr(btf, var_type, off, sz,
3342                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3343                         if (ret < 0)
3344                                 return ret;
3345                         break;
3346                 default:
3347                         return -EFAULT;
3348                 }
3349
3350                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3351                         continue;
3352                 if (idx >= info_cnt)
3353                         return -E2BIG;
3354                 ++idx;
3355         }
3356         return idx;
3357 }
3358
3359 static int btf_find_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3360                           enum btf_field_type field_type,
3361                           struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3362 {
3363         const char *name;
3364         int sz, align;
3365
3366         switch (field_type) {
3367         case BTF_FIELD_SPIN_LOCK:
3368                 name = "bpf_spin_lock";
3369                 sz = sizeof(struct bpf_spin_lock);
3370                 align = __alignof__(struct bpf_spin_lock);
3371                 break;
3372         case BTF_FIELD_TIMER:
3373                 name = "bpf_timer";
3374                 sz = sizeof(struct bpf_timer);
3375                 align = __alignof__(struct bpf_timer);
3376                 break;
3377         case BTF_FIELD_KPTR:
3378                 name = NULL;
3379                 sz = sizeof(u64);
3380                 align = 8;
3381                 break;
3382         default:
3383                 return -EFAULT;
3384         }
3385
3386         if (__btf_type_is_struct(t))
3387                 return btf_find_struct_field(btf, t, name, sz, align, field_type, info, info_cnt);
3388         else if (btf_type_is_datasec(t))
3389                 return btf_find_datasec_var(btf, t, name, sz, align, field_type, info, info_cnt);
3390         return -EINVAL;
3391 }
3392
3393 /* find 'struct bpf_spin_lock' in map value.
3394  * return >= 0 offset if found
3395  * and < 0 in case of error
3396  */
3397 int btf_find_spin_lock(const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
3398 {
3399         struct btf_field_info info;
3400         int ret;
3401
3402         ret = btf_find_field(btf, t, BTF_FIELD_SPIN_LOCK, &info, 1);
3403         if (ret < 0)
3404                 return ret;
3405         if (!ret)
3406                 return -ENOENT;
3407         return info.off;
3408 }
3409
3410 int btf_find_timer(const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
3411 {
3412         struct btf_field_info info;
3413         int ret;
3414
3415         ret = btf_find_field(btf, t, BTF_FIELD_TIMER, &info, 1);
3416         if (ret < 0)
3417                 return ret;
3418         if (!ret)
3419                 return -ENOENT;
3420         return info.off;
3421 }
3422
3423 struct bpf_map_value_off *btf_parse_kptrs(const struct btf *btf,
3424                                           const struct btf_type *t)
3425 {
3426         struct btf_field_info info_arr[BPF_MAP_VALUE_OFF_MAX];
3427         struct bpf_map_value_off *tab;
3428         struct btf *kernel_btf = NULL;
3429         struct module *mod = NULL;
3430         int ret, i, nr_off;
3431
3432         ret = btf_find_field(btf, t, BTF_FIELD_KPTR, info_arr, ARRAY_SIZE(info_arr));
3433         if (ret < 0)
3434                 return ERR_PTR(ret);
3435         if (!ret)
3436                 return NULL;
3437
3438         nr_off = ret;
3439         tab = kzalloc(offsetof(struct bpf_map_value_off, off[nr_off]), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3440         if (!tab)
3441                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3442
3443         for (i = 0; i < nr_off; i++) {
3444                 const struct btf_type *t;
3445                 s32 id;
3446
3447                 /* Find type in map BTF, and use it to look up the matching type
3448                  * in vmlinux or module BTFs, by name and kind.
3449                  */
3450                 t = btf_type_by_id(btf, info_arr[i].type_id);
3451                 id = bpf_find_btf_id(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), BTF_INFO_KIND(t->info),
3452                                      &kernel_btf);
3453                 if (id < 0) {
3454                         ret = id;
3455                         goto end;
3456                 }
3457
3458                 /* Find and stash the function pointer for the destruction function that
3459                  * needs to be eventually invoked from the map free path.
3460                  */
3461                 if (info_arr[i].type == BPF_KPTR_REF) {
3462                         const struct btf_type *dtor_func;
3463                         const char *dtor_func_name;
3464                         unsigned long addr;
3465                         s32 dtor_btf_id;
3466
3467                         /* This call also serves as a whitelist of allowed objects that
3468                          * can be used as a referenced pointer and be stored in a map at
3469                          * the same time.
3470                          */
3471                         dtor_btf_id = btf_find_dtor_kfunc(kernel_btf, id);
3472                         if (dtor_btf_id < 0) {
3473                                 ret = dtor_btf_id;
3474                                 goto end_btf;
3475                         }
3476
3477                         dtor_func = btf_type_by_id(kernel_btf, dtor_btf_id);
3478                         if (!dtor_func) {
3479                                 ret = -ENOENT;
3480                                 goto end_btf;
3481                         }
3482
3483                         if (btf_is_module(kernel_btf)) {
3484                                 mod = btf_try_get_module(kernel_btf);
3485                                 if (!mod) {
3486                                         ret = -ENXIO;
3487                                         goto end_btf;
3488                                 }
3489                         }
3490
3491                         /* We already verified dtor_func to be btf_type_is_func
3492                          * in register_btf_id_dtor_kfuncs.
3493                          */
3494                         dtor_func_name = __btf_name_by_offset(kernel_btf, dtor_func->name_off);
3495                         addr = kallsyms_lookup_name(dtor_func_name);
3496                         if (!addr) {
3497                                 ret = -EINVAL;
3498                                 goto end_mod;
3499                         }
3500                         tab->off[i].kptr.dtor = (void *)addr;
3501                 }
3502
3503                 tab->off[i].offset = info_arr[i].off;
3504                 tab->off[i].type = info_arr[i].type;
3505                 tab->off[i].kptr.btf_id = id;
3506                 tab->off[i].kptr.btf = kernel_btf;
3507                 tab->off[i].kptr.module = mod;
3508         }
3509         tab->nr_off = nr_off;
3510         return tab;
3511 end_mod:
3512         module_put(mod);
3513 end_btf:
3514         btf_put(kernel_btf);
3515 end:
3516         while (i--) {
3517                 btf_put(tab->off[i].kptr.btf);
3518                 if (tab->off[i].kptr.module)
3519                         module_put(tab->off[i].kptr.module);
3520         }
3521         kfree(tab);
3522         return ERR_PTR(ret);
3523 }
3524
3525 static void __btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3526                               u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3527                               struct btf_show *show)
3528 {
3529         const struct btf_member *member;
3530         void *safe_data;
3531         u32 i;
3532
3533         safe_data = btf_show_start_struct_type(show, t, type_id, data);
3534         if (!safe_data)
3535                 return;
3536
3537         for_each_member(i, t, member) {
3538                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3539                                                                 member->type);
3540                 const struct btf_kind_operations *ops;
3541                 u32 member_offset, bitfield_size;
3542                 u32 bytes_offset;
3543                 u8 bits8_offset;
3544
3545                 btf_show_start_member(show, member);
3546
3547                 member_offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3548                 bitfield_size = __btf_member_bitfield_size(t, member);
3549                 bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(member_offset);
3550                 bits8_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(member_offset);
3551                 if (bitfield_size) {
3552                         safe_data = btf_show_start_type(show, member_type,
3553                                                         member->type,
3554                                                         data + bytes_offset);
3555                         if (safe_data)
3556                                 btf_bitfield_show(safe_data,
3557                                                   bits8_offset,
3558                                                   bitfield_size, show);
3559                         btf_show_end_type(show);
3560                 } else {
3561                         ops = btf_type_ops(member_type);
3562                         ops->show(btf, member_type, member->type,
3563                                   data + bytes_offset, bits8_offset, show);
3564                 }
3565
3566                 btf_show_end_member(show);
3567         }
3568
3569         btf_show_end_struct_type(show);
3570 }
3571
3572 static void btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3573                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3574                             struct btf_show *show)
3575 {
3576         const struct btf_member *m = show->state.member;
3577
3578         /*
3579          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3580          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3581          * details on how this works at a high-level.
3582          */
3583         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3584                 if (!show->state.depth_check) {
3585                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3586                         show->state.depth_to_show = 0;
3587                 }
3588                 __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3589                 /* Restore saved member data here */
3590                 show->state.member = m;
3591                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3592                         return;
3593                 show->state.depth_check = 0;
3594
3595                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3596                         return;
3597                 /*
3598                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3599                  * non-zero child values.
3600                  */
3601         }
3602
3603         __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3604 }
3605
3606 static struct btf_kind_operations struct_ops = {
3607         .check_meta = btf_struct_check_meta,
3608         .resolve = btf_struct_resolve,
3609         .check_member = btf_struct_check_member,
3610         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3611         .log_details = btf_struct_log,
3612         .show = btf_struct_show,
3613 };
3614
3615 static int btf_enum_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3616                                  const struct btf_type *struct_type,
3617                                  const struct btf_member *member,
3618                                  const struct btf_type *member_type)
3619 {
3620         u32 struct_bits_off = member->offset;
3621         u32 struct_size, bytes_offset;
3622
3623         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3624                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3625                                         "Member is not byte aligned");
3626                 return -EINVAL;
3627         }
3628
3629         struct_size = struct_type->size;
3630         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3631         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3632                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3633                                         "Member exceeds struct_size");
3634                 return -EINVAL;
3635         }
3636
3637         return 0;
3638 }
3639
3640 static int btf_enum_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
3641                                        const struct btf_type *struct_type,
3642                                        const struct btf_member *member,
3643                                        const struct btf_type *member_type)
3644 {
3645         u32 struct_bits_off, nr_bits, bytes_end, struct_size;
3646         u32 int_bitsize = sizeof(int) * BITS_PER_BYTE;
3647
3648         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
3649         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
3650         if (!nr_bits) {
3651                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3652                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3653                                                 "Member is not byte aligned");
3654                         return -EINVAL;
3655                 }
3656
3657                 nr_bits = int_bitsize;
3658         } else if (nr_bits > int_bitsize) {
3659                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3660                                         "Invalid member bitfield_size");
3661                 return -EINVAL;
3662         }
3663
3664         struct_size = struct_type->size;
3665         bytes_end = BITS_ROUNDUP_BYTES(struct_bits_off + nr_bits);
3666         if (struct_size < bytes_end) {
3667                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3668                                         "Member exceeds struct_size");
3669                 return -EINVAL;
3670         }
3671
3672         return 0;
3673 }
3674
3675 static s32 btf_enum_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3676                                const struct btf_type *t,
3677                                u32 meta_left)
3678 {
3679         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
3680         struct btf *btf = env->btf;
3681         const char *fmt_str;
3682         u16 i, nr_enums;
3683         u32 meta_needed;
3684
3685         nr_enums = btf_type_vlen(t);
3686         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
3687
3688         if (meta_left < meta_needed) {
3689                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3690                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3691                                        meta_left, meta_needed);
3692                 return -EINVAL;
3693         }
3694
3695         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
3696                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
3697                 return -EINVAL;
3698         }
3699
3700         /* enum type either no name or a valid one */
3701         if (t->name_off &&
3702             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3703                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3704                 return -EINVAL;
3705         }
3706
3707         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3708
3709         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3710                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
3711                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
3712                                          enums[i].name_off);
3713                         return -EINVAL;
3714                 }
3715
3716                 /* enum member must have a valid name */
3717                 if (!enums[i].name_off ||
3718                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
3719                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3720                         return -EINVAL;
3721                 }
3722
3723                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
3724                         continue;
3725                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%d\n" : "\t%s val=%u\n";
3726                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
3727                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
3728                                  enums[i].val);
3729         }
3730
3731         return meta_needed;
3732 }
3733
3734 static void btf_enum_log(struct btf_verifier_env *env,
3735                          const struct btf_type *t)
3736 {
3737         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3738 }
3739
3740 static void btf_enum_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3741                           u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3742                           struct btf_show *show)
3743 {
3744         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
3745         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
3746         void *safe_data;
3747         int v;
3748
3749         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
3750         if (!safe_data)
3751                 return;
3752
3753         v = *(int *)safe_data;
3754
3755         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3756                 if (v != enums[i].val)
3757                         continue;
3758
3759                 btf_show_type_value(show, "%s",
3760                                     __btf_name_by_offset(btf,
3761                                                          enums[i].name_off));
3762
3763                 btf_show_end_type(show);
3764                 return;
3765         }
3766
3767         if (btf_type_kflag(t))
3768                 btf_show_type_value(show, "%d", v);
3769         else
3770                 btf_show_type_value(show, "%u", v);
3771         btf_show_end_type(show);
3772 }
3773
3774 static struct btf_kind_operations enum_ops = {
3775         .check_meta = btf_enum_check_meta,
3776         .resolve = btf_df_resolve,
3777         .check_member = btf_enum_check_member,
3778         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
3779         .log_details = btf_enum_log,
3780         .show = btf_enum_show,
3781 };
3782
3783 static s32 btf_enum64_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3784                                  const struct btf_type *t,
3785                                  u32 meta_left)
3786 {
3787         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
3788         struct btf *btf = env->btf;
3789         const char *fmt_str;
3790         u16 i, nr_enums;
3791         u32 meta_needed;
3792
3793         nr_enums = btf_type_vlen(t);
3794         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
3795
3796         if (meta_left < meta_needed) {
3797                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3798                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3799                                        meta_left, meta_needed);
3800                 return -EINVAL;
3801         }
3802
3803         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
3804                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
3805                 return -EINVAL;
3806         }
3807
3808         /* enum type either no name or a valid one */
3809         if (t->name_off &&
3810             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3811                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3812                 return -EINVAL;
3813         }
3814
3815         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3816
3817         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3818                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
3819                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
3820                                          enums[i].name_off);
3821                         return -EINVAL;
3822                 }
3823
3824                 /* enum member must have a valid name */
3825                 if (!enums[i].name_off ||
3826                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
3827                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3828                         return -EINVAL;
3829                 }
3830
3831                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
3832                         continue;
3833
3834                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%lld\n" : "\t%s val=%llu\n";
3835                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
3836                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
3837                                  btf_enum64_value(enums + i));
3838         }
3839
3840         return meta_needed;
3841 }
3842
3843 static void btf_enum64_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3844                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3845                             struct btf_show *show)
3846 {
3847         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
3848         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
3849         void *safe_data;
3850         s64 v;
3851
3852         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
3853         if (!safe_data)
3854                 return;
3855
3856         v = *(u64 *)safe_data;
3857
3858         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
3859                 if (v != btf_enum64_value(enums + i))
3860                         continue;
3861
3862                 btf_show_type_value(show, "%s",
3863                                     __btf_name_by_offset(btf,
3864                                                          enums[i].name_off));
3865
3866                 btf_show_end_type(show);
3867                 return;
3868         }
3869
3870         if (btf_type_kflag(t))
3871                 btf_show_type_value(show, "%lld", v);
3872         else
3873                 btf_show_type_value(show, "%llu", v);
3874         btf_show_end_type(show);
3875 }
3876
3877 static struct btf_kind_operations enum64_ops = {
3878         .check_meta = btf_enum64_check_meta,
3879         .resolve = btf_df_resolve,
3880         .check_member = btf_enum_check_member,
3881         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
3882         .log_details = btf_enum_log,
3883         .show = btf_enum64_show,
3884 };
3885
3886 static s32 btf_func_proto_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3887                                      const struct btf_type *t,
3888                                      u32 meta_left)
3889 {
3890         u32 meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(struct btf_param);
3891
3892         if (meta_left < meta_needed) {
3893                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3894                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3895                                        meta_left, meta_needed);
3896                 return -EINVAL;
3897         }
3898
3899         if (t->name_off) {
3900                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3901                 return -EINVAL;
3902         }
3903
3904         if (btf_type_kflag(t)) {
3905                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
3906                 return -EINVAL;
3907         }
3908
3909         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3910
3911         return meta_needed;
3912 }
3913
3914 static void btf_func_proto_log(struct btf_verifier_env *env,
3915                                const struct btf_type *t)
3916 {
3917         const struct btf_param *args = (const struct btf_param *)(t + 1);
3918         u16 nr_args = btf_type_vlen(t), i;
3919
3920         btf_verifier_log(env, "return=%u args=(", t->type);
3921         if (!nr_args) {
3922                 btf_verifier_log(env, "void");
3923                 goto done;
3924         }
3925
3926         if (nr_args == 1 && !args[0].type) {
3927                 /* Only one vararg */
3928                 btf_verifier_log(env, "vararg");
3929                 goto done;
3930         }
3931
3932         btf_verifier_log(env, "%u %s", args[0].type,
3933                          __btf_name_by_offset(env->btf,
3934                                               args[0].name_off));
3935         for (i = 1; i < nr_args - 1; i++)
3936                 btf_verifier_log(env, ", %u %s", args[i].type,
3937                                  __btf_name_by_offset(env->btf,
3938                                                       args[i].name_off));
3939
3940         if (nr_args > 1) {
3941                 const struct btf_param *last_arg = &args[nr_args - 1];
3942
3943                 if (last_arg->type)
3944                         btf_verifier_log(env, ", %u %s", last_arg->type,
3945                                          __btf_name_by_offset(env->btf,
3946                                                               last_arg->name_off));
3947                 else
3948                         btf_verifier_log(env, ", vararg");
3949         }
3950
3951 done:
3952         btf_verifier_log(env, ")");
3953 }
3954
3955 static struct btf_kind_operations func_proto_ops = {
3956         .check_meta = btf_func_proto_check_meta,
3957         .resolve = btf_df_resolve,
3958         /*
3959          * BTF_KIND_FUNC_PROTO cannot be directly referred by
3960          * a struct's member.
3961          *
3962          * It should be a function pointer instead.
3963          * (i.e. struct's member -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_FUNC_PROTO)
3964          *
3965          * Hence, there is no btf_func_check_member().
3966          */
3967         .check_member = btf_df_check_member,
3968         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
3969         .log_details = btf_func_proto_log,
3970         .show = btf_df_show,
3971 };
3972
3973 static s32 btf_func_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3974                                const struct btf_type *t,
3975                                u32 meta_left)
3976 {
3977         if (!t->name_off ||
3978             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3979                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3980                 return -EINVAL;
3981         }
3982
3983         if (btf_type_vlen(t) > BTF_FUNC_GLOBAL) {
3984                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid func linkage");
3985                 return -EINVAL;
3986         }
3987
3988         if (btf_type_kflag(t)) {
3989                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
3990                 return -EINVAL;
3991         }
3992
3993         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3994
3995         return 0;
3996 }
3997
3998 static int btf_func_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3999                             const struct resolve_vertex *v)
4000 {
4001         const struct btf_type *t = v->t;
4002         u32 next_type_id = t->type;
4003         int err;
4004
4005         err = btf_func_check(env, t);
4006         if (err)
4007                 return err;
4008
4009         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4010         return 0;
4011 }
4012
4013 static struct btf_kind_operations func_ops = {
4014         .check_meta = btf_func_check_meta,
4015         .resolve = btf_func_resolve,
4016         .check_member = btf_df_check_member,
4017         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4018         .log_details = btf_ref_type_log,
4019         .show = btf_df_show,
4020 };
4021
4022 static s32 btf_var_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4023                               const struct btf_type *t,
4024                               u32 meta_left)
4025 {
4026         const struct btf_var *var;
4027         u32 meta_needed = sizeof(*var);
4028
4029         if (meta_left < meta_needed) {
4030                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4031                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4032                                        meta_left, meta_needed);
4033                 return -EINVAL;
4034         }
4035
4036         if (btf_type_vlen(t)) {
4037                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4038                 return -EINVAL;
4039         }
4040
4041         if (btf_type_kflag(t)) {
4042                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4043                 return -EINVAL;
4044         }
4045
4046         if (!t->name_off ||
4047             !__btf_name_valid(env->btf, t->name_off, true)) {
4048                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4049                 return -EINVAL;
4050         }
4051
4052         /* A var cannot be in type void */
4053         if (!t->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
4054                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4055                 return -EINVAL;
4056         }
4057
4058         var = btf_type_var(t);
4059         if (var->linkage != BTF_VAR_STATIC &&
4060             var->linkage != BTF_VAR_GLOBAL_ALLOCATED) {
4061                 btf_verifier_log_type(env, t, "Linkage not supported");
4062                 return -EINVAL;
4063         }
4064
4065         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4066
4067         return meta_needed;
4068 }
4069
4070 static void btf_var_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4071 {
4072         const struct btf_var *var = btf_type_var(t);
4073
4074         btf_verifier_log(env, "type_id=%u linkage=%u", t->type, var->linkage);
4075 }
4076
4077 static const struct btf_kind_operations var_ops = {
4078         .check_meta             = btf_var_check_meta,
4079         .resolve                = btf_var_resolve,
4080         .check_member           = btf_df_check_member,
4081         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4082         .log_details            = btf_var_log,
4083         .show                   = btf_var_show,
4084 };
4085
4086 static s32 btf_datasec_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4087                                   const struct btf_type *t,
4088                                   u32 meta_left)
4089 {
4090         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4091         u64 last_vsi_end_off = 0, sum = 0;
4092         u32 i, meta_needed;
4093
4094         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*vsi);
4095         if (meta_left < meta_needed) {
4096                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4097                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4098                                        meta_left, meta_needed);
4099                 return -EINVAL;
4100         }
4101
4102         if (!t->size) {
4103                 btf_verifier_log_type(env, t, "size == 0");
4104                 return -EINVAL;
4105         }
4106
4107         if (btf_type_kflag(t)) {
4108                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4109                 return -EINVAL;
4110         }
4111
4112         if (!t->name_off ||
4113             !btf_name_valid_section(env->btf, t->name_off)) {
4114                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4115                 return -EINVAL;
4116         }
4117
4118         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4119
4120         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4121                 /* A var cannot be in type void */
4122                 if (!vsi->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(vsi->type)) {
4123                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4124                                              "Invalid type_id");
4125                         return -EINVAL;
4126                 }
4127
4128                 if (vsi->offset < last_vsi_end_off || vsi->offset >= t->size) {
4129                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4130                                              "Invalid offset");
4131                         return -EINVAL;
4132                 }
4133
4134                 if (!vsi->size || vsi->size > t->size) {
4135                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4136                                              "Invalid size");
4137                         return -EINVAL;
4138                 }
4139
4140                 last_vsi_end_off = vsi->offset + vsi->size;
4141                 if (last_vsi_end_off > t->size) {
4142                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4143                                              "Invalid offset+size");
4144                         return -EINVAL;
4145                 }
4146
4147                 btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi, NULL);
4148                 sum += vsi->size;
4149         }
4150
4151         if (t->size < sum) {
4152                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info size");
4153                 return -EINVAL;
4154         }
4155
4156         return meta_needed;
4157 }
4158
4159 static int btf_datasec_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4160                                const struct resolve_vertex *v)
4161 {
4162         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4163         struct btf *btf = env->btf;
4164         u16 i;
4165
4166         for_each_vsi_from(i, v->next_member, v->t, vsi) {
4167                 u32 var_type_id = vsi->type, type_id, type_size = 0;
4168                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(env->btf,
4169                                                                  var_type_id);
4170                 if (!var_type || !btf_type_is_var(var_type)) {
4171                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi,
4172                                              "Not a VAR kind member");
4173                         return -EINVAL;
4174                 }
4175
4176                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, var_type) &&
4177                     !env_type_is_resolved(env, var_type_id)) {
4178                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
4179                         return env_stack_push(env, var_type, var_type_id);
4180                 }
4181
4182                 type_id = var_type->type;
4183                 if (!btf_type_id_size(btf, &type_id, &type_size)) {
4184                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid type");
4185                         return -EINVAL;
4186                 }
4187
4188                 if (vsi->size < type_size) {
4189                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid size");
4190                         return -EINVAL;
4191                 }
4192         }
4193
4194         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 static void btf_datasec_log(struct btf_verifier_env *env,
4199                             const struct btf_type *t)
4200 {
4201         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4202 }
4203
4204 static void btf_datasec_show(const struct btf *btf,
4205                              const struct btf_type *t, u32 type_id,
4206                              void *data, u8 bits_offset,
4207                              struct btf_show *show)
4208 {
4209         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4210         const struct btf_type *var;
4211         u32 i;
4212
4213         if (!btf_show_start_type(show, t, type_id, data))
4214                 return;
4215
4216         btf_show_type_value(show, "section (\"%s\") = {",
4217                             __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
4218         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4219                 var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
4220                 if (i)
4221                         btf_show(show, ",");
4222                 btf_type_ops(var)->show(btf, var, vsi->type,
4223                                         data + vsi->offset, bits_offset, show);
4224         }
4225         btf_show_end_type(show);
4226 }
4227
4228 static const struct btf_kind_operations datasec_ops = {
4229         .check_meta             = btf_datasec_check_meta,
4230         .resolve                = btf_datasec_resolve,
4231         .check_member           = btf_df_check_member,
4232         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4233         .log_details            = btf_datasec_log,
4234         .show                   = btf_datasec_show,
4235 };
4236
4237 static s32 btf_float_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4238                                 const struct btf_type *t,
4239                                 u32 meta_left)
4240 {
4241         if (btf_type_vlen(t)) {
4242                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4243                 return -EINVAL;
4244         }
4245
4246         if (btf_type_kflag(t)) {
4247                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4248                 return -EINVAL;
4249         }
4250
4251         if (t->size != 2 && t->size != 4 && t->size != 8 && t->size != 12 &&
4252             t->size != 16) {
4253                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_size");
4254                 return -EINVAL;
4255         }
4256
4257         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4258
4259         return 0;
4260 }
4261
4262 static int btf_float_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4263                                   const struct btf_type *struct_type,
4264                                   const struct btf_member *member,
4265                                   const struct btf_type *member_type)
4266 {
4267         u64 start_offset_bytes;
4268         u64 end_offset_bytes;
4269         u64 misalign_bits;
4270         u64 align_bytes;
4271         u64 align_bits;
4272
4273         /* Different architectures have different alignment requirements, so
4274          * here we check only for the reasonable minimum. This way we ensure
4275          * that types after CO-RE can pass the kernel BTF verifier.
4276          */
4277         align_bytes = min_t(u64, sizeof(void *), member_type->size);
4278         align_bits = align_bytes * BITS_PER_BYTE;
4279         div64_u64_rem(member->offset, align_bits, &misalign_bits);
4280         if (misalign_bits) {
4281                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4282                                         "Member is not properly aligned");
4283                 return -EINVAL;
4284         }
4285
4286         start_offset_bytes = member->offset / BITS_PER_BYTE;
4287         end_offset_bytes = start_offset_bytes + member_type->size;
4288         if (end_offset_bytes > struct_type->size) {
4289                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4290                                         "Member exceeds struct_size");
4291                 return -EINVAL;
4292         }
4293
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 static void btf_float_log(struct btf_verifier_env *env,
4298                           const struct btf_type *t)
4299 {
4300         btf_verifier_log(env, "size=%u", t->size);
4301 }
4302
4303 static const struct btf_kind_operations float_ops = {
4304         .check_meta = btf_float_check_meta,
4305         .resolve = btf_df_resolve,
4306         .check_member = btf_float_check_member,
4307         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4308         .log_details = btf_float_log,
4309         .show = btf_df_show,
4310 };
4311
4312 static s32 btf_decl_tag_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4313                               const struct btf_type *t,
4314                               u32 meta_left)
4315 {
4316         const struct btf_decl_tag *tag;
4317         u32 meta_needed = sizeof(*tag);
4318         s32 component_idx;
4319         const char *value;
4320
4321         if (meta_left < meta_needed) {
4322                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4323                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4324                                        meta_left, meta_needed);
4325                 return -EINVAL;
4326         }
4327
4328         value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
4329         if (!value || !value[0]) {
4330                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid value");
4331                 return -EINVAL;
4332         }
4333
4334         if (btf_type_vlen(t)) {
4335                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4336                 return -EINVAL;
4337         }
4338
4339         if (btf_type_kflag(t)) {
4340                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4341                 return -EINVAL;
4342         }
4343
4344         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4345         if (component_idx < -1) {
4346                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid component_idx");
4347                 return -EINVAL;
4348         }
4349
4350         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4351
4352         return meta_needed;
4353 }
4354
4355 static int btf_decl_tag_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4356                            const struct resolve_vertex *v)
4357 {
4358         const struct btf_type *next_type;
4359         const struct btf_type *t = v->t;
4360         u32 next_type_id = t->type;
4361         struct btf *btf = env->btf;
4362         s32 component_idx;
4363         u32 vlen;
4364
4365         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
4366         if (!next_type || !btf_type_is_decl_tag_target(next_type)) {
4367                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
4368                 return -EINVAL;
4369         }
4370
4371         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
4372             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
4373                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
4374
4375         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4376         if (component_idx != -1) {
4377                 if (btf_type_is_var(next_type) || btf_type_is_typedef(next_type)) {
4378                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4379                         return -EINVAL;
4380                 }
4381
4382                 if (btf_type_is_struct(next_type)) {
4383                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4384                 } else {
4385                         /* next_type should be a function */
4386                         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type->type);
4387                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4388                 }
4389
4390                 if ((u32)component_idx >= vlen) {
4391                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4392                         return -EINVAL;
4393                 }
4394         }
4395
4396         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4397
4398         return 0;
4399 }
4400
4401 static void btf_decl_tag_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4402 {
4403         btf_verifier_log(env, "type=%u component_idx=%d", t->type,
4404                          btf_type_decl_tag(t)->component_idx);
4405 }
4406
4407 static const struct btf_kind_operations decl_tag_ops = {
4408         .check_meta = btf_decl_tag_check_meta,
4409         .resolve = btf_decl_tag_resolve,
4410         .check_member = btf_df_check_member,
4411         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4412         .log_details = btf_decl_tag_log,
4413         .show = btf_df_show,
4414 };
4415
4416 static int btf_func_proto_check(struct btf_verifier_env *env,
4417                                 const struct btf_type *t)
4418 {
4419         const struct btf_type *ret_type;
4420         const struct btf_param *args;
4421         const struct btf *btf;
4422         u16 nr_args, i;
4423         int err;
4424
4425         btf = env->btf;
4426         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4427         nr_args = btf_type_vlen(t);
4428
4429         /* Check func return type which could be "void" (t->type == 0) */
4430         if (t->type) {
4431                 u32 ret_type_id = t->type;
4432
4433                 ret_type = btf_type_by_id(btf, ret_type_id);
4434                 if (!ret_type) {
4435                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4436                         return -EINVAL;
4437                 }
4438
4439                 if (btf_type_is_resolve_source_only(ret_type)) {
4440                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4441                         return -EINVAL;
4442                 }
4443
4444                 if (btf_type_needs_resolve(ret_type) &&
4445                     !env_type_is_resolved(env, ret_type_id)) {
4446                         err = btf_resolve(env, ret_type, ret_type_id);
4447                         if (err)
4448                                 return err;
4449                 }
4450
4451                 /* Ensure the return type is a type that has a size */
4452                 if (!btf_type_id_size(btf, &ret_type_id, NULL)) {
4453                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4454                         return -EINVAL;
4455                 }
4456         }
4457
4458         if (!nr_args)
4459                 return 0;
4460
4461         /* Last func arg type_id could be 0 if it is a vararg */
4462         if (!args[nr_args - 1].type) {
4463                 if (args[nr_args - 1].name_off) {
4464                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u",
4465                                               nr_args);
4466                         return -EINVAL;
4467                 }
4468                 nr_args--;
4469         }
4470
4471         err = 0;
4472         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4473                 const struct btf_type *arg_type;
4474                 u32 arg_type_id;
4475
4476                 arg_type_id = args[i].type;
4477                 arg_type = btf_type_by_id(btf, arg_type_id);
4478                 if (!arg_type) {
4479                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4480                         err = -EINVAL;
4481                         break;
4482                 }
4483
4484                 if (args[i].name_off &&
4485                     (!btf_name_offset_valid(btf, args[i].name_off) ||
4486                      !btf_name_valid_identifier(btf, args[i].name_off))) {
4487                         btf_verifier_log_type(env, t,
4488                                               "Invalid arg#%u", i + 1);
4489                         err = -EINVAL;
4490                         break;
4491                 }
4492
4493                 if (btf_type_needs_resolve(arg_type) &&
4494                     !env_type_is_resolved(env, arg_type_id)) {
4495                         err = btf_resolve(env, arg_type, arg_type_id);
4496                         if (err)
4497                                 break;
4498                 }
4499
4500                 if (!btf_type_id_size(btf, &arg_type_id, NULL)) {
4501                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4502                         err = -EINVAL;
4503                         break;
4504                 }
4505         }
4506
4507         return err;
4508 }
4509
4510 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
4511                           const struct btf_type *t)
4512 {
4513         const struct btf_type *proto_type;
4514         const struct btf_param *args;
4515         const struct btf *btf;
4516         u16 nr_args, i;
4517
4518         btf = env->btf;
4519         proto_type = btf_type_by_id(btf, t->type);
4520
4521         if (!proto_type || !btf_type_is_func_proto(proto_type)) {
4522                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4523                 return -EINVAL;
4524         }
4525
4526         args = (const struct btf_param *)(proto_type + 1);
4527         nr_args = btf_type_vlen(proto_type);
4528         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4529                 if (!args[i].name_off && args[i].type) {
4530                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4531                         return -EINVAL;
4532                 }
4533         }
4534
4535         return 0;
4536 }
4537
4538 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS] = {
4539         [BTF_KIND_INT] = &int_ops,
4540         [BTF_KIND_PTR] = &ptr_ops,
4541         [BTF_KIND_ARRAY] = &array_ops,
4542         [BTF_KIND_STRUCT] = &struct_ops,
4543         [BTF_KIND_UNION] = &struct_ops,
4544         [BTF_KIND_ENUM] = &enum_ops,
4545         [BTF_KIND_FWD] = &fwd_ops,
4546         [BTF_KIND_TYPEDEF] = &modifier_ops,
4547         [BTF_KIND_VOLATILE] = &modifier_ops,
4548         [BTF_KIND_CONST] = &modifier_ops,
4549         [BTF_KIND_RESTRICT] = &modifier_ops,
4550         [BTF_KIND_FUNC] = &func_ops,
4551         [BTF_KIND_FUNC_PROTO] = &func_proto_ops,
4552         [BTF_KIND_VAR] = &var_ops,
4553         [BTF_KIND_DATASEC] = &datasec_ops,
4554         [BTF_KIND_FLOAT] = &float_ops,
4555         [BTF_KIND_DECL_TAG] = &decl_tag_ops,
4556         [BTF_KIND_TYPE_TAG] = &modifier_ops,
4557         [BTF_KIND_ENUM64] = &enum64_ops,
4558 };
4559
4560 static s32 btf_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4561                           const struct btf_type *t,
4562                           u32 meta_left)
4563 {
4564         u32 saved_meta_left = meta_left;
4565         s32 var_meta_size;
4566
4567         if (meta_left < sizeof(*t)) {
4568                 btf_verifier_log(env, "[%u] meta_left:%u meta_needed:%zu",
4569                                  env->log_type_id, meta_left, sizeof(*t));
4570                 return -EINVAL;
4571         }
4572         meta_left -= sizeof(*t);
4573
4574         if (t->info & ~BTF_INFO_MASK) {
4575                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid btf_info:%x",
4576                                  env->log_type_id, t->info);
4577                 return -EINVAL;
4578         }
4579
4580         if (BTF_INFO_KIND(t->info) > BTF_KIND_MAX ||
4581             BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNKN) {
4582                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid kind:%u",
4583                                  env->log_type_id, BTF_INFO_KIND(t->info));
4584                 return -EINVAL;
4585         }
4586
4587         if (!btf_name_offset_valid(env->btf, t->name_off)) {
4588                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid name_offset:%u",
4589                                  env->log_type_id, t->name_off);
4590                 return -EINVAL;
4591         }
4592
4593         var_meta_size = btf_type_ops(t)->check_meta(env, t, meta_left);
4594         if (var_meta_size < 0)
4595                 return var_meta_size;
4596
4597         meta_left -= var_meta_size;
4598
4599         return saved_meta_left - meta_left;
4600 }
4601
4602 static int btf_check_all_metas(struct btf_verifier_env *env)
4603 {
4604         struct btf *btf = env->btf;
4605         struct btf_header *hdr;
4606         void *cur, *end;
4607
4608         hdr = &btf->hdr;
4609         cur = btf->nohdr_data + hdr->type_off;
4610         end = cur + hdr->type_len;
4611
4612         env->log_type_id = btf->base_btf ? btf->start_id : 1;
4613         while (cur < end) {
4614                 struct btf_type *t = cur;
4615                 s32 meta_size;
4616
4617                 meta_size = btf_check_meta(env, t, end - cur);
4618                 if (meta_size < 0)
4619                         return meta_size;
4620
4621                 btf_add_type(env, t);
4622                 cur += meta_size;
4623                 env->log_type_id++;
4624         }
4625
4626         return 0;
4627 }
4628
4629 static bool btf_resolve_valid(struct btf_verifier_env *env,
4630                               const struct btf_type *t,
4631                               u32 type_id)
4632 {
4633         struct btf *btf = env->btf;
4634
4635         if (!env_type_is_resolved(env, type_id))
4636                 return false;
4637
4638         if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_datasec(t))
4639                 return !btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
4640                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
4641
4642         if (btf_type_is_decl_tag(t) || btf_type_is_func(t))
4643                 return btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
4644                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
4645
4646         if (btf_type_is_modifier(t) || btf_type_is_ptr(t) ||
4647             btf_type_is_var(t)) {
4648                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
4649                 return t &&
4650                        !btf_type_is_modifier(t) &&
4651                        !btf_type_is_var(t) &&
4652                        !btf_type_is_datasec(t);
4653         }
4654
4655         if (btf_type_is_array(t)) {
4656                 const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
4657                 const struct btf_type *elem_type;
4658                 u32 elem_type_id = array->type;
4659                 u32 elem_size;
4660
4661                 elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
4662                 return elem_type && !btf_type_is_modifier(elem_type) &&
4663                         (array->nelems * elem_size ==
4664                          btf_resolved_type_size(btf, type_id));
4665         }
4666
4667         return false;
4668 }
4669
4670 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4671                        const struct btf_type *t, u32 type_id)
4672 {
4673         u32 save_log_type_id = env->log_type_id;
4674         const struct resolve_vertex *v;
4675         int err = 0;
4676
4677         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
4678         env_stack_push(env, t, type_id);
4679         while (!err && (v = env_stack_peak(env))) {
4680                 env->log_type_id = v->type_id;
4681                 err = btf_type_ops(v->t)->resolve(env, v);
4682         }
4683
4684         env->log_type_id = type_id;
4685         if (err == -E2BIG) {
4686                 btf_verifier_log_type(env, t,
4687                                       "Exceeded max resolving depth:%u",
4688                                       MAX_RESOLVE_DEPTH);
4689         } else if (err == -EEXIST) {
4690                 btf_verifier_log_type(env, t, "Loop detected");
4691         }
4692
4693         /* Final sanity check */
4694         if (!err && !btf_resolve_valid(env, t, type_id)) {
4695                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid resolve state");
4696                 err = -EINVAL;
4697         }
4698
4699         env->log_type_id = save_log_type_id;
4700         return err;
4701 }
4702
4703 static int btf_check_all_types(struct btf_verifier_env *env)
4704 {
4705         struct btf *btf = env->btf;
4706         const struct btf_type *t;
4707         u32 type_id, i;
4708         int err;
4709
4710         err = env_resolve_init(env);
4711         if (err)
4712                 return err;
4713
4714         env->phase++;
4715         for (i = btf->base_btf ? 0 : 1; i < btf->nr_types; i++) {
4716                 type_id = btf->start_id + i;
4717                 t = btf_type_by_id(btf, type_id);
4718
4719                 env->log_type_id = type_id;
4720                 if (btf_type_needs_resolve(t) &&
4721                     !env_type_is_resolved(env, type_id)) {
4722                         err = btf_resolve(env, t, type_id);
4723                         if (err)
4724                                 return err;
4725                 }
4726
4727                 if (btf_type_is_func_proto(t)) {
4728                         err = btf_func_proto_check(env, t);
4729                         if (err)
4730                                 return err;
4731                 }
4732         }
4733
4734         return 0;
4735 }
4736
4737 static int btf_parse_type_sec(struct btf_verifier_env *env)
4738 {
4739         const struct btf_header *hdr = &env->btf->hdr;
4740         int err;
4741
4742         /* Type section must align to 4 bytes */
4743         if (hdr->type_off & (sizeof(u32) - 1)) {
4744                 btf_verifier_log(env, "Unaligned type_off");
4745                 return -EINVAL;
4746         }
4747
4748         if (!env->btf->base_btf && !hdr->type_len) {
4749                 btf_verifier_log(env, "No type found");
4750                 return -EINVAL;
4751         }
4752
4753         err = btf_check_all_metas(env);
4754         if (err)
4755                 return err;
4756
4757         return btf_check_all_types(env);
4758 }
4759
4760 static int btf_parse_str_sec(struct btf_verifier_env *env)
4761 {
4762         const struct btf_header *hdr;
4763         struct btf *btf = env->btf;
4764         const char *start, *end;
4765
4766         hdr = &btf->hdr;
4767         start = btf->nohdr_data + hdr->str_off;
4768         end = start + hdr->str_len;
4769
4770         if (end != btf->data + btf->data_size) {
4771                 btf_verifier_log(env, "String section is not at the end");
4772                 return -EINVAL;
4773         }
4774
4775         btf->strings = start;
4776
4777         if (btf->base_btf && !hdr->str_len)
4778                 return 0;
4779         if (!hdr->str_len || hdr->str_len - 1 > BTF_MAX_NAME_OFFSET || end[-1]) {
4780                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
4781                 return -EINVAL;
4782         }
4783         if (!btf->base_btf && start[0]) {
4784                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
4785                 return -EINVAL;
4786         }
4787
4788         return 0;
4789 }
4790
4791 static const size_t btf_sec_info_offset[] = {
4792         offsetof(struct btf_header, type_off),
4793         offsetof(struct btf_header, str_off),
4794 };
4795
4796 static int btf_sec_info_cmp(const void *a, const void *b)
4797 {
4798         const struct btf_sec_info *x = a;
4799         const struct btf_sec_info *y = b;
4800
4801         return (int)(x->off - y->off) ? : (int)(x->len - y->len);
4802 }
4803
4804 static int btf_check_sec_info(struct btf_verifier_env *env,
4805                               u32 btf_data_size)
4806 {
4807         struct btf_sec_info secs[ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset)];
4808         u32 total, expected_total, i;
4809         const struct btf_header *hdr;
4810         const struct btf *btf;
4811
4812         btf = env->btf;
4813         hdr = &btf->hdr;
4814
4815         /* Populate the secs from hdr */
4816         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++)
4817                 secs[i] = *(struct btf_sec_info *)((void *)hdr +
4818                                                    btf_sec_info_offset[i]);
4819
4820         sort(secs, ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset),
4821              sizeof(struct btf_sec_info), btf_sec_info_cmp, NULL);
4822
4823         /* Check for gaps and overlap among sections */
4824         total = 0;
4825         expected_total = btf_data_size - hdr->hdr_len;
4826         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++) {
4827                 if (expected_total < secs[i].off) {
4828                         btf_verifier_log(env, "Invalid section offset");
4829                         return -EINVAL;
4830                 }
4831                 if (total < secs[i].off) {
4832                         /* gap */
4833                         btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
4834                         return -EINVAL;
4835                 }
4836                 if (total > secs[i].off) {
4837                         btf_verifier_log(env, "Section overlap found");
4838                         return -EINVAL;
4839                 }
4840                 if (expected_total - total < secs[i].len) {
4841                         btf_verifier_log(env,
4842                                          "Total section length too long");
4843                         return -EINVAL;
4844                 }
4845                 total += secs[i].len;
4846         }
4847
4848         /* There is data other than hdr and known sections */
4849         if (expected_total != total) {
4850                 btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
4851                 return -EINVAL;
4852         }
4853
4854         return 0;
4855 }
4856
4857 static int btf_parse_hdr(struct btf_verifier_env *env)
4858 {
4859         u32 hdr_len, hdr_copy, btf_data_size;
4860         const struct btf_header *hdr;
4861         struct btf *btf;
4862
4863         btf = env->btf;
4864         btf_data_size = btf->data_size;
4865
4866         if (btf_data_size < offsetofend(struct btf_header, hdr_len)) {
4867                 btf_verifier_log(env, "hdr_len not found");
4868                 return -EINVAL;
4869         }
4870
4871         hdr = btf->data;
4872         hdr_len = hdr->hdr_len;
4873         if (btf_data_size < hdr_len) {
4874                 btf_verifier_log(env, "btf_header not found");
4875                 return -EINVAL;
4876         }
4877
4878         /* Ensure the unsupported header fields are zero */
4879         if (hdr_len > sizeof(btf->hdr)) {
4880                 u8 *expected_zero = btf->data + sizeof(btf->hdr);
4881                 u8 *end = btf->data + hdr_len;
4882
4883                 for (; expected_zero < end; expected_zero++) {
4884                         if (*expected_zero) {
4885                                 btf_verifier_log(env, "Unsupported btf_header");
4886                                 return -E2BIG;
4887                         }
4888                 }
4889         }
4890
4891         hdr_copy = min_t(u32, hdr_len, sizeof(btf->hdr));
4892         memcpy(&btf->hdr, btf->data, hdr_copy);
4893
4894         hdr = &btf->hdr;
4895
4896         btf_verifier_log_hdr(env, btf_data_size);
4897
4898         if (hdr->magic != BTF_MAGIC) {
4899                 btf_verifier_log(env, "Invalid magic");
4900                 return -EINVAL;
4901         }
4902
4903         if (hdr->version != BTF_VERSION) {
4904                 btf_verifier_log(env, "Unsupported version");
4905                 return -ENOTSUPP;
4906         }
4907
4908         if (hdr->flags) {
4909                 btf_verifier_log(env, "Unsupported flags");
4910                 return -ENOTSUPP;
4911         }
4912
4913         if (!btf->base_btf && btf_data_size == hdr->hdr_len) {
4914                 btf_verifier_log(env, "No data");
4915                 return -EINVAL;
4916         }
4917
4918         return btf_check_sec_info(env, btf_data_size);
4919 }
4920
4921 static int btf_check_type_tags(struct btf_verifier_env *env,
4922                                struct btf *btf, int start_id)
4923 {
4924         int i, n, good_id = start_id - 1;
4925         bool in_tags;
4926
4927         n = btf_nr_types(btf);
4928         for (i = start_id; i < n; i++) {
4929                 const struct btf_type *t;
4930                 int chain_limit = 32;
4931                 u32 cur_id = i;
4932
4933                 t = btf_type_by_id(btf, i);
4934                 if (!t)
4935                         return -EINVAL;
4936                 if (!btf_type_is_modifier(t))
4937                         continue;
4938
4939                 cond_resched();
4940
4941                 in_tags = btf_type_is_type_tag(t);
4942                 while (btf_type_is_modifier(t)) {
4943                         if (!chain_limit--) {
4944                                 btf_verifier_log(env, "Max chain length or cycle detected");
4945                                 return -ELOOP;
4946                         }
4947                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
4948                                 if (!in_tags) {
4949                                         btf_verifier_log(env, "Type tags don't precede modifiers");
4950                                         return -EINVAL;
4951                                 }
4952                         } else if (in_tags) {
4953                                 in_tags = false;
4954                         }
4955                         if (cur_id <= good_id)
4956                                 break;
4957                         /* Move to next type */
4958                         cur_id = t->type;
4959                         t = btf_type_by_id(btf, cur_id);
4960                         if (!t)
4961                                 return -EINVAL;
4962                 }
4963                 good_id = i;
4964         }
4965         return 0;
4966 }
4967
4968 static struct btf *btf_parse(bpfptr_t btf_data, u32 btf_data_size,
4969                              u32 log_level, char __user *log_ubuf, u32 log_size)
4970 {
4971         struct btf_verifier_env *env = NULL;
4972         struct bpf_verifier_log *log;
4973         struct btf *btf = NULL;
4974         u8 *data;
4975         int err;
4976
4977         if (btf_data_size > BTF_MAX_SIZE)
4978                 return ERR_PTR(-E2BIG);
4979
4980         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
4981         if (!env)
4982                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
4983
4984         log = &env->log;
4985         if (log_level || log_ubuf || log_size) {
4986                 /* user requested verbose verifier output
4987                  * and supplied buffer to store the verification trace
4988                  */
4989                 log->level = log_level;
4990                 log->ubuf = log_ubuf;
4991                 log->len_total = log_size;
4992
4993                 /* log attributes have to be sane */
4994                 if (!bpf_verifier_log_attr_valid(log)) {
4995                         err = -EINVAL;
4996                         goto errout;
4997                 }
4998         }
4999
5000         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5001         if (!btf) {
5002                 err = -ENOMEM;
5003                 goto errout;
5004         }
5005         env->btf = btf;
5006
5007         data = kvmalloc(btf_data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5008         if (!data) {
5009                 err = -ENOMEM;
5010                 goto errout;
5011         }
5012
5013         btf->data = data;
5014         btf->data_size = btf_data_size;
5015
5016         if (copy_from_bpfptr(data, btf_data, btf_data_size)) {
5017                 err = -EFAULT;
5018                 goto errout;
5019         }
5020
5021         err = btf_parse_hdr(env);
5022         if (err)
5023                 goto errout;
5024
5025         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5026
5027         err = btf_parse_str_sec(env);
5028         if (err)
5029                 goto errout;
5030
5031         err = btf_parse_type_sec(env);
5032         if (err)
5033                 goto errout;
5034
5035         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5036         if (err)
5037                 goto errout;
5038
5039         if (log->level && bpf_verifier_log_full(log)) {
5040                 err = -ENOSPC;
5041                 goto errout;
5042         }
5043
5044         btf_verifier_env_free(env);
5045         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5046         return btf;
5047
5048 errout:
5049         btf_verifier_env_free(env);
5050         if (btf)
5051                 btf_free(btf);
5052         return ERR_PTR(err);
5053 }
5054
5055 extern char __weak __start_BTF[];
5056 extern char __weak __stop_BTF[];
5057 extern struct btf *btf_vmlinux;
5058
5059 #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
5060 #define BPF_LINK_TYPE(_id, _name)
5061 static union {
5062         struct bpf_ctx_convert {
5063 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5064         prog_ctx_type _id##_prog; \
5065         kern_ctx_type _id##_kern;
5066 #include <linux/bpf_types.h>
5067 #undef BPF_PROG_TYPE
5068         } *__t;
5069         /* 't' is written once under lock. Read many times. */
5070         const struct btf_type *t;
5071 } bpf_ctx_convert;
5072 enum {
5073 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5074         __ctx_convert##_id,
5075 #include <linux/bpf_types.h>
5076 #undef BPF_PROG_TYPE
5077         __ctx_convert_unused, /* to avoid empty enum in extreme .config */
5078 };
5079 static u8 bpf_ctx_convert_map[] = {
5080 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5081         [_id] = __ctx_convert##_id,
5082 #include <linux/bpf_types.h>
5083 #undef BPF_PROG_TYPE
5084         0, /* avoid empty array */
5085 };
5086 #undef BPF_MAP_TYPE
5087 #undef BPF_LINK_TYPE
5088
5089 static const struct btf_member *
5090 btf_get_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5091                       const struct btf_type *t, enum bpf_prog_type prog_type,
5092                       int arg)
5093 {
5094         const struct btf_type *conv_struct;
5095         const struct btf_type *ctx_struct;
5096         const struct btf_member *ctx_type;
5097         const char *tname, *ctx_tname;
5098
5099         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5100         if (!conv_struct) {
5101                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
5102                 return NULL;
5103         }
5104         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5105         while (btf_type_is_modifier(t))
5106                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5107         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5108                 /* Only pointer to struct is supported for now.
5109                  * That means that BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT with BTF
5110                  * is not supported yet.
5111                  * BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT is fine.
5112                  */
5113                 return NULL;
5114         }
5115         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5116         if (!tname) {
5117                 bpf_log(log, "arg#%d struct doesn't have a name\n", arg);
5118                 return NULL;
5119         }
5120         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5121         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2;
5122         /* ctx_struct is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5123          * Like 'struct __sk_buff'
5124          */
5125         ctx_struct = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5126         if (!ctx_struct)
5127                 /* should not happen */
5128                 return NULL;
5129         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_struct->name_off);
5130         if (!ctx_tname) {
5131                 /* should not happen */
5132                 bpf_log(log, "Please fix kernel include/linux/bpf_types.h\n");
5133                 return NULL;
5134         }
5135         /* only compare that prog's ctx type name is the same as
5136          * kernel expects. No need to compare field by field.
5137          * It's ok for bpf prog to do:
5138          * struct __sk_buff {};
5139          * int socket_filter_bpf_prog(struct __sk_buff *skb)
5140          * { // no fields of skb are ever used }
5141          */
5142         if (strcmp(ctx_tname, tname))
5143                 return NULL;
5144         return ctx_type;
5145 }
5146
5147 static int btf_translate_to_vmlinux(struct bpf_verifier_log *log,
5148                                      struct btf *btf,
5149                                      const struct btf_type *t,
5150                                      enum bpf_prog_type prog_type,
5151                                      int arg)
5152 {
5153         const struct btf_member *prog_ctx_type, *kern_ctx_type;
5154
5155         prog_ctx_type = btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, arg);
5156         if (!prog_ctx_type)
5157                 return -ENOENT;
5158         kern_ctx_type = prog_ctx_type + 1;
5159         return kern_ctx_type->type;
5160 }
5161
5162 BTF_ID_LIST(bpf_ctx_convert_btf_id)
5163 BTF_ID(struct, bpf_ctx_convert)
5164
5165 struct btf *btf_parse_vmlinux(void)
5166 {
5167         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5168         struct bpf_verifier_log *log;
5169         struct btf *btf = NULL;
5170         int err;
5171
5172         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5173         if (!env)
5174                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5175
5176         log = &env->log;
5177         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5178
5179         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5180         if (!btf) {
5181                 err = -ENOMEM;
5182                 goto errout;
5183         }
5184         env->btf = btf;
5185
5186         btf->data = __start_BTF;
5187         btf->data_size = __stop_BTF - __start_BTF;
5188         btf->kernel_btf = true;
5189         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "vmlinux");
5190
5191         err = btf_parse_hdr(env);
5192         if (err)
5193                 goto errout;
5194
5195         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5196
5197         err = btf_parse_str_sec(env);
5198         if (err)
5199                 goto errout;
5200
5201         err = btf_check_all_metas(env);
5202         if (err)
5203                 goto errout;
5204
5205         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5206         if (err)
5207                 goto errout;
5208
5209         /* btf_parse_vmlinux() runs under bpf_verifier_lock */
5210         bpf_ctx_convert.t = btf_type_by_id(btf, bpf_ctx_convert_btf_id[0]);
5211
5212         bpf_struct_ops_init(btf, log);
5213
5214         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5215
5216         err = btf_alloc_id(btf);
5217         if (err)
5218                 goto errout;
5219
5220         btf_verifier_env_free(env);
5221         return btf;
5222
5223 errout:
5224         btf_verifier_env_free(env);
5225         if (btf) {
5226                 kvfree(btf->types);
5227                 kfree(btf);
5228         }
5229         return ERR_PTR(err);
5230 }
5231
5232 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
5233
5234 static struct btf *btf_parse_module(const char *module_name, const void *data, unsigned int data_size)
5235 {
5236         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5237         struct bpf_verifier_log *log;
5238         struct btf *btf = NULL, *base_btf;
5239         int err;
5240
5241         base_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
5242         if (IS_ERR(base_btf))
5243                 return base_btf;
5244         if (!base_btf)
5245                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5246
5247         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5248         if (!env)
5249                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5250
5251         log = &env->log;
5252         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5253
5254         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5255         if (!btf) {
5256                 err = -ENOMEM;
5257                 goto errout;
5258         }
5259         env->btf = btf;
5260
5261         btf->base_btf = base_btf;
5262         btf->start_id = base_btf->nr_types;
5263         btf->start_str_off = base_btf->hdr.str_len;
5264         btf->kernel_btf = true;
5265         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "%s", module_name);
5266
5267         btf->data = kvmalloc(data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5268         if (!btf->data) {
5269                 err = -ENOMEM;
5270                 goto errout;
5271         }
5272         memcpy(btf->data, data, data_size);
5273         btf->data_size = data_size;
5274
5275         err = btf_parse_hdr(env);
5276         if (err)
5277                 goto errout;
5278
5279         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5280
5281         err = btf_parse_str_sec(env);
5282         if (err)
5283                 goto errout;
5284
5285         err = btf_check_all_metas(env);
5286         if (err)
5287                 goto errout;
5288
5289         err = btf_check_type_tags(env, btf, btf_nr_types(base_btf));
5290         if (err)
5291                 goto errout;
5292
5293         btf_verifier_env_free(env);
5294         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5295         return btf;
5296
5297 errout:
5298         btf_verifier_env_free(env);
5299         if (btf) {
5300                 kvfree(btf->data);
5301                 kvfree(btf->types);
5302                 kfree(btf);
5303         }
5304         return ERR_PTR(err);
5305 }
5306
5307 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
5308
5309 struct btf *bpf_prog_get_target_btf(const struct bpf_prog *prog)
5310 {
5311         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5312
5313         if (tgt_prog)
5314                 return tgt_prog->aux->btf;
5315         else
5316                 return prog->aux->attach_btf;
5317 }
5318
5319 static bool is_int_ptr(struct btf *btf, const struct btf_type *t)
5320 {
5321         /* t comes in already as a pointer */
5322         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5323
5324         /* allow const */
5325         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_CONST)
5326                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5327
5328         return btf_type_is_int(t);
5329 }
5330
5331 static u32 get_ctx_arg_idx(struct btf *btf, const struct btf_type *func_proto,
5332                            int off)
5333 {
5334         const struct btf_param *args;
5335         const struct btf_type *t;
5336         u32 offset = 0, nr_args;
5337         int i;
5338
5339         if (!func_proto)
5340                 return off / 8;
5341
5342         nr_args = btf_type_vlen(func_proto);
5343         args = (const struct btf_param *)(func_proto + 1);
5344         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
5345                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
5346                 offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
5347                 if (off < offset)
5348                         return i;
5349         }
5350
5351         t = btf_type_skip_modifiers(btf, func_proto->type, NULL);
5352         offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
5353         if (off < offset)
5354                 return nr_args;
5355
5356         return nr_args + 1;
5357 }
5358
5359 bool btf_ctx_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
5360                     const struct bpf_prog *prog,
5361                     struct bpf_insn_access_aux *info)
5362 {
5363         const struct btf_type *t = prog->aux->attach_func_proto;
5364         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5365         struct btf *btf = bpf_prog_get_target_btf(prog);
5366         const char *tname = prog->aux->attach_func_name;
5367         struct bpf_verifier_log *log = info->log;
5368         const struct btf_param *args;
5369         const char *tag_value;
5370         u32 nr_args, arg;
5371         int i, ret;
5372
5373         if (off % 8) {
5374                 bpf_log(log, "func '%s' offset %d is not multiple of 8\n",
5375                         tname, off);
5376                 return false;
5377         }
5378         arg = get_ctx_arg_idx(btf, t, off);
5379         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
5380         /* if (t == NULL) Fall back to default BPF prog with
5381          * MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 arguments.
5382          */
5383         nr_args = t ? btf_type_vlen(t) : MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
5384         if (prog->aux->attach_btf_trace) {
5385                 /* skip first 'void *__data' argument in btf_trace_##name typedef */
5386                 args++;
5387                 nr_args--;
5388         }
5389
5390         if (arg > nr_args) {
5391                 bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5392                         tname, arg + 1);
5393                 return false;
5394         }
5395
5396         if (arg == nr_args) {
5397                 switch (prog->expected_attach_type) {
5398                 case BPF_LSM_CGROUP:
5399                 case BPF_LSM_MAC:
5400                 case BPF_TRACE_FEXIT:
5401                         /* When LSM programs are attached to void LSM hooks
5402                          * they use FEXIT trampolines and when attached to
5403                          * int LSM hooks, they use MODIFY_RETURN trampolines.
5404                          *
5405                          * While the LSM programs are BPF_MODIFY_RETURN-like
5406                          * the check:
5407                          *
5408                          *      if (ret_type != 'int')
5409                          *              return -EINVAL;
5410                          *
5411                          * is _not_ done here. This is still safe as LSM hooks
5412                          * have only void and int return types.
5413                          */
5414                         if (!t)
5415                                 return true;
5416                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5417                         break;
5418                 case BPF_MODIFY_RETURN:
5419                         /* For now the BPF_MODIFY_RETURN can only be attached to
5420                          * functions that return an int.
5421                          */
5422                         if (!t)
5423                                 return false;
5424
5425                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
5426                         if (!btf_type_is_small_int(t)) {
5427                                 bpf_log(log,
5428                                         "ret type %s not allowed for fmod_ret\n",
5429                                         btf_type_str(t));
5430                                 return false;
5431                         }
5432                         break;
5433                 default:
5434                         bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5435                                 tname, arg + 1);
5436                         return false;
5437                 }
5438         } else {
5439                 if (!t)
5440                         /* Default prog with MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS args */
5441                         return true;
5442                 t = btf_type_by_id(btf, args[arg].type);
5443         }
5444
5445         /* skip modifiers */
5446         while (btf_type_is_modifier(t))
5447                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5448         if (btf_type_is_small_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
5449                 /* accessing a scalar */
5450                 return true;
5451         if (!btf_type_is_ptr(t)) {
5452                 bpf_log(log,
5453                         "func '%s' arg%d '%s' has type %s. Only pointer access is allowed\n",
5454                         tname, arg,
5455                         __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
5456                         btf_type_str(t));
5457                 return false;
5458         }
5459
5460         /* check for PTR_TO_RDONLY_BUF_OR_NULL or PTR_TO_RDWR_BUF_OR_NULL */
5461         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
5462                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
5463                 u32 type, flag;
5464
5465                 type = base_type(ctx_arg_info->reg_type);
5466                 flag = type_flag(ctx_arg_info->reg_type);
5467                 if (ctx_arg_info->offset == off && type == PTR_TO_BUF &&
5468                     (flag & PTR_MAYBE_NULL)) {
5469                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
5470                         return true;
5471                 }
5472         }
5473
5474         if (t->type == 0)
5475                 /* This is a pointer to void.
5476                  * It is the same as scalar from the verifier safety pov.
5477                  * No further pointer walking is allowed.
5478                  */
5479                 return true;
5480
5481         if (is_int_ptr(btf, t))
5482                 return true;
5483
5484         /* this is a pointer to another type */
5485         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
5486                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
5487
5488                 if (ctx_arg_info->offset == off) {
5489                         if (!ctx_arg_info->btf_id) {
5490                                 bpf_log(log,"invalid btf_id for context argument offset %u\n", off);
5491                                 return false;
5492                         }
5493
5494                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
5495                         info->btf = btf_vmlinux;
5496                         info->btf_id = ctx_arg_info->btf_id;
5497                         return true;
5498                 }
5499         }
5500
5501         info->reg_type = PTR_TO_BTF_ID;
5502         if (tgt_prog) {
5503                 enum bpf_prog_type tgt_type;
5504
5505                 if (tgt_prog->type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
5506                         tgt_type = tgt_prog->aux->saved_dst_prog_type;
5507                 else
5508                         tgt_type = tgt_prog->type;
5509
5510                 ret = btf_translate_to_vmlinux(log, btf, t, tgt_type, arg);
5511                 if (ret > 0) {
5512                         info->btf = btf_vmlinux;
5513                         info->btf_id = ret;
5514                         return true;
5515                 } else {
5516                         return false;
5517                 }
5518         }
5519
5520         info->btf = btf;
5521         info->btf_id = t->type;
5522         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5523
5524         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5525                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5526                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
5527                         info->reg_type |= MEM_USER;
5528                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
5529                         info->reg_type |= MEM_PERCPU;
5530         }
5531
5532         /* skip modifiers */
5533         while (btf_type_is_modifier(t)) {
5534                 info->btf_id = t->type;
5535                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5536         }
5537         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5538                 bpf_log(log,
5539                         "func '%s' arg%d type %s is not a struct\n",
5540                         tname, arg, btf_type_str(t));
5541                 return false;
5542         }
5543         bpf_log(log, "func '%s' arg%d has btf_id %d type %s '%s'\n",
5544                 tname, arg, info->btf_id, btf_type_str(t),
5545                 __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
5546         return true;
5547 }
5548
5549 enum bpf_struct_walk_result {
5550         /* < 0 error */
5551         WALK_SCALAR = 0,
5552         WALK_PTR,
5553         WALK_STRUCT,
5554 };
5555
5556 static int btf_struct_walk(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5557                            const struct btf_type *t, int off, int size,
5558                            u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag)
5559 {
5560         u32 i, moff, mtrue_end, msize = 0, total_nelems = 0;
5561         const struct btf_type *mtype, *elem_type = NULL;
5562         const struct btf_member *member;
5563         const char *tname, *mname, *tag_value;
5564         u32 vlen, elem_id, mid;
5565
5566 again:
5567         tname = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5568         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5569                 bpf_log(log, "Type '%s' is not a struct\n", tname);
5570                 return -EINVAL;
5571         }
5572
5573         vlen = btf_type_vlen(t);
5574         if (off + size > t->size) {
5575                 /* If the last element is a variable size array, we may
5576                  * need to relax the rule.
5577                  */
5578                 struct btf_array *array_elem;
5579
5580                 if (vlen == 0)
5581                         goto error;
5582
5583                 member = btf_type_member(t) + vlen - 1;
5584                 mtype = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type,
5585                                                 NULL);
5586                 if (!btf_type_is_array(mtype))
5587                         goto error;
5588
5589                 array_elem = (struct btf_array *)(mtype + 1);
5590                 if (array_elem->nelems != 0)
5591                         goto error;
5592
5593                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
5594                 if (off < moff)
5595                         goto error;
5596
5597                 /* Only allow structure for now, can be relaxed for
5598                  * other types later.
5599                  */
5600                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, array_elem->type,
5601                                             NULL);
5602                 if (!btf_type_is_struct(t))
5603                         goto error;
5604
5605                 off = (off - moff) % t->size;
5606                 goto again;
5607
5608 error:
5609                 bpf_log(log, "access beyond struct %s at off %u size %u\n",
5610                         tname, off, size);
5611                 return -EACCES;
5612         }
5613
5614         for_each_member(i, t, member) {
5615                 /* offset of the field in bytes */
5616                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
5617                 if (off + size <= moff)
5618                         /* won't find anything, field is already too far */
5619                         break;
5620
5621                 if (__btf_member_bitfield_size(t, member)) {
5622                         u32 end_bit = __btf_member_bit_offset(t, member) +
5623                                 __btf_member_bitfield_size(t, member);
5624
5625                         /* off <= moff instead of off == moff because clang
5626                          * does not generate a BTF member for anonymous
5627                          * bitfield like the ":16" here:
5628                          * struct {
5629                          *      int :16;
5630                          *      int x:8;
5631                          * };
5632                          */
5633                         if (off <= moff &&
5634                             BITS_ROUNDUP_BYTES(end_bit) <= off + size)
5635                                 return WALK_SCALAR;
5636
5637                         /* off may be accessing a following member
5638                          *
5639                          * or
5640                          *
5641                          * Doing partial access at either end of this
5642                          * bitfield.  Continue on this case also to
5643                          * treat it as not accessing this bitfield
5644                          * and eventually error out as field not
5645                          * found to keep it simple.
5646                          * It could be relaxed if there was a legit
5647                          * partial access case later.
5648                          */
5649                         continue;
5650                 }
5651
5652                 /* In case of "off" is pointing to holes of a struct */
5653                 if (off < moff)
5654                         break;
5655
5656                 /* type of the field */
5657                 mid = member->type;
5658                 mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
5659                 mname = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
5660
5661                 mtype = __btf_resolve_size(btf, mtype, &msize,
5662                                            &elem_type, &elem_id, &total_nelems,
5663                                            &mid);
5664                 if (IS_ERR(mtype)) {
5665                         bpf_log(log, "field %s doesn't have size\n", mname);
5666                         return -EFAULT;
5667                 }
5668
5669                 mtrue_end = moff + msize;
5670                 if (off >= mtrue_end)
5671                         /* no overlap with member, keep iterating */
5672                         continue;
5673
5674                 if (btf_type_is_array(mtype)) {
5675                         u32 elem_idx;
5676
5677                         /* __btf_resolve_size() above helps to
5678                          * linearize a multi-dimensional array.
5679                          *
5680                          * The logic here is treating an array
5681                          * in a struct as the following way:
5682                          *
5683                          * struct outer {
5684                          *      struct inner array[2][2];
5685                          * };
5686                          *
5687                          * looks like:
5688                          *
5689                          * struct outer {
5690                          *      struct inner array_elem0;
5691                          *      struct inner array_elem1;
5692                          *      struct inner array_elem2;
5693                          *      struct inner array_elem3;
5694                          * };
5695                          *
5696                          * When accessing outer->array[1][0], it moves
5697                          * moff to "array_elem2", set mtype to
5698                          * "struct inner", and msize also becomes
5699                          * sizeof(struct inner).  Then most of the
5700                          * remaining logic will fall through without
5701                          * caring the current member is an array or
5702                          * not.
5703                          *
5704                          * Unlike mtype/msize/moff, mtrue_end does not
5705                          * change.  The naming difference ("_true") tells
5706                          * that it is not always corresponding to
5707                          * the current mtype/msize/moff.
5708                          * It is the true end of the current
5709                          * member (i.e. array in this case).  That
5710                          * will allow an int array to be accessed like
5711                          * a scratch space,
5712                          * i.e. allow access beyond the size of
5713                          *      the array's element as long as it is
5714                          *      within the mtrue_end boundary.
5715                          */
5716
5717                         /* skip empty array */
5718                         if (moff == mtrue_end)
5719                                 continue;
5720
5721                         msize /= total_nelems;
5722                         elem_idx = (off - moff) / msize;
5723                         moff += elem_idx * msize;
5724                         mtype = elem_type;
5725                         mid = elem_id;
5726                 }
5727
5728                 /* the 'off' we're looking for is either equal to start
5729                  * of this field or inside of this struct
5730                  */
5731                 if (btf_type_is_struct(mtype)) {
5732                         /* our field must be inside that union or struct */
5733                         t = mtype;
5734
5735                         /* return if the offset matches the member offset */
5736                         if (off == moff) {
5737                                 *next_btf_id = mid;
5738                                 return WALK_STRUCT;
5739                         }
5740
5741                         /* adjust offset we're looking for */
5742                         off -= moff;
5743                         goto again;
5744                 }
5745
5746                 if (btf_type_is_ptr(mtype)) {
5747                         const struct btf_type *stype, *t;
5748                         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
5749                         u32 id;
5750
5751                         if (msize != size || off != moff) {
5752                                 bpf_log(log,
5753                                         "cannot access ptr member %s with moff %u in struct %s with off %u size %u\n",
5754                                         mname, moff, tname, off, size);
5755                                 return -EACCES;
5756                         }
5757
5758                         /* check type tag */
5759                         t = btf_type_by_id(btf, mtype->type);
5760                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5761                                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5762                                 /* check __user tag */
5763                                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
5764                                         tmp_flag = MEM_USER;
5765                                 /* check __percpu tag */
5766                                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
5767                                         tmp_flag = MEM_PERCPU;
5768                         }
5769
5770                         stype = btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
5771                         if (btf_type_is_struct(stype)) {
5772                                 *next_btf_id = id;
5773                                 *flag = tmp_flag;
5774                                 return WALK_PTR;
5775                         }
5776                 }
5777
5778                 /* Allow more flexible access within an int as long as
5779                  * it is within mtrue_end.
5780                  * Since mtrue_end could be the end of an array,
5781                  * that also allows using an array of int as a scratch
5782                  * space. e.g. skb->cb[].
5783                  */
5784                 if (off + size > mtrue_end) {
5785                         bpf_log(log,
5786                                 "access beyond the end of member %s (mend:%u) in struct %s with off %u size %u\n",
5787                                 mname, mtrue_end, tname, off, size);
5788                         return -EACCES;
5789                 }
5790
5791                 return WALK_SCALAR;
5792         }
5793         bpf_log(log, "struct %s doesn't have field at offset %d\n", tname, off);
5794         return -EINVAL;
5795 }
5796
5797 int btf_struct_access(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5798                       const struct btf_type *t, int off, int size,
5799                       enum bpf_access_type atype __maybe_unused,
5800                       u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag)
5801 {
5802         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
5803         int err;
5804         u32 id;
5805
5806         do {
5807                 err = btf_struct_walk(log, btf, t, off, size, &id, &tmp_flag);
5808
5809                 switch (err) {
5810                 case WALK_PTR:
5811                         /* If we found the pointer or scalar on t+off,
5812                          * we're done.
5813                          */
5814                         *next_btf_id = id;
5815                         *flag = tmp_flag;
5816                         return PTR_TO_BTF_ID;
5817                 case WALK_SCALAR:
5818                         return SCALAR_VALUE;
5819                 case WALK_STRUCT:
5820                         /* We found nested struct, so continue the search
5821                          * by diving in it. At this point the offset is
5822                          * aligned with the new type, so set it to 0.
5823                          */
5824                         t = btf_type_by_id(btf, id);
5825                         off = 0;
5826                         break;
5827                 default:
5828                         /* It's either error or unknown return value..
5829                          * scream and leave.
5830                          */
5831                         if (WARN_ONCE(err > 0, "unknown btf_struct_walk return value"))
5832                                 return -EINVAL;
5833                         return err;
5834                 }
5835         } while (t);
5836
5837         return -EINVAL;
5838 }
5839
5840 /* Check that two BTF types, each specified as an BTF object + id, are exactly
5841  * the same. Trivial ID check is not enough due to module BTFs, because we can
5842  * end up with two different module BTFs, but IDs point to the common type in
5843  * vmlinux BTF.
5844  */
5845 static bool btf_types_are_same(const struct btf *btf1, u32 id1,
5846                                const struct btf *btf2, u32 id2)
5847 {
5848         if (id1 != id2)
5849                 return false;
5850         if (btf1 == btf2)
5851                 return true;
5852         return btf_type_by_id(btf1, id1) == btf_type_by_id(btf2, id2);
5853 }
5854
5855 bool btf_struct_ids_match(struct bpf_verifier_log *log,
5856                           const struct btf *btf, u32 id, int off,
5857                           const struct btf *need_btf, u32 need_type_id,
5858                           bool strict)
5859 {
5860         const struct btf_type *type;
5861         enum bpf_type_flag flag;
5862         int err;
5863
5864         /* Are we already done? */
5865         if (off == 0 && btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id))
5866                 return true;
5867         /* In case of strict type match, we do not walk struct, the top level
5868          * type match must succeed. When strict is true, off should have already
5869          * been 0.
5870          */
5871         if (strict)
5872                 return false;
5873 again:
5874         type = btf_type_by_id(btf, id);
5875         if (!type)
5876                 return false;
5877         err = btf_struct_walk(log, btf, type, off, 1, &id, &flag);
5878         if (err != WALK_STRUCT)
5879                 return false;
5880
5881         /* We found nested struct object. If it matches
5882          * the requested ID, we're done. Otherwise let's
5883          * continue the search with offset 0 in the new
5884          * type.
5885          */
5886         if (!btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id)) {
5887                 off = 0;
5888                 goto again;
5889         }
5890
5891         return true;
5892 }
5893
5894 static int __get_type_size(struct btf *btf, u32 btf_id,
5895                            const struct btf_type **ret_type)
5896 {
5897         const struct btf_type *t;
5898
5899         *ret_type = btf_type_by_id(btf, 0);
5900         if (!btf_id)
5901                 /* void */
5902                 return 0;
5903         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
5904         while (t && btf_type_is_modifier(t))
5905                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5906         if (!t)
5907                 return -EINVAL;
5908         *ret_type = t;
5909         if (btf_type_is_ptr(t))
5910                 /* kernel size of pointer. Not BPF's size of pointer*/
5911                 return sizeof(void *);
5912         if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
5913                 return t->size;
5914         return -EINVAL;
5915 }
5916
5917 int btf_distill_func_proto(struct bpf_verifier_log *log,
5918                            struct btf *btf,
5919                            const struct btf_type *func,
5920                            const char *tname,
5921                            struct btf_func_model *m)
5922 {
5923         const struct btf_param *args;
5924         const struct btf_type *t;
5925         u32 i, nargs;
5926         int ret;
5927
5928         if (!func) {
5929                 /* BTF function prototype doesn't match the verifier types.
5930                  * Fall back to MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 args.
5931                  */
5932                 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++) {
5933                         m->arg_size[i] = 8;
5934                         m->arg_flags[i] = 0;
5935                 }
5936                 m->ret_size = 8;
5937                 m->nr_args = MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
5938                 return 0;
5939         }
5940         args = (const struct btf_param *)(func + 1);
5941         nargs = btf_type_vlen(func);
5942         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_ARGS) {
5943                 bpf_log(log,
5944                         "The function %s has %d arguments. Too many.\n",
5945                         tname, nargs);
5946                 return -EINVAL;
5947         }
5948         ret = __get_type_size(btf, func->type, &t);
5949         if (ret < 0 || __btf_type_is_struct(t)) {
5950                 bpf_log(log,
5951                         "The function %s return type %s is unsupported.\n",
5952                         tname, btf_type_str(t));
5953                 return -EINVAL;
5954         }
5955         m->ret_size = ret;
5956
5957         for (i = 0; i < nargs; i++) {
5958                 if (i == nargs - 1 && args[i].type == 0) {
5959                         bpf_log(log,
5960                                 "The function %s with variable args is unsupported.\n",
5961                                 tname);
5962                         return -EINVAL;
5963                 }
5964                 ret = __get_type_size(btf, args[i].type, &t);
5965
5966                 /* No support of struct argument size greater than 16 bytes */
5967                 if (ret < 0 || ret > 16) {
5968                         bpf_log(log,
5969                                 "The function %s arg%d type %s is unsupported.\n",
5970                                 tname, i, btf_type_str(t));
5971                         return -EINVAL;
5972                 }
5973                 if (ret == 0) {
5974                         bpf_log(log,
5975                                 "The function %s has malformed void argument.\n",
5976                                 tname);
5977                         return -EINVAL;
5978                 }
5979                 m->arg_size[i] = ret;
5980                 m->arg_flags[i] = __btf_type_is_struct(t) ? BTF_FMODEL_STRUCT_ARG : 0;
5981         }
5982         m->nr_args = nargs;
5983         return 0;
5984 }
5985
5986 /* Compare BTFs of two functions assuming only scalars and pointers to context.
5987  * t1 points to BTF_KIND_FUNC in btf1
5988  * t2 points to BTF_KIND_FUNC in btf2
5989  * Returns:
5990  * EINVAL - function prototype mismatch
5991  * EFAULT - verifier bug
5992  * 0 - 99% match. The last 1% is validated by the verifier.
5993  */
5994 static int btf_check_func_type_match(struct bpf_verifier_log *log,
5995                                      struct btf *btf1, const struct btf_type *t1,
5996                                      struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
5997 {
5998         const struct btf_param *args1, *args2;
5999         const char *fn1, *fn2, *s1, *s2;
6000         u32 nargs1, nargs2, i;
6001
6002         fn1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6003         fn2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6004
6005         if (btf_func_linkage(t1) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6006                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn1);
6007                 return -EINVAL;
6008         }
6009         if (btf_func_linkage(t2) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6010                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn2);
6011                 return -EINVAL;
6012         }
6013
6014         t1 = btf_type_by_id(btf1, t1->type);
6015         if (!t1 || !btf_type_is_func_proto(t1))
6016                 return -EFAULT;
6017         t2 = btf_type_by_id(btf2, t2->type);
6018         if (!t2 || !btf_type_is_func_proto(t2))
6019                 return -EFAULT;
6020
6021         args1 = (const struct btf_param *)(t1 + 1);
6022         nargs1 = btf_type_vlen(t1);
6023         args2 = (const struct btf_param *)(t2 + 1);
6024         nargs2 = btf_type_vlen(t2);
6025
6026         if (nargs1 != nargs2) {
6027                 bpf_log(log, "%s() has %d args while %s() has %d args\n",
6028                         fn1, nargs1, fn2, nargs2);
6029                 return -EINVAL;
6030         }
6031
6032         t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6033         t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6034         if (t1->info != t2->info) {
6035                 bpf_log(log,
6036                         "Return type %s of %s() doesn't match type %s of %s()\n",
6037                         btf_type_str(t1), fn1,
6038                         btf_type_str(t2), fn2);
6039                 return -EINVAL;
6040         }
6041
6042         for (i = 0; i < nargs1; i++) {
6043                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, args1[i].type, NULL);
6044                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, args2[i].type, NULL);
6045
6046                 if (t1->info != t2->info) {
6047                         bpf_log(log, "arg%d in %s() is %s while %s() has %s\n",
6048                                 i, fn1, btf_type_str(t1),
6049                                 fn2, btf_type_str(t2));
6050                         return -EINVAL;
6051                 }
6052                 if (btf_type_has_size(t1) && t1->size != t2->size) {
6053                         bpf_log(log,
6054                                 "arg%d in %s() has size %d while %s() has %d\n",
6055                                 i, fn1, t1->size,
6056                                 fn2, t2->size);
6057                         return -EINVAL;
6058                 }
6059
6060                 /* global functions are validated with scalars and pointers
6061                  * to context only. And only global functions can be replaced.
6062                  * Hence type check only those types.
6063                  */
6064                 if (btf_type_is_int(t1) || btf_is_any_enum(t1))
6065                         continue;
6066                 if (!btf_type_is_ptr(t1)) {
6067                         bpf_log(log,
6068                                 "arg%d in %s() has unrecognized type\n",
6069                                 i, fn1);
6070                         return -EINVAL;
6071                 }
6072                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6073                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6074                 if (!btf_type_is_struct(t1)) {
6075                         bpf_log(log,
6076                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6077                                 i, fn1);
6078                         return -EINVAL;
6079                 }
6080                 if (!btf_type_is_struct(t2)) {
6081                         bpf_log(log,
6082                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6083                                 i, fn2);
6084                         return -EINVAL;
6085                 }
6086                 /* This is an optional check to make program writing easier.
6087                  * Compare names of structs and report an error to the user.
6088                  * btf_prepare_func_args() already checked that t2 struct
6089                  * is a context type. btf_prepare_func_args() will check
6090                  * later that t1 struct is a context type as well.
6091                  */
6092                 s1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6093                 s2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6094                 if (strcmp(s1, s2)) {
6095                         bpf_log(log,
6096                                 "arg%d %s(struct %s *) doesn't match %s(struct %s *)\n",
6097                                 i, fn1, s1, fn2, s2);
6098                         return -EINVAL;
6099                 }
6100         }
6101         return 0;
6102 }
6103
6104 /* Compare BTFs of given program with BTF of target program */
6105 int btf_check_type_match(struct bpf_verifier_log *log, const struct bpf_prog *prog,
6106                          struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6107 {
6108         struct btf *btf1 = prog->aux->btf;
6109         const struct btf_type *t1;
6110         u32 btf_id = 0;
6111
6112         if (!prog->aux->func_info) {
6113                 bpf_log(log, "Program extension requires BTF\n");
6114                 return -EINVAL;
6115         }
6116
6117         btf_id = prog->aux->func_info[0].type_id;
6118         if (!btf_id)
6119                 return -EFAULT;
6120
6121         t1 = btf_type_by_id(btf1, btf_id);
6122         if (!t1 || !btf_type_is_func(t1))
6123                 return -EFAULT;
6124
6125         return btf_check_func_type_match(log, btf1, t1, btf2, t2);
6126 }
6127
6128 static u32 *reg2btf_ids[__BPF_REG_TYPE_MAX] = {
6129 #ifdef CONFIG_NET
6130         [PTR_TO_SOCKET] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_SOCK],
6131         [PTR_TO_SOCK_COMMON] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_SOCK_COMMON],
6132         [PTR_TO_TCP_SOCK] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_TCP],
6133 #endif
6134 };
6135
6136 /* Returns true if struct is composed of scalars, 4 levels of nesting allowed */
6137 static bool __btf_type_is_scalar_struct(struct bpf_verifier_log *log,
6138                                         const struct btf *btf,
6139                                         const struct btf_type *t, int rec)
6140 {
6141         const struct btf_type *member_type;
6142         const struct btf_member *member;
6143         u32 i;
6144
6145         if (!btf_type_is_struct(t))
6146                 return false;
6147
6148         for_each_member(i, t, member) {
6149                 const struct btf_array *array;
6150
6151                 member_type = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type, NULL);
6152                 if (btf_type_is_struct(member_type)) {
6153                         if (rec >= 3) {
6154                                 bpf_log(log, "max struct nesting depth exceeded\n");
6155                                 return false;
6156                         }
6157                         if (!__btf_type_is_scalar_struct(log, btf, member_type, rec + 1))
6158                                 return false;
6159                         continue;
6160                 }
6161                 if (btf_type_is_array(member_type)) {
6162                         array = btf_type_array(member_type);
6163                         if (!array->nelems)
6164                                 return false;
6165                         member_type = btf_type_skip_modifiers(btf, array->type, NULL);
6166                         if (!btf_type_is_scalar(member_type))
6167                                 return false;
6168                         continue;
6169                 }
6170                 if (!btf_type_is_scalar(member_type))
6171                         return false;
6172         }
6173         return true;
6174 }
6175
6176 static bool is_kfunc_arg_mem_size(const struct btf *btf,
6177                                   const struct btf_param *arg,
6178                                   const struct bpf_reg_state *reg)
6179 {
6180         int len, sfx_len = sizeof("__sz") - 1;
6181         const struct btf_type *t;
6182         const char *param_name;
6183
6184         t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
6185         if (!btf_type_is_scalar(t) || reg->type != SCALAR_VALUE)
6186                 return false;
6187
6188         /* In the future, this can be ported to use BTF tagging */
6189         param_name = btf_name_by_offset(btf, arg->name_off);
6190         if (str_is_empty(param_name))
6191                 return false;
6192         len = strlen(param_name);
6193         if (len < sfx_len)
6194                 return false;
6195         param_name += len - sfx_len;
6196         if (strncmp(param_name, "__sz", sfx_len))
6197                 return false;
6198
6199         return true;
6200 }
6201
6202 static bool btf_is_kfunc_arg_mem_size(const struct btf *btf,
6203                                       const struct btf_param *arg,
6204                                       const struct bpf_reg_state *reg,
6205                                       const char *name)
6206 {
6207         int len, target_len = strlen(name);
6208         const struct btf_type *t;
6209         const char *param_name;
6210
6211         t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
6212         if (!btf_type_is_scalar(t) || reg->type != SCALAR_VALUE)
6213                 return false;
6214
6215         param_name = btf_name_by_offset(btf, arg->name_off);
6216         if (str_is_empty(param_name))
6217                 return false;
6218         len = strlen(param_name);
6219         if (len != target_len)
6220                 return false;
6221         if (strcmp(param_name, name))
6222                 return false;
6223
6224         return true;
6225 }
6226
6227 static int btf_check_func_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
6228                                     const struct btf *btf, u32 func_id,
6229                                     struct bpf_reg_state *regs,
6230                                     bool ptr_to_mem_ok,
6231                                     struct bpf_kfunc_arg_meta *kfunc_meta,
6232                                     bool processing_call)
6233 {
6234         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(env->prog);
6235         bool rel = false, kptr_get = false, trusted_args = false;
6236         bool sleepable = false;
6237         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6238         u32 i, nargs, ref_id, ref_obj_id = 0;
6239         bool is_kfunc = btf_is_kernel(btf);
6240         const char *func_name, *ref_tname;
6241         const struct btf_type *t, *ref_t;
6242         const struct btf_param *args;
6243         int ref_regno = 0, ret;
6244
6245         t = btf_type_by_id(btf, func_id);
6246         if (!t || !btf_type_is_func(t)) {
6247                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6248                  * struct bpf_func_info or in add_kfunc_call().
6249                  */
6250                 bpf_log(log, "BTF of func_id %u doesn't point to KIND_FUNC\n",
6251                         func_id);
6252                 return -EFAULT;
6253         }
6254         func_name = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6255
6256         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6257         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6258                 bpf_log(log, "Invalid BTF of func %s\n", func_name);
6259                 return -EFAULT;
6260         }
6261         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6262         nargs = btf_type_vlen(t);
6263         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
6264                 bpf_log(log, "Function %s has %d > %d args\n", func_name, nargs,
6265                         MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
6266                 return -EINVAL;
6267         }
6268
6269         if (is_kfunc && kfunc_meta) {
6270                 /* Only kfunc can be release func */
6271                 rel = kfunc_meta->flags & KF_RELEASE;
6272                 kptr_get = kfunc_meta->flags & KF_KPTR_GET;
6273                 trusted_args = kfunc_meta->flags & KF_TRUSTED_ARGS;
6274                 sleepable = kfunc_meta->flags & KF_SLEEPABLE;
6275         }
6276
6277         /* check that BTF function arguments match actual types that the
6278          * verifier sees.
6279          */
6280         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6281                 enum bpf_arg_type arg_type = ARG_DONTCARE;
6282                 u32 regno = i + 1;
6283                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[regno];
6284                 bool obj_ptr = false;
6285
6286                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
6287                 if (btf_type_is_scalar(t)) {
6288                         if (is_kfunc && kfunc_meta) {
6289                                 bool is_buf_size = false;
6290
6291                                 /* check for any const scalar parameter of name "rdonly_buf_size"
6292                                  * or "rdwr_buf_size"
6293                                  */
6294                                 if (btf_is_kfunc_arg_mem_size(btf, &args[i], reg,
6295                                                               "rdonly_buf_size")) {
6296                                         kfunc_meta->r0_rdonly = true;
6297                                         is_buf_size = true;
6298                                 } else if (btf_is_kfunc_arg_mem_size(btf, &args[i], reg,
6299                                                                      "rdwr_buf_size"))
6300                                         is_buf_size = true;
6301
6302                                 if (is_buf_size) {
6303                                         if (kfunc_meta->r0_size) {
6304                                                 bpf_log(log, "2 or more rdonly/rdwr_buf_size parameters for kfunc");
6305                                                 return -EINVAL;
6306                                         }
6307
6308                                         if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
6309                                                 bpf_log(log, "R%d is not a const\n", regno);
6310                                                 return -EINVAL;
6311                                         }
6312
6313                                         kfunc_meta->r0_size = reg->var_off.value;
6314                                         ret = mark_chain_precision(env, regno);
6315                                         if (ret)
6316                                                 return ret;
6317                                 }
6318                         }
6319
6320                         if (reg->type == SCALAR_VALUE)
6321                                 continue;
6322                         bpf_log(log, "R%d is not a scalar\n", regno);
6323                         return -EINVAL;
6324                 }
6325
6326                 if (!btf_type_is_ptr(t)) {
6327                         bpf_log(log, "Unrecognized arg#%d type %s\n",
6328                                 i, btf_type_str(t));
6329                         return -EINVAL;
6330                 }
6331
6332                 /* These register types have special constraints wrt ref_obj_id
6333                  * and offset checks. The rest of trusted args don't.
6334                  */
6335                 obj_ptr = reg->type == PTR_TO_CTX || reg->type == PTR_TO_BTF_ID ||
6336                           reg2btf_ids[base_type(reg->type)];
6337
6338                 /* Check if argument must be a referenced pointer, args + i has
6339                  * been verified to be a pointer (after skipping modifiers).
6340                  * PTR_TO_CTX is ok without having non-zero ref_obj_id.
6341                  */
6342                 if (is_kfunc && trusted_args && (obj_ptr && reg->type != PTR_TO_CTX) && !reg->ref_obj_id) {
6343                         bpf_log(log, "R%d must be referenced\n", regno);
6344                         return -EINVAL;
6345                 }
6346
6347                 ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &ref_id);
6348                 ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
6349
6350                 /* Trusted args have the same offset checks as release arguments */
6351                 if ((trusted_args && obj_ptr) || (rel && reg->ref_obj_id))
6352                         arg_type |= OBJ_RELEASE;
6353                 ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type);
6354                 if (ret < 0)
6355                         return ret;
6356
6357                 if (is_kfunc && reg->ref_obj_id) {
6358                         /* Ensure only one argument is referenced PTR_TO_BTF_ID */
6359                         if (ref_obj_id) {
6360                                 bpf_log(log, "verifier internal error: more than one arg with ref_obj_id R%d %u %u\n",
6361                                         regno, reg->ref_obj_id, ref_obj_id);
6362                                 return -EFAULT;
6363                         }
6364                         ref_regno = regno;
6365                         ref_obj_id = reg->ref_obj_id;
6366                 }
6367
6368                 /* kptr_get is only true for kfunc */
6369                 if (i == 0 && kptr_get) {
6370                         struct bpf_map_value_off_desc *off_desc;
6371
6372                         if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE) {
6373                                 bpf_log(log, "arg#0 expected pointer to map value\n");
6374                                 return -EINVAL;
6375                         }
6376
6377                         /* check_func_arg_reg_off allows var_off for
6378                          * PTR_TO_MAP_VALUE, but we need fixed offset to find
6379                          * off_desc.
6380                          */
6381                         if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
6382                                 bpf_log(log, "arg#0 must have constant offset\n");
6383                                 return -EINVAL;
6384                         }
6385
6386                         off_desc = bpf_map_kptr_off_contains(reg->map_ptr, reg->off + reg->var_off.value);
6387                         if (!off_desc || off_desc->type != BPF_KPTR_REF) {
6388                                 bpf_log(log, "arg#0 no referenced kptr at map value offset=%llu\n",
6389                                         reg->off + reg->var_off.value);
6390                                 return -EINVAL;
6391                         }
6392
6393                         if (!btf_type_is_ptr(ref_t)) {
6394                                 bpf_log(log, "arg#0 BTF type must be a double pointer\n");
6395                                 return -EINVAL;
6396                         }
6397
6398                         ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, ref_t->type, &ref_id);
6399                         ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
6400
6401                         if (!btf_type_is_struct(ref_t)) {
6402                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d pointer type %s %s is not supported\n",
6403                                         func_name, i, btf_type_str(ref_t), ref_tname);
6404                                 return -EINVAL;
6405                         }
6406                         if (!btf_struct_ids_match(log, btf, ref_id, 0, off_desc->kptr.btf,
6407                                                   off_desc->kptr.btf_id, true)) {
6408                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d expected pointer to %s %s\n",
6409                                         func_name, i, btf_type_str(ref_t), ref_tname);
6410                                 return -EINVAL;
6411                         }
6412                         /* rest of the arguments can be anything, like normal kfunc */
6413                 } else if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6414                         /* If function expects ctx type in BTF check that caller
6415                          * is passing PTR_TO_CTX.
6416                          */
6417                         if (reg->type != PTR_TO_CTX) {
6418                                 bpf_log(log,
6419                                         "arg#%d expected pointer to ctx, but got %s\n",
6420                                         i, btf_type_str(t));
6421                                 return -EINVAL;
6422                         }
6423                 } else if (is_kfunc && (reg->type == PTR_TO_BTF_ID ||
6424                            (reg2btf_ids[base_type(reg->type)] && !type_flag(reg->type)))) {
6425                         const struct btf_type *reg_ref_t;
6426                         const struct btf *reg_btf;
6427                         const char *reg_ref_tname;
6428                         u32 reg_ref_id;
6429
6430                         if (!btf_type_is_struct(ref_t)) {
6431                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d pointer type %s %s is not supported\n",
6432                                         func_name, i, btf_type_str(ref_t),
6433                                         ref_tname);
6434                                 return -EINVAL;
6435                         }
6436
6437                         if (reg->type == PTR_TO_BTF_ID) {
6438                                 reg_btf = reg->btf;
6439                                 reg_ref_id = reg->btf_id;
6440                         } else {
6441                                 reg_btf = btf_vmlinux;
6442                                 reg_ref_id = *reg2btf_ids[base_type(reg->type)];
6443                         }
6444
6445                         reg_ref_t = btf_type_skip_modifiers(reg_btf, reg_ref_id,
6446                                                             &reg_ref_id);
6447                         reg_ref_tname = btf_name_by_offset(reg_btf,
6448                                                            reg_ref_t->name_off);
6449                         if (!btf_struct_ids_match(log, reg_btf, reg_ref_id,
6450                                                   reg->off, btf, ref_id,
6451                                                   trusted_args || (rel && reg->ref_obj_id))) {
6452                                 bpf_log(log, "kernel function %s args#%d expected pointer to %s %s but R%d has a pointer to %s %s\n",
6453                                         func_name, i,
6454                                         btf_type_str(ref_t), ref_tname,
6455                                         regno, btf_type_str(reg_ref_t),
6456                                         reg_ref_tname);
6457                                 return -EINVAL;
6458                         }
6459                 } else if (ptr_to_mem_ok && processing_call) {
6460                         const struct btf_type *resolve_ret;
6461                         u32 type_size;
6462
6463                         if (is_kfunc) {
6464                                 bool arg_mem_size = i + 1 < nargs && is_kfunc_arg_mem_size(btf, &args[i + 1], &regs[regno + 1]);
6465                                 bool arg_dynptr = btf_type_is_struct(ref_t) &&
6466                                                   !strcmp(ref_tname,
6467                                                           stringify_struct(bpf_dynptr_kern));
6468
6469                                 /* Permit pointer to mem, but only when argument
6470                                  * type is pointer to scalar, or struct composed
6471                                  * (recursively) of scalars.
6472                                  * When arg_mem_size is true, the pointer can be
6473                                  * void *.
6474                                  * Also permit initialized local dynamic pointers.
6475                                  */
6476                                 if (!btf_type_is_scalar(ref_t) &&
6477                                     !__btf_type_is_scalar_struct(log, btf, ref_t, 0) &&
6478                                     !arg_dynptr &&
6479                                     (arg_mem_size ? !btf_type_is_void(ref_t) : 1)) {
6480                                         bpf_log(log,
6481                                                 "arg#%d pointer type %s %s must point to %sscalar, or struct with scalar\n",
6482                                                 i, btf_type_str(ref_t), ref_tname, arg_mem_size ? "void, " : "");
6483                                         return -EINVAL;
6484                                 }
6485
6486                                 if (arg_dynptr) {
6487                                         if (reg->type != PTR_TO_STACK) {
6488                                                 bpf_log(log, "arg#%d pointer type %s %s not to stack\n",
6489                                                         i, btf_type_str(ref_t),
6490                                                         ref_tname);
6491                                                 return -EINVAL;
6492                                         }
6493
6494                                         if (!is_dynptr_reg_valid_init(env, reg)) {
6495                                                 bpf_log(log,
6496                                                         "arg#%d pointer type %s %s must be valid and initialized\n",
6497                                                         i, btf_type_str(ref_t),
6498                                                         ref_tname);
6499                                                 return -EINVAL;
6500                                         }
6501
6502                                         if (!is_dynptr_type_expected(env, reg,
6503                                                         ARG_PTR_TO_DYNPTR | DYNPTR_TYPE_LOCAL)) {
6504                                                 bpf_log(log,
6505                                                         "arg#%d pointer type %s %s points to unsupported dynamic pointer type\n",
6506                                                         i, btf_type_str(ref_t),
6507                                                         ref_tname);
6508                                                 return -EINVAL;
6509                                         }
6510
6511                                         continue;
6512                                 }
6513
6514                                 /* Check for mem, len pair */
6515                                 if (arg_mem_size) {
6516                                         if (check_kfunc_mem_size_reg(env, &regs[regno + 1], regno + 1)) {
6517                                                 bpf_log(log, "arg#%d arg#%d memory, len pair leads to invalid memory access\n",
6518                                                         i, i + 1);
6519                                                 return -EINVAL;
6520                                         }
6521                                         i++;
6522                                         continue;
6523                                 }
6524                         }
6525
6526                         resolve_ret = btf_resolve_size(btf, ref_t, &type_size);
6527                         if (IS_ERR(resolve_ret)) {
6528                                 bpf_log(log,
6529                                         "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6530                                         i, btf_type_str(ref_t), ref_tname,
6531                                         PTR_ERR(resolve_ret));
6532                                 return -EINVAL;
6533                         }
6534
6535                         if (check_mem_reg(env, reg, regno, type_size))
6536                                 return -EINVAL;
6537                 } else {
6538                         bpf_log(log, "reg type unsupported for arg#%d %sfunction %s#%d\n", i,
6539                                 is_kfunc ? "kernel " : "", func_name, func_id);
6540                         return -EINVAL;
6541                 }
6542         }
6543
6544         /* Either both are set, or neither */
6545         WARN_ON_ONCE((ref_obj_id && !ref_regno) || (!ref_obj_id && ref_regno));
6546         /* We already made sure ref_obj_id is set only for one argument. We do
6547          * allow (!rel && ref_obj_id), so that passing such referenced
6548          * PTR_TO_BTF_ID to other kfuncs works. Note that rel is only true when
6549          * is_kfunc is true.
6550          */
6551         if (rel && !ref_obj_id) {
6552                 bpf_log(log, "release kernel function %s expects refcounted PTR_TO_BTF_ID\n",
6553                         func_name);
6554                 return -EINVAL;
6555         }
6556
6557         if (sleepable && !env->prog->aux->sleepable) {
6558                 bpf_log(log, "kernel function %s is sleepable but the program is not\n",
6559                         func_name);
6560                 return -EINVAL;
6561         }
6562
6563         if (kfunc_meta && ref_obj_id)
6564                 kfunc_meta->ref_obj_id = ref_obj_id;
6565
6566         /* returns argument register number > 0 in case of reference release kfunc */
6567         return rel ? ref_regno : 0;
6568 }
6569
6570 /* Compare BTF of a function declaration with given bpf_reg_state.
6571  * Returns:
6572  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6573  * EINVAL - there is a type mismatch or BTF is not available.
6574  * 0 - BTF matches with what bpf_reg_state expects.
6575  * Only PTR_TO_CTX and SCALAR_VALUE states are recognized.
6576  */
6577 int btf_check_subprog_arg_match(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6578                                 struct bpf_reg_state *regs)
6579 {
6580         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6581         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6582         bool is_global;
6583         u32 btf_id;
6584         int err;
6585
6586         if (!prog->aux->func_info)
6587                 return -EINVAL;
6588
6589         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6590         if (!btf_id)
6591                 return -EFAULT;
6592
6593         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable)
6594                 return -EINVAL;
6595
6596         is_global = prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
6597         err = btf_check_func_arg_match(env, btf, btf_id, regs, is_global, NULL, false);
6598
6599         /* Compiler optimizations can remove arguments from static functions
6600          * or mismatched type can be passed into a global function.
6601          * In such cases mark the function as unreliable from BTF point of view.
6602          */
6603         if (err)
6604                 prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable = true;
6605         return err;
6606 }
6607
6608 /* Compare BTF of a function call with given bpf_reg_state.
6609  * Returns:
6610  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6611  * EINVAL - there is a type mismatch or BTF is not available.
6612  * 0 - BTF matches with what bpf_reg_state expects.
6613  * Only PTR_TO_CTX and SCALAR_VALUE states are recognized.
6614  *
6615  * NOTE: the code is duplicated from btf_check_subprog_arg_match()
6616  * because btf_check_func_arg_match() is still doing both. Once that
6617  * function is split in 2, we can call from here btf_check_subprog_arg_match()
6618  * first, and then treat the calling part in a new code path.
6619  */
6620 int btf_check_subprog_call(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6621                            struct bpf_reg_state *regs)
6622 {
6623         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6624         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6625         bool is_global;
6626         u32 btf_id;
6627         int err;
6628
6629         if (!prog->aux->func_info)
6630                 return -EINVAL;
6631
6632         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6633         if (!btf_id)
6634                 return -EFAULT;
6635
6636         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable)
6637                 return -EINVAL;
6638
6639         is_global = prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
6640         err = btf_check_func_arg_match(env, btf, btf_id, regs, is_global, NULL, true);
6641
6642         /* Compiler optimizations can remove arguments from static functions
6643          * or mismatched type can be passed into a global function.
6644          * In such cases mark the function as unreliable from BTF point of view.
6645          */
6646         if (err)
6647                 prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable = true;
6648         return err;
6649 }
6650
6651 int btf_check_kfunc_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
6652                               const struct btf *btf, u32 func_id,
6653                               struct bpf_reg_state *regs,
6654                               struct bpf_kfunc_arg_meta *meta)
6655 {
6656         return btf_check_func_arg_match(env, btf, func_id, regs, true, meta, true);
6657 }
6658
6659 /* Convert BTF of a function into bpf_reg_state if possible
6660  * Returns:
6661  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6662  * EINVAL - cannot convert BTF.
6663  * 0 - Successfully converted BTF into bpf_reg_state
6664  * (either PTR_TO_CTX or SCALAR_VALUE).
6665  */
6666 int btf_prepare_func_args(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6667                           struct bpf_reg_state *regs)
6668 {
6669         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6670         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6671         enum bpf_prog_type prog_type = prog->type;
6672         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6673         const struct btf_param *args;
6674         const struct btf_type *t, *ref_t;
6675         u32 i, nargs, btf_id;
6676         const char *tname;
6677
6678         if (!prog->aux->func_info ||
6679             prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6680                 bpf_log(log, "Verifier bug\n");
6681                 return -EFAULT;
6682         }
6683
6684         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6685         if (!btf_id) {
6686                 bpf_log(log, "Global functions need valid BTF\n");
6687                 return -EFAULT;
6688         }
6689
6690         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6691         if (!t || !btf_type_is_func(t)) {
6692                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6693                  * struct bpf_func_info
6694                  */
6695                 bpf_log(log, "BTF of func#%d doesn't point to KIND_FUNC\n",
6696                         subprog);
6697                 return -EFAULT;
6698         }
6699         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6700
6701         if (log->level & BPF_LOG_LEVEL)
6702                 bpf_log(log, "Validating %s() func#%d...\n",
6703                         tname, subprog);
6704
6705         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable) {
6706                 bpf_log(log, "Verifier bug in function %s()\n", tname);
6707                 return -EFAULT;
6708         }
6709         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6710                 prog_type = prog->aux->dst_prog->type;
6711
6712         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6713         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6714                 bpf_log(log, "Invalid type of function %s()\n", tname);
6715                 return -EFAULT;
6716         }
6717         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6718         nargs = btf_type_vlen(t);
6719         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
6720                 bpf_log(log, "Global function %s() with %d > %d args. Buggy compiler.\n",
6721                         tname, nargs, MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
6722                 return -EINVAL;
6723         }
6724         /* check that function returns int */
6725         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6726         while (btf_type_is_modifier(t))
6727                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6728         if (!btf_type_is_int(t) && !btf_is_any_enum(t)) {
6729                 bpf_log(log,
6730                         "Global function %s() doesn't return scalar. Only those are supported.\n",
6731                         tname);
6732                 return -EINVAL;
6733         }
6734         /* Convert BTF function arguments into verifier types.
6735          * Only PTR_TO_CTX and SCALAR are supported atm.
6736          */
6737         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6738                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[i + 1];
6739
6740                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
6741                 while (btf_type_is_modifier(t))
6742                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6743                 if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t)) {
6744                         reg->type = SCALAR_VALUE;
6745                         continue;
6746                 }
6747                 if (btf_type_is_ptr(t)) {
6748                         if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6749                                 reg->type = PTR_TO_CTX;
6750                                 continue;
6751                         }
6752
6753                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6754
6755                         ref_t = btf_resolve_size(btf, t, &reg->mem_size);
6756                         if (IS_ERR(ref_t)) {
6757                                 bpf_log(log,
6758                                     "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6759                                     i, btf_type_str(t), btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
6760                                         PTR_ERR(ref_t));
6761                                 return -EINVAL;
6762                         }
6763
6764                         reg->type = PTR_TO_MEM | PTR_MAYBE_NULL;
6765                         reg->id = ++env->id_gen;
6766
6767                         continue;
6768                 }
6769                 bpf_log(log, "Arg#%d type %s in %s() is not supported yet.\n",
6770                         i, btf_type_str(t), tname);
6771                 return -EINVAL;
6772         }
6773         return 0;
6774 }
6775
6776 static void btf_type_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6777                           struct btf_show *show)
6778 {
6779         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, type_id);
6780
6781         show->btf = btf;
6782         memset(&show->state, 0, sizeof(show->state));
6783         memset(&show->obj, 0, sizeof(show->obj));
6784
6785         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, obj, 0, show);
6786 }
6787
6788 static void btf_seq_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6789                          va_list args)
6790 {
6791         seq_vprintf((struct seq_file *)show->target, fmt, args);
6792 }
6793
6794 int btf_type_seq_show_flags(const struct btf *btf, u32 type_id,
6795                             void *obj, struct seq_file *m, u64 flags)
6796 {
6797         struct btf_show sseq;
6798
6799         sseq.target = m;
6800         sseq.showfn = btf_seq_show;
6801         sseq.flags = flags;
6802
6803         btf_type_show(btf, type_id, obj, &sseq);
6804
6805         return sseq.state.status;
6806 }
6807
6808 void btf_type_seq_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6809                        struct seq_file *m)
6810 {
6811         (void) btf_type_seq_show_flags(btf, type_id, obj, m,
6812                                        BTF_SHOW_NONAME | BTF_SHOW_COMPACT |
6813                                        BTF_SHOW_ZERO | BTF_SHOW_UNSAFE);
6814 }
6815
6816 struct btf_show_snprintf {
6817         struct btf_show show;
6818         int len_left;           /* space left in string */
6819         int len;                /* length we would have written */
6820 };
6821
6822 static void btf_snprintf_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6823                               va_list args)
6824 {
6825         struct btf_show_snprintf *ssnprintf = (struct btf_show_snprintf *)show;
6826         int len;
6827
6828         len = vsnprintf(show->target, ssnprintf->len_left, fmt, args);
6829
6830         if (len < 0) {
6831                 ssnprintf->len_left = 0;
6832                 ssnprintf->len = len;
6833         } else if (len >= ssnprintf->len_left) {
6834                 /* no space, drive on to get length we would have written */
6835                 ssnprintf->len_left = 0;
6836                 ssnprintf->len += len;
6837         } else {
6838                 ssnprintf->len_left -= len;
6839                 ssnprintf->len += len;
6840                 show->target += len;
6841         }
6842 }
6843
6844 int btf_type_snprintf_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6845                            char *buf, int len, u64 flags)
6846 {
6847         struct btf_show_snprintf ssnprintf;
6848
6849         ssnprintf.show.target = buf;
6850         ssnprintf.show.flags = flags;
6851         ssnprintf.show.showfn = btf_snprintf_show;
6852         ssnprintf.len_left = len;
6853         ssnprintf.len = 0;
6854
6855         btf_type_show(btf, type_id, obj, (struct btf_show *)&ssnprintf);
6856
6857         /* If we encountered an error, return it. */
6858         if (ssnprintf.show.state.status)
6859                 return ssnprintf.show.state.status;
6860
6861         /* Otherwise return length we would have written */
6862         return ssnprintf.len;
6863 }
6864
6865 #ifdef CONFIG_PROC_FS
6866 static void bpf_btf_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *filp)
6867 {
6868         const struct btf *btf = filp->private_data;
6869
6870         seq_printf(m, "btf_id:\t%u\n", btf->id);
6871 }
6872 #endif
6873
6874 static int btf_release(struct inode *inode, struct file *filp)
6875 {
6876         btf_put(filp->private_data);
6877         return 0;
6878 }
6879
6880 const struct file_operations btf_fops = {
6881 #ifdef CONFIG_PROC_FS
6882         .show_fdinfo    = bpf_btf_show_fdinfo,
6883 #endif
6884         .release        = btf_release,
6885 };
6886
6887 static int __btf_new_fd(struct btf *btf)
6888 {
6889         return anon_inode_getfd("btf", &btf_fops, btf, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
6890 }
6891
6892 int btf_new_fd(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr)
6893 {
6894         struct btf *btf;
6895         int ret;
6896
6897         btf = btf_parse(make_bpfptr(attr->btf, uattr.is_kernel),
6898                         attr->btf_size, attr->btf_log_level,
6899                         u64_to_user_ptr(attr->btf_log_buf),
6900                         attr->btf_log_size);
6901         if (IS_ERR(btf))
6902                 return PTR_ERR(btf);
6903
6904         ret = btf_alloc_id(btf);
6905         if (ret) {
6906                 btf_free(btf);
6907                 return ret;
6908         }
6909
6910         /*
6911          * The BTF ID is published to the userspace.
6912          * All BTF free must go through call_rcu() from
6913          * now on (i.e. free by calling btf_put()).
6914          */
6915
6916         ret = __btf_new_fd(btf);
6917         if (ret < 0)
6918                 btf_put(btf);
6919
6920         return ret;
6921 }
6922
6923 struct btf *btf_get_by_fd(int fd)
6924 {
6925         struct btf *btf;
6926         struct fd f;
6927
6928         f = fdget(fd);
6929
6930         if (!f.file)
6931                 return ERR_PTR(-EBADF);
6932
6933         if (f.file->f_op != &btf_fops) {
6934                 fdput(f);
6935                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6936         }
6937
6938         btf = f.file->private_data;
6939         refcount_inc(&btf->refcnt);
6940         fdput(f);
6941
6942         return btf;
6943 }
6944
6945 int btf_get_info_by_fd(const struct btf *btf,
6946                        const union bpf_attr *attr,
6947                        union bpf_attr __user *uattr)
6948 {
6949         struct bpf_btf_info __user *uinfo;
6950         struct bpf_btf_info info;
6951         u32 info_copy, btf_copy;
6952         void __user *ubtf;
6953         char __user *uname;
6954         u32 uinfo_len, uname_len, name_len;
6955         int ret = 0;
6956
6957         uinfo = u64_to_user_ptr(attr->info.info);
6958         uinfo_len = attr->info.info_len;
6959
6960         info_copy = min_t(u32, uinfo_len, sizeof(info));
6961         memset(&info, 0, sizeof(info));
6962         if (copy_from_user(&info, uinfo, info_copy))
6963                 return -EFAULT;
6964
6965         info.id = btf->id;
6966         ubtf = u64_to_user_ptr(info.btf);
6967         btf_copy = min_t(u32, btf->data_size, info.btf_size);
6968         if (copy_to_user(ubtf, btf->data, btf_copy))
6969                 return -EFAULT;
6970         info.btf_size = btf->data_size;
6971
6972         info.kernel_btf = btf->kernel_btf;
6973
6974         uname = u64_to_user_ptr(info.name);
6975         uname_len = info.name_len;
6976         if (!uname ^ !uname_len)
6977                 return -EINVAL;
6978
6979         name_len = strlen(btf->name);
6980         info.name_len = name_len;
6981
6982         if (uname) {
6983                 if (uname_len >= name_len + 1) {
6984                         if (copy_to_user(uname, btf->name, name_len + 1))
6985                                 return -EFAULT;
6986                 } else {
6987                         char zero = '\0';
6988
6989                         if (copy_to_user(uname, btf->name, uname_len - 1))
6990                                 return -EFAULT;
6991                         if (put_user(zero, uname + uname_len - 1))
6992                                 return -EFAULT;
6993                         /* let user-space know about too short buffer */
6994                         ret = -ENOSPC;
6995                 }
6996         }
6997
6998         if (copy_to_user(uinfo, &info, info_copy) ||
6999             put_user(info_copy, &uattr->info.info_len))
7000                 return -EFAULT;
7001
7002         return ret;
7003 }
7004
7005 int btf_get_fd_by_id(u32 id)
7006 {
7007         struct btf *btf;
7008         int fd;
7009
7010         rcu_read_lock();
7011         btf = idr_find(&btf_idr, id);
7012         if (!btf || !refcount_inc_not_zero(&btf->refcnt))
7013                 btf = ERR_PTR(-ENOENT);
7014         rcu_read_unlock();
7015
7016         if (IS_ERR(btf))
7017                 return PTR_ERR(btf);
7018
7019         fd = __btf_new_fd(btf);
7020         if (fd < 0)
7021                 btf_put(btf);
7022
7023         return fd;
7024 }
7025
7026 u32 btf_obj_id(const struct btf *btf)
7027 {
7028         return btf->id;
7029 }
7030
7031 bool btf_is_kernel(const struct btf *btf)
7032 {
7033         return btf->kernel_btf;
7034 }
7035
7036 bool btf_is_module(const struct btf *btf)
7037 {
7038         return btf->kernel_btf && strcmp(btf->name, "vmlinux") != 0;
7039 }
7040
7041 static int btf_id_cmp_func(const void *a, const void *b)
7042 {
7043         const int *pa = a, *pb = b;
7044
7045         return *pa - *pb;
7046 }
7047
7048 bool btf_id_set_contains(const struct btf_id_set *set, u32 id)
7049 {
7050         return bsearch(&id, set->ids, set->cnt, sizeof(u32), btf_id_cmp_func) != NULL;
7051 }
7052
7053 static void *btf_id_set8_contains(const struct btf_id_set8 *set, u32 id)
7054 {
7055         return bsearch(&id, set->pairs, set->cnt, sizeof(set->pairs[0]), btf_id_cmp_func);
7056 }
7057
7058 enum {
7059         BTF_MODULE_F_LIVE = (1 << 0),
7060 };
7061
7062 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7063 struct btf_module {
7064         struct list_head list;
7065         struct module *module;
7066         struct btf *btf;
7067         struct bin_attribute *sysfs_attr;
7068         int flags;
7069 };
7070
7071 static LIST_HEAD(btf_modules);
7072 static DEFINE_MUTEX(btf_module_mutex);
7073
7074 static ssize_t
7075 btf_module_read(struct file *file, struct kobject *kobj,
7076                 struct bin_attribute *bin_attr,
7077                 char *buf, loff_t off, size_t len)
7078 {
7079         const struct btf *btf = bin_attr->private;
7080
7081         memcpy(buf, btf->data + off, len);
7082         return len;
7083 }
7084
7085 static void purge_cand_cache(struct btf *btf);
7086
7087 static int btf_module_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long op,
7088                              void *module)
7089 {
7090         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7091         struct module *mod = module;
7092         struct btf *btf;
7093         int err = 0;
7094
7095         if (mod->btf_data_size == 0 ||
7096             (op != MODULE_STATE_COMING && op != MODULE_STATE_LIVE &&
7097              op != MODULE_STATE_GOING))
7098                 goto out;
7099
7100         switch (op) {
7101         case MODULE_STATE_COMING:
7102                 btf_mod = kzalloc(sizeof(*btf_mod), GFP_KERNEL);
7103                 if (!btf_mod) {
7104                         err = -ENOMEM;
7105                         goto out;
7106                 }
7107                 btf = btf_parse_module(mod->name, mod->btf_data, mod->btf_data_size);
7108                 if (IS_ERR(btf)) {
7109                         pr_warn("failed to validate module [%s] BTF: %ld\n",
7110                                 mod->name, PTR_ERR(btf));
7111                         kfree(btf_mod);
7112                         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
7113                                 err = PTR_ERR(btf);
7114                         goto out;
7115                 }
7116                 err = btf_alloc_id(btf);
7117                 if (err) {
7118                         btf_free(btf);
7119                         kfree(btf_mod);
7120                         goto out;
7121                 }
7122
7123                 purge_cand_cache(NULL);
7124                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7125                 btf_mod->module = module;
7126                 btf_mod->btf = btf;
7127                 list_add(&btf_mod->list, &btf_modules);
7128                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7129
7130                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SYSFS)) {
7131                         struct bin_attribute *attr;
7132
7133                         attr = kzalloc(sizeof(*attr), GFP_KERNEL);
7134                         if (!attr)
7135                                 goto out;
7136
7137                         sysfs_bin_attr_init(attr);
7138                         attr->attr.name = btf->name;
7139                         attr->attr.mode = 0444;
7140                         attr->size = btf->data_size;
7141                         attr->private = btf;
7142                         attr->read = btf_module_read;
7143
7144                         err = sysfs_create_bin_file(btf_kobj, attr);
7145                         if (err) {
7146                                 pr_warn("failed to register module [%s] BTF in sysfs: %d\n",
7147                                         mod->name, err);
7148                                 kfree(attr);
7149                                 err = 0;
7150                                 goto out;
7151                         }
7152
7153                         btf_mod->sysfs_attr = attr;
7154                 }
7155
7156                 break;
7157         case MODULE_STATE_LIVE:
7158                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7159                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7160                         if (btf_mod->module != module)
7161                                 continue;
7162
7163                         btf_mod->flags |= BTF_MODULE_F_LIVE;
7164                         break;
7165                 }
7166                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7167                 break;
7168         case MODULE_STATE_GOING:
7169                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7170                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7171                         if (btf_mod->module != module)
7172                                 continue;
7173
7174                         list_del(&btf_mod->list);
7175                         if (btf_mod->sysfs_attr)
7176                                 sysfs_remove_bin_file(btf_kobj, btf_mod->sysfs_attr);
7177                         purge_cand_cache(btf_mod->btf);
7178                         btf_put(btf_mod->btf);
7179                         kfree(btf_mod->sysfs_attr);
7180                         kfree(btf_mod);
7181                         break;
7182                 }
7183                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7184                 break;
7185         }
7186 out:
7187         return notifier_from_errno(err);
7188 }
7189
7190 static struct notifier_block btf_module_nb = {
7191         .notifier_call = btf_module_notify,
7192 };
7193
7194 static int __init btf_module_init(void)
7195 {
7196         register_module_notifier(&btf_module_nb);
7197         return 0;
7198 }
7199
7200 fs_initcall(btf_module_init);
7201 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
7202
7203 struct module *btf_try_get_module(const struct btf *btf)
7204 {
7205         struct module *res = NULL;
7206 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7207         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7208
7209         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7210         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7211                 if (btf_mod->btf != btf)
7212                         continue;
7213
7214                 /* We must only consider module whose __init routine has
7215                  * finished, hence we must check for BTF_MODULE_F_LIVE flag,
7216                  * which is set from the notifier callback for
7217                  * MODULE_STATE_LIVE.
7218                  */
7219                 if ((btf_mod->flags & BTF_MODULE_F_LIVE) && try_module_get(btf_mod->module))
7220                         res = btf_mod->module;
7221
7222                 break;
7223         }
7224         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7225 #endif
7226
7227         return res;
7228 }
7229
7230 /* Returns struct btf corresponding to the struct module.
7231  * This function can return NULL or ERR_PTR.
7232  */
7233 static struct btf *btf_get_module_btf(const struct module *module)
7234 {
7235 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7236         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7237 #endif
7238         struct btf *btf = NULL;
7239
7240         if (!module) {
7241                 btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7242                 if (!IS_ERR_OR_NULL(btf))
7243                         btf_get(btf);
7244                 return btf;
7245         }
7246
7247 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7248         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7249         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7250                 if (btf_mod->module != module)
7251                         continue;
7252
7253                 btf_get(btf_mod->btf);
7254                 btf = btf_mod->btf;
7255                 break;
7256         }
7257         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7258 #endif
7259
7260         return btf;
7261 }
7262
7263 BPF_CALL_4(bpf_btf_find_by_name_kind, char *, name, int, name_sz, u32, kind, int, flags)
7264 {
7265         struct btf *btf = NULL;
7266         int btf_obj_fd = 0;
7267         long ret;
7268
7269         if (flags)
7270                 return -EINVAL;
7271
7272         if (name_sz <= 1 || name[name_sz - 1])
7273                 return -EINVAL;
7274
7275         ret = bpf_find_btf_id(name, kind, &btf);
7276         if (ret > 0 && btf_is_module(btf)) {
7277                 btf_obj_fd = __btf_new_fd(btf);
7278                 if (btf_obj_fd < 0) {
7279                         btf_put(btf);
7280                         return btf_obj_fd;
7281                 }
7282                 return ret | (((u64)btf_obj_fd) << 32);
7283         }
7284         if (ret > 0)
7285                 btf_put(btf);
7286         return ret;
7287 }
7288
7289 const struct bpf_func_proto bpf_btf_find_by_name_kind_proto = {
7290         .func           = bpf_btf_find_by_name_kind,
7291         .gpl_only       = false,
7292         .ret_type       = RET_INTEGER,
7293         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY,
7294         .arg2_type      = ARG_CONST_SIZE,
7295         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
7296         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
7297 };
7298
7299 BTF_ID_LIST_GLOBAL(btf_tracing_ids, MAX_BTF_TRACING_TYPE)
7300 #define BTF_TRACING_TYPE(name, type) BTF_ID(struct, type)
7301 BTF_TRACING_TYPE_xxx
7302 #undef BTF_TRACING_TYPE
7303
7304 /* Kernel Function (kfunc) BTF ID set registration API */
7305
7306 static int btf_populate_kfunc_set(struct btf *btf, enum btf_kfunc_hook hook,
7307                                   struct btf_id_set8 *add_set)
7308 {
7309         bool vmlinux_set = !btf_is_module(btf);
7310         struct btf_kfunc_set_tab *tab;
7311         struct btf_id_set8 *set;
7312         u32 set_cnt;
7313         int ret;
7314
7315         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX) {
7316                 ret = -EINVAL;
7317                 goto end;
7318         }
7319
7320         if (!add_set->cnt)
7321                 return 0;
7322
7323         tab = btf->kfunc_set_tab;
7324         if (!tab) {
7325                 tab = kzalloc(sizeof(*tab), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7326                 if (!tab)
7327                         return -ENOMEM;
7328                 btf->kfunc_set_tab = tab;
7329         }
7330
7331         set = tab->sets[hook];
7332         /* Warn when register_btf_kfunc_id_set is called twice for the same hook
7333          * for module sets.
7334          */
7335         if (WARN_ON_ONCE(set && !vmlinux_set)) {
7336                 ret = -EINVAL;
7337                 goto end;
7338         }
7339
7340         /* We don't need to allocate, concatenate, and sort module sets, because
7341          * only one is allowed per hook. Hence, we can directly assign the
7342          * pointer and return.
7343          */
7344         if (!vmlinux_set) {
7345                 tab->sets[hook] = add_set;
7346                 return 0;
7347         }
7348
7349         /* In case of vmlinux sets, there may be more than one set being
7350          * registered per hook. To create a unified set, we allocate a new set
7351          * and concatenate all individual sets being registered. While each set
7352          * is individually sorted, they may become unsorted when concatenated,
7353          * hence re-sorting the final set again is required to make binary
7354          * searching the set using btf_id_set8_contains function work.
7355          */
7356         set_cnt = set ? set->cnt : 0;
7357
7358         if (set_cnt > U32_MAX - add_set->cnt) {
7359                 ret = -EOVERFLOW;
7360                 goto end;
7361         }
7362
7363         if (set_cnt + add_set->cnt > BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT) {
7364                 ret = -E2BIG;
7365                 goto end;
7366         }
7367
7368         /* Grow set */
7369         set = krealloc(tab->sets[hook],
7370                        offsetof(struct btf_id_set8, pairs[set_cnt + add_set->cnt]),
7371                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7372         if (!set) {
7373                 ret = -ENOMEM;
7374                 goto end;
7375         }
7376
7377         /* For newly allocated set, initialize set->cnt to 0 */
7378         if (!tab->sets[hook])
7379                 set->cnt = 0;
7380         tab->sets[hook] = set;
7381
7382         /* Concatenate the two sets */
7383         memcpy(set->pairs + set->cnt, add_set->pairs, add_set->cnt * sizeof(set->pairs[0]));
7384         set->cnt += add_set->cnt;
7385
7386         sort(set->pairs, set->cnt, sizeof(set->pairs[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7387
7388         return 0;
7389 end:
7390         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
7391         return ret;
7392 }
7393
7394 static u32 *__btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7395                                         enum btf_kfunc_hook hook,
7396                                         u32 kfunc_btf_id)
7397 {
7398         struct btf_id_set8 *set;
7399         u32 *id;
7400
7401         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX)
7402                 return NULL;
7403         if (!btf->kfunc_set_tab)
7404                 return NULL;
7405         set = btf->kfunc_set_tab->sets[hook];
7406         if (!set)
7407                 return NULL;
7408         id = btf_id_set8_contains(set, kfunc_btf_id);
7409         if (!id)
7410                 return NULL;
7411         /* The flags for BTF ID are located next to it */
7412         return id + 1;
7413 }
7414
7415 static int bpf_prog_type_to_kfunc_hook(enum bpf_prog_type prog_type)
7416 {
7417         switch (prog_type) {
7418         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
7419                 return BTF_KFUNC_HOOK_XDP;
7420         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
7421                 return BTF_KFUNC_HOOK_TC;
7422         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
7423                 return BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS;
7424         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
7425         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
7426                 return BTF_KFUNC_HOOK_TRACING;
7427         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
7428                 return BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL;
7429         default:
7430                 return BTF_KFUNC_HOOK_MAX;
7431         }
7432 }
7433
7434 /* Caution:
7435  * Reference to the module (obtained using btf_try_get_module) corresponding to
7436  * the struct btf *MUST* be held when calling this function from verifier
7437  * context. This is usually true as we stash references in prog's kfunc_btf_tab;
7438  * keeping the reference for the duration of the call provides the necessary
7439  * protection for looking up a well-formed btf->kfunc_set_tab.
7440  */
7441 u32 *btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7442                                enum bpf_prog_type prog_type,
7443                                u32 kfunc_btf_id)
7444 {
7445         enum btf_kfunc_hook hook;
7446
7447         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7448         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, hook, kfunc_btf_id);
7449 }
7450
7451 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7452 int register_btf_kfunc_id_set(enum bpf_prog_type prog_type,
7453                               const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7454 {
7455         enum btf_kfunc_hook hook;
7456         struct btf *btf;
7457         int ret;
7458
7459         btf = btf_get_module_btf(kset->owner);
7460         if (!btf) {
7461                 if (!kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7462                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register kfuncs\n");
7463                         return -ENOENT;
7464                 }
7465                 if (kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
7466                         pr_err("missing module BTF, cannot register kfuncs\n");
7467                         return -ENOENT;
7468                 }
7469                 return 0;
7470         }
7471         if (IS_ERR(btf))
7472                 return PTR_ERR(btf);
7473
7474         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7475         ret = btf_populate_kfunc_set(btf, hook, kset->set);
7476         btf_put(btf);
7477         return ret;
7478 }
7479 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_kfunc_id_set);
7480
7481 s32 btf_find_dtor_kfunc(struct btf *btf, u32 btf_id)
7482 {
7483         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7484         struct btf_id_dtor_kfunc *dtor;
7485
7486         if (!tab)
7487                 return -ENOENT;
7488         /* Even though the size of tab->dtors[0] is > sizeof(u32), we only need
7489          * to compare the first u32 with btf_id, so we can reuse btf_id_cmp_func.
7490          */
7491         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc, btf_id) != 0);
7492         dtor = bsearch(&btf_id, tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func);
7493         if (!dtor)
7494                 return -ENOENT;
7495         return dtor->kfunc_btf_id;
7496 }
7497
7498 static int btf_check_dtor_kfuncs(struct btf *btf, const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 cnt)
7499 {
7500         const struct btf_type *dtor_func, *dtor_func_proto, *t;
7501         const struct btf_param *args;
7502         s32 dtor_btf_id;
7503         u32 nr_args, i;
7504
7505         for (i = 0; i < cnt; i++) {
7506                 dtor_btf_id = dtors[i].kfunc_btf_id;
7507
7508                 dtor_func = btf_type_by_id(btf, dtor_btf_id);
7509                 if (!dtor_func || !btf_type_is_func(dtor_func))
7510                         return -EINVAL;
7511
7512                 dtor_func_proto = btf_type_by_id(btf, dtor_func->type);
7513                 if (!dtor_func_proto || !btf_type_is_func_proto(dtor_func_proto))
7514                         return -EINVAL;
7515
7516                 /* Make sure the prototype of the destructor kfunc is 'void func(type *)' */
7517                 t = btf_type_by_id(btf, dtor_func_proto->type);
7518                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
7519                         return -EINVAL;
7520
7521                 nr_args = btf_type_vlen(dtor_func_proto);
7522                 if (nr_args != 1)
7523                         return -EINVAL;
7524                 args = btf_params(dtor_func_proto);
7525                 t = btf_type_by_id(btf, args[0].type);
7526                 /* Allow any pointer type, as width on targets Linux supports
7527                  * will be same for all pointer types (i.e. sizeof(void *))
7528                  */
7529                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7530                         return -EINVAL;
7531         }
7532         return 0;
7533 }
7534
7535 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7536 int register_btf_id_dtor_kfuncs(const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 add_cnt,
7537                                 struct module *owner)
7538 {
7539         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab;
7540         struct btf *btf;
7541         u32 tab_cnt;
7542         int ret;
7543
7544         btf = btf_get_module_btf(owner);
7545         if (!btf) {
7546                 if (!owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7547                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7548                         return -ENOENT;
7549                 }
7550                 if (owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
7551                         pr_err("missing module BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7552                         return -ENOENT;
7553                 }
7554                 return 0;
7555         }
7556         if (IS_ERR(btf))
7557                 return PTR_ERR(btf);
7558
7559         if (add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7560                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7561                 ret = -E2BIG;
7562                 goto end;
7563         }
7564
7565         /* Ensure that the prototype of dtor kfuncs being registered is sane */
7566         ret = btf_check_dtor_kfuncs(btf, dtors, add_cnt);
7567         if (ret < 0)
7568                 goto end;
7569
7570         tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7571         /* Only one call allowed for modules */
7572         if (WARN_ON_ONCE(tab && btf_is_module(btf))) {
7573                 ret = -EINVAL;
7574                 goto end;
7575         }
7576
7577         tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
7578         if (tab_cnt > U32_MAX - add_cnt) {
7579                 ret = -EOVERFLOW;
7580                 goto end;
7581         }
7582         if (tab_cnt + add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7583                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7584                 ret = -E2BIG;
7585                 goto end;
7586         }
7587
7588         tab = krealloc(btf->dtor_kfunc_tab,
7589                        offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc_tab, dtors[tab_cnt + add_cnt]),
7590                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7591         if (!tab) {
7592                 ret = -ENOMEM;
7593                 goto end;
7594         }
7595
7596         if (!btf->dtor_kfunc_tab)
7597                 tab->cnt = 0;
7598         btf->dtor_kfunc_tab = tab;
7599
7600         memcpy(tab->dtors + tab->cnt, dtors, add_cnt * sizeof(tab->dtors[0]));
7601         tab->cnt += add_cnt;
7602
7603         sort(tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7604
7605         return 0;
7606 end:
7607         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
7608         btf_put(btf);
7609         return ret;
7610 }
7611 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_id_dtor_kfuncs);
7612
7613 #define MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH 2
7614
7615 /* Check local and target types for compatibility. This check is used for
7616  * type-based CO-RE relocations and follow slightly different rules than
7617  * field-based relocations. This function assumes that root types were already
7618  * checked for name match. Beyond that initial root-level name check, names
7619  * are completely ignored. Compatibility rules are as follows:
7620  *   - any two STRUCTs/UNIONs/FWDs/ENUMs/INTs/ENUM64s are considered compatible, but
7621  *     kind should match for local and target types (i.e., STRUCT is not
7622  *     compatible with UNION);
7623  *   - for ENUMs/ENUM64s, the size is ignored;
7624  *   - for INT, size and signedness are ignored;
7625  *   - for ARRAY, dimensionality is ignored, element types are checked for
7626  *     compatibility recursively;
7627  *   - CONST/VOLATILE/RESTRICT modifiers are ignored;
7628  *   - TYPEDEFs/PTRs are compatible if types they pointing to are compatible;
7629  *   - FUNC_PROTOs are compatible if they have compatible signature: same
7630  *     number of input args and compatible return and argument types.
7631  * These rules are not set in stone and probably will be adjusted as we get
7632  * more experience with using BPF CO-RE relocations.
7633  */
7634 int bpf_core_types_are_compat(const struct btf *local_btf, __u32 local_id,
7635                               const struct btf *targ_btf, __u32 targ_id)
7636 {
7637         return __bpf_core_types_are_compat(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id,
7638                                            MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH);
7639 }
7640
7641 #define MAX_TYPES_MATCH_DEPTH 2
7642
7643 int bpf_core_types_match(const struct btf *local_btf, u32 local_id,
7644                          const struct btf *targ_btf, u32 targ_id)
7645 {
7646         return __bpf_core_types_match(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id, false,
7647                                       MAX_TYPES_MATCH_DEPTH);
7648 }
7649
7650 static bool bpf_core_is_flavor_sep(const char *s)
7651 {
7652         /* check X___Y name pattern, where X and Y are not underscores */
7653         return s[0] != '_' &&                                 /* X */
7654                s[1] == '_' && s[2] == '_' && s[3] == '_' &&   /* ___ */
7655                s[4] != '_';                                   /* Y */
7656 }
7657
7658 size_t bpf_core_essential_name_len(const char *name)
7659 {
7660         size_t n = strlen(name);
7661         int i;
7662
7663         for (i = n - 5; i >= 0; i--) {
7664                 if (bpf_core_is_flavor_sep(name + i))
7665                         return i + 1;
7666         }
7667         return n;
7668 }
7669
7670 struct bpf_cand_cache {
7671         const char *name;
7672         u32 name_len;
7673         u16 kind;
7674         u16 cnt;
7675         struct {
7676                 const struct btf *btf;
7677                 u32 id;
7678         } cands[];
7679 };
7680
7681 static void bpf_free_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
7682 {
7683         if (!cands->cnt)
7684                 /* empty candidate array was allocated on stack */
7685                 return;
7686         kfree(cands);
7687 }
7688
7689 static void bpf_free_cands_from_cache(struct bpf_cand_cache *cands)
7690 {
7691         kfree(cands->name);
7692         kfree(cands);
7693 }
7694
7695 #define VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE 31
7696 static struct bpf_cand_cache *vmlinux_cand_cache[VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE];
7697
7698 #define MODULE_CAND_CACHE_SIZE 31
7699 static struct bpf_cand_cache *module_cand_cache[MODULE_CAND_CACHE_SIZE];
7700
7701 static DEFINE_MUTEX(cand_cache_mutex);
7702
7703 static void __print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log,
7704                                struct bpf_cand_cache **cache,
7705                                int cache_size)
7706 {
7707         struct bpf_cand_cache *cc;
7708         int i, j;
7709
7710         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
7711                 cc = cache[i];
7712                 if (!cc)
7713                         continue;
7714                 bpf_log(log, "[%d]%s(", i, cc->name);
7715                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++) {
7716                         bpf_log(log, "%d", cc->cands[j].id);
7717                         if (j < cc->cnt - 1)
7718                                 bpf_log(log, " ");
7719                 }
7720                 bpf_log(log, "), ");
7721         }
7722 }
7723
7724 static void print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log)
7725 {
7726         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7727         bpf_log(log, "vmlinux_cand_cache:");
7728         __print_cand_cache(log, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7729         bpf_log(log, "\nmodule_cand_cache:");
7730         __print_cand_cache(log, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7731         bpf_log(log, "\n");
7732         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7733 }
7734
7735 static u32 hash_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
7736 {
7737         return jhash(cands->name, cands->name_len, 0);
7738 }
7739
7740 static struct bpf_cand_cache *check_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
7741                                                struct bpf_cand_cache **cache,
7742                                                int cache_size)
7743 {
7744         struct bpf_cand_cache *cc = cache[hash_cands(cands) % cache_size];
7745
7746         if (cc && cc->name_len == cands->name_len &&
7747             !strncmp(cc->name, cands->name, cands->name_len))
7748                 return cc;
7749         return NULL;
7750 }
7751
7752 static size_t sizeof_cands(int cnt)
7753 {
7754         return offsetof(struct bpf_cand_cache, cands[cnt]);
7755 }
7756
7757 static struct bpf_cand_cache *populate_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
7758                                                   struct bpf_cand_cache **cache,
7759                                                   int cache_size)
7760 {
7761         struct bpf_cand_cache **cc = &cache[hash_cands(cands) % cache_size], *new_cands;
7762
7763         if (*cc) {
7764                 bpf_free_cands_from_cache(*cc);
7765                 *cc = NULL;
7766         }
7767         new_cands = kmemdup(cands, sizeof_cands(cands->cnt), GFP_KERNEL);
7768         if (!new_cands) {
7769                 bpf_free_cands(cands);
7770                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7771         }
7772         /* strdup the name, since it will stay in cache.
7773          * the cands->name points to strings in prog's BTF and the prog can be unloaded.
7774          */
7775         new_cands->name = kmemdup_nul(cands->name, cands->name_len, GFP_KERNEL);
7776         bpf_free_cands(cands);
7777         if (!new_cands->name) {
7778                 kfree(new_cands);
7779                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7780         }
7781         *cc = new_cands;
7782         return new_cands;
7783 }
7784
7785 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7786 static void __purge_cand_cache(struct btf *btf, struct bpf_cand_cache **cache,
7787                                int cache_size)
7788 {
7789         struct bpf_cand_cache *cc;
7790         int i, j;
7791
7792         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
7793                 cc = cache[i];
7794                 if (!cc)
7795                         continue;
7796                 if (!btf) {
7797                         /* when new module is loaded purge all of module_cand_cache,
7798                          * since new module might have candidates with the name
7799                          * that matches cached cands.
7800                          */
7801                         bpf_free_cands_from_cache(cc);
7802                         cache[i] = NULL;
7803                         continue;
7804                 }
7805                 /* when module is unloaded purge cache entries
7806                  * that match module's btf
7807                  */
7808                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++)
7809                         if (cc->cands[j].btf == btf) {
7810                                 bpf_free_cands_from_cache(cc);
7811                                 cache[i] = NULL;
7812                                 break;
7813                         }
7814         }
7815
7816 }
7817
7818 static void purge_cand_cache(struct btf *btf)
7819 {
7820         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7821         __purge_cand_cache(btf, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7822         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7823 }
7824 #endif
7825
7826 static struct bpf_cand_cache *
7827 bpf_core_add_cands(struct bpf_cand_cache *cands, const struct btf *targ_btf,
7828                    int targ_start_id)
7829 {
7830         struct bpf_cand_cache *new_cands;
7831         const struct btf_type *t;
7832         const char *targ_name;
7833         size_t targ_essent_len;
7834         int n, i;
7835
7836         n = btf_nr_types(targ_btf);
7837         for (i = targ_start_id; i < n; i++) {
7838                 t = btf_type_by_id(targ_btf, i);
7839                 if (btf_kind(t) != cands->kind)
7840                         continue;
7841
7842                 targ_name = btf_name_by_offset(targ_btf, t->name_off);
7843                 if (!targ_name)
7844                         continue;
7845
7846                 /* the resched point is before strncmp to make sure that search
7847                  * for non-existing name will have a chance to schedule().
7848                  */
7849                 cond_resched();
7850
7851                 if (strncmp(cands->name, targ_name, cands->name_len) != 0)
7852                         continue;
7853
7854                 targ_essent_len = bpf_core_essential_name_len(targ_name);
7855                 if (targ_essent_len != cands->name_len)
7856                         continue;
7857
7858                 /* most of the time there is only one candidate for a given kind+name pair */
7859                 new_cands = kmalloc(sizeof_cands(cands->cnt + 1), GFP_KERNEL);
7860                 if (!new_cands) {
7861                         bpf_free_cands(cands);
7862                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7863                 }
7864
7865                 memcpy(new_cands, cands, sizeof_cands(cands->cnt));
7866                 bpf_free_cands(cands);
7867                 cands = new_cands;
7868                 cands->cands[cands->cnt].btf = targ_btf;
7869                 cands->cands[cands->cnt].id = i;
7870                 cands->cnt++;
7871         }
7872         return cands;
7873 }
7874
7875 static struct bpf_cand_cache *
7876 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id)
7877 {
7878         struct bpf_cand_cache *cands, *cc, local_cand = {};
7879         const struct btf *local_btf = ctx->btf;
7880         const struct btf_type *local_type;
7881         const struct btf *main_btf;
7882         size_t local_essent_len;
7883         struct btf *mod_btf;
7884         const char *name;
7885         int id;
7886
7887         main_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7888         if (IS_ERR(main_btf))
7889                 return ERR_CAST(main_btf);
7890         if (!main_btf)
7891                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7892
7893         local_type = btf_type_by_id(local_btf, local_type_id);
7894         if (!local_type)
7895                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7896
7897         name = btf_name_by_offset(local_btf, local_type->name_off);
7898         if (str_is_empty(name))
7899                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7900         local_essent_len = bpf_core_essential_name_len(name);
7901
7902         cands = &local_cand;
7903         cands->name = name;
7904         cands->kind = btf_kind(local_type);
7905         cands->name_len = local_essent_len;
7906
7907         cc = check_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7908         /* cands is a pointer to stack here */
7909         if (cc) {
7910                 if (cc->cnt)
7911                         return cc;
7912                 goto check_modules;
7913         }
7914
7915         /* Attempt to find target candidates in vmlinux BTF first */
7916         cands = bpf_core_add_cands(cands, main_btf, 1);
7917         if (IS_ERR(cands))
7918                 return ERR_CAST(cands);
7919
7920         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0 */
7921
7922         /* populate cache even when cands->cnt == 0 */
7923         cc = populate_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7924         if (IS_ERR(cc))
7925                 return ERR_CAST(cc);
7926
7927         /* if vmlinux BTF has any candidate, don't go for module BTFs */
7928         if (cc->cnt)
7929                 return cc;
7930
7931 check_modules:
7932         /* cands is a pointer to stack here and cands->cnt == 0 */
7933         cc = check_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7934         if (cc)
7935                 /* if cache has it return it even if cc->cnt == 0 */
7936                 return cc;
7937
7938         /* If candidate is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
7939         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
7940         idr_for_each_entry(&btf_idr, mod_btf, id) {
7941                 if (!btf_is_module(mod_btf))
7942                         continue;
7943                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
7944                  * the IDR to avoiding holding it for too long
7945                  */
7946                 btf_get(mod_btf);
7947                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
7948                 cands = bpf_core_add_cands(cands, mod_btf, btf_nr_types(main_btf));
7949                 if (IS_ERR(cands)) {
7950                         btf_put(mod_btf);
7951                         return ERR_CAST(cands);
7952                 }
7953                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
7954                 btf_put(mod_btf);
7955         }
7956         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
7957         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0
7958          * or pointer to stack if cands->cnd == 0.
7959          * Copy it into the cache even when cands->cnt == 0 and
7960          * return the result.
7961          */
7962         return populate_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7963 }
7964
7965 int bpf_core_apply(struct bpf_core_ctx *ctx, const struct bpf_core_relo *relo,
7966                    int relo_idx, void *insn)
7967 {
7968         bool need_cands = relo->kind != BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL;
7969         struct bpf_core_cand_list cands = {};
7970         struct bpf_core_relo_res targ_res;
7971         struct bpf_core_spec *specs;
7972         int err;
7973
7974         /* ~4k of temp memory necessary to convert LLVM spec like "0:1:0:5"
7975          * into arrays of btf_ids of struct fields and array indices.
7976          */
7977         specs = kcalloc(3, sizeof(*specs), GFP_KERNEL);
7978         if (!specs)
7979                 return -ENOMEM;
7980
7981         if (need_cands) {
7982                 struct bpf_cand_cache *cc;
7983                 int i;
7984
7985                 mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7986                 cc = bpf_core_find_cands(ctx, relo->type_id);
7987                 if (IS_ERR(cc)) {
7988                         bpf_log(ctx->log, "target candidate search failed for %d\n",
7989                                 relo->type_id);
7990                         err = PTR_ERR(cc);
7991                         goto out;
7992                 }
7993                 if (cc->cnt) {
7994                         cands.cands = kcalloc(cc->cnt, sizeof(*cands.cands), GFP_KERNEL);
7995                         if (!cands.cands) {
7996                                 err = -ENOMEM;
7997                                 goto out;
7998                         }
7999                 }
8000                 for (i = 0; i < cc->cnt; i++) {
8001                         bpf_log(ctx->log,
8002                                 "CO-RE relocating %s %s: found target candidate [%d]\n",
8003                                 btf_kind_str[cc->kind], cc->name, cc->cands[i].id);
8004                         cands.cands[i].btf = cc->cands[i].btf;
8005                         cands.cands[i].id = cc->cands[i].id;
8006                 }
8007                 cands.len = cc->cnt;
8008                 /* cand_cache_mutex needs to span the cache lookup and
8009                  * copy of btf pointer into bpf_core_cand_list,
8010                  * since module can be unloaded while bpf_core_calc_relo_insn
8011                  * is working with module's btf.
8012                  */
8013         }
8014
8015         err = bpf_core_calc_relo_insn((void *)ctx->log, relo, relo_idx, ctx->btf, &cands, specs,
8016                                       &targ_res);
8017         if (err)
8018                 goto out;
8019
8020         err = bpf_core_patch_insn((void *)ctx->log, insn, relo->insn_off / 8, relo, relo_idx,
8021                                   &targ_res);
8022
8023 out:
8024         kfree(specs);
8025         if (need_cands) {
8026                 kfree(cands.cands);
8027                 mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8028                 if (ctx->log->level & BPF_LOG_LEVEL2)
8029                         print_cand_cache(ctx->log);
8030         }
8031         return err;
8032 }