bpf: Prevent increasing bpf_jit_limit above max
[platform/kernel/linux-rpi.git] / kernel / bpf / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
4  *
5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
7  *
8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
9  *
10  * Authors:
11  *
12  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
13  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
14  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
15  *
16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
18  */
19
20 #include <uapi/linux/btf.h>
21 #include <linux/filter.h>
22 #include <linux/skbuff.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/random.h>
25 #include <linux/moduleloader.h>
26 #include <linux/bpf.h>
27 #include <linux/btf.h>
28 #include <linux/objtool.h>
29 #include <linux/rbtree_latch.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/rcupdate.h>
32 #include <linux/perf_event.h>
33 #include <linux/extable.h>
34 #include <linux/log2.h>
35
36 #include <asm/barrier.h>
37 #include <asm/unaligned.h>
38
39 /* Registers */
40 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
41 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
42 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
43 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
44 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
45 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
46 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
47 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
48 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
49 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
50 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
51
52 /* Named registers */
53 #define DST     regs[insn->dst_reg]
54 #define SRC     regs[insn->src_reg]
55 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
56 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
57 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
58 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
59 #define IMM     insn->imm
60
61 /* No hurry in this branch
62  *
63  * Exported for the bpf jit load helper.
64  */
65 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
66 {
67         u8 *ptr = NULL;
68
69         if (k >= SKF_NET_OFF)
70                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
71         else if (k >= SKF_LL_OFF)
72                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
73
74         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
75                 return ptr;
76
77         return NULL;
78 }
79
80 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
81 {
82         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
83         struct bpf_prog_aux *aux;
84         struct bpf_prog *fp;
85
86         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
87         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
88         if (fp == NULL)
89                 return NULL;
90
91         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL | gfp_extra_flags);
92         if (aux == NULL) {
93                 vfree(fp);
94                 return NULL;
95         }
96
97         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
98         fp->aux = aux;
99         fp->aux->prog = fp;
100         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
101
102         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
103         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
104         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
105
106         return fp;
107 }
108
109 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
110 {
111         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
112         struct bpf_prog *prog;
113         int cpu;
114
115         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
116         if (!prog)
117                 return NULL;
118
119         prog->aux->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
120         if (!prog->aux->stats) {
121                 kfree(prog->aux);
122                 vfree(prog);
123                 return NULL;
124         }
125
126         for_each_possible_cpu(cpu) {
127                 struct bpf_prog_stats *pstats;
128
129                 pstats = per_cpu_ptr(prog->aux->stats, cpu);
130                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
131         }
132         return prog;
133 }
134 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
135
136 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
137 {
138         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
139                 return 0;
140
141         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
142                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
143                                          GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
144         if (!prog->aux->jited_linfo)
145                 return -ENOMEM;
146
147         return 0;
148 }
149
150 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
151 {
152         kfree(prog->aux->jited_linfo);
153         prog->aux->jited_linfo = NULL;
154 }
155
156 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
157 {
158         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
159                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
160 }
161
162 /* The jit engine is responsible to provide an array
163  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
164  *
165  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
166  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
167  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
168  *
169  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
170  *
171  * Hence, with
172  * insn_start:
173  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
174  *      here is relative to the main prog.
175  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
176  * linfo_idx:
177  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
178  *
179  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
180  *
181  * For i > linfo_idx,
182  *
183  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
184  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
185  */
186 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
187                                const u32 *insn_to_jit_off)
188 {
189         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
190         const struct bpf_line_info *linfo;
191         void **jited_linfo;
192
193         if (!prog->aux->jited_linfo)
194                 /* Userspace did not provide linfo */
195                 return;
196
197         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
198         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
199         insn_start = linfo[0].insn_off;
200         insn_end = insn_start + prog->len;
201
202         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
203         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
204
205         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
206
207         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
208                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
209                  * strictly increasing
210                  */
211                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
212                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
213 }
214
215 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
216 {
217         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
218         kvfree(prog->aux->linfo);
219 }
220
221 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
222                                   gfp_t gfp_extra_flags)
223 {
224         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
225         struct bpf_prog *fp;
226         u32 pages, delta;
227         int ret;
228
229         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
230         pages = size / PAGE_SIZE;
231         if (pages <= fp_old->pages)
232                 return fp_old;
233
234         delta = pages - fp_old->pages;
235         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
236         if (ret)
237                 return NULL;
238
239         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
240         if (fp == NULL) {
241                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
242         } else {
243                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
244                 fp->pages = pages;
245                 fp->aux->prog = fp;
246
247                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
248                  * reallocated structure.
249                  */
250                 fp_old->aux = NULL;
251                 __bpf_prog_free(fp_old);
252         }
253
254         return fp;
255 }
256
257 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
258 {
259         if (fp->aux) {
260                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
261                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
262                 free_percpu(fp->aux->stats);
263                 kfree(fp->aux->poke_tab);
264                 kfree(fp->aux);
265         }
266         vfree(fp);
267 }
268
269 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
270 {
271         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
272         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
273         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
274         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
275         u32 i, bsize, psize, blocks;
276         struct bpf_insn *dst;
277         bool was_ld_map;
278         u8 *raw, *todo;
279         __be32 *result;
280         __be64 *bits;
281
282         raw = vmalloc(raw_size);
283         if (!raw)
284                 return -ENOMEM;
285
286         sha1_init(digest);
287         memset(ws, 0, sizeof(ws));
288
289         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
290          * since they are unstable from user space side.
291          */
292         dst = (void *)raw;
293         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
294                 dst[i] = fp->insnsi[i];
295                 if (!was_ld_map &&
296                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
297                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
298                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
299                         was_ld_map = true;
300                         dst[i].imm = 0;
301                 } else if (was_ld_map &&
302                            dst[i].code == 0 &&
303                            dst[i].dst_reg == 0 &&
304                            dst[i].src_reg == 0 &&
305                            dst[i].off == 0) {
306                         was_ld_map = false;
307                         dst[i].imm = 0;
308                 } else {
309                         was_ld_map = false;
310                 }
311         }
312
313         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
314         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
315         raw[psize++] = 0x80;
316
317         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
318         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
319         todo   = raw;
320         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
321                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
322         } else {
323                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
324                 blocks++;
325         }
326         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
327
328         while (blocks--) {
329                 sha1_transform(digest, todo, ws);
330                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
331         }
332
333         result = (__force __be32 *)digest;
334         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
335                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
336         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
337
338         vfree(raw);
339         return 0;
340 }
341
342 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
343                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
344 {
345         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
346         s32 delta = end_new - end_old;
347         s64 imm = insn->imm;
348
349         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
350                 imm += delta;
351         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
352                 imm -= delta;
353         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
354                 return -ERANGE;
355         if (!probe_pass)
356                 insn->imm = imm;
357         return 0;
358 }
359
360 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
361                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
362 {
363         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
364         s32 delta = end_new - end_old;
365         s32 off = insn->off;
366
367         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
368                 off += delta;
369         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
370                 off -= delta;
371         if (off < off_min || off > off_max)
372                 return -ERANGE;
373         if (!probe_pass)
374                 insn->off = off;
375         return 0;
376 }
377
378 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
379                             s32 end_new, const bool probe_pass)
380 {
381         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
382         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
383         int ret = 0;
384
385         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
386                 u8 code;
387
388                 /* In the probing pass we still operate on the original,
389                  * unpatched image in order to check overflows before we
390                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
391                  */
392                 if (probe_pass && i == pos) {
393                         i = end_new;
394                         insn = prog->insnsi + end_old;
395                 }
396                 code = insn->code;
397                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
398                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
399                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
400                         continue;
401                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
402                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
403                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
404                                 continue;
405                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
406                                                    end_new, i, probe_pass);
407                 } else {
408                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
409                                                    end_new, i, probe_pass);
410                 }
411                 if (ret)
412                         break;
413         }
414
415         return ret;
416 }
417
418 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
419 {
420         struct bpf_line_info *linfo;
421         u32 i, nr_linfo;
422
423         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
424         if (!nr_linfo || !delta)
425                 return;
426
427         linfo = prog->aux->linfo;
428
429         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
430                 if (off < linfo[i].insn_off)
431                         break;
432
433         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
434         for (; i < nr_linfo; i++)
435                 linfo[i].insn_off += delta;
436 }
437
438 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
439                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
440 {
441         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
442         const u32 cnt_max = S16_MAX;
443         struct bpf_prog *prog_adj;
444         int err;
445
446         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
447         if (insn_delta == 0) {
448                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
449                 return prog;
450         }
451
452         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
453
454         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
455          * target overflow when we have excessive program expansions.
456          * We need to probe here before we do any reallocation where
457          * we afterwards may not fail anymore.
458          */
459         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
460             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
461                 return ERR_PTR(err);
462
463         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
464          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
465          * last page could have large enough tailroom.
466          */
467         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
468                                     GFP_USER);
469         if (!prog_adj)
470                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
471
472         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
473
474         /* Patching happens in 3 steps:
475          *
476          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
477          *    so we can patch the single target insn with one or more
478          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
479          * 2) Inject new instructions at the target location.
480          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
481          */
482         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
483
484         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
485                 sizeof(*patch) * insn_rest);
486         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
487
488         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
489          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
490          * overflow cannot happen at this point.
491          */
492         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
493
494         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
495
496         return prog_adj;
497 }
498
499 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
500 {
501         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
502          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
503          */
504         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
505                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
506         prog->len -= cnt;
507
508         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
509 }
510
511 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
512 {
513         int i;
514
515         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
516                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
517 }
518
519 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
520 {
521         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
522         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
523 }
524
525 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
526 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
527 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
528 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
529 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
530 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
531 long bpf_jit_limit_max __read_mostly;
532
533 static void
534 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
535 {
536         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
537         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
538
539         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
540
541         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
542         prog->aux->ksym.end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
543 }
544
545 static void
546 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
547 {
548         char *sym = prog->aux->ksym.name;
549         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
550         const struct btf_type *type;
551         const char *func_name;
552
553         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
554                      sizeof(prog->tag) * 2 +
555                      /* name has been null terminated.
556                       * We should need +1 for the '_' preceding
557                       * the name.  However, the null character
558                       * is double counted between the name and the
559                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
560                       * the +1 here.
561                       */
562                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
563
564         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
565         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
566
567         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
568         if (prog->aux->func_info_cnt) {
569                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
570                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
571                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
572                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
573                 return;
574         }
575
576         if (prog->aux->name[0])
577                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
578         else
579                 *sym = 0;
580 }
581
582 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
583 {
584         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
585 }
586
587 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
588                                           struct latch_tree_node *b)
589 {
590         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
591 }
592
593 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
594 {
595         unsigned long val = (unsigned long)key;
596         const struct bpf_ksym *ksym;
597
598         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
599
600         if (val < ksym->start)
601                 return -1;
602         if (val >= ksym->end)
603                 return  1;
604
605         return 0;
606 }
607
608 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
609         .less   = bpf_tree_less,
610         .comp   = bpf_tree_comp,
611 };
612
613 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
614 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
615 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
616
617 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
618 {
619         spin_lock_bh(&bpf_lock);
620         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
621         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
622         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
623         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
624 }
625
626 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
627 {
628         if (list_empty(&ksym->lnode))
629                 return;
630
631         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
632         list_del_rcu(&ksym->lnode);
633 }
634
635 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
636 {
637         spin_lock_bh(&bpf_lock);
638         __bpf_ksym_del(ksym);
639         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
640 }
641
642 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
643 {
644         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
645 }
646
647 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
648 {
649         return list_empty(&fp->aux->ksym.lnode) ||
650                fp->aux->ksym.lnode.prev == LIST_POISON2;
651 }
652
653 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
654 {
655         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
656             !bpf_capable())
657                 return;
658
659         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
660         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
661         fp->aux->ksym.prog = true;
662
663         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
664 }
665
666 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
667 {
668         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
669                 return;
670
671         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
672 }
673
674 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
675 {
676         struct latch_tree_node *n;
677
678         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
679         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
680 }
681
682 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
683                                  unsigned long *off, char *sym)
684 {
685         struct bpf_ksym *ksym;
686         char *ret = NULL;
687
688         rcu_read_lock();
689         ksym = bpf_ksym_find(addr);
690         if (ksym) {
691                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
692                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
693
694                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
695
696                 ret = sym;
697                 if (size)
698                         *size = symbol_end - symbol_start;
699                 if (off)
700                         *off  = addr - symbol_start;
701         }
702         rcu_read_unlock();
703
704         return ret;
705 }
706
707 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
708 {
709         bool ret;
710
711         rcu_read_lock();
712         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
713         rcu_read_unlock();
714
715         return ret;
716 }
717
718 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
719 {
720         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
721
722         return ksym && ksym->prog ?
723                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
724                NULL;
725 }
726
727 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
728 {
729         const struct exception_table_entry *e = NULL;
730         struct bpf_prog *prog;
731
732         rcu_read_lock();
733         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
734         if (!prog)
735                 goto out;
736         if (!prog->aux->num_exentries)
737                 goto out;
738
739         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
740 out:
741         rcu_read_unlock();
742         return e;
743 }
744
745 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
746                     char *sym)
747 {
748         struct bpf_ksym *ksym;
749         unsigned int it = 0;
750         int ret = -ERANGE;
751
752         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
753                 return ret;
754
755         rcu_read_lock();
756         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
757                 if (it++ != symnum)
758                         continue;
759
760                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
761
762                 *value = ksym->start;
763                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
764
765                 ret = 0;
766                 break;
767         }
768         rcu_read_unlock();
769
770         return ret;
771 }
772
773 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
774                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
775 {
776         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
777         static const u32 poke_tab_max = 1024;
778         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
779         u32 size = slot + 1;
780
781         if (size > poke_tab_max)
782                 return -ENOSPC;
783         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
784             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
785                 return -EINVAL;
786
787         switch (poke->reason) {
788         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
789                 if (!poke->tail_call.map)
790                         return -EINVAL;
791                 break;
792         default:
793                 return -EINVAL;
794         }
795
796         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
797         if (!tab)
798                 return -ENOMEM;
799
800         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
801         prog->aux->size_poke_tab = size;
802         prog->aux->poke_tab = tab;
803
804         return slot;
805 }
806
807 static atomic_long_t bpf_jit_current;
808
809 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
810  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
811  * below apply.
812  */
813 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
814 {
815 #if defined(MODULES_VADDR)
816         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
817 #else
818         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
819 #endif
820 }
821
822 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
823 {
824         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
825         bpf_jit_limit_max = bpf_jit_alloc_exec_limit();
826         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_limit_max >> 2,
827                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
828         return 0;
829 }
830 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
831
832 int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
833 {
834         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
835             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
836                 if (!bpf_capable()) {
837                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
838                         return -EPERM;
839                 }
840         }
841
842         return 0;
843 }
844
845 void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
846 {
847         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
848 }
849
850 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
851 {
852         return module_alloc(size);
853 }
854
855 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
856 {
857         module_memfree(addr);
858 }
859
860 struct bpf_binary_header *
861 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
862                      unsigned int alignment,
863                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
864 {
865         struct bpf_binary_header *hdr;
866         u32 size, hole, start, pages;
867
868         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
869                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
870
871         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
872          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
873          * random section of illegal instructions.
874          */
875         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
876         pages = size / PAGE_SIZE;
877
878         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
879                 return NULL;
880         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
881         if (!hdr) {
882                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
883                 return NULL;
884         }
885
886         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
887         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
888
889         hdr->pages = pages;
890         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
891                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
892         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
893
894         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
895         *image_ptr = &hdr->image[start];
896
897         return hdr;
898 }
899
900 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
901 {
902         u32 pages = hdr->pages;
903
904         bpf_jit_free_exec(hdr);
905         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
906 }
907
908 /* This symbol is only overridden by archs that have different
909  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
910  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
911  */
912 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
913 {
914         if (fp->jited) {
915                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
916
917                 bpf_jit_binary_free(hdr);
918
919                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
920         }
921
922         bpf_prog_unlock_free(fp);
923 }
924
925 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
926                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
927                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
928 {
929         s16 off = insn->off;
930         s32 imm = insn->imm;
931         u8 *addr;
932
933         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
934         if (!*func_addr_fixed) {
935                 /* Place-holder address till the last pass has collected
936                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
937                  * can pick them up from prog->aux.
938                  */
939                 if (!extra_pass)
940                         addr = NULL;
941                 else if (prog->aux->func &&
942                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
943                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
944                 else
945                         return -EINVAL;
946         } else {
947                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
948                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
949                  * and the helper with imm relative to it are both in core
950                  * kernel.
951                  */
952                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
953         }
954
955         *func_addr = (unsigned long)addr;
956         return 0;
957 }
958
959 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
960                               const struct bpf_insn *aux,
961                               struct bpf_insn *to_buff,
962                               bool emit_zext)
963 {
964         struct bpf_insn *to = to_buff;
965         u32 imm_rnd = get_random_int();
966         s16 off;
967
968         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
969         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
970
971         /* Constraints on AX register:
972          *
973          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
974          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
975          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
976          * the executed instruction, but not across several instructions.
977          * There are a few exceptions however which are further detailed
978          * below.
979          *
980          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
981          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
982          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
983          *
984          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
985          * register for rewrites as long as they do not interfere with
986          * the above cases!
987          */
988         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
989                 goto out;
990
991         if (from->imm == 0 &&
992             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
993              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
994                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
995                 goto out;
996         }
997
998         switch (from->code) {
999         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
1000         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
1001         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1002         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
1003         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1004         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1005         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1006         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1007         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1008                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1009                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1010                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1011                 break;
1012
1013         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1014         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1015         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1016         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1017         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1018         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1019         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1020         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1021         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1022                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1023                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1024                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1025                 break;
1026
1027         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1028         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1029         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1030         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1031         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1032         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1033         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1034         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1035         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1036         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1037         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1038                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1039                 off = from->off;
1040                 if (off < 0)
1041                         off -= 2;
1042                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1043                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1044                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1045                 break;
1046
1047         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1048         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1049         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1050         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1051         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1052         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1053         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1054         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1055         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1056         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1057         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1058                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1059                 off = from->off;
1060                 if (off < 0)
1061                         off -= 2;
1062                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1063                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1064                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1065                                       off);
1066                 break;
1067
1068         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1069                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1070                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1071                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1072                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1073                 break;
1074         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1075                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1076                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1077                 if (emit_zext)
1078                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1079                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1080                 break;
1081
1082         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1083         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1084         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1085         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1086                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1087                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1088                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1089                 break;
1090         }
1091 out:
1092         return to - to_buff;
1093 }
1094
1095 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1096                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1097 {
1098         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1099         struct bpf_prog *fp;
1100
1101         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1102         if (fp != NULL) {
1103                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1104                  * when promoting the clone to the real program,
1105                  * this still needs to be adapted.
1106                  */
1107                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1108         }
1109
1110         return fp;
1111 }
1112
1113 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1114 {
1115         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1116          * it from this path! It will be freed eventually by the
1117          * other program on release.
1118          *
1119          * At this point, we don't need a deferred release since
1120          * clone is guaranteed to not be locked.
1121          */
1122         fp->aux = NULL;
1123         __bpf_prog_free(fp);
1124 }
1125
1126 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1127 {
1128         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1129          * know whether fp here is the clone or the original.
1130          */
1131         fp->aux->prog = fp;
1132         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1133 }
1134
1135 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1136 {
1137         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1138         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1139         int insn_delta, insn_cnt;
1140         struct bpf_insn *insn;
1141         int i, rewritten;
1142
1143         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1144                 return prog;
1145
1146         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1147         if (!clone)
1148                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1149
1150         insn_cnt = clone->len;
1151         insn = clone->insnsi;
1152
1153         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1154                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1155                  * so that we can still access the first part in the
1156                  * second blinding run.
1157                  */
1158                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1159                     insn[1].code == 0)
1160                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1161
1162                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1163                                                 clone->aux->verifier_zext);
1164                 if (!rewritten)
1165                         continue;
1166
1167                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1168                 if (IS_ERR(tmp)) {
1169                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1170                          * realloc from the original one, so we need to
1171                          * fix it up here on error.
1172                          */
1173                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1174                         return tmp;
1175                 }
1176
1177                 clone = tmp;
1178                 insn_delta = rewritten - 1;
1179
1180                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1181                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1182                 insn_cnt += insn_delta;
1183                 i        += insn_delta;
1184         }
1185
1186         clone->blinded = 1;
1187         return clone;
1188 }
1189 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1190
1191 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1192  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1193  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1194  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1195  * must not change.
1196  */
1197 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1198 {
1199         return 0;
1200 }
1201 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1202
1203 /* All UAPI available opcodes. */
1204 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1205         /* 32 bit ALU operations. */            \
1206         /*   Register based. */                 \
1207         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1208         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1209         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1210         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1211         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1212         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1213         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1214         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1215         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1216         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1217         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1218         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1219         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1220         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1221         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1222         /*   Immediate based. */                \
1223         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1224         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1225         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1226         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1227         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1228         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1229         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1230         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1231         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1232         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1233         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1234         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1235         /* 64 bit ALU operations. */            \
1236         /*   Register based. */                 \
1237         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1238         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1239         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1240         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1241         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1242         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1243         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1244         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1245         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1246         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1247         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1248         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1249         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1250         /*   Immediate based. */                \
1251         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1252         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1253         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1254         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1255         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1256         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1257         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1258         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1259         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1260         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1261         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1262         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1263         /* Call instruction. */                 \
1264         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1265         /* Exit instruction. */                 \
1266         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1267         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1268         /*   Register based. */                 \
1269         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1270         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1271         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1272         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1273         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1274         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1275         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1276         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1277         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1278         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1279         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1280         /*   Immediate based. */                \
1281         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1282         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1283         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1284         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1285         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1286         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1287         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1288         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1289         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1290         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1291         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1292         /* Jump instructions. */                \
1293         /*   Register based. */                 \
1294         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1295         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1296         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1297         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1298         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1299         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1300         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1301         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1302         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1303         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1304         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1305         /*   Immediate based. */                \
1306         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1307         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1308         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1309         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1310         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1311         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1312         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1313         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1314         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1315         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1316         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1317         INSN_2(JMP, JA),                        \
1318         /* Store instructions. */               \
1319         /*   Register based. */                 \
1320         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1321         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1322         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1323         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1324         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
1325         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
1326         /*   Immediate based. */                \
1327         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1328         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1329         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1330         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1331         /* Load instructions. */                \
1332         /*   Register based. */                 \
1333         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1334         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1335         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1336         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1337         /*   Immediate based. */                \
1338         INSN_3(LD, IMM, DW)
1339
1340 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1341 {
1342 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1343 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1344         static const bool public_insntable[256] = {
1345                 [0 ... 255] = false,
1346                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1347                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1348                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1349                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1350                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1351                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1352                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1353                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1354                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1355         };
1356 #undef BPF_INSN_3_TBL
1357 #undef BPF_INSN_2_TBL
1358         return public_insntable[code];
1359 }
1360
1361 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1362 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1363 {
1364         memset(dst, 0, size);
1365         return -EFAULT;
1366 }
1367
1368 /**
1369  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1370  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1371  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1372  *      @stack: is the eBPF storage stack
1373  *
1374  * Decode and execute eBPF instructions.
1375  */
1376 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1377 {
1378 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1379 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1380         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1381                 [0 ... 255] = &&default_label,
1382                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1383                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1384                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1385                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1386                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1387                 [BPF_ST  | BPF_NOSPEC] = &&ST_NOSPEC,
1388                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1389                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1390                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1391                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1392         };
1393 #undef BPF_INSN_3_LBL
1394 #undef BPF_INSN_2_LBL
1395         u32 tail_call_cnt = 0;
1396
1397 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1398 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1399
1400 select_insn:
1401         goto *jumptable[insn->code];
1402
1403         /* Explicitly mask the register-based shift amounts with 63 or 31
1404          * to avoid undefined behavior. Normally this won't affect the
1405          * generated code, for example, in case of native 64 bit archs such
1406          * as x86-64 or arm64, the compiler is optimizing the AND away for
1407          * the interpreter. In case of JITs, each of the JIT backends compiles
1408          * the BPF shift operations to machine instructions which produce
1409          * implementation-defined results in such a case; the resulting
1410          * contents of the register may be arbitrary, but program behaviour
1411          * as a whole remains defined. In other words, in case of JIT backends,
1412          * the AND must /not/ be added to the emitted LSH/RSH/ARSH translation.
1413          */
1414         /* ALU (shifts) */
1415 #define SHT(OPCODE, OP)                                 \
1416         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1417                 DST = DST OP (SRC & 63);                \
1418                 CONT;                                   \
1419         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1420                 DST = (u32) DST OP ((u32) SRC & 31);    \
1421                 CONT;                                   \
1422         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1423                 DST = DST OP IMM;                       \
1424                 CONT;                                   \
1425         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1426                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1427                 CONT;
1428         /* ALU (rest) */
1429 #define ALU(OPCODE, OP)                                 \
1430         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1431                 DST = DST OP SRC;                       \
1432                 CONT;                                   \
1433         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1434                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;           \
1435                 CONT;                                   \
1436         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1437                 DST = DST OP IMM;                       \
1438                 CONT;                                   \
1439         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1440                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1441                 CONT;
1442         ALU(ADD,  +)
1443         ALU(SUB,  -)
1444         ALU(AND,  &)
1445         ALU(OR,   |)
1446         ALU(XOR,  ^)
1447         ALU(MUL,  *)
1448         SHT(LSH, <<)
1449         SHT(RSH, >>)
1450 #undef SHT
1451 #undef ALU
1452         ALU_NEG:
1453                 DST = (u32) -DST;
1454                 CONT;
1455         ALU64_NEG:
1456                 DST = -DST;
1457                 CONT;
1458         ALU_MOV_X:
1459                 DST = (u32) SRC;
1460                 CONT;
1461         ALU_MOV_K:
1462                 DST = (u32) IMM;
1463                 CONT;
1464         ALU64_MOV_X:
1465                 DST = SRC;
1466                 CONT;
1467         ALU64_MOV_K:
1468                 DST = IMM;
1469                 CONT;
1470         LD_IMM_DW:
1471                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1472                 insn++;
1473                 CONT;
1474         ALU_ARSH_X:
1475                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> (SRC & 31));
1476                 CONT;
1477         ALU_ARSH_K:
1478                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1479                 CONT;
1480         ALU64_ARSH_X:
1481                 (*(s64 *) &DST) >>= (SRC & 63);
1482                 CONT;
1483         ALU64_ARSH_K:
1484                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1485                 CONT;
1486         ALU64_MOD_X:
1487                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1488                 DST = AX;
1489                 CONT;
1490         ALU_MOD_X:
1491                 AX = (u32) DST;
1492                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1493                 CONT;
1494         ALU64_MOD_K:
1495                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1496                 DST = AX;
1497                 CONT;
1498         ALU_MOD_K:
1499                 AX = (u32) DST;
1500                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1501                 CONT;
1502         ALU64_DIV_X:
1503                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1504                 CONT;
1505         ALU_DIV_X:
1506                 AX = (u32) DST;
1507                 do_div(AX, (u32) SRC);
1508                 DST = (u32) AX;
1509                 CONT;
1510         ALU64_DIV_K:
1511                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1512                 CONT;
1513         ALU_DIV_K:
1514                 AX = (u32) DST;
1515                 do_div(AX, (u32) IMM);
1516                 DST = (u32) AX;
1517                 CONT;
1518         ALU_END_TO_BE:
1519                 switch (IMM) {
1520                 case 16:
1521                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1522                         break;
1523                 case 32:
1524                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1525                         break;
1526                 case 64:
1527                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1528                         break;
1529                 }
1530                 CONT;
1531         ALU_END_TO_LE:
1532                 switch (IMM) {
1533                 case 16:
1534                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1535                         break;
1536                 case 32:
1537                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1538                         break;
1539                 case 64:
1540                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1541                         break;
1542                 }
1543                 CONT;
1544
1545         /* CALL */
1546         JMP_CALL:
1547                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1548                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1549                  * into BPF_R0.
1550                  */
1551                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1552                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1553                 CONT;
1554
1555         JMP_CALL_ARGS:
1556                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1557                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1558                                                             BPF_R5,
1559                                                             insn + insn->off + 1);
1560                 CONT;
1561
1562         JMP_TAIL_CALL: {
1563                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1564                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1565                 struct bpf_prog *prog;
1566                 u32 index = BPF_R3;
1567
1568                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1569                         goto out;
1570                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1571                         goto out;
1572
1573                 tail_call_cnt++;
1574
1575                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1576                 if (!prog)
1577                         goto out;
1578
1579                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1580                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1581                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1582                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1583                  */
1584                 insn = prog->insnsi;
1585                 goto select_insn;
1586 out:
1587                 CONT;
1588         }
1589         JMP_JA:
1590                 insn += insn->off;
1591                 CONT;
1592         JMP_EXIT:
1593                 return BPF_R0;
1594         /* JMP */
1595 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1596         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1597                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1598                         insn += insn->off;                      \
1599                         CONT_JMP;                               \
1600                 }                                               \
1601                 CONT;                                           \
1602         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1603                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1604                         insn += insn->off;                      \
1605                         CONT_JMP;                               \
1606                 }                                               \
1607                 CONT;                                           \
1608         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1609                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1610                         insn += insn->off;                      \
1611                         CONT_JMP;                               \
1612                 }                                               \
1613                 CONT;                                           \
1614         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1615                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1616                         insn += insn->off;                      \
1617                         CONT_JMP;                               \
1618                 }                                               \
1619                 CONT;
1620         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1621         COND_JMP(u, JNE, !=)
1622         COND_JMP(u, JGT, >)
1623         COND_JMP(u, JLT, <)
1624         COND_JMP(u, JGE, >=)
1625         COND_JMP(u, JLE, <=)
1626         COND_JMP(u, JSET, &)
1627         COND_JMP(s, JSGT, >)
1628         COND_JMP(s, JSLT, <)
1629         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1630         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1631 #undef COND_JMP
1632         /* ST, STX and LDX*/
1633         ST_NOSPEC:
1634                 /* Speculation barrier for mitigating Speculative Store Bypass.
1635                  * In case of arm64, we rely on the firmware mitigation as
1636                  * controlled via the ssbd kernel parameter. Whenever the
1637                  * mitigation is enabled, it works for all of the kernel code
1638                  * with no need to provide any additional instructions here.
1639                  * In case of x86, we use 'lfence' insn for mitigation. We
1640                  * reuse preexisting logic from Spectre v1 mitigation that
1641                  * happens to produce the required code on x86 for v4 as well.
1642                  */
1643 #ifdef CONFIG_X86
1644                 barrier_nospec();
1645 #endif
1646                 CONT;
1647 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1648         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1649                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1650                 CONT;                                                   \
1651         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1652                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1653                 CONT;                                                   \
1654         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1655                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1656                 CONT;
1657
1658         LDST(B,   u8)
1659         LDST(H,  u16)
1660         LDST(W,  u32)
1661         LDST(DW, u64)
1662 #undef LDST
1663 #define LDX_PROBE(SIZEOP, SIZE)                                                 \
1664         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                                 \
1665                 bpf_probe_read_kernel(&DST, SIZE, (const void *)(long) (SRC + insn->off));      \
1666                 CONT;
1667         LDX_PROBE(B,  1)
1668         LDX_PROBE(H,  2)
1669         LDX_PROBE(W,  4)
1670         LDX_PROBE(DW, 8)
1671 #undef LDX_PROBE
1672
1673         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1674                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1675                            (DST + insn->off));
1676                 CONT;
1677         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1678                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1679                              (DST + insn->off));
1680                 CONT;
1681
1682         default_label:
1683                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1684                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1685                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1686                  *
1687                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1688                  */
1689                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1690                 BUG_ON(1);
1691                 return 0;
1692 }
1693
1694 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1695 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1696 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1697 { \
1698         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1699         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1700 \
1701         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1702         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1703         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1704 }
1705
1706 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1707 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1708 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1709                                       const struct bpf_insn *insn) \
1710 { \
1711         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1712         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1713 \
1714         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1715         BPF_R1 = r1; \
1716         BPF_R2 = r2; \
1717         BPF_R3 = r3; \
1718         BPF_R4 = r4; \
1719         BPF_R5 = r5; \
1720         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1721 }
1722
1723 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1724 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1725 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1726 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1727 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1728 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1729
1730 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1731 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1732 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1733
1734 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1735 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1736 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1737
1738 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1739
1740 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1741                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1742 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1743 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1744 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1745 };
1746 #undef PROG_NAME_LIST
1747 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1748 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1749                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1750 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1751 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1752 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1753 };
1754 #undef PROG_NAME_LIST
1755
1756 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1757 {
1758         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1759         insn->off = (s16) insn->imm;
1760         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1761                 __bpf_call_base_args;
1762         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1763 }
1764
1765 #else
1766 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1767                                          const struct bpf_insn *insn)
1768 {
1769         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1770          * is not working properly, so warn about it!
1771          */
1772         WARN_ON_ONCE(1);
1773         return 0;
1774 }
1775 #endif
1776
1777 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1778                                const struct bpf_prog *fp)
1779 {
1780         bool ret;
1781
1782         if (fp->kprobe_override)
1783                 return false;
1784
1785         spin_lock(&array->aux->owner.lock);
1786
1787         if (!array->aux->owner.type) {
1788                 /* There's no owner yet where we could check for
1789                  * compatibility.
1790                  */
1791                 array->aux->owner.type  = fp->type;
1792                 array->aux->owner.jited = fp->jited;
1793                 ret = true;
1794         } else {
1795                 ret = array->aux->owner.type  == fp->type &&
1796                       array->aux->owner.jited == fp->jited;
1797         }
1798         spin_unlock(&array->aux->owner.lock);
1799         return ret;
1800 }
1801
1802 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1803 {
1804         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1805         int i, ret = 0;
1806
1807         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
1808         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1809                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1810                 struct bpf_array *array;
1811
1812                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1813                         continue;
1814
1815                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1816                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp)) {
1817                         ret = -EINVAL;
1818                         goto out;
1819                 }
1820         }
1821
1822 out:
1823         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
1824         return ret;
1825 }
1826
1827 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1828 {
1829 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1830         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1831
1832         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1833 #else
1834         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1835 #endif
1836 }
1837
1838 /**
1839  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1840  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1841  *      @err: pointer to error variable
1842  *
1843  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1844  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1845  */
1846 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1847 {
1848         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1849          * work with regards to JITing, etc.
1850          */
1851         if (fp->bpf_func)
1852                 goto finalize;
1853
1854         bpf_prog_select_func(fp);
1855
1856         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1857          * blinding is active. However, in case of error during
1858          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1859          * valid program, which in this case would simply not
1860          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1861          */
1862         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1863                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1864                 if (*err)
1865                         return fp;
1866
1867                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1868                 if (!fp->jited) {
1869                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1870 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1871                         *err = -ENOTSUPP;
1872                         return fp;
1873 #endif
1874                 } else {
1875                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1876                 }
1877         } else {
1878                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1879                 if (*err)
1880                         return fp;
1881         }
1882
1883 finalize:
1884         bpf_prog_lock_ro(fp);
1885
1886         /* The tail call compatibility check can only be done at
1887          * this late stage as we need to determine, if we deal
1888          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1889          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1890          */
1891         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1892
1893         return fp;
1894 }
1895 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1896
1897 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1898                                     const struct bpf_insn *insn)
1899 {
1900         return 1;
1901 }
1902
1903 static struct bpf_prog_dummy {
1904         struct bpf_prog prog;
1905 } dummy_bpf_prog = {
1906         .prog = {
1907                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1908         },
1909 };
1910
1911 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1912  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1913  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1914  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1915  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1916  */
1917 static struct {
1918         struct bpf_prog_array hdr;
1919         struct bpf_prog *null_prog;
1920 } empty_prog_array = {
1921         .null_prog = NULL,
1922 };
1923
1924 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1925 {
1926         if (prog_cnt)
1927                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1928                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1929                                (prog_cnt + 1),
1930                                flags);
1931
1932         return &empty_prog_array.hdr;
1933 }
1934
1935 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1936 {
1937         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1938                 return;
1939         kfree_rcu(progs, rcu);
1940 }
1941
1942 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1943 {
1944         struct bpf_prog_array_item *item;
1945         u32 cnt = 0;
1946
1947         for (item = array->items; item->prog; item++)
1948                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1949                         cnt++;
1950         return cnt;
1951 }
1952
1953 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1954 {
1955         struct bpf_prog_array_item *item;
1956
1957         for (item = array->items; item->prog; item++)
1958                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1959                         return false;
1960         return true;
1961 }
1962
1963 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1964                                      u32 *prog_ids,
1965                                      u32 request_cnt)
1966 {
1967         struct bpf_prog_array_item *item;
1968         int i = 0;
1969
1970         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1971                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1972                         continue;
1973                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1974                 if (++i == request_cnt) {
1975                         item++;
1976                         break;
1977                 }
1978         }
1979
1980         return !!(item->prog);
1981 }
1982
1983 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1984                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1985 {
1986         unsigned long err = 0;
1987         bool nospc;
1988         u32 *ids;
1989
1990         /* users of this function are doing:
1991          * cnt = bpf_prog_array_length();
1992          * if (cnt > 0)
1993          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1994          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1995          */
1996         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1997         if (!ids)
1998                 return -ENOMEM;
1999         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
2000         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
2001         kfree(ids);
2002         if (err)
2003                 return -EFAULT;
2004         if (nospc)
2005                 return -ENOSPC;
2006         return 0;
2007 }
2008
2009 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
2010                                 struct bpf_prog *old_prog)
2011 {
2012         struct bpf_prog_array_item *item;
2013
2014         for (item = array->items; item->prog; item++)
2015                 if (item->prog == old_prog) {
2016                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
2017                         break;
2018                 }
2019 }
2020
2021 /**
2022  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
2023  *                                   index into the program array with
2024  *                                   a dummy no-op program.
2025  * @array: a bpf_prog_array
2026  * @index: the index of the program to replace
2027  *
2028  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2029  * the position of the program to replace.
2030  *
2031  * Return:
2032  * * 0          - Success
2033  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2034  * * -ENOENT    - Index out of range
2035  */
2036 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
2037 {
2038         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
2039 }
2040
2041 /**
2042  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
2043  *                              into the program array.
2044  * @array: a bpf_prog_array
2045  * @index: the index of the program to update
2046  * @prog: the program to insert into the array
2047  *
2048  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2049  * the position of the program to update.
2050  *
2051  * Return:
2052  * * 0          - Success
2053  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2054  * * -ENOENT    - Index out of range
2055  */
2056 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
2057                              struct bpf_prog *prog)
2058 {
2059         struct bpf_prog_array_item *item;
2060
2061         if (unlikely(index < 0))
2062                 return -EINVAL;
2063
2064         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2065                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2066                         continue;
2067                 if (!index) {
2068                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2069                         return 0;
2070                 }
2071                 index--;
2072         }
2073         return -ENOENT;
2074 }
2075
2076 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2077                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2078                         struct bpf_prog *include_prog,
2079                         struct bpf_prog_array **new_array)
2080 {
2081         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2082         struct bpf_prog_array_item *existing;
2083         struct bpf_prog_array *array;
2084         bool found_exclude = false;
2085         int new_prog_idx = 0;
2086
2087         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2088          * the new array.
2089          */
2090         if (old_array) {
2091                 existing = old_array->items;
2092                 for (; existing->prog; existing++) {
2093                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2094                                 found_exclude = true;
2095                                 continue;
2096                         }
2097                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2098                                 carry_prog_cnt++;
2099                         if (existing->prog == include_prog)
2100                                 return -EEXIST;
2101                 }
2102         }
2103
2104         if (exclude_prog && !found_exclude)
2105                 return -ENOENT;
2106
2107         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2108         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2109         if (include_prog)
2110                 new_prog_cnt += 1;
2111
2112         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2113         if (!new_prog_cnt) {
2114                 *new_array = NULL;
2115                 return 0;
2116         }
2117
2118         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2119         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2120         if (!array)
2121                 return -ENOMEM;
2122
2123         /* Fill in the new prog array */
2124         if (carry_prog_cnt) {
2125                 existing = old_array->items;
2126                 for (; existing->prog; existing++)
2127                         if (existing->prog != exclude_prog &&
2128                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
2129                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
2130                                         existing->prog;
2131                         }
2132         }
2133         if (include_prog)
2134                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
2135         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
2136         *new_array = array;
2137         return 0;
2138 }
2139
2140 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2141                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2142                              u32 *prog_cnt)
2143 {
2144         u32 cnt = 0;
2145
2146         if (array)
2147                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2148
2149         *prog_cnt = cnt;
2150
2151         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2152         if (!request_cnt || !cnt)
2153                 return 0;
2154
2155         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2156         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2157                                                                      : 0;
2158 }
2159
2160 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2161                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2162 {
2163         struct bpf_map *map;
2164         u32 i;
2165
2166         for (i = 0; i < len; i++) {
2167                 map = used_maps[i];
2168                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2169                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2170                 bpf_map_put(map);
2171         }
2172 }
2173
2174 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2175 {
2176         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2177         kfree(aux->used_maps);
2178 }
2179
2180 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2181 {
2182         struct bpf_prog_aux *aux;
2183         int i;
2184
2185         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2186         bpf_free_used_maps(aux);
2187         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2188                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2189 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2190         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2191                 put_callchain_buffers();
2192 #endif
2193         if (aux->dst_trampoline)
2194                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2195         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++) {
2196                 /* We can just unlink the subprog poke descriptor table as
2197                  * it was originally linked to the main program and is also
2198                  * released along with it.
2199                  */
2200                 aux->func[i]->aux->poke_tab = NULL;
2201                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2202         }
2203         if (aux->func_cnt) {
2204                 kfree(aux->func);
2205                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2206         } else {
2207                 bpf_jit_free(aux->prog);
2208         }
2209 }
2210
2211 /* Free internal BPF program */
2212 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2213 {
2214         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2215
2216         if (aux->dst_prog)
2217                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2218         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2219         schedule_work(&aux->work);
2220 }
2221 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2222
2223 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2224 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2225
2226 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2227 {
2228         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2229 }
2230
2231 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2232 {
2233         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2234          * of the registers passed into this function, then note that
2235          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2236          * transformations. Register assignments from both sides are
2237          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2238          */
2239         struct rnd_state *state;
2240         u32 res;
2241
2242         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2243         res = prandom_u32_state(state);
2244         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2245
2246         return res;
2247 }
2248
2249 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2250 {
2251         return raw_smp_processor_id();
2252 }
2253
2254 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2255 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2256 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2257 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2258 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2259 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2260 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2261 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2262 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2263 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2264
2265 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2266 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2267 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2268 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2269 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2270
2271 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2272 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2273 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2274 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2275 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2276 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2277 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2278 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2279 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2280
2281 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2282 {
2283         return NULL;
2284 }
2285
2286 u64 __weak
2287 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2288                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2289 {
2290         return -ENOTSUPP;
2291 }
2292 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2293
2294 /* Always built-in helper functions. */
2295 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2296         .func           = NULL,
2297         .gpl_only       = false,
2298         .ret_type       = RET_VOID,
2299         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2300         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2301         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2302 };
2303
2304 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2305  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2306  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2307  */
2308 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2309 {
2310         return prog;
2311 }
2312
2313 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2314  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2315  */
2316 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2317 {
2318 }
2319
2320 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2321 {
2322         return false;
2323 }
2324
2325 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2326  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2327  * Otherwise, return FALSE.
2328  */
2329 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2330 {
2331         return false;
2332 }
2333
2334 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2335  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2336  */
2337 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2338                          int len)
2339 {
2340         return -EFAULT;
2341 }
2342
2343 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2344                               void *addr1, void *addr2)
2345 {
2346         return -ENOTSUPP;
2347 }
2348
2349 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2350 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2351
2352 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2353 #define CREATE_TRACE_POINTS
2354 #include <linux/bpf_trace.h>
2355
2356 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2357 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);