kernel/bpf/verifier.c

   1 /* Copyright (c) 2011-2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
   2  * Copyright (c) 2016 Facebook
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  */
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/types.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/bpf.h>
  17 #include <linux/bpf_verifier.h>
  18 #include <linux/filter.h>
  19 #include <net/netlink.h>
  20 #include <linux/file.h>
  21 #include <linux/vmalloc.h>
  22 #include <linux/stringify.h>
  23
  24 /* bpf_check() is a static code analyzer that walks eBPF program
  25  * instruction by instruction and updates register/stack state.
  26  * All paths of conditional branches are analyzed until 'bpf_exit' insn.
  27  *
  28  * The first pass is depth-first-search to check that the program is a DAG.
  29  * It rejects the following programs:
  30  * - larger than BPF_MAXINSNS insns
  31  * - if loop is present (detected via back-edge)
  32  * - unreachable insns exist (shouldn't be a forest. program = one function)
  33  * - out of bounds or malformed jumps
  34  * The second pass is all possible path descent from the 1st insn.
  35  * Since it's analyzing all pathes through the program, the length of the
  36  * analysis is limited to 64k insn, which may be hit even if total number of
  37  * insn is less then 4K, but there are too many branches that change stack/regs.
  38  * Number of 'branches to be analyzed' is limited to 1k
  39  *
  40  * On entry to each instruction, each register has a type, and the instruction
  41  * changes the types of the registers depending on instruction semantics.
  42  * If instruction is BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_5), then type of R5 is
  43  * copied to R1.
  44  *
  45  * All registers are 64-bit.
  46  * R0 - return register
  47  * R1-R5 argument passing registers
  48  * R6-R9 callee saved registers
  49  * R10 - frame pointer read-only
  50  *
  51  * At the start of BPF program the register R1 contains a pointer to bpf_context
  52  * and has type PTR_TO_CTX.
  53  *
  54  * Verifier tracks arithmetic operations on pointers in case:
  55  *    BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_10),
  56  *    BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_1, -20),
  57  * 1st insn copies R10 (which has FRAME_PTR) type into R1
  58  * and 2nd arithmetic instruction is pattern matched to recognize
  59  * that it wants to construct a pointer to some element within stack.
  60  * So after 2nd insn, the register R1 has type PTR_TO_STACK
  61  * (and -20 constant is saved for further stack bounds checking).
  62  * Meaning that this reg is a pointer to stack plus known immediate constant.
  63  *
  64  * Most of the time the registers have SCALAR_VALUE type, which
  65  * means the register has some value, but it's not a valid pointer.
  66  * (like pointer plus pointer becomes SCALAR_VALUE type)
  67  *
  68  * When verifier sees load or store instructions the type of base register
  69  * can be: PTR_TO_MAP_VALUE, PTR_TO_CTX, PTR_TO_STACK. These are three pointer
  70  * types recognized by check_mem_access() function.
  71  *
  72  * PTR_TO_MAP_VALUE means that this register is pointing to 'map element value'
  73  * and the range of [ptr, ptr + map's value_size) is accessible.
  74  *
  75  * registers used to pass values to function calls are checked against
  76  * function argument constraints.
  77  *
  78  * ARG_PTR_TO_MAP_KEY is one of such argument constraints.
  79  * It means that the register type passed to this function must be
  80  * PTR_TO_STACK and it will be used inside the function as
  81  * 'pointer to map element key'
  82  *
  83  * For example the argument constraints for bpf_map_lookup_elem():
  84  *   .ret_type = RET_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL,
  85  *   .arg1_type = ARG_CONST_MAP_PTR,
  86  *   .arg2_type = ARG_PTR_TO_MAP_KEY,
  87  *
  88  * ret_type says that this function returns 'pointer to map elem value or null'
  89  * function expects 1st argument to be a const pointer to 'struct bpf_map' and
  90  * 2nd argument should be a pointer to stack, which will be used inside
  91  * the helper function as a pointer to map element key.
  92  *
  93  * On the kernel side the helper function looks like:
  94  * u64 bpf_map_lookup_elem(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
  95  * {
  96  *    struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) r1;
  97  *    void *key = (void *) (unsigned long) r2;
  98  *    void *value;
  99  *
 100  *    here kernel can access 'key' and 'map' pointers safely, knowing that
 101  *    [key, key + map->key_size) bytes are valid and were initialized on
 102  *    the stack of eBPF program.
 103  * }
 104  *
 105  * Corresponding eBPF program may look like:
 106  *    BPF_MOV64_REG(BPF_REG_2, BPF_REG_10),  // after this insn R2 type is FRAME_PTR
 107  *    BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_2, -4), // after this insn R2 type is PTR_TO_STACK
 108  *    BPF_LD_MAP_FD(BPF_REG_1, map_fd),      // after this insn R1 type is CONST_PTR_TO_MAP
 109  *    BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0, BPF_FUNC_map_lookup_elem),
 110  * here verifier looks at prototype of map_lookup_elem() and sees:
 111  * .arg1_type == ARG_CONST_MAP_PTR and R1->type == CONST_PTR_TO_MAP, which is ok,
 112  * Now verifier knows that this map has key of R1->map_ptr->key_size bytes
 113  *
 114  * Then .arg2_type == ARG_PTR_TO_MAP_KEY and R2->type == PTR_TO_STACK, ok so far,
 115  * Now verifier checks that [R2, R2 + map's key_size) are within stack limits
 116  * and were initialized prior to this call.
 117  * If it's ok, then verifier allows this BPF_CALL insn and looks at
 118  * .ret_type which is RET_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL, so it sets
 119  * R0->type = PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL which means bpf_map_lookup_elem() function
 120  * returns ether pointer to map value or NULL.
 121  *
 122  * When type PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL passes through 'if (reg != 0) goto +off'
 123  * insn, the register holding that pointer in the true branch changes state to
 124  * PTR_TO_MAP_VALUE and the same register changes state to CONST_IMM in the false
 125  * branch. See check_cond_jmp_op().
 126  *
 127  * After the call R0 is set to return type of the function and registers R1-R5
 128  * are set to NOT_INIT to indicate that they are no longer readable.
 129  */
 130
 131 /* verifier_state + insn_idx are pushed to stack when branch is encountered */
 132 struct bpf_verifier_stack_elem {
 133         /* verifer state is 'st'
 134          * before processing instruction 'insn_idx'
 135          * and after processing instruction 'prev_insn_idx'
 136          */
 137         struct bpf_verifier_state st;
 138         int insn_idx;
 139         int prev_insn_idx;
 140         struct bpf_verifier_stack_elem *next;
 141 };
 142
 143 #define BPF_COMPLEXITY_LIMIT_INSNS      131072
 144 #define BPF_COMPLEXITY_LIMIT_STACK      1024
 145
 146 #define BPF_MAP_PTR_POISON ((void *)0xeB9F + POISON_POINTER_DELTA)
 147
 148 struct bpf_call_arg_meta {
 149         struct bpf_map *map_ptr;
 150         bool raw_mode;
 151         bool pkt_access;
 152         int regno;
 153         int access_size;
 154 };
 155
 156 /* verbose verifier prints what it's seeing
 157  * bpf_check() is called under lock, so no race to access these global vars
 158  */
 159 static u32 log_level, log_size, log_len;
 160 static char *log_buf;
 161
 162 static DEFINE_MUTEX(bpf_verifier_lock);
 163
 164 /* log_level controls verbosity level of eBPF verifier.
 165  * verbose() is used to dump the verification trace to the log, so the user
 166  * can figure out what's wrong with the program
 167  */
 168 static __printf(1, 2) void verbose(const char *fmt, ...)
 169 {
 170         va_list args;
 171
 172         if (log_level == 0 || log_len >= log_size - 1)
 173                 return;
 174
 175         va_start(args, fmt);
 176         log_len += vscnprintf(log_buf + log_len, log_size - log_len, fmt, args);
 177         va_end(args);
 178 }
 179
 180 /* string representation of 'enum bpf_reg_type' */
 181 static const char * const reg_type_str[] = {
 182         [NOT_INIT]              = "?",
 183         [SCALAR_VALUE]          = "inv",
 184         [PTR_TO_CTX]            = "ctx",
 185         [CONST_PTR_TO_MAP]      = "map_ptr",
 186         [PTR_TO_MAP_VALUE]      = "map_value",
 187         [PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL] = "map_value_or_null",
 188         [PTR_TO_STACK]          = "fp",
 189         [PTR_TO_PACKET]         = "pkt",
 190         [PTR_TO_PACKET_END]     = "pkt_end",
 191 };
 192
 193 #define __BPF_FUNC_STR_FN(x) [BPF_FUNC_ ## x] = __stringify(bpf_ ## x)
 194 static const char * const func_id_str[] = {
 195         __BPF_FUNC_MAPPER(__BPF_FUNC_STR_FN)
 196 };
 197 #undef __BPF_FUNC_STR_FN
 198
 199 static const char *func_id_name(int id)
 200 {
 201         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(func_id_str) != __BPF_FUNC_MAX_ID);
 202
 203         if (id >= 0 && id < __BPF_FUNC_MAX_ID && func_id_str[id])
 204                 return func_id_str[id];
 205         else
 206                 return "unknown";
 207 }
 208
 209 static void print_verifier_state(struct bpf_verifier_state *state)
 210 {
 211         struct bpf_reg_state *reg;
 212         enum bpf_reg_type t;
 213         int i;
 214
 215         for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++) {
 216                 reg = &state->regs[i];
 217                 t = reg->type;
 218                 if (t == NOT_INIT)
 219                         continue;
 220                 verbose(" R%d=%s", i, reg_type_str[t]);
 221                 if ((t == SCALAR_VALUE || t == PTR_TO_STACK) &&
 222                     tnum_is_const(reg->var_off)) {
 223                         /* reg->off should be 0 for SCALAR_VALUE */
 224                         verbose("%lld", reg->var_off.value + reg->off);
 225                 } else {
 226                         verbose("(id=%d", reg->id);
 227                         if (t != SCALAR_VALUE)
 228                                 verbose(",off=%d", reg->off);
 229                         if (t == PTR_TO_PACKET)
 230                                 verbose(",r=%d", reg->range);
 231                         else if (t == CONST_PTR_TO_MAP ||
 232                                  t == PTR_TO_MAP_VALUE ||
 233                                  t == PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL)
 234                                 verbose(",ks=%d,vs=%d",
 235                                         reg->map_ptr->key_size,
 236                                         reg->map_ptr->value_size);
 237                         if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
 238                                 /* Typically an immediate SCALAR_VALUE, but
 239                                  * could be a pointer whose offset is too big
 240                                  * for reg->off
 241                                  */
 242                                 verbose(",imm=%llx", reg->var_off.value);
 243                         } else {
 244                                 if (reg->smin_value != reg->umin_value &&
 245                                     reg->smin_value != S64_MIN)
 246                                         verbose(",smin_value=%lld",
 247                                                 (long long)reg->smin_value);
 248                                 if (reg->smax_value != reg->umax_value &&
 249                                     reg->smax_value != S64_MAX)
 250                                         verbose(",smax_value=%lld",
 251                                                 (long long)reg->smax_value);
 252                                 if (reg->umin_value != 0)
 253                                         verbose(",umin_value=%llu",
 254                                                 (unsigned long long)reg->umin_value);
 255                                 if (reg->umax_value != U64_MAX)
 256                                         verbose(",umax_value=%llu",
 257                                                 (unsigned long long)reg->umax_value);
 258                                 if (!tnum_is_unknown(reg->var_off)) {
 259                                         char tn_buf[48];
 260
 261                                         tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
 262                                         verbose(",var_off=%s", tn_buf);
 263                                 }
 264                         }
 265                         verbose(")");
 266                 }
 267         }
 268         for (i = 0; i < MAX_BPF_STACK; i += BPF_REG_SIZE) {
 269                 if (state->stack_slot_type[i] == STACK_SPILL)
 270                         verbose(" fp%d=%s", -MAX_BPF_STACK + i,
 271                                 reg_type_str[state->spilled_regs[i / BPF_REG_SIZE].type]);
 272         }
 273         verbose("\n");
 274 }
 275
 276 static const char *const bpf_class_string[] = {
 277         [BPF_LD]    = "ld",
 278         [BPF_LDX]   = "ldx",
 279         [BPF_ST]    = "st",
 280         [BPF_STX]   = "stx",
 281         [BPF_ALU]   = "alu",
 282         [BPF_JMP]   = "jmp",
 283         [BPF_RET]   = "BUG",
 284         [BPF_ALU64] = "alu64",
 285 };
 286
 287 static const char *const bpf_alu_string[16] = {
 288         [BPF_ADD >> 4]  = "+=",
 289         [BPF_SUB >> 4]  = "-=",
 290         [BPF_MUL >> 4]  = "*=",
 291         [BPF_DIV >> 4]  = "/=",
 292         [BPF_OR  >> 4]  = "|=",
 293         [BPF_AND >> 4]  = "&=",
 294         [BPF_LSH >> 4]  = "<<=",
 295         [BPF_RSH >> 4]  = ">>=",
 296         [BPF_NEG >> 4]  = "neg",
 297         [BPF_MOD >> 4]  = "%=",
 298         [BPF_XOR >> 4]  = "^=",
 299         [BPF_MOV >> 4]  = "=",
 300         [BPF_ARSH >> 4] = "s>>=",
 301         [BPF_END >> 4]  = "endian",
 302 };
 303
 304 static const char *const bpf_ldst_string[] = {
 305         [BPF_W >> 3]  = "u32",
 306         [BPF_H >> 3]  = "u16",
 307         [BPF_B >> 3]  = "u8",
 308         [BPF_DW >> 3] = "u64",
 309 };
 310
 311 static const char *const bpf_jmp_string[16] = {
 312         [BPF_JA >> 4]   = "jmp",
 313         [BPF_JEQ >> 4]  = "==",
 314         [BPF_JGT >> 4]  = ">",
 315         [BPF_JLT >> 4]  = "<",
 316         [BPF_JGE >> 4]  = ">=",
 317         [BPF_JLE >> 4]  = "<=",
 318         [BPF_JSET >> 4] = "&",
 319         [BPF_JNE >> 4]  = "!=",
 320         [BPF_JSGT >> 4] = "s>",
 321         [BPF_JSLT >> 4] = "s<",
 322         [BPF_JSGE >> 4] = "s>=",
 323         [BPF_JSLE >> 4] = "s<=",
 324         [BPF_CALL >> 4] = "call",
 325         [BPF_EXIT >> 4] = "exit",
 326 };
 327
 328 static void print_bpf_insn(const struct bpf_verifier_env *env,
 329                            const struct bpf_insn *insn)
 330 {
 331         u8 class = BPF_CLASS(insn->code);
 332
 333         if (class == BPF_ALU || class == BPF_ALU64) {
 334                 if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X)
 335                         verbose("(%02x) %sr%d %s %sr%d\n",
 336                                 insn->code, class == BPF_ALU ? "(u32) " : "",
 337                                 insn->dst_reg,
 338                                 bpf_alu_string[BPF_OP(insn->code) >> 4],
 339                                 class == BPF_ALU ? "(u32) " : "",
 340                                 insn->src_reg);
 341                 else
 342                         verbose("(%02x) %sr%d %s %s%d\n",
 343                                 insn->code, class == BPF_ALU ? "(u32) " : "",
 344                                 insn->dst_reg,
 345                                 bpf_alu_string[BPF_OP(insn->code) >> 4],
 346                                 class == BPF_ALU ? "(u32) " : "",
 347                                 insn->imm);
 348         } else if (class == BPF_STX) {
 349                 if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_MEM)
 350                         verbose("(%02x) *(%s *)(r%d %+d) = r%d\n",
 351                                 insn->code,
 352                                 bpf_ldst_string[BPF_SIZE(insn->code) >> 3],
 353                                 insn->dst_reg,
 354                                 insn->off, insn->src_reg);
 355                 else if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_XADD)
 356                         verbose("(%02x) lock *(%s *)(r%d %+d) += r%d\n",
 357                                 insn->code,
 358                                 bpf_ldst_string[BPF_SIZE(insn->code) >> 3],
 359                                 insn->dst_reg, insn->off,
 360                                 insn->src_reg);
 361                 else
 362                         verbose("BUG_%02x\n", insn->code);
 363         } else if (class == BPF_ST) {
 364                 if (BPF_MODE(insn->code) != BPF_MEM) {
 365                         verbose("BUG_st_%02x\n", insn->code);
 366                         return;
 367                 }
 368                 verbose("(%02x) *(%s *)(r%d %+d) = %d\n",
 369                         insn->code,
 370                         bpf_ldst_string[BPF_SIZE(insn->code) >> 3],
 371                         insn->dst_reg,
 372                         insn->off, insn->imm);
 373         } else if (class == BPF_LDX) {
 374                 if (BPF_MODE(insn->code) != BPF_MEM) {
 375                         verbose("BUG_ldx_%02x\n", insn->code);
 376                         return;
 377                 }
 378                 verbose("(%02x) r%d = *(%s *)(r%d %+d)\n",
 379                         insn->code, insn->dst_reg,
 380                         bpf_ldst_string[BPF_SIZE(insn->code) >> 3],
 381                         insn->src_reg, insn->off);
 382         } else if (class == BPF_LD) {
 383                 if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_ABS) {
 384                         verbose("(%02x) r0 = *(%s *)skb[%d]\n",
 385                                 insn->code,
 386                                 bpf_ldst_string[BPF_SIZE(insn->code) >> 3],
 387                                 insn->imm);
 388                 } else if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_IND) {
 389                         verbose("(%02x) r0 = *(%s *)skb[r%d + %d]\n",
 390                                 insn->code,
 391                                 bpf_ldst_string[BPF_SIZE(insn->code) >> 3],
 392                                 insn->src_reg, insn->imm);
 393                 } else if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_IMM &&
 394                            BPF_SIZE(insn->code) == BPF_DW) {
 395                         /* At this point, we already made sure that the second
 396                          * part of the ldimm64 insn is accessible.
 397                          */
 398                         u64 imm = ((u64)(insn + 1)->imm << 32) | (u32)insn->imm;
 399                         bool map_ptr = insn->src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD;
 400
 401                         if (map_ptr && !env->allow_ptr_leaks)
 402                                 imm = 0;
 403
 404                         verbose("(%02x) r%d = 0x%llx\n", insn->code,
 405                                 insn->dst_reg, (unsigned long long)imm);
 406                 } else {
 407                         verbose("BUG_ld_%02x\n", insn->code);
 408                         return;
 409                 }
 410         } else if (class == BPF_JMP) {
 411                 u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
 412
 413                 if (opcode == BPF_CALL) {
 414                         verbose("(%02x) call %s#%d\n", insn->code,
 415                                 func_id_name(insn->imm), insn->imm);
 416                 } else if (insn->code == (BPF_JMP | BPF_JA)) {
 417                         verbose("(%02x) goto pc%+d\n",
 418                                 insn->code, insn->off);
 419                 } else if (insn->code == (BPF_JMP | BPF_EXIT)) {
 420                         verbose("(%02x) exit\n", insn->code);
 421                 } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
 422                         verbose("(%02x) if r%d %s r%d goto pc%+d\n",
 423                                 insn->code, insn->dst_reg,
 424                                 bpf_jmp_string[BPF_OP(insn->code) >> 4],
 425                                 insn->src_reg, insn->off);
 426                 } else {
 427                         verbose("(%02x) if r%d %s 0x%x goto pc%+d\n",
 428                                 insn->code, insn->dst_reg,
 429                                 bpf_jmp_string[BPF_OP(insn->code) >> 4],
 430                                 insn->imm, insn->off);
 431                 }
 432         } else {
 433                 verbose("(%02x) %s\n", insn->code, bpf_class_string[class]);
 434         }
 435 }
 436
 437 static int pop_stack(struct bpf_verifier_env *env, int *prev_insn_idx)
 438 {
 439         struct bpf_verifier_stack_elem *elem;
 440         int insn_idx;
 441
 442         if (env->head == NULL)
 443                 return -1;
 444
 445         memcpy(&env->cur_state, &env->head->st, sizeof(env->cur_state));
 446         insn_idx = env->head->insn_idx;
 447         if (prev_insn_idx)
 448                 *prev_insn_idx = env->head->prev_insn_idx;
 449         elem = env->head->next;
 450         kfree(env->head);
 451         env->head = elem;
 452         env->stack_size--;
 453         return insn_idx;
 454 }
 455
 456 static struct bpf_verifier_state *push_stack(struct bpf_verifier_env *env,
 457                                              int insn_idx, int prev_insn_idx)
 458 {
 459         struct bpf_verifier_stack_elem *elem;
 460
 461         elem = kmalloc(sizeof(struct bpf_verifier_stack_elem), GFP_KERNEL);
 462         if (!elem)
 463                 goto err;
 464
 465         memcpy(&elem->st, &env->cur_state, sizeof(env->cur_state));
 466         elem->insn_idx = insn_idx;
 467         elem->prev_insn_idx = prev_insn_idx;
 468         elem->next = env->head;
 469         env->head = elem;
 470         env->stack_size++;
 471         if (env->stack_size > BPF_COMPLEXITY_LIMIT_STACK) {
 472                 verbose("BPF program is too complex\n");
 473                 goto err;
 474         }
 475         return &elem->st;
 476 err:
 477         /* pop all elements and return */
 478         while (pop_stack(env, NULL) >= 0);
 479         return NULL;
 480 }
 481
 482 #define CALLER_SAVED_REGS 6
 483 static const int caller_saved[CALLER_SAVED_REGS] = {
 484         BPF_REG_0, BPF_REG_1, BPF_REG_2, BPF_REG_3, BPF_REG_4, BPF_REG_5
 485 };
 486
 487 static void __mark_reg_not_init(struct bpf_reg_state *reg);
 488
 489 /* Mark the unknown part of a register (variable offset or scalar value) as
 490  * known to have the value @imm.
 491  */
 492 static void __mark_reg_known(struct bpf_reg_state *reg, u64 imm)
 493 {
 494         reg->id = 0;
 495         reg->var_off = tnum_const(imm);
 496         reg->smin_value = (s64)imm;
 497         reg->smax_value = (s64)imm;
 498         reg->umin_value = imm;
 499         reg->umax_value = imm;
 500 }
 501
 502 /* Mark the 'variable offset' part of a register as zero.  This should be
 503  * used only on registers holding a pointer type.
 504  */
 505 static void __mark_reg_known_zero(struct bpf_reg_state *reg)
 506 {
 507         __mark_reg_known(reg, 0);
 508 }
 509
 510 static void mark_reg_known_zero(struct bpf_reg_state *regs, u32 regno)
 511 {
 512         if (WARN_ON(regno >= MAX_BPF_REG)) {
 513                 verbose("mark_reg_known_zero(regs, %u)\n", regno);
 514                 /* Something bad happened, let's kill all regs */
 515                 for (regno = 0; regno < MAX_BPF_REG; regno++)
 516                         __mark_reg_not_init(regs + regno);
 517                 return;
 518         }
 519         __mark_reg_known_zero(regs + regno);
 520 }
 521
 522 /* Attempts to improve min/max values based on var_off information */
 523 static void __update_reg_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
 524 {
 525         /* min signed is max(sign bit) | min(other bits) */
 526         reg->smin_value = max_t(s64, reg->smin_value,
 527                                 reg->var_off.value | (reg->var_off.mask & S64_MIN));
 528         /* max signed is min(sign bit) | max(other bits) */
 529         reg->smax_value = min_t(s64, reg->smax_value,
 530                                 reg->var_off.value | (reg->var_off.mask & S64_MAX));
 531         reg->umin_value = max(reg->umin_value, reg->var_off.value);
 532         reg->umax_value = min(reg->umax_value,
 533                               reg->var_off.value | reg->var_off.mask);
 534 }
 535
 536 /* Uses signed min/max values to inform unsigned, and vice-versa */
 537 static void __reg_deduce_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
 538 {
 539         /* Learn sign from signed bounds.
 540          * If we cannot cross the sign boundary, then signed and unsigned bounds
 541          * are the same, so combine.  This works even in the negative case, e.g.
 542          * -3 s<= x s<= -1 implies 0xf...fd u<= x u<= 0xf...ff.
 543          */
 544         if (reg->smin_value >= 0 || reg->smax_value < 0) {
 545                 reg->smin_value = reg->umin_value = max_t(u64, reg->smin_value,
 546                                                           reg->umin_value);
 547                 reg->smax_value = reg->umax_value = min_t(u64, reg->smax_value,
 548                                                           reg->umax_value);
 549                 return;
 550         }
 551         /* Learn sign from unsigned bounds.  Signed bounds cross the sign
 552          * boundary, so we must be careful.
 553          */
 554         if ((s64)reg->umax_value >= 0) {
 555                 /* Positive.  We can't learn anything from the smin, but smax
 556                  * is positive, hence safe.
 557                  */
 558                 reg->smin_value = reg->umin_value;
 559                 reg->smax_value = reg->umax_value = min_t(u64, reg->smax_value,
 560                                                           reg->umax_value);
 561         } else if ((s64)reg->umin_value < 0) {
 562                 /* Negative.  We can't learn anything from the smax, but smin
 563                  * is negative, hence safe.
 564                  */
 565                 reg->smin_value = reg->umin_value = max_t(u64, reg->smin_value,
 566                                                           reg->umin_value);
 567                 reg->smax_value = reg->umax_value;
 568         }
 569 }
 570
 571 /* Attempts to improve var_off based on unsigned min/max information */
 572 static void __reg_bound_offset(struct bpf_reg_state *reg)
 573 {
 574         reg->var_off = tnum_intersect(reg->var_off,
 575                                       tnum_range(reg->umin_value,
 576                                                  reg->umax_value));
 577 }
 578
 579 /* Reset the min/max bounds of a register */
 580 static void __mark_reg_unbounded(struct bpf_reg_state *reg)
 581 {
 582         reg->smin_value = S64_MIN;
 583         reg->smax_value = S64_MAX;
 584         reg->umin_value = 0;
 585         reg->umax_value = U64_MAX;
 586 }
 587
 588 /* Mark a register as having a completely unknown (scalar) value. */
 589 static void __mark_reg_unknown(struct bpf_reg_state *reg)
 590 {
 591         reg->type = SCALAR_VALUE;
 592         reg->id = 0;
 593         reg->off = 0;
 594         reg->var_off = tnum_unknown;
 595         __mark_reg_unbounded(reg);
 596 }
 597
 598 static void mark_reg_unknown(struct bpf_reg_state *regs, u32 regno)
 599 {
 600         if (WARN_ON(regno >= MAX_BPF_REG)) {
 601                 verbose("mark_reg_unknown(regs, %u)\n", regno);
 602                 /* Something bad happened, let's kill all regs */
 603                 for (regno = 0; regno < MAX_BPF_REG; regno++)
 604                         __mark_reg_not_init(regs + regno);
 605                 return;
 606         }
 607         __mark_reg_unknown(regs + regno);
 608 }
 609
 610 static void __mark_reg_not_init(struct bpf_reg_state *reg)
 611 {
 612         __mark_reg_unknown(reg);
 613         reg->type = NOT_INIT;
 614 }
 615
 616 static void mark_reg_not_init(struct bpf_reg_state *regs, u32 regno)
 617 {
 618         if (WARN_ON(regno >= MAX_BPF_REG)) {
 619                 verbose("mark_reg_not_init(regs, %u)\n", regno);
 620                 /* Something bad happened, let's kill all regs */
 621                 for (regno = 0; regno < MAX_BPF_REG; regno++)
 622                         __mark_reg_not_init(regs + regno);
 623                 return;
 624         }
 625         __mark_reg_not_init(regs + regno);
 626 }
 627
 628 static void init_reg_state(struct bpf_reg_state *regs)
 629 {
 630         int i;
 631
 632         for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++) {
 633                 mark_reg_not_init(regs, i);
 634                 regs[i].live = REG_LIVE_NONE;
 635         }
 636
 637         /* frame pointer */
 638         regs[BPF_REG_FP].type = PTR_TO_STACK;
 639         mark_reg_known_zero(regs, BPF_REG_FP);
 640
 641         /* 1st arg to a function */
 642         regs[BPF_REG_1].type = PTR_TO_CTX;
 643         mark_reg_known_zero(regs, BPF_REG_1);
 644 }
 645
 646 enum reg_arg_type {
 647         SRC_OP,         /* register is used as source operand */
 648         DST_OP,         /* register is used as destination operand */
 649         DST_OP_NO_MARK  /* same as above, check only, don't mark */
 650 };
 651
 652 static void mark_reg_read(const struct bpf_verifier_state *state, u32 regno)
 653 {
 654         struct bpf_verifier_state *parent = state->parent;
 655
 656         if (regno == BPF_REG_FP)
 657                 /* We don't need to worry about FP liveness because it's read-only */
 658                 return;
 659
 660         while (parent) {
 661                 /* if read wasn't screened by an earlier write ... */
 662                 if (state->regs[regno].live & REG_LIVE_WRITTEN)
 663                         break;
 664                 /* ... then we depend on parent's value */
 665                 parent->regs[regno].live |= REG_LIVE_READ;
 666                 state = parent;
 667                 parent = state->parent;
 668         }
 669 }
 670
 671 static int check_reg_arg(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
 672                          enum reg_arg_type t)
 673 {
 674         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs;
 675
 676         if (regno >= MAX_BPF_REG) {
 677                 verbose("R%d is invalid\n", regno);
 678                 return -EINVAL;
 679         }
 680
 681         if (t == SRC_OP) {
 682                 /* check whether register used as source operand can be read */
 683                 if (regs[regno].type == NOT_INIT) {
 684                         verbose("R%d !read_ok\n", regno);
 685                         return -EACCES;
 686                 }
 687                 mark_reg_read(&env->cur_state, regno);
 688         } else {
 689                 /* check whether register used as dest operand can be written to */
 690                 if (regno == BPF_REG_FP) {
 691                         verbose("frame pointer is read only\n");
 692                         return -EACCES;
 693                 }
 694                 regs[regno].live |= REG_LIVE_WRITTEN;
 695                 if (t == DST_OP)
 696                         mark_reg_unknown(regs, regno);
 697         }
 698         return 0;
 699 }
 700
 701 static bool is_spillable_regtype(enum bpf_reg_type type)
 702 {
 703         switch (type) {
 704         case PTR_TO_MAP_VALUE:
 705         case PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL:
 706         case PTR_TO_STACK:
 707         case PTR_TO_CTX:
 708         case PTR_TO_PACKET:
 709         case PTR_TO_PACKET_END:
 710         case CONST_PTR_TO_MAP:
 711                 return true;
 712         default:
 713                 return false;
 714         }
 715 }
 716
 717 /* check_stack_read/write functions track spill/fill of registers,
 718  * stack boundary and alignment are checked in check_mem_access()
 719  */
 720 static int check_stack_write(struct bpf_verifier_state *state, int off,
 721                              int size, int value_regno)
 722 {
 723         int i, spi = (MAX_BPF_STACK + off) / BPF_REG_SIZE;
 724         /* caller checked that off % size == 0 and -MAX_BPF_STACK <= off < 0,
 725          * so it's aligned access and [off, off + size) are within stack limits
 726          */
 727
 728         if (value_regno >= 0 &&
 729             is_spillable_regtype(state->regs[value_regno].type)) {
 730
 731                 /* register containing pointer is being spilled into stack */
 732                 if (size != BPF_REG_SIZE) {
 733                         verbose("invalid size of register spill\n");
 734                         return -EACCES;
 735                 }
 736
 737                 /* save register state */
 738                 state->spilled_regs[spi] = state->regs[value_regno];
 739                 state->spilled_regs[spi].live |= REG_LIVE_WRITTEN;
 740
 741                 for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++)
 742                         state->stack_slot_type[MAX_BPF_STACK + off + i] = STACK_SPILL;
 743         } else {
 744                 /* regular write of data into stack */
 745                 state->spilled_regs[spi] = (struct bpf_reg_state) {};
 746
 747                 for (i = 0; i < size; i++)
 748                         state->stack_slot_type[MAX_BPF_STACK + off + i] = STACK_MISC;
 749         }
 750         return 0;
 751 }
 752
 753 static void mark_stack_slot_read(const struct bpf_verifier_state *state, int slot)
 754 {
 755         struct bpf_verifier_state *parent = state->parent;
 756
 757         while (parent) {
 758                 /* if read wasn't screened by an earlier write ... */
 759                 if (state->spilled_regs[slot].live & REG_LIVE_WRITTEN)
 760                         break;
 761                 /* ... then we depend on parent's value */
 762                 parent->spilled_regs[slot].live |= REG_LIVE_READ;
 763                 state = parent;
 764                 parent = state->parent;
 765         }
 766 }
 767
 768 static int check_stack_read(struct bpf_verifier_state *state, int off, int size,
 769                             int value_regno)
 770 {
 771         u8 *slot_type;
 772         int i, spi;
 773
 774         slot_type = &state->stack_slot_type[MAX_BPF_STACK + off];
 775
 776         if (slot_type[0] == STACK_SPILL) {
 777                 if (size != BPF_REG_SIZE) {
 778                         verbose("invalid size of register spill\n");
 779                         return -EACCES;
 780                 }
 781                 for (i = 1; i < BPF_REG_SIZE; i++) {
 782                         if (slot_type[i] != STACK_SPILL) {
 783                                 verbose("corrupted spill memory\n");
 784                                 return -EACCES;
 785                         }
 786                 }
 787
 788                 spi = (MAX_BPF_STACK + off) / BPF_REG_SIZE;
 789
 790                 if (value_regno >= 0) {
 791                         /* restore register state from stack */
 792                         state->regs[value_regno] = state->spilled_regs[spi];
 793                         mark_stack_slot_read(state, spi);
 794                 }
 795                 return 0;
 796         } else {
 797                 for (i = 0; i < size; i++) {
 798                         if (slot_type[i] != STACK_MISC) {
 799                                 verbose("invalid read from stack off %d+%d size %d\n",
 800                                         off, i, size);
 801                                 return -EACCES;
 802                         }
 803                 }
 804                 if (value_regno >= 0)
 805                         /* have read misc data from the stack */
 806                         mark_reg_unknown(state->regs, value_regno);
 807                 return 0;
 808         }
 809 }
 810
 811 /* check read/write into map element returned by bpf_map_lookup_elem() */
 812 static int __check_map_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno, int off,
 813                             int size)
 814 {
 815         struct bpf_map *map = env->cur_state.regs[regno].map_ptr;
 816
 817         if (off < 0 || size <= 0 || off + size > map->value_size) {
 818                 verbose("invalid access to map value, value_size=%d off=%d size=%d\n",
 819                         map->value_size, off, size);
 820                 return -EACCES;
 821         }
 822         return 0;
 823 }
 824
 825 /* check read/write into a map element with possible variable offset */
 826 static int check_map_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
 827                                 int off, int size)
 828 {
 829         struct bpf_verifier_state *state = &env->cur_state;
 830         struct bpf_reg_state *reg = &state->regs[regno];
 831         int err;
 832
 833         /* We may have adjusted the register to this map value, so we
 834          * need to try adding each of min_value and max_value to off
 835          * to make sure our theoretical access will be safe.
 836          */
 837         if (log_level)
 838                 print_verifier_state(state);
 839         /* The minimum value is only important with signed
 840          * comparisons where we can't assume the floor of a
 841          * value is 0.  If we are using signed variables for our
 842          * index'es we need to make sure that whatever we use
 843          * will have a set floor within our range.
 844          */
 845         if (reg->smin_value < 0) {
 846                 verbose("R%d min value is negative, either use unsigned index or do a if (index >=0) check.\n",
 847                         regno);
 848                 return -EACCES;
 849         }
 850         err = __check_map_access(env, regno, reg->smin_value + off, size);
 851         if (err) {
 852                 verbose("R%d min value is outside of the array range\n", regno);
 853                 return err;
 854         }
 855
 856         /* If we haven't set a max value then we need to bail since we can't be
 857          * sure we won't do bad things.
 858          * If reg->umax_value + off could overflow, treat that as unbounded too.
 859          */
 860         if (reg->umax_value >= BPF_MAX_VAR_OFF) {
 861                 verbose("R%d unbounded memory access, make sure to bounds check any array access into a map\n",
 862                         regno);
 863                 return -EACCES;
 864         }
 865         err = __check_map_access(env, regno, reg->umax_value + off, size);
 866         if (err)
 867                 verbose("R%d max value is outside of the array range\n", regno);
 868         return err;
 869 }
 870
 871 #define MAX_PACKET_OFF 0xffff
 872
 873 static bool may_access_direct_pkt_data(struct bpf_verifier_env *env,
 874                                        const struct bpf_call_arg_meta *meta,
 875                                        enum bpf_access_type t)
 876 {
 877         switch (env->prog->type) {
 878         case BPF_PROG_TYPE_LWT_IN:
 879         case BPF_PROG_TYPE_LWT_OUT:
 880                 /* dst_input() and dst_output() can't write for now */
 881                 if (t == BPF_WRITE)
 882                         return false;
 883                 /* fallthrough */
 884         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
 885         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
 886         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
 887         case BPF_PROG_TYPE_LWT_XMIT:
 888         case BPF_PROG_TYPE_SK_SKB:
 889                 if (meta)
 890                         return meta->pkt_access;
 891
 892                 env->seen_direct_write = true;
 893                 return true;
 894         default:
 895                 return false;
 896         }
 897 }
 898
 899 static int __check_packet_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
 900                                  int off, int size)
 901 {
 902         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs;
 903         struct bpf_reg_state *reg = &regs[regno];
 904
 905         if (off < 0 || size <= 0 || (u64)off + size > reg->range) {
 906                 verbose("invalid access to packet, off=%d size=%d, R%d(id=%d,off=%d,r=%d)\n",
 907                         off, size, regno, reg->id, reg->off, reg->range);
 908                 return -EACCES;
 909         }
 910         return 0;
 911 }
 912
 913 static int check_packet_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno, int off,
 914                                int size)
 915 {
 916         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs;
 917         struct bpf_reg_state *reg = &regs[regno];
 918         int err;
 919
 920         /* We may have added a variable offset to the packet pointer; but any
 921          * reg->range we have comes after that.  We are only checking the fixed
 922          * offset.
 923          */
 924
 925         /* We don't allow negative numbers, because we aren't tracking enough
 926          * detail to prove they're safe.
 927          */
 928         if (reg->smin_value < 0) {
 929                 verbose("R%d min value is negative, either use unsigned index or do a if (index >=0) check.\n",
 930                         regno);
 931                 return -EACCES;
 932         }
 933         err = __check_packet_access(env, regno, off, size);
 934         if (err) {
 935                 verbose("R%d offset is outside of the packet\n", regno);
 936                 return err;
 937         }
 938         return err;
 939 }
 940
 941 /* check access to 'struct bpf_context' fields.  Supports fixed offsets only */
 942 static int check_ctx_access(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx, int off, int size,
 943                             enum bpf_access_type t, enum bpf_reg_type *reg_type)
 944 {
 945         struct bpf_insn_access_aux info = {
 946                 .reg_type = *reg_type,
 947         };
 948
 949         /* for analyzer ctx accesses are already validated and converted */
 950         if (env->analyzer_ops)
 951                 return 0;
 952
 953         if (env->prog->aux->ops->is_valid_access &&
 954             env->prog->aux->ops->is_valid_access(off, size, t, &info)) {
 955                 /* A non zero info.ctx_field_size indicates that this field is a
 956                  * candidate for later verifier transformation to load the whole
 957                  * field and then apply a mask when accessed with a narrower
 958                  * access than actual ctx access size. A zero info.ctx_field_size
 959                  * will only allow for whole field access and rejects any other
 960                  * type of narrower access.
 961                  */
 962                 env->insn_aux_data[insn_idx].ctx_field_size = info.ctx_field_size;
 963                 *reg_type = info.reg_type;
 964
 965                 /* remember the offset of last byte accessed in ctx */
 966                 if (env->prog->aux->max_ctx_offset < off + size)
 967                         env->prog->aux->max_ctx_offset = off + size;
 968                 return 0;
 969         }
 970
 971         verbose("invalid bpf_context access off=%d size=%d\n", off, size);
 972         return -EACCES;
 973 }
 974
 975 static bool __is_pointer_value(bool allow_ptr_leaks,
 976                                const struct bpf_reg_state *reg)
 977 {
 978         if (allow_ptr_leaks)
 979                 return false;
 980
 981         return reg->type != SCALAR_VALUE;
 982 }
 983
 984 static bool is_pointer_value(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
 985 {
 986         return __is_pointer_value(env->allow_ptr_leaks, &env->cur_state.regs[regno]);
 987 }
 988
 989 static bool is_ctx_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
 990 {
 991         const struct bpf_reg_state *reg = &env->cur_state.regs[regno];
 992
 993         return reg->type == PTR_TO_CTX;
 994 }
 995
 996 static int check_pkt_ptr_alignment(const struct bpf_reg_state *reg,
 997                                    int off, int size, bool strict)
 998 {
 999         struct tnum reg_off;
1000         int ip_align;
1001
1002         /* Byte size accesses are always allowed. */
1003         if (!strict || size == 1)
1004                 return 0;
1005
1006         /* For platforms that do not have a Kconfig enabling
1007          * CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS the value of
1008          * NET_IP_ALIGN is universally set to '2'.  And on platforms
1009          * that do set CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS, we get
1010          * to this code only in strict mode where we want to emulate
1011          * the NET_IP_ALIGN==2 checking.  Therefore use an
1012          * unconditional IP align value of '2'.
1013          */
1014         ip_align = 2;
1015
1016         reg_off = tnum_add(reg->var_off, tnum_const(ip_align + reg->off + off));
1017         if (!tnum_is_aligned(reg_off, size)) {
1018                 char tn_buf[48];
1019
1020                 tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
1021                 verbose("misaligned packet access off %d+%s+%d+%d size %d\n",
1022                         ip_align, tn_buf, reg->off, off, size);
1023                 return -EACCES;
1024         }
1025
1026         return 0;
1027 }
1028
1029 static int check_generic_ptr_alignment(const struct bpf_reg_state *reg,
1030                                        const char *pointer_desc,
1031                                        int off, int size, bool strict)
1032 {
1033         struct tnum reg_off;
1034
1035         /* Byte size accesses are always allowed. */
1036         if (!strict || size == 1)
1037                 return 0;
1038
1039         reg_off = tnum_add(reg->var_off, tnum_const(reg->off + off));
1040         if (!tnum_is_aligned(reg_off, size)) {
1041                 char tn_buf[48];
1042
1043                 tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
1044                 verbose("misaligned %saccess off %s+%d+%d size %d\n",
1045                         pointer_desc, tn_buf, reg->off, off, size);
1046                 return -EACCES;
1047         }
1048
1049         return 0;
1050 }
1051
1052 static int check_ptr_alignment(struct bpf_verifier_env *env,
1053                                const struct bpf_reg_state *reg,
1054                                int off, int size)
1055 {
1056         bool strict = env->strict_alignment;
1057         const char *pointer_desc = "";
1058
1059         switch (reg->type) {
1060         case PTR_TO_PACKET:
1061                 /* special case, because of NET_IP_ALIGN */
1062                 return check_pkt_ptr_alignment(reg, off, size, strict);
1063         case PTR_TO_MAP_VALUE:
1064                 pointer_desc = "value ";
1065                 break;
1066         case PTR_TO_CTX:
1067                 pointer_desc = "context ";
1068                 break;
1069         case PTR_TO_STACK:
1070                 pointer_desc = "stack ";
1071                 /* The stack spill tracking logic in check_stack_write()
1072                  * and check_stack_read() relies on stack accesses being
1073                  * aligned.
1074                  */
1075                 strict = true;
1076                 break;
1077         default:
1078                 break;
1079         }
1080         return check_generic_ptr_alignment(reg, pointer_desc, off, size, strict);
1081 }
1082
1083 /* truncate register to smaller size (in bytes)
1084  * must be called with size < BPF_REG_SIZE
1085  */
1086 static void coerce_reg_to_size(struct bpf_reg_state *reg, int size)
1087 {
1088         u64 mask;
1089
1090         /* clear high bits in bit representation */
1091         reg->var_off = tnum_cast(reg->var_off, size);
1092
1093         /* fix arithmetic bounds */
1094         mask = ((u64)1 << (size * 8)) - 1;
1095         if ((reg->umin_value & ~mask) == (reg->umax_value & ~mask)) {
1096                 reg->umin_value &= mask;
1097                 reg->umax_value &= mask;
1098         } else {
1099                 reg->umin_value = 0;
1100                 reg->umax_value = mask;
1101         }
1102         reg->smin_value = reg->umin_value;
1103         reg->smax_value = reg->umax_value;
1104 }
1105
1106 /* check whether memory at (regno + off) is accessible for t = (read | write)
1107  * if t==write, value_regno is a register which value is stored into memory
1108  * if t==read, value_regno is a register which will receive the value from memory
1109  * if t==write && value_regno==-1, some unknown value is stored into memory
1110  * if t==read && value_regno==-1, don't care what we read from memory
1111  */
1112 static int check_mem_access(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx, u32 regno, int off,
1113                             int bpf_size, enum bpf_access_type t,
1114                             int value_regno)
1115 {
1116         struct bpf_verifier_state *state = &env->cur_state;
1117         struct bpf_reg_state *reg = &state->regs[regno];
1118         int size, err = 0;
1119
1120         size = bpf_size_to_bytes(bpf_size);
1121         if (size < 0)
1122                 return size;
1123
1124         /* alignment checks will add in reg->off themselves */
1125         err = check_ptr_alignment(env, reg, off, size);
1126         if (err)
1127                 return err;
1128
1129         /* for access checks, reg->off is just part of off */
1130         off += reg->off;
1131
1132         if (reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE) {
1133                 if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
1134                     is_pointer_value(env, value_regno)) {
1135                         verbose("R%d leaks addr into map\n", value_regno);
1136                         return -EACCES;
1137                 }
1138
1139                 err = check_map_access(env, regno, off, size);
1140                 if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0)
1141                         mark_reg_unknown(state->regs, value_regno);
1142
1143         } else if (reg->type == PTR_TO_CTX) {
1144                 enum bpf_reg_type reg_type = SCALAR_VALUE;
1145
1146                 if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
1147                     is_pointer_value(env, value_regno)) {
1148                         verbose("R%d leaks addr into ctx\n", value_regno);
1149                         return -EACCES;
1150                 }
1151                 /* ctx accesses must be at a fixed offset, so that we can
1152                  * determine what type of data were returned.
1153                  */
1154                 if (reg->off) {
1155                         verbose("dereference of modified ctx ptr R%d off=%d+%d, ctx+const is allowed, ctx+const+const is not\n",
1156                                 regno, reg->off, off - reg->off);
1157                         return -EACCES;
1158                 }
1159                 if (!tnum_is_const(reg->var_off) || reg->var_off.value) {
1160                         char tn_buf[48];
1161
1162                         tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
1163                         verbose("variable ctx access var_off=%s off=%d size=%d",
1164                                 tn_buf, off, size);
1165                         return -EACCES;
1166                 }
1167                 err = check_ctx_access(env, insn_idx, off, size, t, &reg_type);
1168                 if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0) {
1169                         /* ctx access returns either a scalar, or a
1170                          * PTR_TO_PACKET[_END].  In the latter case, we know
1171                          * the offset is zero.
1172                          */
1173                         if (reg_type == SCALAR_VALUE)
1174                                 mark_reg_unknown(state->regs, value_regno);
1175                         else
1176                                 mark_reg_known_zero(state->regs, value_regno);
1177                         state->regs[value_regno].id = 0;
1178                         state->regs[value_regno].off = 0;
1179                         state->regs[value_regno].range = 0;
1180                         state->regs[value_regno].type = reg_type;
1181                 }
1182
1183         } else if (reg->type == PTR_TO_STACK) {
1184                 /* stack accesses must be at a fixed offset, so that we can
1185                  * determine what type of data were returned.
1186                  * See check_stack_read().
1187                  */
1188                 if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
1189                         char tn_buf[48];
1190
1191                         tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
1192                         verbose("variable stack access var_off=%s off=%d size=%d",
1193                                 tn_buf, off, size);
1194                         return -EACCES;
1195                 }
1196                 off += reg->var_off.value;
1197                 if (off >= 0 || off < -MAX_BPF_STACK) {
1198                         verbose("invalid stack off=%d size=%d\n", off, size);
1199                         return -EACCES;
1200                 }
1201
1202                 if (env->prog->aux->stack_depth < -off)
1203                         env->prog->aux->stack_depth = -off;
1204
1205                 if (t == BPF_WRITE) {
1206                         if (!env->allow_ptr_leaks &&
1207                             state->stack_slot_type[MAX_BPF_STACK + off] == STACK_SPILL &&
1208                             size != BPF_REG_SIZE) {
1209                                 verbose("attempt to corrupt spilled pointer on stack\n");
1210                                 return -EACCES;
1211                         }
1212                         err = check_stack_write(state, off, size, value_regno);
1213                 } else {
1214                         err = check_stack_read(state, off, size, value_regno);
1215                 }
1216         } else if (reg->type == PTR_TO_PACKET) {
1217                 if (t == BPF_WRITE && !may_access_direct_pkt_data(env, NULL, t)) {
1218                         verbose("cannot write into packet\n");
1219                         return -EACCES;
1220                 }
1221                 if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
1222                     is_pointer_value(env, value_regno)) {
1223                         verbose("R%d leaks addr into packet\n", value_regno);
1224                         return -EACCES;
1225                 }
1226                 err = check_packet_access(env, regno, off, size);
1227                 if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0)
1228                         mark_reg_unknown(state->regs, value_regno);
1229         } else {
1230                 verbose("R%d invalid mem access '%s'\n",
1231                         regno, reg_type_str[reg->type]);
1232                 return -EACCES;
1233         }
1234
1235         if (!err && size < BPF_REG_SIZE && value_regno >= 0 && t == BPF_READ &&
1236             state->regs[value_regno].type == SCALAR_VALUE) {
1237                 /* b/h/w load zero-extends, mark upper bits as known 0 */
1238                 coerce_reg_to_size(&state->regs[value_regno], size);
1239         }
1240         return err;
1241 }
1242
1243 static int check_xadd(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx, struct bpf_insn *insn)
1244 {
1245         int err;
1246
1247         if ((BPF_SIZE(insn->code) != BPF_W && BPF_SIZE(insn->code) != BPF_DW) ||
1248             insn->imm != 0) {
1249                 verbose("BPF_XADD uses reserved fields\n");
1250                 return -EINVAL;
1251         }
1252
1253         /* check src1 operand */
1254         err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
1255         if (err)
1256                 return err;
1257
1258         /* check src2 operand */
1259         err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
1260         if (err)
1261                 return err;
1262
1263         if (is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
1264                 verbose("R%d leaks addr into mem\n", insn->src_reg);
1265                 return -EACCES;
1266         }
1267
1268         if (is_ctx_reg(env, insn->dst_reg)) {
1269                 verbose("BPF_XADD stores into R%d context is not allowed\n",
1270                         insn->dst_reg);
1271                 return -EACCES;
1272         }
1273
1274         /* check whether atomic_add can read the memory */
1275         err = check_mem_access(env, insn_idx, insn->dst_reg, insn->off,
1276                                BPF_SIZE(insn->code), BPF_READ, -1);
1277         if (err)
1278                 return err;
1279
1280         /* check whether atomic_add can write into the same memory */
1281         return check_mem_access(env, insn_idx, insn->dst_reg, insn->off,
1282                                 BPF_SIZE(insn->code), BPF_WRITE, -1);
1283 }
1284
1285 /* Does this register contain a constant zero? */
1286 static bool register_is_null(struct bpf_reg_state reg)
1287 {
1288         return reg.type == SCALAR_VALUE && tnum_equals_const(reg.var_off, 0);
1289 }
1290
1291 /* when register 'regno' is passed into function that will read 'access_size'
1292  * bytes from that pointer, make sure that it's within stack boundary
1293  * and all elements of stack are initialized.
1294  * Unlike most pointer bounds-checking functions, this one doesn't take an
1295  * 'off' argument, so it has to add in reg->off itself.
1296  */
1297 static int check_stack_boundary(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
1298                                 int access_size, bool zero_size_allowed,
1299                                 struct bpf_call_arg_meta *meta)
1300 {
1301         struct bpf_verifier_state *state = &env->cur_state;
1302         struct bpf_reg_state *regs = state->regs;
1303         int off, i;
1304
1305         if (regs[regno].type != PTR_TO_STACK) {
1306                 /* Allow zero-byte read from NULL, regardless of pointer type */
1307                 if (zero_size_allowed && access_size == 0 &&
1308                     register_is_null(regs[regno]))
1309                         return 0;
1310
1311                 verbose("R%d type=%s expected=%s\n", regno,
1312                         reg_type_str[regs[regno].type],
1313                         reg_type_str[PTR_TO_STACK]);
1314                 return -EACCES;
1315         }
1316
1317         /* Only allow fixed-offset stack reads */
1318         if (!tnum_is_const(regs[regno].var_off)) {
1319                 char tn_buf[48];
1320
1321                 tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), regs[regno].var_off);
1322                 verbose("invalid variable stack read R%d var_off=%s\n",
1323                         regno, tn_buf);
1324                 return -EACCES;
1325         }
1326         off = regs[regno].off + regs[regno].var_off.value;
1327         if (off >= 0 || off < -MAX_BPF_STACK || off + access_size > 0 ||
1328             access_size <= 0) {
1329                 verbose("invalid stack type R%d off=%d access_size=%d\n",
1330                         regno, off, access_size);
1331                 return -EACCES;
1332         }
1333
1334         if (env->prog->aux->stack_depth < -off)
1335                 env->prog->aux->stack_depth = -off;
1336
1337         if (meta && meta->raw_mode) {
1338                 meta->access_size = access_size;
1339                 meta->regno = regno;
1340                 return 0;
1341         }
1342
1343         for (i = 0; i < access_size; i++) {
1344                 if (state->stack_slot_type[MAX_BPF_STACK + off + i] != STACK_MISC) {
1345                         verbose("invalid indirect read from stack off %d+%d size %d\n",
1346                                 off, i, access_size);
1347                         return -EACCES;
1348                 }
1349         }
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 static int check_helper_mem_access(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
1354                                    int access_size, bool zero_size_allowed,
1355                                    struct bpf_call_arg_meta *meta)
1356 {
1357         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs, *reg = &regs[regno];
1358
1359         switch (reg->type) {
1360         case PTR_TO_PACKET:
1361                 return check_packet_access(env, regno, reg->off, access_size);
1362         case PTR_TO_MAP_VALUE:
1363                 return check_map_access(env, regno, reg->off, access_size);
1364         default: /* scalar_value|ptr_to_stack or invalid ptr */
1365                 return check_stack_boundary(env, regno, access_size,
1366                                             zero_size_allowed, meta);
1367         }
1368 }
1369
1370 static int check_func_arg(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
1371                           enum bpf_arg_type arg_type,
1372                           struct bpf_call_arg_meta *meta)
1373 {
1374         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs, *reg = &regs[regno];
1375         enum bpf_reg_type expected_type, type = reg->type;
1376         int err = 0;
1377
1378         if (arg_type == ARG_DONTCARE)
1379                 return 0;
1380
1381         err = check_reg_arg(env, regno, SRC_OP);
1382         if (err)
1383                 return err;
1384
1385         if (arg_type == ARG_ANYTHING) {
1386                 if (is_pointer_value(env, regno)) {
1387                         verbose("R%d leaks addr into helper function\n", regno);
1388                         return -EACCES;
1389                 }
1390                 return 0;
1391         }
1392
1393         if (type == PTR_TO_PACKET &&
1394             !may_access_direct_pkt_data(env, meta, BPF_READ)) {
1395                 verbose("helper access to the packet is not allowed\n");
1396                 return -EACCES;
1397         }
1398
1399         if (arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_KEY ||
1400             arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE) {
1401                 expected_type = PTR_TO_STACK;
1402                 if (type != PTR_TO_PACKET && type != expected_type)
1403                         goto err_type;
1404         } else if (arg_type == ARG_CONST_SIZE ||
1405                    arg_type == ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO) {
1406                 expected_type = SCALAR_VALUE;
1407                 if (type != expected_type)
1408                         goto err_type;
1409         } else if (arg_type == ARG_CONST_MAP_PTR) {
1410                 expected_type = CONST_PTR_TO_MAP;
1411                 if (type != expected_type)
1412                         goto err_type;
1413         } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_CTX) {
1414                 expected_type = PTR_TO_CTX;
1415                 if (type != expected_type)
1416                         goto err_type;
1417         } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_MEM ||
1418                    arg_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM) {
1419                 expected_type = PTR_TO_STACK;
1420                 /* One exception here. In case function allows for NULL to be
1421                  * passed in as argument, it's a SCALAR_VALUE type. Final test
1422                  * happens during stack boundary checking.
1423                  */
1424                 if (register_is_null(*reg))
1425                         /* final test in check_stack_boundary() */;
1426                 else if (type != PTR_TO_PACKET && type != PTR_TO_MAP_VALUE &&
1427                          type != expected_type)
1428                         goto err_type;
1429                 meta->raw_mode = arg_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM;
1430         } else {
1431                 verbose("unsupported arg_type %d\n", arg_type);
1432                 return -EFAULT;
1433         }
1434
1435         if (arg_type == ARG_CONST_MAP_PTR) {
1436                 /* bpf_map_xxx(map_ptr) call: remember that map_ptr */
1437                 meta->map_ptr = reg->map_ptr;
1438         } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_KEY) {
1439                 /* bpf_map_xxx(..., map_ptr, ..., key) call:
1440                  * check that [key, key + map->key_size) are within
1441                  * stack limits and initialized
1442                  */
1443                 if (!meta->map_ptr) {
1444                         /* in function declaration map_ptr must come before
1445                          * map_key, so that it's verified and known before
1446                          * we have to check map_key here. Otherwise it means
1447                          * that kernel subsystem misconfigured verifier
1448                          */
1449                         verbose("invalid map_ptr to access map->key\n");
1450                         return -EACCES;
1451                 }
1452                 if (type == PTR_TO_PACKET)
1453                         err = check_packet_access(env, regno, reg->off,
1454                                                   meta->map_ptr->key_size);
1455                 else
1456                         err = check_stack_boundary(env, regno,
1457                                                    meta->map_ptr->key_size,
1458                                                    false, NULL);
1459         } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE) {
1460                 /* bpf_map_xxx(..., map_ptr, ..., value) call:
1461                  * check [value, value + map->value_size) validity
1462                  */
1463                 if (!meta->map_ptr) {
1464                         /* kernel subsystem misconfigured verifier */
1465                         verbose("invalid map_ptr to access map->value\n");
1466                         return -EACCES;
1467                 }
1468                 if (type == PTR_TO_PACKET)
1469                         err = check_packet_access(env, regno, reg->off,
1470                                                   meta->map_ptr->value_size);
1471                 else
1472                         err = check_stack_boundary(env, regno,
1473                                                    meta->map_ptr->value_size,
1474                                                    false, NULL);
1475         } else if (arg_type == ARG_CONST_SIZE ||
1476                    arg_type == ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO) {
1477                 bool zero_size_allowed = (arg_type == ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO);
1478
1479                 /* bpf_xxx(..., buf, len) call will access 'len' bytes
1480                  * from stack pointer 'buf'. Check it
1481                  * note: regno == len, regno - 1 == buf
1482                  */
1483                 if (regno == 0) {
1484                         /* kernel subsystem misconfigured verifier */
1485                         verbose("ARG_CONST_SIZE cannot be first argument\n");
1486                         return -EACCES;
1487                 }
1488
1489                 /* The register is SCALAR_VALUE; the access check
1490                  * happens using its boundaries.
1491                  */
1492
1493                 if (!tnum_is_const(reg->var_off))
1494                         /* For unprivileged variable accesses, disable raw
1495                          * mode so that the program is required to
1496                          * initialize all the memory that the helper could
1497                          * just partially fill up.
1498                          */
1499                         meta = NULL;
1500
1501                 if (reg->smin_value < 0) {
1502                         verbose("R%d min value is negative, either use unsigned or 'var &= const'\n",
1503                                 regno);
1504                         return -EACCES;
1505                 }
1506
1507                 if (reg->umin_value == 0) {
1508                         err = check_helper_mem_access(env, regno - 1, 0,
1509                                                       zero_size_allowed,
1510                                                       meta);
1511                         if (err)
1512                                 return err;
1513                 }
1514
1515                 if (reg->umax_value >= BPF_MAX_VAR_SIZ) {
1516                         verbose("R%d unbounded memory access, use 'var &= const' or 'if (var < const)'\n",
1517                                 regno);
1518                         return -EACCES;
1519                 }
1520                 err = check_helper_mem_access(env, regno - 1,
1521                                               reg->umax_value,
1522                                               zero_size_allowed, meta);
1523         }
1524
1525         return err;
1526 err_type:
1527         verbose("R%d type=%s expected=%s\n", regno,
1528                 reg_type_str[type], reg_type_str[expected_type]);
1529         return -EACCES;
1530 }
1531
1532 static int check_map_func_compatibility(struct bpf_map *map, int func_id)
1533 {
1534         if (!map)
1535                 return 0;
1536
1537         /* We need a two way check, first is from map perspective ... */
1538         switch (map->map_type) {
1539         case BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY:
1540                 if (func_id != BPF_FUNC_tail_call)
1541                         goto error;
1542                 break;
1543         case BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY:
1544                 if (func_id != BPF_FUNC_perf_event_read &&
1545                     func_id != BPF_FUNC_perf_event_output)
1546                         goto error;
1547                 break;
1548         case BPF_MAP_TYPE_STACK_TRACE:
1549                 if (func_id != BPF_FUNC_get_stackid)
1550                         goto error;
1551                 break;
1552         case BPF_MAP_TYPE_CGROUP_ARRAY:
1553                 if (func_id != BPF_FUNC_skb_under_cgroup &&
1554                     func_id != BPF_FUNC_current_task_under_cgroup)
1555                         goto error;
1556                 break;
1557         /* devmap returns a pointer to a live net_device ifindex that we cannot
1558          * allow to be modified from bpf side. So do not allow lookup elements
1559          * for now.
1560          */
1561         case BPF_MAP_TYPE_DEVMAP:
1562                 if (func_id != BPF_FUNC_redirect_map)
1563                         goto error;
1564                 break;
1565         case BPF_MAP_TYPE_ARRAY_OF_MAPS:
1566         case BPF_MAP_TYPE_HASH_OF_MAPS:
1567                 if (func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem)
1568                         goto error;
1569                 break;
1570         case BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP:
1571                 if (func_id != BPF_FUNC_sk_redirect_map &&
1572                     func_id != BPF_FUNC_sock_map_update &&
1573                     func_id != BPF_FUNC_map_delete_elem)
1574                         goto error;
1575                 break;
1576         default:
1577                 break;
1578         }
1579
1580         /* ... and second from the function itself. */
1581         switch (func_id) {
1582         case BPF_FUNC_tail_call:
1583                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1584                         goto error;
1585                 break;
1586         case BPF_FUNC_perf_event_read:
1587         case BPF_FUNC_perf_event_output:
1588                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY)
1589                         goto error;
1590                 break;
1591         case BPF_FUNC_get_stackid:
1592                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_STACK_TRACE)
1593                         goto error;
1594                 break;
1595         case BPF_FUNC_current_task_under_cgroup:
1596         case BPF_FUNC_skb_under_cgroup:
1597                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_CGROUP_ARRAY)
1598                         goto error;
1599                 break;
1600         case BPF_FUNC_redirect_map:
1601                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_DEVMAP)
1602                         goto error;
1603                 break;
1604         case BPF_FUNC_sk_redirect_map:
1605                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP)
1606                         goto error;
1607                 break;
1608         case BPF_FUNC_sock_map_update:
1609                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP)
1610                         goto error;
1611                 break;
1612         default:
1613                 break;
1614         }
1615
1616         return 0;
1617 error:
1618         verbose("cannot pass map_type %d into func %s#%d\n",
1619                 map->map_type, func_id_name(func_id), func_id);
1620         return -EINVAL;
1621 }
1622
1623 static int check_raw_mode(const struct bpf_func_proto *fn)
1624 {
1625         int count = 0;
1626
1627         if (fn->arg1_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
1628                 count++;
1629         if (fn->arg2_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
1630                 count++;
1631         if (fn->arg3_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
1632                 count++;
1633         if (fn->arg4_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
1634                 count++;
1635         if (fn->arg5_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
1636                 count++;
1637
1638         return count > 1 ? -EINVAL : 0;
1639 }
1640
1641 /* Packet data might have moved, any old PTR_TO_PACKET[_END] are now invalid,
1642  * so turn them into unknown SCALAR_VALUE.
1643  */
1644 static void clear_all_pkt_pointers(struct bpf_verifier_env *env)
1645 {
1646         struct bpf_verifier_state *state = &env->cur_state;
1647         struct bpf_reg_state *regs = state->regs, *reg;
1648         int i;
1649
1650         for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++)
1651                 if (regs[i].type == PTR_TO_PACKET ||
1652                     regs[i].type == PTR_TO_PACKET_END)
1653                         mark_reg_unknown(regs, i);
1654
1655         for (i = 0; i < MAX_BPF_STACK; i += BPF_REG_SIZE) {
1656                 if (state->stack_slot_type[i] != STACK_SPILL)
1657                         continue;
1658                 reg = &state->spilled_regs[i / BPF_REG_SIZE];
1659                 if (reg->type != PTR_TO_PACKET &&
1660                     reg->type != PTR_TO_PACKET_END)
1661                         continue;
1662                 __mark_reg_unknown(reg);
1663         }
1664 }
1665
1666 static int check_call(struct bpf_verifier_env *env, int func_id, int insn_idx)
1667 {
1668         struct bpf_verifier_state *state = &env->cur_state;
1669         const struct bpf_func_proto *fn = NULL;
1670         struct bpf_reg_state *regs = state->regs;
1671         struct bpf_call_arg_meta meta;
1672         bool changes_data;
1673         int i, err;
1674
1675         /* find function prototype */
1676         if (func_id < 0 || func_id >= __BPF_FUNC_MAX_ID) {
1677                 verbose("invalid func %s#%d\n", func_id_name(func_id), func_id);
1678                 return -EINVAL;
1679         }
1680
1681         if (env->prog->aux->ops->get_func_proto)
1682                 fn = env->prog->aux->ops->get_func_proto(func_id);
1683
1684         if (!fn) {
1685                 verbose("unknown func %s#%d\n", func_id_name(func_id), func_id);
1686                 return -EINVAL;
1687         }
1688
1689         /* eBPF programs must be GPL compatible to use GPL-ed functions */
1690         if (!env->prog->gpl_compatible && fn->gpl_only) {
1691                 verbose("cannot call GPL only function from proprietary program\n");
1692                 return -EINVAL;
1693         }
1694
1695         changes_data = bpf_helper_changes_pkt_data(fn->func);
1696
1697         memset(&meta, 0, sizeof(meta));
1698         meta.pkt_access = fn->pkt_access;
1699
1700         /* We only support one arg being in raw mode at the moment, which
1701          * is sufficient for the helper functions we have right now.
1702          */
1703         err = check_raw_mode(fn);
1704         if (err) {
1705                 verbose("kernel subsystem misconfigured func %s#%d\n",
1706                         func_id_name(func_id), func_id);
1707                 return err;
1708         }
1709
1710         /* check args */
1711         err = check_func_arg(env, BPF_REG_1, fn->arg1_type, &meta);
1712         if (err)
1713                 return err;
1714         err = check_func_arg(env, BPF_REG_2, fn->arg2_type, &meta);
1715         if (err)
1716                 return err;
1717         if (func_id == BPF_FUNC_tail_call) {
1718                 if (meta.map_ptr == NULL) {
1719                         verbose("verifier bug\n");
1720                         return -EINVAL;
1721                 }
1722                 env->insn_aux_data[insn_idx].map_ptr = meta.map_ptr;
1723         }
1724         err = check_func_arg(env, BPF_REG_3, fn->arg3_type, &meta);
1725         if (err)
1726                 return err;
1727         err = check_func_arg(env, BPF_REG_4, fn->arg4_type, &meta);
1728         if (err)
1729                 return err;
1730         err = check_func_arg(env, BPF_REG_5, fn->arg5_type, &meta);
1731         if (err)
1732                 return err;
1733
1734         /* Mark slots with STACK_MISC in case of raw mode, stack offset
1735          * is inferred from register state.
1736          */
1737         for (i = 0; i < meta.access_size; i++) {
1738                 err = check_mem_access(env, insn_idx, meta.regno, i, BPF_B, BPF_WRITE, -1);
1739                 if (err)
1740                         return err;
1741         }
1742
1743         /* reset caller saved regs */
1744         for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++) {
1745                 mark_reg_not_init(regs, caller_saved[i]);
1746                 check_reg_arg(env, caller_saved[i], DST_OP_NO_MARK);
1747         }
1748
1749         /* update return register (already marked as written above) */
1750         if (fn->ret_type == RET_INTEGER) {
1751                 /* sets type to SCALAR_VALUE */
1752                 mark_reg_unknown(regs, BPF_REG_0);
1753         } else if (fn->ret_type == RET_VOID) {
1754                 regs[BPF_REG_0].type = NOT_INIT;
1755         } else if (fn->ret_type == RET_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL) {
1756                 struct bpf_insn_aux_data *insn_aux;
1757
1758                 regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL;
1759                 /* There is no offset yet applied, variable or fixed */
1760                 mark_reg_known_zero(regs, BPF_REG_0);
1761                 regs[BPF_REG_0].off = 0;
1762                 /* remember map_ptr, so that check_map_access()
1763                  * can check 'value_size' boundary of memory access
1764                  * to map element returned from bpf_map_lookup_elem()
1765                  */
1766                 if (meta.map_ptr == NULL) {
1767                         verbose("kernel subsystem misconfigured verifier\n");
1768                         return -EINVAL;
1769                 }
1770                 regs[BPF_REG_0].map_ptr = meta.map_ptr;
1771                 regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;
1772                 insn_aux = &env->insn_aux_data[insn_idx];
1773                 if (!insn_aux->map_ptr)
1774                         insn_aux->map_ptr = meta.map_ptr;
1775                 else if (insn_aux->map_ptr != meta.map_ptr)
1776                         insn_aux->map_ptr = BPF_MAP_PTR_POISON;
1777         } else {
1778                 verbose("unknown return type %d of func %s#%d\n",
1779                         fn->ret_type, func_id_name(func_id), func_id);
1780                 return -EINVAL;
1781         }
1782
1783         err = check_map_func_compatibility(meta.map_ptr, func_id);
1784         if (err)
1785                 return err;
1786
1787         if (changes_data)
1788                 clear_all_pkt_pointers(env);
1789         return 0;
1790 }
1791
1792 static bool signed_add_overflows(s64 a, s64 b)
1793 {
1794         /* Do the add in u64, where overflow is well-defined */
1795         s64 res = (s64)((u64)a + (u64)b);
1796
1797         if (b < 0)
1798                 return res > a;
1799         return res < a;
1800 }
1801
1802 static bool signed_sub_overflows(s64 a, s64 b)
1803 {
1804         /* Do the sub in u64, where overflow is well-defined */
1805         s64 res = (s64)((u64)a - (u64)b);
1806
1807         if (b < 0)
1808                 return res < a;
1809         return res > a;
1810 }
1811
1812 static bool check_reg_sane_offset(struct bpf_verifier_env *env,
1813                                   const struct bpf_reg_state *reg,
1814                                   enum bpf_reg_type type)
1815 {
1816         bool known = tnum_is_const(reg->var_off);
1817         s64 val = reg->var_off.value;
1818         s64 smin = reg->smin_value;
1819
1820         if (known && (val >= BPF_MAX_VAR_OFF || val <= -BPF_MAX_VAR_OFF)) {
1821                 verbose("math between %s pointer and %lld is not allowed\n",
1822                         reg_type_str[type], val);
1823                 return false;
1824         }
1825
1826         if (reg->off >= BPF_MAX_VAR_OFF || reg->off <= -BPF_MAX_VAR_OFF) {
1827                 verbose("%s pointer offset %d is not allowed\n",
1828                         reg_type_str[type], reg->off);
1829                 return false;
1830         }
1831
1832         if (smin == S64_MIN) {
1833                 verbose("math between %s pointer and register with unbounded min value is not allowed\n",
1834                         reg_type_str[type]);
1835                 return false;
1836         }
1837
1838         if (smin >= BPF_MAX_VAR_OFF || smin <= -BPF_MAX_VAR_OFF) {
1839                 verbose("value %lld makes %s pointer be out of bounds\n",
1840                         smin, reg_type_str[type]);
1841                 return false;
1842         }
1843
1844         return true;
1845 }
1846
1847 /* Handles arithmetic on a pointer and a scalar: computes new min/max and var_off.
1848  * Caller should also handle BPF_MOV case separately.
1849  * If we return -EACCES, caller may want to try again treating pointer as a
1850  * scalar.  So we only emit a diagnostic if !env->allow_ptr_leaks.
1851  */
1852 static int adjust_ptr_min_max_vals(struct bpf_verifier_env *env,
1853                                    struct bpf_insn *insn,
1854                                    const struct bpf_reg_state *ptr_reg,
1855                                    const struct bpf_reg_state *off_reg)
1856 {
1857         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs, *dst_reg;
1858         bool known = tnum_is_const(off_reg->var_off);
1859         s64 smin_val = off_reg->smin_value, smax_val = off_reg->smax_value,
1860             smin_ptr = ptr_reg->smin_value, smax_ptr = ptr_reg->smax_value;
1861         u64 umin_val = off_reg->umin_value, umax_val = off_reg->umax_value,
1862             umin_ptr = ptr_reg->umin_value, umax_ptr = ptr_reg->umax_value;
1863         u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
1864         u32 dst = insn->dst_reg;
1865
1866         dst_reg = &regs[dst];
1867
1868         if ((known && (smin_val != smax_val || umin_val != umax_val)) ||
1869             smin_val > smax_val || umin_val > umax_val) {
1870                 /* Taint dst register if offset had invalid bounds derived from
1871                  * e.g. dead branches.
1872                  */
1873                 __mark_reg_unknown(dst_reg);
1874                 return 0;
1875         }
1876
1877         if (BPF_CLASS(insn->code) != BPF_ALU64) {
1878                 /* 32-bit ALU ops on pointers produce (meaningless) scalars */
1879                 if (!env->allow_ptr_leaks)
1880                         verbose("R%d 32-bit pointer arithmetic prohibited\n",
1881                                 dst);
1882                 return -EACCES;
1883         }
1884
1885         if (ptr_reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL) {
1886                 if (!env->allow_ptr_leaks)
1887                         verbose("R%d pointer arithmetic on PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL prohibited, null-check it first\n",
1888                                 dst);
1889                 return -EACCES;
1890         }
1891         if (ptr_reg->type == CONST_PTR_TO_MAP) {
1892                 if (!env->allow_ptr_leaks)
1893                         verbose("R%d pointer arithmetic on CONST_PTR_TO_MAP prohibited\n",
1894                                 dst);
1895                 return -EACCES;
1896         }
1897         if (ptr_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) {
1898                 if (!env->allow_ptr_leaks)
1899                         verbose("R%d pointer arithmetic on PTR_TO_PACKET_END prohibited\n",
1900                                 dst);
1901                 return -EACCES;
1902         }
1903
1904         /* In case of 'scalar += pointer', dst_reg inherits pointer type and id.
1905          * The id may be overwritten later if we create a new variable offset.
1906          */
1907         dst_reg->type = ptr_reg->type;
1908         dst_reg->id = ptr_reg->id;
1909
1910         if (!check_reg_sane_offset(env, off_reg, ptr_reg->type) ||
1911             !check_reg_sane_offset(env, ptr_reg, ptr_reg->type))
1912                 return -EINVAL;
1913
1914         switch (opcode) {
1915         case BPF_ADD:
1916                 /* We can take a fixed offset as long as it doesn't overflow
1917                  * the s32 'off' field
1918                  */
1919                 if (known && (ptr_reg->off + smin_val ==
1920                               (s64)(s32)(ptr_reg->off + smin_val))) {
1921                         /* pointer += K.  Accumulate it into fixed offset */
1922                         dst_reg->smin_value = smin_ptr;
1923                         dst_reg->smax_value = smax_ptr;
1924                         dst_reg->umin_value = umin_ptr;
1925                         dst_reg->umax_value = umax_ptr;
1926                         dst_reg->var_off = ptr_reg->var_off;
1927                         dst_reg->off = ptr_reg->off + smin_val;
1928                         dst_reg->range = ptr_reg->range;
1929                         break;
1930                 }
1931                 /* A new variable offset is created.  Note that off_reg->off
1932                  * == 0, since it's a scalar.
1933                  * dst_reg gets the pointer type and since some positive
1934                  * integer value was added to the pointer, give it a new 'id'
1935                  * if it's a PTR_TO_PACKET.
1936                  * this creates a new 'base' pointer, off_reg (variable) gets
1937                  * added into the variable offset, and we copy the fixed offset
1938                  * from ptr_reg.
1939                  */
1940                 if (signed_add_overflows(smin_ptr, smin_val) ||
1941                     signed_add_overflows(smax_ptr, smax_val)) {
1942                         dst_reg->smin_value = S64_MIN;
1943                         dst_reg->smax_value = S64_MAX;
1944                 } else {
1945                         dst_reg->smin_value = smin_ptr + smin_val;
1946                         dst_reg->smax_value = smax_ptr + smax_val;
1947                 }
1948                 if (umin_ptr + umin_val < umin_ptr ||
1949                     umax_ptr + umax_val < umax_ptr) {
1950                         dst_reg->umin_value = 0;
1951                         dst_reg->umax_value = U64_MAX;
1952                 } else {
1953                         dst_reg->umin_value = umin_ptr + umin_val;
1954                         dst_reg->umax_value = umax_ptr + umax_val;
1955                 }
1956                 dst_reg->var_off = tnum_add(ptr_reg->var_off, off_reg->var_off);
1957                 dst_reg->off = ptr_reg->off;
1958                 if (ptr_reg->type == PTR_TO_PACKET) {
1959                         dst_reg->id = ++env->id_gen;
1960                         /* something was added to pkt_ptr, set range to zero */
1961                         dst_reg->range = 0;
1962                 }
1963                 break;
1964         case BPF_SUB:
1965                 if (dst_reg == off_reg) {
1966                         /* scalar -= pointer.  Creates an unknown scalar */
1967                         if (!env->allow_ptr_leaks)
1968                                 verbose("R%d tried to subtract pointer from scalar\n",
1969                                         dst);
1970                         return -EACCES;
1971                 }
1972                 /* We don't allow subtraction from FP, because (according to
1973                  * test_verifier.c test "invalid fp arithmetic", JITs might not
1974                  * be able to deal with it.
1975                  */
1976                 if (ptr_reg->type == PTR_TO_STACK) {
1977                         if (!env->allow_ptr_leaks)
1978                                 verbose("R%d subtraction from stack pointer prohibited\n",
1979                                         dst);
1980                         return -EACCES;
1981                 }
1982                 if (known && (ptr_reg->off - smin_val ==
1983                               (s64)(s32)(ptr_reg->off - smin_val))) {
1984                         /* pointer -= K.  Subtract it from fixed offset */
1985                         dst_reg->smin_value = smin_ptr;
1986                         dst_reg->smax_value = smax_ptr;
1987                         dst_reg->umin_value = umin_ptr;
1988                         dst_reg->umax_value = umax_ptr;
1989                         dst_reg->var_off = ptr_reg->var_off;
1990                         dst_reg->id = ptr_reg->id;
1991                         dst_reg->off = ptr_reg->off - smin_val;
1992                         dst_reg->range = ptr_reg->range;
1993                         break;
1994                 }
1995                 /* A new variable offset is created.  If the subtrahend is known
1996                  * nonnegative, then any reg->range we had before is still good.
1997                  */
1998                 if (signed_sub_overflows(smin_ptr, smax_val) ||
1999                     signed_sub_overflows(smax_ptr, smin_val)) {
2000                         /* Overflow possible, we know nothing */
2001                         dst_reg->smin_value = S64_MIN;
2002                         dst_reg->smax_value = S64_MAX;
2003                 } else {
2004                         dst_reg->smin_value = smin_ptr - smax_val;
2005                         dst_reg->smax_value = smax_ptr - smin_val;
2006                 }
2007                 if (umin_ptr < umax_val) {
2008                         /* Overflow possible, we know nothing */
2009                         dst_reg->umin_value = 0;
2010                         dst_reg->umax_value = U64_MAX;
2011                 } else {
2012                         /* Cannot overflow (as long as bounds are consistent) */
2013                         dst_reg->umin_value = umin_ptr - umax_val;
2014                         dst_reg->umax_value = umax_ptr - umin_val;
2015                 }
2016                 dst_reg->var_off = tnum_sub(ptr_reg->var_off, off_reg->var_off);
2017                 dst_reg->off = ptr_reg->off;
2018                 if (ptr_reg->type == PTR_TO_PACKET) {
2019                         dst_reg->id = ++env->id_gen;
2020                         /* something was added to pkt_ptr, set range to zero */
2021                         if (smin_val < 0)
2022                                 dst_reg->range = 0;
2023                 }
2024                 break;
2025         case BPF_AND:
2026         case BPF_OR:
2027         case BPF_XOR:
2028                 /* bitwise ops on pointers are troublesome, prohibit for now.
2029                  * (However, in principle we could allow some cases, e.g.
2030                  * ptr &= ~3 which would reduce min_value by 3.)
2031                  */
2032                 if (!env->allow_ptr_leaks)
2033                         verbose("R%d bitwise operator %s on pointer prohibited\n",
2034                                 dst, bpf_alu_string[opcode >> 4]);
2035                 return -EACCES;
2036         default:
2037                 /* other operators (e.g. MUL,LSH) produce non-pointer results */
2038                 if (!env->allow_ptr_leaks)
2039                         verbose("R%d pointer arithmetic with %s operator prohibited\n",
2040                                 dst, bpf_alu_string[opcode >> 4]);
2041                 return -EACCES;
2042         }
2043
2044         if (!check_reg_sane_offset(env, dst_reg, ptr_reg->type))
2045                 return -EINVAL;
2046
2047         __update_reg_bounds(dst_reg);
2048         __reg_deduce_bounds(dst_reg);
2049         __reg_bound_offset(dst_reg);
2050         return 0;
2051 }
2052
2053 /* WARNING: This function does calculations on 64-bit values, but the actual
2054  * execution may occur on 32-bit values. Therefore, things like bitshifts
2055  * need extra checks in the 32-bit case.
2056  */
2057 static int adjust_scalar_min_max_vals(struct bpf_verifier_env *env,
2058                                       struct bpf_insn *insn,
2059                                       struct bpf_reg_state *dst_reg,
2060                                       struct bpf_reg_state src_reg)
2061 {
2062         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs;
2063         u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
2064         bool src_known, dst_known;
2065         s64 smin_val, smax_val;
2066         u64 umin_val, umax_val;
2067         u64 insn_bitness = (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) ? 64 : 32;
2068
2069         smin_val = src_reg.smin_value;
2070         smax_val = src_reg.smax_value;
2071         umin_val = src_reg.umin_value;
2072         umax_val = src_reg.umax_value;
2073         src_known = tnum_is_const(src_reg.var_off);
2074         dst_known = tnum_is_const(dst_reg->var_off);
2075
2076         if ((src_known && (smin_val != smax_val || umin_val != umax_val)) ||
2077             smin_val > smax_val || umin_val > umax_val) {
2078                 /* Taint dst register if offset had invalid bounds derived from
2079                  * e.g. dead branches.
2080                  */
2081                 __mark_reg_unknown(dst_reg);
2082                 return 0;
2083         }
2084
2085         if (!src_known &&
2086             opcode != BPF_ADD && opcode != BPF_SUB && opcode != BPF_AND) {
2087                 __mark_reg_unknown(dst_reg);
2088                 return 0;
2089         }
2090
2091         switch (opcode) {
2092         case BPF_ADD:
2093                 if (signed_add_overflows(dst_reg->smin_value, smin_val) ||
2094                     signed_add_overflows(dst_reg->smax_value, smax_val)) {
2095                         dst_reg->smin_value = S64_MIN;
2096                         dst_reg->smax_value = S64_MAX;
2097                 } else {
2098                         dst_reg->smin_value += smin_val;
2099                         dst_reg->smax_value += smax_val;
2100                 }
2101                 if (dst_reg->umin_value + umin_val < umin_val ||
2102                     dst_reg->umax_value + umax_val < umax_val) {
2103                         dst_reg->umin_value = 0;
2104                         dst_reg->umax_value = U64_MAX;
2105                 } else {
2106                         dst_reg->umin_value += umin_val;
2107                         dst_reg->umax_value += umax_val;
2108                 }
2109                 dst_reg->var_off = tnum_add(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
2110                 break;
2111         case BPF_SUB:
2112                 if (signed_sub_overflows(dst_reg->smin_value, smax_val) ||
2113                     signed_sub_overflows(dst_reg->smax_value, smin_val)) {
2114                         /* Overflow possible, we know nothing */
2115                         dst_reg->smin_value = S64_MIN;
2116                         dst_reg->smax_value = S64_MAX;
2117                 } else {
2118                         dst_reg->smin_value -= smax_val;
2119                         dst_reg->smax_value -= smin_val;
2120                 }
2121                 if (dst_reg->umin_value < umax_val) {
2122                         /* Overflow possible, we know nothing */
2123                         dst_reg->umin_value = 0;
2124                         dst_reg->umax_value = U64_MAX;
2125                 } else {
2126                         /* Cannot overflow (as long as bounds are consistent) */
2127                         dst_reg->umin_value -= umax_val;
2128                         dst_reg->umax_value -= umin_val;
2129                 }
2130                 dst_reg->var_off = tnum_sub(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
2131                 break;
2132         case BPF_MUL:
2133                 dst_reg->var_off = tnum_mul(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
2134                 if (smin_val < 0 || dst_reg->smin_value < 0) {
2135                         /* Ain't nobody got time to multiply that sign */
2136                         __mark_reg_unbounded(dst_reg);
2137                         __update_reg_bounds(dst_reg);
2138                         break;
2139                 }
2140                 /* Both values are positive, so we can work with unsigned and
2141                  * copy the result to signed (unless it exceeds S64_MAX).
2142                  */
2143                 if (umax_val > U32_MAX || dst_reg->umax_value > U32_MAX) {
2144                         /* Potential overflow, we know nothing */
2145                         __mark_reg_unbounded(dst_reg);
2146                         /* (except what we can learn from the var_off) */
2147                         __update_reg_bounds(dst_reg);
2148                         break;
2149                 }
2150                 dst_reg->umin_value *= umin_val;
2151                 dst_reg->umax_value *= umax_val;
2152                 if (dst_reg->umax_value > S64_MAX) {
2153                         /* Overflow possible, we know nothing */
2154                         dst_reg->smin_value = S64_MIN;
2155                         dst_reg->smax_value = S64_MAX;
2156                 } else {
2157                         dst_reg->smin_value = dst_reg->umin_value;
2158                         dst_reg->smax_value = dst_reg->umax_value;
2159                 }
2160                 break;
2161         case BPF_AND:
2162                 if (src_known && dst_known) {
2163                         __mark_reg_known(dst_reg, dst_reg->var_off.value &
2164                                                   src_reg.var_off.value);
2165                         break;
2166                 }
2167                 /* We get our minimum from the var_off, since that's inherently
2168                  * bitwise.  Our maximum is the minimum of the operands' maxima.
2169                  */
2170                 dst_reg->var_off = tnum_and(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
2171                 dst_reg->umin_value = dst_reg->var_off.value;
2172                 dst_reg->umax_value = min(dst_reg->umax_value, umax_val);
2173                 if (dst_reg->smin_value < 0 || smin_val < 0) {
2174                         /* Lose signed bounds when ANDing negative numbers,
2175                          * ain't nobody got time for that.
2176                          */
2177                         dst_reg->smin_value = S64_MIN;
2178                         dst_reg->smax_value = S64_MAX;
2179                 } else {
2180                         /* ANDing two positives gives a positive, so safe to
2181                          * cast result into s64.
2182                          */
2183                         dst_reg->smin_value = dst_reg->umin_value;
2184                         dst_reg->smax_value = dst_reg->umax_value;
2185                 }
2186                 /* We may learn something more from the var_off */
2187                 __update_reg_bounds(dst_reg);
2188                 break;
2189         case BPF_OR:
2190                 if (src_known && dst_known) {
2191                         __mark_reg_known(dst_reg, dst_reg->var_off.value |
2192                                                   src_reg.var_off.value);
2193                         break;
2194                 }
2195                 /* We get our maximum from the var_off, and our minimum is the
2196                  * maximum of the operands' minima
2197                  */
2198                 dst_reg->var_off = tnum_or(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
2199                 dst_reg->umin_value = max(dst_reg->umin_value, umin_val);
2200                 dst_reg->umax_value = dst_reg->var_off.value |
2201                                       dst_reg->var_off.mask;
2202                 if (dst_reg->smin_value < 0 || smin_val < 0) {
2203                         /* Lose signed bounds when ORing negative numbers,
2204                          * ain't nobody got time for that.
2205                          */
2206                         dst_reg->smin_value = S64_MIN;
2207                         dst_reg->smax_value = S64_MAX;
2208                 } else {
2209                         /* ORing two positives gives a positive, so safe to
2210                          * cast result into s64.
2211                          */
2212                         dst_reg->smin_value = dst_reg->umin_value;
2213                         dst_reg->smax_value = dst_reg->umax_value;
2214                 }
2215                 /* We may learn something more from the var_off */
2216                 __update_reg_bounds(dst_reg);
2217                 break;
2218         case BPF_LSH:
2219                 if (umax_val >= insn_bitness) {
2220                         /* Shifts greater than 31 or 63 are undefined.
2221                          * This includes shifts by a negative number.
2222                          */
2223                         mark_reg_unknown(regs, insn->dst_reg);
2224                         break;
2225                 }
2226                 /* We lose all sign bit information (except what we can pick
2227                  * up from var_off)
2228                  */
2229                 dst_reg->smin_value = S64_MIN;
2230                 dst_reg->smax_value = S64_MAX;
2231                 /* If we might shift our top bit out, then we know nothing */
2232                 if (dst_reg->umax_value > 1ULL << (63 - umax_val)) {
2233                         dst_reg->umin_value = 0;
2234                         dst_reg->umax_value = U64_MAX;
2235                 } else {
2236                         dst_reg->umin_value <<= umin_val;
2237                         dst_reg->umax_value <<= umax_val;
2238                 }
2239                 if (src_known)
2240                         dst_reg->var_off = tnum_lshift(dst_reg->var_off, umin_val);
2241                 else
2242                         dst_reg->var_off = tnum_lshift(tnum_unknown, umin_val);
2243                 /* We may learn something more from the var_off */
2244                 __update_reg_bounds(dst_reg);
2245                 break;
2246         case BPF_RSH:
2247                 if (umax_val >= insn_bitness) {
2248                         /* Shifts greater than 31 or 63 are undefined.
2249                          * This includes shifts by a negative number.
2250                          */
2251                         mark_reg_unknown(regs, insn->dst_reg);
2252                         break;
2253                 }
2254                 /* BPF_RSH is an unsigned shift.  If the value in dst_reg might
2255                  * be negative, then either:
2256                  * 1) src_reg might be zero, so the sign bit of the result is
2257                  *    unknown, so we lose our signed bounds
2258                  * 2) it's known negative, thus the unsigned bounds capture the
2259                  *    signed bounds
2260                  * 3) the signed bounds cross zero, so they tell us nothing
2261                  *    about the result
2262                  * If the value in dst_reg is known nonnegative, then again the
2263                  * unsigned bounts capture the signed bounds.
2264                  * Thus, in all cases it suffices to blow away our signed bounds
2265                  * and rely on inferring new ones from the unsigned bounds and
2266                  * var_off of the result.
2267                  */
2268                 dst_reg->smin_value = S64_MIN;
2269                 dst_reg->smax_value = S64_MAX;
2270                 if (src_known)
2271                         dst_reg->var_off = tnum_rshift(dst_reg->var_off,
2272                                                        umin_val);
2273                 else
2274                         dst_reg->var_off = tnum_rshift(tnum_unknown, umin_val);
2275                 dst_reg->umin_value >>= umax_val;
2276                 dst_reg->umax_value >>= umin_val;
2277                 /* We may learn something more from the var_off */
2278                 __update_reg_bounds(dst_reg);
2279                 break;
2280         default:
2281                 mark_reg_unknown(regs, insn->dst_reg);
2282                 break;
2283         }
2284
2285         if (BPF_CLASS(insn->code) != BPF_ALU64) {
2286                 /* 32-bit ALU ops are (32,32)->32 */
2287                 coerce_reg_to_size(dst_reg, 4);
2288                 coerce_reg_to_size(&src_reg, 4);
2289         }
2290
2291         __reg_deduce_bounds(dst_reg);
2292         __reg_bound_offset(dst_reg);
2293         return 0;
2294 }
2295
2296 /* Handles ALU ops other than BPF_END, BPF_NEG and BPF_MOV: computes new min/max
2297  * and var_off.
2298  */
2299 static int adjust_reg_min_max_vals(struct bpf_verifier_env *env,
2300                                    struct bpf_insn *insn)
2301 {
2302         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs, *dst_reg, *src_reg;
2303         struct bpf_reg_state *ptr_reg = NULL, off_reg = {0};
2304         u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
2305         int rc;
2306
2307         dst_reg = &regs[insn->dst_reg];
2308         src_reg = NULL;
2309         if (dst_reg->type != SCALAR_VALUE)
2310                 ptr_reg = dst_reg;
2311         if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
2312                 src_reg = &regs[insn->src_reg];
2313                 if (src_reg->type != SCALAR_VALUE) {
2314                         if (dst_reg->type != SCALAR_VALUE) {
2315                                 /* Combining two pointers by any ALU op yields
2316                                  * an arbitrary scalar.
2317                                  */
2318                                 if (!env->allow_ptr_leaks) {
2319                                         verbose("R%d pointer %s pointer prohibited\n",
2320                                                 insn->dst_reg,
2321                                                 bpf_alu_string[opcode >> 4]);
2322                                         return -EACCES;
2323                                 }
2324                                 mark_reg_unknown(regs, insn->dst_reg);
2325                                 return 0;
2326                         } else {
2327                                 /* scalar += pointer
2328                                  * This is legal, but we have to reverse our
2329                                  * src/dest handling in computing the range
2330                                  */
2331                                 rc = adjust_ptr_min_max_vals(env, insn,
2332                                                              src_reg, dst_reg);
2333                                 if (rc == -EACCES && env->allow_ptr_leaks) {
2334                                         /* scalar += unknown scalar */
2335                                         __mark_reg_unknown(&off_reg);
2336                                         return adjust_scalar_min_max_vals(
2337                                                         env, insn,
2338                                                         dst_reg, off_reg);
2339                                 }
2340                                 return rc;
2341                         }
2342                 } else if (ptr_reg) {
2343                         /* pointer += scalar */
2344                         rc = adjust_ptr_min_max_vals(env, insn,
2345                                                      dst_reg, src_reg);
2346                         if (rc == -EACCES && env->allow_ptr_leaks) {
2347                                 /* unknown scalar += scalar */
2348                                 __mark_reg_unknown(dst_reg);
2349                                 return adjust_scalar_min_max_vals(
2350                                                 env, insn, dst_reg, *src_reg);
2351                         }
2352                         return rc;
2353                 }
2354         } else {
2355                 /* Pretend the src is a reg with a known value, since we only
2356                  * need to be able to read from this state.
2357                  */
2358                 off_reg.type = SCALAR_VALUE;
2359                 __mark_reg_known(&off_reg, insn->imm);
2360                 src_reg = &off_reg;
2361                 if (ptr_reg) { /* pointer += K */
2362                         rc = adjust_ptr_min_max_vals(env, insn,
2363                                                      ptr_reg, src_reg);
2364                         if (rc == -EACCES && env->allow_ptr_leaks) {
2365                                 /* unknown scalar += K */
2366                                 __mark_reg_unknown(dst_reg);
2367                                 return adjust_scalar_min_max_vals(
2368                                                 env, insn, dst_reg, off_reg);
2369                         }
2370                         return rc;
2371                 }
2372         }
2373
2374         /* Got here implies adding two SCALAR_VALUEs */
2375         if (WARN_ON_ONCE(ptr_reg)) {
2376                 print_verifier_state(&env->cur_state);
2377                 verbose("verifier internal error: unexpected ptr_reg\n");
2378                 return -EINVAL;
2379         }
2380         if (WARN_ON(!src_reg)) {
2381                 print_verifier_state(&env->cur_state);
2382                 verbose("verifier internal error: no src_reg\n");
2383                 return -EINVAL;
2384         }
2385         return adjust_scalar_min_max_vals(env, insn, dst_reg, *src_reg);
2386 }
2387
2388 /* check validity of 32-bit and 64-bit arithmetic operations */
2389 static int check_alu_op(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
2390 {
2391         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs;
2392         u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
2393         int err;
2394
2395         if (opcode == BPF_END || opcode == BPF_NEG) {
2396                 if (opcode == BPF_NEG) {
2397                         if (BPF_SRC(insn->code) != 0 ||
2398                             insn->src_reg != BPF_REG_0 ||
2399                             insn->off != 0 || insn->imm != 0) {
2400                                 verbose("BPF_NEG uses reserved fields\n");
2401                                 return -EINVAL;
2402                         }
2403                 } else {
2404                         if (insn->src_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0 ||
2405                             (insn->imm != 16 && insn->imm != 32 && insn->imm != 64) ||
2406                             BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) {
2407                                 verbose("BPF_END uses reserved fields\n");
2408                                 return -EINVAL;
2409                         }
2410                 }
2411
2412                 /* check src operand */
2413                 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
2414                 if (err)
2415                         return err;
2416
2417                 if (is_pointer_value(env, insn->dst_reg)) {
2418                         verbose("R%d pointer arithmetic prohibited\n",
2419                                 insn->dst_reg);
2420                         return -EACCES;
2421                 }
2422
2423                 /* check dest operand */
2424                 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP);
2425                 if (err)
2426                         return err;
2427
2428         } else if (opcode == BPF_MOV) {
2429
2430                 if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
2431                         if (insn->imm != 0 || insn->off != 0) {
2432                                 verbose("BPF_MOV uses reserved fields\n");
2433                                 return -EINVAL;
2434                         }
2435
2436                         /* check src operand */
2437                         err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
2438                         if (err)
2439                                 return err;
2440                 } else {
2441                         if (insn->src_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0) {
2442                                 verbose("BPF_MOV uses reserved fields\n");
2443                                 return -EINVAL;
2444                         }
2445                 }
2446
2447                 /* check dest operand */
2448                 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP);
2449                 if (err)
2450                         return err;
2451
2452                 if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
2453                         if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) {
2454                                 /* case: R1 = R2
2455                                  * copy register state to dest reg
2456                                  */
2457                                 regs[insn->dst_reg] = regs[insn->src_reg];
2458                                 regs[insn->dst_reg].live |= REG_LIVE_WRITTEN;
2459                         } else {
2460                                 /* R1 = (u32) R2 */
2461                                 if (is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
2462                                         verbose("R%d partial copy of pointer\n",
2463                                                 insn->src_reg);
2464                                         return -EACCES;
2465                                 }
2466                                 mark_reg_unknown(regs, insn->dst_reg);
2467                                 coerce_reg_to_size(&regs[insn->dst_reg], 4);
2468                         }
2469                 } else {
2470                         /* case: R = imm
2471                          * remember the value we stored into this reg
2472                          */
2473                         regs[insn->dst_reg].type = SCALAR_VALUE;
2474                         if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) {
2475                                 __mark_reg_known(regs + insn->dst_reg,
2476                                                  insn->imm);
2477                         } else {
2478                                 __mark_reg_known(regs + insn->dst_reg,
2479                                                  (u32)insn->imm);
2480                         }
2481                 }
2482
2483         } else if (opcode > BPF_END) {
2484                 verbose("invalid BPF_ALU opcode %x\n", opcode);
2485                 return -EINVAL;
2486
2487         } else {        /* all other ALU ops: and, sub, xor, add, ... */
2488
2489                 if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
2490                         if (insn->imm != 0 || insn->off != 0) {
2491                                 verbose("BPF_ALU uses reserved fields\n");
2492                                 return -EINVAL;
2493                         }
2494                         /* check src1 operand */
2495                         err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
2496                         if (err)
2497                                 return err;
2498                 } else {
2499                         if (insn->src_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0) {
2500                                 verbose("BPF_ALU uses reserved fields\n");
2501                                 return -EINVAL;
2502                         }
2503                 }
2504
2505                 /* check src2 operand */
2506                 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
2507                 if (err)
2508                         return err;
2509
2510                 if ((opcode == BPF_MOD || opcode == BPF_DIV) &&
2511                     BPF_SRC(insn->code) == BPF_K && insn->imm == 0) {
2512                         verbose("div by zero\n");
2513                         return -EINVAL;
2514                 }
2515
2516                 if (opcode == BPF_ARSH && BPF_CLASS(insn->code) != BPF_ALU64) {
2517                         verbose("BPF_ARSH not supported for 32 bit ALU\n");
2518                         return -EINVAL;
2519                 }
2520
2521                 if ((opcode == BPF_LSH || opcode == BPF_RSH ||
2522                      opcode == BPF_ARSH) && BPF_SRC(insn->code) == BPF_K) {
2523                         int size = BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64 ? 64 : 32;
2524
2525                         if (insn->imm < 0 || insn->imm >= size) {
2526                                 verbose("invalid shift %d\n", insn->imm);
2527                                 return -EINVAL;
2528                         }
2529                 }
2530
2531                 /* check dest operand */
2532                 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP_NO_MARK);
2533                 if (err)
2534                         return err;
2535
2536                 return adjust_reg_min_max_vals(env, insn);
2537         }
2538
2539         return 0;
2540 }
2541
2542 static void find_good_pkt_pointers(struct bpf_verifier_state *state,
2543                                    struct bpf_reg_state *dst_reg,
2544                                    bool range_right_open)
2545 {
2546         struct bpf_reg_state *regs = state->regs, *reg;
2547         u16 new_range;
2548         int i;
2549
2550         if (dst_reg->off < 0 ||
2551             (dst_reg->off == 0 && range_right_open))
2552                 /* This doesn't give us any range */
2553                 return;
2554
2555         if (dst_reg->umax_value > MAX_PACKET_OFF ||
2556             dst_reg->umax_value + dst_reg->off > MAX_PACKET_OFF)
2557                 /* Risk of overflow.  For instance, ptr + (1<<63) may be less
2558                  * than pkt_end, but that's because it's also less than pkt.
2559                  */
2560                 return;
2561
2562         new_range = dst_reg->off;
2563         if (range_right_open)
2564                 new_range--;
2565
2566         /* Examples for register markings:
2567          *
2568          * pkt_data in dst register:
2569          *
2570          *   r2 = r3;
2571          *   r2 += 8;
2572          *   if (r2 > pkt_end) goto <handle exception>
2573          *   <access okay>
2574          *
2575          *   r2 = r3;
2576          *   r2 += 8;
2577          *   if (r2 < pkt_end) goto <access okay>
2578          *   <handle exception>
2579          *
2580          *   Where:
2581          *     r2 == dst_reg, pkt_end == src_reg
2582          *     r2=pkt(id=n,off=8,r=0)
2583          *     r3=pkt(id=n,off=0,r=0)
2584          *
2585          * pkt_data in src register:
2586          *
2587          *   r2 = r3;
2588          *   r2 += 8;
2589          *   if (pkt_end >= r2) goto <access okay>
2590          *   <handle exception>
2591          *
2592          *   r2 = r3;
2593          *   r2 += 8;
2594          *   if (pkt_end <= r2) goto <handle exception>
2595          *   <access okay>
2596          *
2597          *   Where:
2598          *     pkt_end == dst_reg, r2 == src_reg
2599          *     r2=pkt(id=n,off=8,r=0)
2600          *     r3=pkt(id=n,off=0,r=0)
2601          *
2602          * Find register r3 and mark its range as r3=pkt(id=n,off=0,r=8)
2603          * or r3=pkt(id=n,off=0,r=8-1), so that range of bytes [r3, r3 + 8)
2604          * and [r3, r3 + 8-1) respectively is safe to access depending on
2605          * the check.
2606          */
2607
2608         /* If our ids match, then we must have the same max_value.  And we
2609          * don't care about the other reg's fixed offset, since if it's too big
2610          * the range won't allow anything.
2611          * dst_reg->off is known < MAX_PACKET_OFF, therefore it fits in a u16.
2612          */
2613         for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++)
2614                 if (regs[i].type == PTR_TO_PACKET && regs[i].id == dst_reg->id)
2615                         /* keep the maximum range already checked */
2616                         regs[i].range = max(regs[i].range, new_range);
2617
2618         for (i = 0; i < MAX_BPF_STACK; i += BPF_REG_SIZE) {
2619                 if (state->stack_slot_type[i] != STACK_SPILL)
2620                         continue;
2621                 reg = &state->spilled_regs[i / BPF_REG_SIZE];
2622                 if (reg->type == PTR_TO_PACKET && reg->id == dst_reg->id)
2623                         reg->range = max(reg->range, new_range);
2624         }
2625 }
2626
2627 /* Adjusts the register min/max values in the case that the dst_reg is the
2628  * variable register that we are working on, and src_reg is a constant or we're
2629  * simply doing a BPF_K check.
2630  * In JEQ/JNE cases we also adjust the var_off values.
2631  */
2632 static void reg_set_min_max(struct bpf_reg_state *true_reg,
2633                             struct bpf_reg_state *false_reg, u64 val,
2634                             u8 opcode)
2635 {
2636         /* If the dst_reg is a pointer, we can't learn anything about its
2637          * variable offset from the compare (unless src_reg were a pointer into
2638          * the same object, but we don't bother with that.
2639          * Since false_reg and true_reg have the same type by construction, we
2640          * only need to check one of them for pointerness.
2641          */
2642         if (__is_pointer_value(false, false_reg))
2643                 return;
2644
2645         switch (opcode) {
2646         case BPF_JEQ:
2647                 /* If this is false then we know nothing Jon Snow, but if it is
2648                  * true then we know for sure.
2649                  */
2650                 __mark_reg_known(true_reg, val);
2651                 break;
2652         case BPF_JNE:
2653                 /* If this is true we know nothing Jon Snow, but if it is false
2654                  * we know the value for sure;
2655                  */
2656                 __mark_reg_known(false_reg, val);
2657                 break;
2658         case BPF_JGT:
2659                 false_reg->umax_value = min(false_reg->umax_value, val);
2660                 true_reg->umin_value = max(true_reg->umin_value, val + 1);
2661                 break;
2662         case BPF_JSGT:
2663                 false_reg->smax_value = min_t(s64, false_reg->smax_value, val);
2664                 true_reg->smin_value = max_t(s64, true_reg->smin_value, val + 1);
2665                 break;
2666         case BPF_JLT:
2667                 false_reg->umin_value = max(false_reg->umin_value, val);
2668                 true_reg->umax_value = min(true_reg->umax_value, val - 1);
2669                 break;
2670         case BPF_JSLT:
2671                 false_reg->smin_value = max_t(s64, false_reg->smin_value, val);
2672                 true_reg->smax_value = min_t(s64, true_reg->smax_value, val - 1);
2673                 break;
2674         case BPF_JGE:
2675                 false_reg->umax_value = min(false_reg->umax_value, val - 1);
2676                 true_reg->umin_value = max(true_reg->umin_value, val);
2677                 break;
2678         case BPF_JSGE:
2679                 false_reg->smax_value = min_t(s64, false_reg->smax_value, val - 1);
2680                 true_reg->smin_value = max_t(s64, true_reg->smin_value, val);
2681                 break;
2682         case BPF_JLE:
2683                 false_reg->umin_value = max(false_reg->umin_value, val + 1);
2684                 true_reg->umax_value = min(true_reg->umax_value, val);
2685                 break;
2686         case BPF_JSLE:
2687                 false_reg->smin_value = max_t(s64, false_reg->smin_value, val + 1);
2688                 true_reg->smax_value = min_t(s64, true_reg->smax_value, val);
2689                 break;
2690         default:
2691                 break;
2692         }
2693
2694         __reg_deduce_bounds(false_reg);
2695         __reg_deduce_bounds(true_reg);
2696         /* We might have learned some bits from the bounds. */
2697         __reg_bound_offset(false_reg);
2698         __reg_bound_offset(true_reg);
2699         /* Intersecting with the old var_off might have improved our bounds
2700          * slightly.  e.g. if umax was 0x7f...f and var_off was (0; 0xf...fc),
2701          * then new var_off is (0; 0x7f...fc) which improves our umax.
2702          */
2703         __update_reg_bounds(false_reg);
2704         __update_reg_bounds(true_reg);
2705 }
2706
2707 /* Same as above, but for the case that dst_reg holds a constant and src_reg is
2708  * the variable reg.
2709  */
2710 static void reg_set_min_max_inv(struct bpf_reg_state *true_reg,
2711                                 struct bpf_reg_state *false_reg, u64 val,
2712                                 u8 opcode)
2713 {
2714         if (__is_pointer_value(false, false_reg))
2715                 return;
2716
2717         switch (opcode) {
2718         case BPF_JEQ:
2719                 /* If this is false then we know nothing Jon Snow, but if it is
2720                  * true then we know for sure.
2721                  */
2722                 __mark_reg_known(true_reg, val);
2723                 break;
2724         case BPF_JNE:
2725                 /* If this is true we know nothing Jon Snow, but if it is false
2726                  * we know the value for sure;
2727                  */
2728                 __mark_reg_known(false_reg, val);
2729                 break;
2730         case BPF_JGT:
2731                 true_reg->umax_value = min(true_reg->umax_value, val - 1);
2732                 false_reg->umin_value = max(false_reg->umin_value, val);
2733                 break;
2734         case BPF_JSGT:
2735                 true_reg->smax_value = min_t(s64, true_reg->smax_value, val - 1);
2736                 false_reg->smin_value = max_t(s64, false_reg->smin_value, val);
2737                 break;
2738         case BPF_JLT:
2739                 true_reg->umin_value = max(true_reg->umin_value, val + 1);
2740                 false_reg->umax_value = min(false_reg->umax_value, val);
2741                 break;
2742         case BPF_JSLT:
2743                 true_reg->smin_value = max_t(s64, true_reg->smin_value, val + 1);
2744                 false_reg->smax_value = min_t(s64, false_reg->smax_value, val);
2745                 break;
2746         case BPF_JGE:
2747                 true_reg->umax_value = min(true_reg->umax_value, val);
2748                 false_reg->umin_value = max(false_reg->umin_value, val + 1);
2749                 break;
2750         case BPF_JSGE:
2751                 true_reg->smax_value = min_t(s64, true_reg->smax_value, val);
2752                 false_reg->smin_value = max_t(s64, false_reg->smin_value, val + 1);
2753                 break;
2754         case BPF_JLE:
2755                 true_reg->umin_value = max(true_reg->umin_value, val);
2756                 false_reg->umax_value = min(false_reg->umax_value, val - 1);
2757                 break;
2758         case BPF_JSLE:
2759                 true_reg->smin_value = max_t(s64, true_reg->smin_value, val);
2760                 false_reg->smax_value = min_t(s64, false_reg->smax_value, val - 1);
2761                 break;
2762         default:
2763                 break;
2764         }
2765
2766         __reg_deduce_bounds(false_reg);
2767         __reg_deduce_bounds(true_reg);
2768         /* We might have learned some bits from the bounds. */
2769         __reg_bound_offset(false_reg);
2770         __reg_bound_offset(true_reg);
2771         /* Intersecting with the old var_off might have improved our bounds
2772          * slightly.  e.g. if umax was 0x7f...f and var_off was (0; 0xf...fc),
2773          * then new var_off is (0; 0x7f...fc) which improves our umax.
2774          */
2775         __update_reg_bounds(false_reg);
2776         __update_reg_bounds(true_reg);
2777 }
2778
2779 /* Regs are known to be equal, so intersect their min/max/var_off */
2780 static void __reg_combine_min_max(struct bpf_reg_state *src_reg,
2781                                   struct bpf_reg_state *dst_reg)
2782 {
2783         src_reg->umin_value = dst_reg->umin_value = max(src_reg->umin_value,
2784                                                         dst_reg->umin_value);
2785         src_reg->umax_value = dst_reg->umax_value = min(src_reg->umax_value,
2786                                                         dst_reg->umax_value);
2787         src_reg->smin_value = dst_reg->smin_value = max(src_reg->smin_value,
2788                                                         dst_reg->smin_value);
2789         src_reg->smax_value = dst_reg->smax_value = min(src_reg->smax_value,
2790                                                         dst_reg->smax_value);
2791         src_reg->var_off = dst_reg->var_off = tnum_intersect(src_reg->var_off,
2792                                                              dst_reg->var_off);
2793         /* We might have learned new bounds from the var_off. */
2794         __update_reg_bounds(src_reg);
2795         __update_reg_bounds(dst_reg);
2796         /* We might have learned something about the sign bit. */
2797         __reg_deduce_bounds(src_reg);
2798         __reg_deduce_bounds(dst_reg);
2799         /* We might have learned some bits from the bounds. */
2800         __reg_bound_offset(src_reg);
2801         __reg_bound_offset(dst_reg);
2802         /* Intersecting with the old var_off might have improved our bounds
2803          * slightly.  e.g. if umax was 0x7f...f and var_off was (0; 0xf...fc),
2804          * then new var_off is (0; 0x7f...fc) which improves our umax.
2805          */
2806         __update_reg_bounds(src_reg);
2807         __update_reg_bounds(dst_reg);
2808 }
2809
2810 static void reg_combine_min_max(struct bpf_reg_state *true_src,
2811                                 struct bpf_reg_state *true_dst,
2812                                 struct bpf_reg_state *false_src,
2813                                 struct bpf_reg_state *false_dst,
2814                                 u8 opcode)
2815 {
2816         switch (opcode) {
2817         case BPF_JEQ:
2818                 __reg_combine_min_max(true_src, true_dst);
2819                 break;
2820         case BPF_JNE:
2821                 __reg_combine_min_max(false_src, false_dst);
2822                 break;
2823         }
2824 }
2825
2826 static void mark_map_reg(struct bpf_reg_state *regs, u32 regno, u32 id,
2827                          bool is_null)
2828 {
2829         struct bpf_reg_state *reg = &regs[regno];
2830
2831         if (reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL && reg->id == id) {
2832                 /* Old offset (both fixed and variable parts) should
2833                  * have been known-zero, because we don't allow pointer
2834                  * arithmetic on pointers that might be NULL.
2835                  */
2836                 if (WARN_ON_ONCE(reg->smin_value || reg->smax_value ||
2837                                  !tnum_equals_const(reg->var_off, 0) ||
2838                                  reg->off)) {
2839                         __mark_reg_known_zero(reg);
2840                         reg->off = 0;
2841                 }
2842                 if (is_null) {
2843                         reg->type = SCALAR_VALUE;
2844                 } else if (reg->map_ptr->inner_map_meta) {
2845                         reg->type = CONST_PTR_TO_MAP;
2846                         reg->map_ptr = reg->map_ptr->inner_map_meta;
2847                 } else {
2848                         reg->type = PTR_TO_MAP_VALUE;
2849                 }
2850                 /* We don't need id from this point onwards anymore, thus we
2851                  * should better reset it, so that state pruning has chances
2852                  * to take effect.
2853                  */
2854                 reg->id = 0;
2855         }
2856 }
2857
2858 /* The logic is similar to find_good_pkt_pointers(), both could eventually
2859  * be folded together at some point.
2860  */
2861 static void mark_map_regs(struct bpf_verifier_state *state, u32 regno,
2862                           bool is_null)
2863 {
2864         struct bpf_reg_state *regs = state->regs;
2865         u32 id = regs[regno].id;
2866         int i;
2867
2868         for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++)
2869                 mark_map_reg(regs, i, id, is_null);
2870
2871         for (i = 0; i < MAX_BPF_STACK; i += BPF_REG_SIZE) {
2872                 if (state->stack_slot_type[i] != STACK_SPILL)
2873                         continue;
2874                 mark_map_reg(state->spilled_regs, i / BPF_REG_SIZE, id, is_null);
2875         }
2876 }
2877
2878 static int check_cond_jmp_op(struct bpf_verifier_env *env,
2879                              struct bpf_insn *insn, int *insn_idx)
2880 {
2881         struct bpf_verifier_state *other_branch, *this_branch = &env->cur_state;
2882         struct bpf_reg_state *regs = this_branch->regs, *dst_reg;
2883         u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
2884         int err;
2885
2886         if (opcode > BPF_JSLE) {
2887                 verbose("invalid BPF_JMP opcode %x\n", opcode);
2888                 return -EINVAL;
2889         }
2890
2891         if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
2892                 if (insn->imm != 0) {
2893                         verbose("BPF_JMP uses reserved fields\n");
2894                         return -EINVAL;
2895                 }
2896
2897                 /* check src1 operand */
2898                 err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
2899                 if (err)
2900                         return err;
2901
2902                 if (is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
2903                         verbose("R%d pointer comparison prohibited\n",
2904                                 insn->src_reg);
2905                         return -EACCES;
2906                 }
2907         } else {
2908                 if (insn->src_reg != BPF_REG_0) {
2909                         verbose("BPF_JMP uses reserved fields\n");
2910                         return -EINVAL;
2911                 }
2912         }
2913
2914         /* check src2 operand */
2915         err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
2916         if (err)
2917                 return err;
2918
2919         dst_reg = &regs[insn->dst_reg];
2920
2921         /* detect if R == 0 where R was initialized to zero earlier */
2922         if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_K &&
2923             (opcode == BPF_JEQ || opcode == BPF_JNE) &&
2924             dst_reg->type == SCALAR_VALUE &&
2925             tnum_equals_const(dst_reg->var_off, insn->imm)) {
2926                 if (opcode == BPF_JEQ) {
2927                         /* if (imm == imm) goto pc+off;
2928                          * only follow the goto, ignore fall-through
2929                          */
2930                         *insn_idx += insn->off;
2931                         return 0;
2932                 } else {
2933                         /* if (imm != imm) goto pc+off;
2934                          * only follow fall-through branch, since
2935                          * that's where the program will go
2936                          */
2937                         return 0;
2938                 }
2939         }
2940
2941         other_branch = push_stack(env, *insn_idx + insn->off + 1, *insn_idx);
2942         if (!other_branch)
2943                 return -EFAULT;
2944
2945         /* detect if we are comparing against a constant value so we can adjust
2946          * our min/max values for our dst register.
2947          * this is only legit if both are scalars (or pointers to the same
2948          * object, I suppose, but we don't support that right now), because
2949          * otherwise the different base pointers mean the offsets aren't
2950          * comparable.
2951          */
2952         if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
2953                 if (dst_reg->type == SCALAR_VALUE &&
2954                     regs[insn->src_reg].type == SCALAR_VALUE) {
2955                         if (tnum_is_const(regs[insn->src_reg].var_off))
2956                                 reg_set_min_max(&other_branch->regs[insn->dst_reg],
2957                                                 dst_reg, regs[insn->src_reg].var_off.value,
2958                                                 opcode);
2959                         else if (tnum_is_const(dst_reg->var_off))
2960                                 reg_set_min_max_inv(&other_branch->regs[insn->src_reg],
2961                                                     &regs[insn->src_reg],
2962                                                     dst_reg->var_off.value, opcode);
2963                         else if (opcode == BPF_JEQ || opcode == BPF_JNE)
2964                                 /* Comparing for equality, we can combine knowledge */
2965                                 reg_combine_min_max(&other_branch->regs[insn->src_reg],
2966                                                     &other_branch->regs[insn->dst_reg],
2967                                                     &regs[insn->src_reg],
2968                                                     &regs[insn->dst_reg], opcode);
2969                 }
2970         } else if (dst_reg->type == SCALAR_VALUE) {
2971                 reg_set_min_max(&other_branch->regs[insn->dst_reg],
2972                                         dst_reg, insn->imm, opcode);
2973         }
2974
2975         /* detect if R == 0 where R is returned from bpf_map_lookup_elem() */
2976         if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_K &&
2977             insn->imm == 0 && (opcode == BPF_JEQ || opcode == BPF_JNE) &&
2978             dst_reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL) {
2979                 /* Mark all identical map registers in each branch as either
2980                  * safe or unknown depending R == 0 or R != 0 conditional.
2981                  */
2982                 mark_map_regs(this_branch, insn->dst_reg, opcode == BPF_JNE);
2983                 mark_map_regs(other_branch, insn->dst_reg, opcode == BPF_JEQ);
2984         } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && opcode == BPF_JGT &&
2985                    dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
2986                    regs[insn->src_reg].type == PTR_TO_PACKET_END) {
2987                 /* pkt_data' > pkt_end */
2988                 find_good_pkt_pointers(this_branch, dst_reg, false);
2989         } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && opcode == BPF_JGT &&
2990                    dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
2991                    regs[insn->src_reg].type == PTR_TO_PACKET) {
2992                 /* pkt_end > pkt_data' */
2993                 find_good_pkt_pointers(other_branch, &regs[insn->src_reg], true);
2994         } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && opcode == BPF_JLT &&
2995                    dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
2996                    regs[insn->src_reg].type == PTR_TO_PACKET_END) {
2997                 /* pkt_data' < pkt_end */
2998                 find_good_pkt_pointers(other_branch, dst_reg, true);
2999         } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && opcode == BPF_JLT &&
3000                    dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
3001                    regs[insn->src_reg].type == PTR_TO_PACKET) {
3002                 /* pkt_end < pkt_data' */
3003                 find_good_pkt_pointers(this_branch, &regs[insn->src_reg], false);
3004         } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && opcode == BPF_JGE &&
3005                    dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
3006                    regs[insn->src_reg].type == PTR_TO_PACKET_END) {
3007                 /* pkt_data' >= pkt_end */
3008                 find_good_pkt_pointers(this_branch, dst_reg, true);
3009         } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && opcode == BPF_JGE &&
3010                    dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
3011                    regs[insn->src_reg].type == PTR_TO_PACKET) {
3012                 /* pkt_end >= pkt_data' */
3013                 find_good_pkt_pointers(other_branch, &regs[insn->src_reg], false);
3014         } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && opcode == BPF_JLE &&
3015                    dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
3016                    regs[insn->src_reg].type == PTR_TO_PACKET_END) {
3017                 /* pkt_data' <= pkt_end */
3018                 find_good_pkt_pointers(other_branch, dst_reg, false);
3019         } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && opcode == BPF_JLE &&
3020                    dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
3021                    regs[insn->src_reg].type == PTR_TO_PACKET) {
3022                 /* pkt_end <= pkt_data' */
3023                 find_good_pkt_pointers(this_branch, &regs[insn->src_reg], true);
3024         } else if (is_pointer_value(env, insn->dst_reg)) {
3025                 verbose("R%d pointer comparison prohibited\n", insn->dst_reg);
3026                 return -EACCES;
3027         }
3028         if (log_level)
3029                 print_verifier_state(this_branch);
3030         return 0;
3031 }
3032
3033 /* return the map pointer stored inside BPF_LD_IMM64 instruction */
3034 static struct bpf_map *ld_imm64_to_map_ptr(struct bpf_insn *insn)
3035 {
3036         u64 imm64 = ((u64) (u32) insn[0].imm) | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
3037
3038         return (struct bpf_map *) (unsigned long) imm64;
3039 }
3040
3041 /* verify BPF_LD_IMM64 instruction */
3042 static int check_ld_imm(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
3043 {
3044         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs;
3045         int err;
3046
3047         if (BPF_SIZE(insn->code) != BPF_DW) {
3048                 verbose("invalid BPF_LD_IMM insn\n");
3049                 return -EINVAL;
3050         }
3051         if (insn->off != 0) {
3052                 verbose("BPF_LD_IMM64 uses reserved fields\n");
3053                 return -EINVAL;
3054         }
3055
3056         err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP);
3057         if (err)
3058                 return err;
3059
3060         if (insn->src_reg == 0) {
3061                 u64 imm = ((u64)(insn + 1)->imm << 32) | (u32)insn->imm;
3062
3063                 regs[insn->dst_reg].type = SCALAR_VALUE;
3064                 __mark_reg_known(&regs[insn->dst_reg], imm);
3065                 return 0;
3066         }
3067
3068         /* replace_map_fd_with_map_ptr() should have caught bad ld_imm64 */
3069         BUG_ON(insn->src_reg != BPF_PSEUDO_MAP_FD);
3070
3071         regs[insn->dst_reg].type = CONST_PTR_TO_MAP;
3072         regs[insn->dst_reg].map_ptr = ld_imm64_to_map_ptr(insn);
3073         return 0;
3074 }
3075
3076 static bool may_access_skb(enum bpf_prog_type type)
3077 {
3078         switch (type) {
3079         case BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER:
3080         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
3081         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
3082                 return true;
3083         default:
3084                 return false;
3085         }
3086 }
3087
3088 /* verify safety of LD_ABS|LD_IND instructions:
3089  * - they can only appear in the programs where ctx == skb
3090  * - since they are wrappers of function calls, they scratch R1-R5 registers,
3091  *   preserve R6-R9, and store return value into R0
3092  *
3093  * Implicit input:
3094  *   ctx == skb == R6 == CTX
3095  *
3096  * Explicit input:
3097  *   SRC == any register
3098  *   IMM == 32-bit immediate
3099  *
3100  * Output:
3101  *   R0 - 8/16/32-bit skb data converted to cpu endianness
3102  */
3103 static int check_ld_abs(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
3104 {
3105         struct bpf_reg_state *regs = env->cur_state.regs;
3106         u8 mode = BPF_MODE(insn->code);
3107         int i, err;
3108
3109         if (!may_access_skb(env->prog->type)) {
3110                 verbose("BPF_LD_[ABS|IND] instructions not allowed for this program type\n");
3111                 return -EINVAL;
3112         }
3113
3114         if (insn->dst_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0 ||
3115             BPF_SIZE(insn->code) == BPF_DW ||
3116             (mode == BPF_ABS && insn->src_reg != BPF_REG_0)) {
3117                 verbose("BPF_LD_[ABS|IND] uses reserved fields\n");
3118                 return -EINVAL;
3119         }
3120
3121         /* check whether implicit source operand (register R6) is readable */
3122         err = check_reg_arg(env, BPF_REG_6, SRC_OP);
3123         if (err)
3124                 return err;
3125
3126         if (regs[BPF_REG_6].type != PTR_TO_CTX) {
3127                 verbose("at the time of BPF_LD_ABS|IND R6 != pointer to skb\n");
3128                 return -EINVAL;
3129         }
3130
3131         if (mode == BPF_IND) {
3132                 /* check explicit source operand */
3133                 err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
3134                 if (err)
3135                         return err;
3136         }
3137
3138         /* reset caller saved regs to unreadable */
3139         for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++) {
3140                 mark_reg_not_init(regs, caller_saved[i]);
3141                 check_reg_arg(env, caller_saved[i], DST_OP_NO_MARK);
3142         }
3143
3144         /* mark destination R0 register as readable, since it contains
3145          * the value fetched from the packet.
3146          * Already marked as written above.
3147          */
3148         mark_reg_unknown(regs, BPF_REG_0);
3149         return 0;
3150 }
3151
3152 /* non-recursive DFS pseudo code
3153  * 1  procedure DFS-iterative(G,v):
3154  * 2      label v as discovered
3155  * 3      let S be a stack
3156  * 4      S.push(v)
3157  * 5      while S is not empty
3158  * 6            t <- S.pop()
3159  * 7            if t is what we're looking for:
3160  * 8                return t
3161  * 9            for all edges e in G.adjacentEdges(t) do
3162  * 10               if edge e is already labelled
3163  * 11                   continue with the next edge
3164  * 12               w <- G.adjacentVertex(t,e)
3165  * 13               if vertex w is not discovered and not explored
3166  * 14                   label e as tree-edge
3167  * 15                   label w as discovered
3168  * 16                   S.push(w)
3169  * 17                   continue at 5
3170  * 18               else if vertex w is discovered
3171  * 19                   label e as back-edge
3172  * 20               else
3173  * 21                   // vertex w is explored
3174  * 22                   label e as forward- or cross-edge
3175  * 23           label t as explored
3176  * 24           S.pop()
3177  *
3178  * convention:
3179  * 0x10 - discovered
3180  * 0x11 - discovered and fall-through edge labelled
3181  * 0x12 - discovered and fall-through and branch edges labelled
3182  * 0x20 - explored
3183  */
3184
3185 enum {
3186         DISCOVERED = 0x10,
3187         EXPLORED = 0x20,
3188         FALLTHROUGH = 1,
3189         BRANCH = 2,
3190 };
3191
3192 #define STATE_LIST_MARK ((struct bpf_verifier_state_list *) -1L)
3193
3194 static int *insn_stack; /* stack of insns to process */
3195 static int cur_stack;   /* current stack index */
3196 static int *insn_state;
3197
3198 /* t, w, e - match pseudo-code above:
3199  * t - index of current instruction
3200  * w - next instruction
3201  * e - edge
3202  */
3203 static int push_insn(int t, int w, int e, struct bpf_verifier_env *env)
3204 {
3205         if (e == FALLTHROUGH && insn_state[t] >= (DISCOVERED | FALLTHROUGH))
3206                 return 0;
3207
3208         if (e == BRANCH && insn_state[t] >= (DISCOVERED | BRANCH))
3209                 return 0;
3210
3211         if (w < 0 || w >= env->prog->len) {
3212                 verbose("jump out of range from insn %d to %d\n", t, w);
3213                 return -EINVAL;
3214         }
3215
3216         if (e == BRANCH)
3217                 /* mark branch target for state pruning */
3218                 env->explored_states[w] = STATE_LIST_MARK;
3219
3220         if (insn_state[w] == 0) {
3221                 /* tree-edge */
3222                 insn_state[t] = DISCOVERED | e;
3223                 insn_state[w] = DISCOVERED;
3224                 if (cur_stack >= env->prog->len)
3225                         return -E2BIG;
3226                 insn_stack[cur_stack++] = w;
3227                 return 1;
3228         } else if ((insn_state[w] & 0xF0) == DISCOVERED) {
3229                 verbose("back-edge from insn %d to %d\n", t, w);
3230                 return -EINVAL;
3231         } else if (insn_state[w] == EXPLORED) {
3232                 /* forward- or cross-edge */
3233                 insn_state[t] = DISCOVERED | e;
3234         } else {
3235                 verbose("insn state internal bug\n");
3236                 return -EFAULT;
3237         }
3238         return 0;
3239 }
3240
3241 /* non-recursive depth-first-search to detect loops in BPF program
3242  * loop == back-edge in directed graph
3243  */
3244 static int check_cfg(struct bpf_verifier_env *env)
3245 {
3246         struct bpf_insn *insns = env->prog->insnsi;
3247         int insn_cnt = env->prog->len;
3248         int ret = 0;
3249         int i, t;
3250
3251         insn_state = kcalloc(insn_cnt, sizeof(int), GFP_KERNEL);
3252         if (!insn_state)
3253                 return -ENOMEM;
3254
3255         insn_stack = kcalloc(insn_cnt, sizeof(int), GFP_KERNEL);
3256         if (!insn_stack) {
3257                 kfree(insn_state);
3258                 return -ENOMEM;
3259         }
3260
3261         insn_state[0] = DISCOVERED; /* mark 1st insn as discovered */
3262         insn_stack[0] = 0; /* 0 is the first instruction */
3263         cur_stack = 1;
3264
3265 peek_stack:
3266         if (cur_stack == 0)
3267                 goto check_state;
3268         t = insn_stack[cur_stack - 1];
3269
3270         if (BPF_CLASS(insns[t].code) == BPF_JMP) {
3271                 u8 opcode = BPF_OP(insns[t].code);
3272
3273                 if (opcode == BPF_EXIT) {
3274                         goto mark_explored;
3275                 } else if (opcode == BPF_CALL) {
3276                         ret = push_insn(t, t + 1, FALLTHROUGH, env);
3277                         if (ret == 1)
3278                                 goto peek_stack;
3279                         else if (ret < 0)
3280                                 goto err_free;
3281                         if (t + 1 < insn_cnt)
3282                                 env->explored_states[t + 1] = STATE_LIST_MARK;
3283                 } else if (opcode == BPF_JA) {
3284                         if (BPF_SRC(insns[t].code) != BPF_K) {
3285                                 ret = -EINVAL;
3286                                 goto err_free;
3287                         }
3288                         /* unconditional jump with single edge */
3289                         ret = push_insn(t, t + insns[t].off + 1,
3290                                         FALLTHROUGH, env);
3291                         if (ret == 1)
3292                                 goto peek_stack;
3293                         else if (ret < 0)
3294                                 goto err_free;
3295                         /* tell verifier to check for equivalent states
3296                          * after every call and jump
3297                          */
3298                         if (t + 1 < insn_cnt)
3299                                 env->explored_states[t + 1] = STATE_LIST_MARK;
3300                 } else {
3301                         /* conditional jump with two edges */
3302                         env->explored_states[t] = STATE_LIST_MARK;
3303                         ret = push_insn(t, t + 1, FALLTHROUGH, env);
3304                         if (ret == 1)
3305                                 goto peek_stack;
3306                         else if (ret < 0)
3307                                 goto err_free;
3308
3309                         ret = push_insn(t, t + insns[t].off + 1, BRANCH, env);
3310                         if (ret == 1)
3311                                 goto peek_stack;
3312                         else if (ret < 0)
3313                                 goto err_free;
3314                 }
3315         } else {
3316                 /* all other non-branch instructions with single
3317                  * fall-through edge
3318                  */
3319                 ret = push_insn(t, t + 1, FALLTHROUGH, env);
3320                 if (ret == 1)
3321                         goto peek_stack;
3322                 else if (ret < 0)
3323                         goto err_free;
3324         }
3325
3326 mark_explored:
3327         insn_state[t] = EXPLORED;
3328         if (cur_stack-- <= 0) {
3329                 verbose("pop stack internal bug\n");
3330                 ret = -EFAULT;
3331                 goto err_free;
3332         }
3333         goto peek_stack;
3334
3335 check_state:
3336         for (i = 0; i < insn_cnt; i++) {
3337                 if (insn_state[i] != EXPLORED) {
3338                         verbose("unreachable insn %d\n", i);
3339                         ret = -EINVAL;
3340                         goto err_free;
3341                 }
3342         }
3343         ret = 0; /* cfg looks good */
3344
3345 err_free:
3346         kfree(insn_state);
3347         kfree(insn_stack);
3348         return ret;
3349 }
3350
3351 /* check %cur's range satisfies %old's */
3352 static bool range_within(struct bpf_reg_state *old,
3353                          struct bpf_reg_state *cur)
3354 {
3355         return old->umin_value <= cur->umin_value &&
3356                old->umax_value >= cur->umax_value &&
3357                old->smin_value <= cur->smin_value &&
3358                old->smax_value >= cur->smax_value;
3359 }
3360
3361 /* Maximum number of register states that can exist at once */
3362 #define ID_MAP_SIZE     (MAX_BPF_REG + MAX_BPF_STACK / BPF_REG_SIZE)
3363 struct idpair {
3364         u32 old;
3365         u32 cur;
3366 };
3367
3368 /* If in the old state two registers had the same id, then they need to have
3369  * the same id in the new state as well.  But that id could be different from
3370  * the old state, so we need to track the mapping from old to new ids.
3371  * Once we have seen that, say, a reg with old id 5 had new id 9, any subsequent
3372  * regs with old id 5 must also have new id 9 for the new state to be safe.  But
3373  * regs with a different old id could still have new id 9, we don't care about
3374  * that.
3375  * So we look through our idmap to see if this old id has been seen before.  If
3376  * so, we require the new id to match; otherwise, we add the id pair to the map.
3377  */
3378 static bool check_ids(u32 old_id, u32 cur_id, struct idpair *idmap)
3379 {
3380         unsigned int i;
3381
3382         for (i = 0; i < ID_MAP_SIZE; i++) {
3383                 if (!idmap[i].old) {
3384                         /* Reached an empty slot; haven't seen this id before */
3385                         idmap[i].old = old_id;
3386                         idmap[i].cur = cur_id;
3387                         return true;
3388                 }
3389                 if (idmap[i].old == old_id)
3390                         return idmap[i].cur == cur_id;
3391         }
3392         /* We ran out of idmap slots, which should be impossible */
3393         WARN_ON_ONCE(1);
3394         return false;
3395 }
3396
3397 /* Returns true if (rold safe implies rcur safe) */
3398 static bool regsafe(struct bpf_reg_state *rold, struct bpf_reg_state *rcur,
3399                     struct idpair *idmap)
3400 {
3401         if (!(rold->live & REG_LIVE_READ))
3402                 /* explored state didn't use this */
3403                 return true;
3404
3405         if (memcmp(rold, rcur, offsetof(struct bpf_reg_state, live)) == 0)
3406                 return true;
3407
3408         if (rold->type == NOT_INIT)
3409                 /* explored state can't have used this */
3410                 return true;
3411         if (rcur->type == NOT_INIT)
3412                 return false;
3413         switch (rold->type) {
3414         case SCALAR_VALUE:
3415                 if (rcur->type == SCALAR_VALUE) {
3416                         /* new val must satisfy old val knowledge */
3417                         return range_within(rold, rcur) &&
3418                                tnum_in(rold->var_off, rcur->var_off);
3419                 } else {
3420                         /* We're trying to use a pointer in place of a scalar.
3421                          * Even if the scalar was unbounded, this could lead to
3422                          * pointer leaks because scalars are allowed to leak
3423                          * while pointers are not. We could make this safe in
3424                          * special cases if root is calling us, but it's
3425                          * probably not worth the hassle.
3426                          */
3427                         return false;
3428                 }
3429         case PTR_TO_MAP_VALUE:
3430                 /* If the new min/max/var_off satisfy the old ones and
3431                  * everything else matches, we are OK.
3432                  * We don't care about the 'id' value, because nothing
3433                  * uses it for PTR_TO_MAP_VALUE (only for ..._OR_NULL)
3434                  */
3435                 return memcmp(rold, rcur, offsetof(struct bpf_reg_state, id)) == 0 &&
3436                        range_within(rold, rcur) &&
3437                        tnum_in(rold->var_off, rcur->var_off);
3438         case PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL:
3439                 /* a PTR_TO_MAP_VALUE could be safe to use as a
3440                  * PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL into the same map.
3441                  * However, if the old PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL then got NULL-
3442                  * checked, doing so could have affected others with the same
3443                  * id, and we can't check for that because we lost the id when
3444                  * we converted to a PTR_TO_MAP_VALUE.
3445                  */
3446                 if (rcur->type != PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL)
3447                         return false;
3448                 if (memcmp(rold, rcur, offsetof(struct bpf_reg_state, id)))
3449                         return false;
3450                 /* Check our ids match any regs they're supposed to */
3451                 return check_ids(rold->id, rcur->id, idmap);
3452         case PTR_TO_PACKET:
3453                 if (rcur->type != PTR_TO_PACKET)
3454                         return false;
3455                 /* We must have at least as much range as the old ptr
3456                  * did, so that any accesses which were safe before are
3457                  * still safe.  This is true even if old range < old off,
3458                  * since someone could have accessed through (ptr - k), or
3459                  * even done ptr -= k in a register, to get a safe access.
3460                  */
3461                 if (rold->range > rcur->range)
3462                         return false;
3463                 /* If the offsets don't match, we can't trust our alignment;
3464                  * nor can we be sure that we won't fall out of range.
3465                  */
3466                 if (rold->off != rcur->off)
3467                         return false;
3468                 /* id relations must be preserved */
3469                 if (rold->id && !check_ids(rold->id, rcur->id, idmap))
3470                         return false;
3471                 /* new val must satisfy old val knowledge */
3472                 return range_within(rold, rcur) &&
3473                        tnum_in(rold->var_off, rcur->var_off);
3474         case PTR_TO_CTX:
3475         case CONST_PTR_TO_MAP:
3476         case PTR_TO_STACK:
3477         case PTR_TO_PACKET_END:
3478                 /* Only valid matches are exact, which memcmp() above
3479                  * would have accepted
3480                  */
3481         default:
3482                 /* Don't know what's going on, just say it's not safe */
3483                 return false;
3484         }
3485
3486         /* Shouldn't get here; if we do, say it's not safe */
3487         WARN_ON_ONCE(1);
3488         return false;
3489 }
3490
3491 /* compare two verifier states
3492  *
3493  * all states stored in state_list are known to be valid, since
3494  * verifier reached 'bpf_exit' instruction through them
3495  *
3496  * this function is called when verifier exploring different branches of
3497  * execution popped from the state stack. If it sees an old state that has
3498  * more strict register state and more strict stack state then this execution
3499  * branch doesn't need to be explored further, since verifier already
3500  * concluded that more strict state leads to valid finish.
3501  *
3502  * Therefore two states are equivalent if register state is more conservative
3503  * and explored stack state is more conservative than the current one.
3504  * Example:
3505  *       explored                   current
3506  * (slot1=INV slot2=MISC) == (slot1=MISC slot2=MISC)
3507  * (slot1=MISC slot2=MISC) != (slot1=INV slot2=MISC)
3508  *
3509  * In other words if current stack state (one being explored) has more
3510  * valid slots than old one that already passed validation, it means
3511  * the verifier can stop exploring and conclude that current state is valid too
3512  *
3513  * Similarly with registers. If explored state has register type as invalid
3514  * whereas register type in current state is meaningful, it means that
3515  * the current state will reach 'bpf_exit' instruction safely
3516  */
3517 static bool states_equal(struct bpf_verifier_env *env,
3518                          struct bpf_verifier_state *old,
3519                          struct bpf_verifier_state *cur)
3520 {
3521         struct idpair *idmap;
3522         bool ret = false;
3523         int i;
3524
3525         idmap = kcalloc(ID_MAP_SIZE, sizeof(struct idpair), GFP_KERNEL);
3526         /* If we failed to allocate the idmap, just say it's not safe */
3527         if (!idmap)
3528                 return false;
3529
3530         for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++) {
3531                 if (!regsafe(&old->regs[i], &cur->regs[i], idmap))
3532                         goto out_free;
3533         }
3534
3535         for (i = 0; i < MAX_BPF_STACK; i++) {
3536                 if (old->stack_slot_type[i] == STACK_INVALID)
3537                         continue;
3538                 if (old->stack_slot_type[i] != cur->stack_slot_type[i])
3539                         /* Ex: old explored (safe) state has STACK_SPILL in
3540                          * this stack slot, but current has has STACK_MISC ->
3541                          * this verifier states are not equivalent,
3542                          * return false to continue verification of this path
3543                          */
3544                         goto out_free;
3545                 if (i % BPF_REG_SIZE)
3546                         continue;
3547                 if (old->stack_slot_type[i] != STACK_SPILL)
3548                         continue;
3549                 if (!regsafe(&old->spilled_regs[i / BPF_REG_SIZE],
3550                              &cur->spilled_regs[i / BPF_REG_SIZE],
3551                              idmap))
3552                         /* when explored and current stack slot are both storing
3553                          * spilled registers, check that stored pointers types
3554                          * are the same as well.
3555                          * Ex: explored safe path could have stored
3556                          * (bpf_reg_state) {.type = PTR_TO_STACK, .off = -8}
3557                          * but current path has stored:
3558                          * (bpf_reg_state) {.type = PTR_TO_STACK, .off = -16}
3559                          * such verifier states are not equivalent.
3560                          * return false to continue verification of this path
3561                          */
3562                         goto out_free;
3563                 else
3564                         continue;
3565         }
3566         ret = true;
3567 out_free:
3568         kfree(idmap);
3569         return ret;
3570 }
3571
3572 /* A write screens off any subsequent reads; but write marks come from the
3573  * straight-line code between a state and its parent.  When we arrive at a
3574  * jump target (in the first iteration of the propagate_liveness() loop),
3575  * we didn't arrive by the straight-line code, so read marks in state must
3576  * propagate to parent regardless of state's write marks.
3577  */
3578 static bool do_propagate_liveness(const struct bpf_verifier_state *state,
3579                                   struct bpf_verifier_state *parent)
3580 {
3581         bool writes = parent == state->parent; /* Observe write marks */
3582         bool touched = false; /* any changes made? */
3583         int i;
3584
3585         if (!parent)
3586                 return touched;
3587         /* Propagate read liveness of registers... */
3588         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_FP + 1 != MAX_BPF_REG);
3589         /* We don't need to worry about FP liveness because it's read-only */
3590         for (i = 0; i < BPF_REG_FP; i++) {
3591                 if (parent->regs[i].live & REG_LIVE_READ)
3592                         continue;
3593                 if (writes && (state->regs[i].live & REG_LIVE_WRITTEN))
3594                         continue;
3595                 if (state->regs[i].live & REG_LIVE_READ) {
3596                         parent->regs[i].live |= REG_LIVE_READ;
3597                         touched = true;
3598                 }
3599         }
3600         /* ... and stack slots */
3601         for (i = 0; i < MAX_BPF_STACK / BPF_REG_SIZE; i++) {
3602                 if (parent->stack_slot_type[i * BPF_REG_SIZE] != STACK_SPILL)
3603                         continue;
3604                 if (state->stack_slot_type[i * BPF_REG_SIZE] != STACK_SPILL)
3605                         continue;
3606                 if (parent->spilled_regs[i].live & REG_LIVE_READ)
3607                         continue;
3608                 if (writes && (state->spilled_regs[i].live & REG_LIVE_WRITTEN))
3609                         continue;
3610                 if (state->spilled_regs[i].live & REG_LIVE_READ) {
3611                         parent->spilled_regs[i].live |= REG_LIVE_READ;
3612                         touched = true;
3613                 }
3614         }
3615         return touched;
3616 }
3617
3618 /* "parent" is "a state from which we reach the current state", but initially
3619  * it is not the state->parent (i.e. "the state whose straight-line code leads
3620  * to the current state"), instead it is the state that happened to arrive at
3621  * a (prunable) equivalent of the current state.  See comment above
3622  * do_propagate_liveness() for consequences of this.
3623  * This function is just a more efficient way of calling mark_reg_read() or
3624  * mark_stack_slot_read() on each reg in "parent" that is read in "state",
3625  * though it requires that parent != state->parent in the call arguments.
3626  */
3627 static void propagate_liveness(const struct bpf_verifier_state *state,
3628                                struct bpf_verifier_state *parent)
3629 {
3630         while (do_propagate_liveness(state, parent)) {
3631                 /* Something changed, so we need to feed those changes onward */
3632                 state = parent;
3633                 parent = state->parent;
3634         }
3635 }
3636
3637 static int is_state_visited(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx)
3638 {
3639         struct bpf_verifier_state_list *new_sl;
3640         struct bpf_verifier_state_list *sl;
3641         int i;
3642
3643         sl = env->explored_states[insn_idx];
3644         if (!sl)
3645                 /* this 'insn_idx' instruction wasn't marked, so we will not
3646                  * be doing state search here
3647                  */
3648                 return 0;
3649
3650         while (sl != STATE_LIST_MARK) {
3651                 if (states_equal(env, &sl->state, &env->cur_state)) {
3652                         /* reached equivalent register/stack state,
3653                          * prune the search.
3654                          * Registers read by the continuation are read by us.
3655                          * If we have any write marks in env->cur_state, they
3656                          * will prevent corresponding reads in the continuation
3657                          * from reaching our parent (an explored_state).  Our
3658                          * own state will get the read marks recorded, but
3659                          * they'll be immediately forgotten as we're pruning
3660                          * this state and will pop a new one.
3661                          */
3662                         propagate_liveness(&sl->state, &env->cur_state);
3663                         return 1;
3664                 }
3665                 sl = sl->next;
3666         }
3667
3668         /* there were no equivalent states, remember current one.
3669          * technically the current state is not proven to be safe yet,
3670          * but it will either reach bpf_exit (which means it's safe) or
3671          * it will be rejected. Since there are no loops, we won't be
3672          * seeing this 'insn_idx' instruction again on the way to bpf_exit
3673          */
3674         new_sl = kmalloc(sizeof(struct bpf_verifier_state_list), GFP_USER);
3675         if (!new_sl)
3676                 return -ENOMEM;
3677
3678         /* add new state to the head of linked list */
3679         memcpy(&new_sl->state, &env->cur_state, sizeof(env->cur_state));
3680         new_sl->next = env->explored_states[insn_idx];
3681         env->explored_states[insn_idx] = new_sl;
3682         /* connect new state to parentage chain */
3683         env->cur_state.parent = &new_sl->state;
3684         /* clear write marks in current state: the writes we did are not writes
3685          * our child did, so they don't screen off its reads from us.
3686          * (There are no read marks in current state, because reads always mark
3687          * their parent and current state never has children yet.  Only
3688          * explored_states can get read marks.)
3689          */
3690         for (i = 0; i < BPF_REG_FP; i++)
3691                 env->cur_state.regs[i].live = REG_LIVE_NONE;
3692         for (i = 0; i < MAX_BPF_STACK / BPF_REG_SIZE; i++)
3693                 if (env->cur_state.stack_slot_type[i * BPF_REG_SIZE] == STACK_SPILL)
3694                         env->cur_state.spilled_regs[i].live = REG_LIVE_NONE;
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 static int ext_analyzer_insn_hook(struct bpf_verifier_env *env,
3699                                   int insn_idx, int prev_insn_idx)
3700 {
3701         if (!env->analyzer_ops || !env->analyzer_ops->insn_hook)
3702                 return 0;
3703
3704         return env->analyzer_ops->insn_hook(env, insn_idx, prev_insn_idx);
3705 }
3706
3707 static int do_check(struct bpf_verifier_env *env)
3708 {
3709         struct bpf_verifier_state *state = &env->cur_state;
3710         struct bpf_insn *insns = env->prog->insnsi;
3711         struct bpf_reg_state *regs = state->regs;
3712         int insn_cnt = env->prog->len;
3713         int insn_idx, prev_insn_idx = 0;
3714         int insn_processed = 0;
3715         bool do_print_state = false;
3716
3717         init_reg_state(regs);
3718         state->parent = NULL;
3719         insn_idx = 0;
3720         for (;;) {
3721                 struct bpf_insn *insn;
3722                 u8 class;
3723                 int err;
3724
3725                 if (insn_idx >= insn_cnt) {
3726                         verbose("invalid insn idx %d insn_cnt %d\n",
3727                                 insn_idx, insn_cnt);
3728                         return -EFAULT;
3729                 }
3730
3731                 insn = &insns[insn_idx];
3732                 class = BPF_CLASS(insn->code);
3733
3734                 if (++insn_processed > BPF_COMPLEXITY_LIMIT_INSNS) {
3735                         verbose("BPF program is too large. Processed %d insn\n",
3736                                 insn_processed);
3737                         return -E2BIG;
3738                 }
3739
3740                 err = is_state_visited(env, insn_idx);
3741                 if (err < 0)
3742                         return err;
3743                 if (err == 1) {
3744                         /* found equivalent state, can prune the search */
3745                         if (log_level) {
3746                                 if (do_print_state)
3747                                         verbose("\nfrom %d to %d: safe\n",
3748                                                 prev_insn_idx, insn_idx);
3749                                 else
3750                                         verbose("%d: safe\n", insn_idx);
3751                         }
3752                         goto process_bpf_exit;
3753                 }
3754
3755                 if (need_resched())
3756                         cond_resched();
3757
3758                 if (log_level > 1 || (log_level && do_print_state)) {
3759                         if (log_level > 1)
3760                                 verbose("%d:", insn_idx);
3761                         else
3762                                 verbose("\nfrom %d to %d:",
3763                                         prev_insn_idx, insn_idx);
3764                         print_verifier_state(&env->cur_state);
3765                         do_print_state = false;
3766                 }
3767
3768                 if (log_level) {
3769                         verbose("%d: ", insn_idx);
3770                         print_bpf_insn(env, insn);
3771                 }
3772
3773                 err = ext_analyzer_insn_hook(env, insn_idx, prev_insn_idx);
3774                 if (err)
3775                         return err;
3776
3777                 env->insn_aux_data[insn_idx].seen = true;
3778                 if (class == BPF_ALU || class == BPF_ALU64) {
3779                         err = check_alu_op(env, insn);
3780                         if (err)
3781                                 return err;
3782
3783                 } else if (class == BPF_LDX) {
3784                         enum bpf_reg_type *prev_src_type, src_reg_type;
3785
3786                         /* check for reserved fields is already done */
3787
3788                         /* check src operand */
3789                         err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
3790                         if (err)
3791                                 return err;
3792
3793                         err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP_NO_MARK);
3794                         if (err)
3795                                 return err;
3796
3797                         src_reg_type = regs[insn->src_reg].type;
3798
3799                         /* check that memory (src_reg + off) is readable,
3800                          * the state of dst_reg will be updated by this func
3801                          */
3802                         err = check_mem_access(env, insn_idx, insn->src_reg, insn->off,
3803                                                BPF_SIZE(insn->code), BPF_READ,
3804                                                insn->dst_reg);
3805                         if (err)
3806                                 return err;
3807
3808                         prev_src_type = &env->insn_aux_data[insn_idx].ptr_type;
3809
3810                         if (*prev_src_type == NOT_INIT) {
3811                                 /* saw a valid insn
3812                                  * dst_reg = *(u32 *)(src_reg + off)
3813                                  * save type to validate intersecting paths
3814                                  */
3815                                 *prev_src_type = src_reg_type;
3816
3817                         } else if (src_reg_type != *prev_src_type &&
3818                                    (src_reg_type == PTR_TO_CTX ||
3819                                     *prev_src_type == PTR_TO_CTX)) {
3820                                 /* ABuser program is trying to use the same insn
3821                                  * dst_reg = *(u32*) (src_reg + off)
3822                                  * with different pointer types:
3823                                  * src_reg == ctx in one branch and
3824                                  * src_reg == stack|map in some other branch.
3825                                  * Reject it.
3826                                  */
3827                                 verbose("same insn cannot be used with different pointers\n");
3828                                 return -EINVAL;
3829                         }
3830
3831                 } else if (class == BPF_STX) {
3832                         enum bpf_reg_type *prev_dst_type, dst_reg_type;
3833
3834                         if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_XADD) {
3835                                 err = check_xadd(env, insn_idx, insn);
3836                                 if (err)
3837                                         return err;
3838                                 insn_idx++;
3839                                 continue;
3840                         }
3841
3842                         /* check src1 operand */
3843                         err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
3844                         if (err)
3845                                 return err;
3846                         /* check src2 operand */
3847                         err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
3848                         if (err)
3849                                 return err;
3850
3851                         dst_reg_type = regs[insn->dst_reg].type;
3852
3853                         /* check that memory (dst_reg + off) is writeable */
3854                         err = check_mem_access(env, insn_idx, insn->dst_reg, insn->off,
3855                                                BPF_SIZE(insn->code), BPF_WRITE,
3856                                                insn->src_reg);
3857                         if (err)
3858                                 return err;
3859
3860                         prev_dst_type = &env->insn_aux_data[insn_idx].ptr_type;
3861
3862                         if (*prev_dst_type == NOT_INIT) {
3863                                 *prev_dst_type = dst_reg_type;
3864                         } else if (dst_reg_type != *prev_dst_type &&
3865                                    (dst_reg_type == PTR_TO_CTX ||
3866                                     *prev_dst_type == PTR_TO_CTX)) {
3867                                 verbose("same insn cannot be used with different pointers\n");
3868                                 return -EINVAL;
3869                         }
3870
3871                 } else if (class == BPF_ST) {
3872                         if (BPF_MODE(insn->code) != BPF_MEM ||
3873                             insn->src_reg != BPF_REG_0) {
3874                                 verbose("BPF_ST uses reserved fields\n");
3875                                 return -EINVAL;
3876                         }
3877                         /* check src operand */
3878                         err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
3879                         if (err)
3880                                 return err;
3881
3882                         if (is_ctx_reg(env, insn->dst_reg)) {
3883                                 verbose("BPF_ST stores into R%d context is not allowed\n",
3884                                         insn->dst_reg);
3885                                 return -EACCES;
3886                         }
3887
3888                         /* check that memory (dst_reg + off) is writeable */
3889                         err = check_mem_access(env, insn_idx, insn->dst_reg, insn->off,
3890                                                BPF_SIZE(insn->code), BPF_WRITE,
3891                                                -1);
3892                         if (err)
3893                                 return err;
3894
3895                 } else if (class == BPF_JMP) {
3896                         u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
3897
3898                         if (opcode == BPF_CALL) {
3899                                 if (BPF_SRC(insn->code) != BPF_K ||
3900                                     insn->off != 0 ||
3901                                     insn->src_reg != BPF_REG_0 ||
3902                                     insn->dst_reg != BPF_REG_0) {
3903                                         verbose("BPF_CALL uses reserved fields\n");
3904                                         return -EINVAL;
3905                                 }
3906
3907                                 err = check_call(env, insn->imm, insn_idx);
3908                                 if (err)
3909                                         return err;
3910
3911                         } else if (opcode == BPF_JA) {
3912                                 if (BPF_SRC(insn->code) != BPF_K ||
3913                                     insn->imm != 0 ||
3914                                     insn->src_reg != BPF_REG_0 ||
3915                                     insn->dst_reg != BPF_REG_0) {
3916                                         verbose("BPF_JA uses reserved fields\n");
3917                                         return -EINVAL;
3918                                 }
3919
3920                                 insn_idx += insn->off + 1;
3921                                 continue;
3922
3923                         } else if (opcode == BPF_EXIT) {
3924                                 if (BPF_SRC(insn->code) != BPF_K ||
3925                                     insn->imm != 0 ||
3926                                     insn->src_reg != BPF_REG_0 ||
3927                                     insn->dst_reg != BPF_REG_0) {
3928                                         verbose("BPF_EXIT uses reserved fields\n");
3929                                         return -EINVAL;
3930                                 }
3931
3932                                 /* eBPF calling convetion is such that R0 is used
3933                                  * to return the value from eBPF program.
3934                                  * Make sure that it's readable at this time
3935                                  * of bpf_exit, which means that program wrote
3936                                  * something into it earlier
3937                                  */
3938                                 err = check_reg_arg(env, BPF_REG_0, SRC_OP);
3939                                 if (err)
3940                                         return err;
3941
3942                                 if (is_pointer_value(env, BPF_REG_0)) {
3943                                         verbose("R0 leaks addr as return value\n");
3944                                         return -EACCES;
3945                                 }
3946
3947 process_bpf_exit:
3948                                 insn_idx = pop_stack(env, &prev_insn_idx);
3949                                 if (insn_idx < 0) {
3950                                         break;
3951                                 } else {
3952                                         do_print_state = true;
3953                                         continue;
3954                                 }
3955                         } else {
3956                                 err = check_cond_jmp_op(env, insn, &insn_idx);
3957                                 if (err)
3958                                         return err;
3959                         }
3960                 } else if (class == BPF_LD) {
3961                         u8 mode = BPF_MODE(insn->code);
3962
3963                         if (mode == BPF_ABS || mode == BPF_IND) {
3964                                 err = check_ld_abs(env, insn);
3965                                 if (err)
3966                                         return err;
3967
3968                         } else if (mode == BPF_IMM) {
3969                                 err = check_ld_imm(env, insn);
3970                                 if (err)
3971                                         return err;
3972
3973                                 insn_idx++;
3974                                 env->insn_aux_data[insn_idx].seen = true;
3975                         } else {
3976                                 verbose("invalid BPF_LD mode\n");
3977                                 return -EINVAL;
3978                         }
3979                 } else {
3980                         verbose("unknown insn class %d\n", class);
3981                         return -EINVAL;
3982                 }
3983
3984                 insn_idx++;
3985         }
3986
3987         verbose("processed %d insns, stack depth %d\n",
3988                 insn_processed, env->prog->aux->stack_depth);
3989         return 0;
3990 }
3991
3992 static int check_map_prealloc(struct bpf_map *map)
3993 {
3994         return (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_HASH &&
3995                 map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PERCPU_HASH &&
3996                 map->map_type != BPF_MAP_TYPE_HASH_OF_MAPS) ||
3997                 !(map->map_flags & BPF_F_NO_PREALLOC);
3998 }
3999
4000 static int check_map_prog_compatibility(struct bpf_map *map,
4001                                         struct bpf_prog *prog)
4002
4003 {
4004         /* Make sure that BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT programs only use
4005          * preallocated hash maps, since doing memory allocation
4006          * in overflow_handler can crash depending on where nmi got
4007          * triggered.
4008          */
4009         if (prog->type == BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT) {
4010                 if (!check_map_prealloc(map)) {
4011                         verbose("perf_event programs can only use preallocated hash map\n");
4012                         return -EINVAL;
4013                 }
4014                 if (map->inner_map_meta &&
4015                     !check_map_prealloc(map->inner_map_meta)) {
4016                         verbose("perf_event programs can only use preallocated inner hash map\n");
4017                         return -EINVAL;
4018                 }
4019         }
4020         return 0;
4021 }
4022
4023 /* look for pseudo eBPF instructions that access map FDs and
4024  * replace them with actual map pointers
4025  */
4026 static int replace_map_fd_with_map_ptr(struct bpf_verifier_env *env)
4027 {
4028         struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
4029         int insn_cnt = env->prog->len;
4030         int i, j, err;
4031
4032         err = bpf_prog_calc_tag(env->prog);
4033         if (err)
4034                 return err;
4035
4036         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
4037                 if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_LDX &&
4038                     (BPF_MODE(insn->code) != BPF_MEM || insn->imm != 0)) {
4039                         verbose("BPF_LDX uses reserved fields\n");
4040                         return -EINVAL;
4041                 }
4042
4043                 if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_STX &&
4044                     ((BPF_MODE(insn->code) != BPF_MEM &&
4045                       BPF_MODE(insn->code) != BPF_XADD) || insn->imm != 0)) {
4046                         verbose("BPF_STX uses reserved fields\n");
4047                         return -EINVAL;
4048                 }
4049
4050                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW)) {
4051                         struct bpf_map *map;
4052                         struct fd f;
4053
4054                         if (i == insn_cnt - 1 || insn[1].code != 0 ||
4055                             insn[1].dst_reg != 0 || insn[1].src_reg != 0 ||
4056                             insn[1].off != 0) {
4057                                 verbose("invalid bpf_ld_imm64 insn\n");
4058                                 return -EINVAL;
4059                         }
4060
4061                         if (insn->src_reg == 0)
4062                                 /* valid generic load 64-bit imm */
4063                                 goto next_insn;
4064
4065                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_MAP_FD) {
4066                                 verbose("unrecognized bpf_ld_imm64 insn\n");
4067                                 return -EINVAL;
4068                         }
4069
4070                         f = fdget(insn->imm);
4071                         map = __bpf_map_get(f);
4072                         if (IS_ERR(map)) {
4073                                 verbose("fd %d is not pointing to valid bpf_map\n",
4074                                         insn->imm);
4075                                 return PTR_ERR(map);
4076                         }
4077
4078                         err = check_map_prog_compatibility(map, env->prog);
4079                         if (err) {
4080                                 fdput(f);
4081                                 return err;
4082                         }
4083
4084                         /* store map pointer inside BPF_LD_IMM64 instruction */
4085                         insn[0].imm = (u32) (unsigned long) map;
4086                         insn[1].imm = ((u64) (unsigned long) map) >> 32;
4087
4088                         /* check whether we recorded this map already */
4089                         for (j = 0; j < env->used_map_cnt; j++)
4090                                 if (env->used_maps[j] == map) {
4091                                         fdput(f);
4092                                         goto next_insn;
4093                                 }
4094
4095                         if (env->used_map_cnt >= MAX_USED_MAPS) {
4096                                 fdput(f);
4097                                 return -E2BIG;
4098                         }
4099
4100                         /* hold the map. If the program is rejected by verifier,
4101                          * the map will be released by release_maps() or it
4102                          * will be used by the valid program until it's unloaded
4103                          * and all maps are released in free_bpf_prog_info()
4104                          */
4105                         map = bpf_map_inc(map, false);
4106                         if (IS_ERR(map)) {
4107                                 fdput(f);
4108                                 return PTR_ERR(map);
4109                         }
4110                         env->used_maps[env->used_map_cnt++] = map;
4111
4112                         fdput(f);
4113 next_insn:
4114                         insn++;
4115                         i++;
4116                 }
4117         }
4118
4119         /* now all pseudo BPF_LD_IMM64 instructions load valid
4120          * 'struct bpf_map *' into a register instead of user map_fd.
4121          * These pointers will be used later by verifier to validate map access.
4122          */
4123         return 0;
4124 }
4125
4126 /* drop refcnt of maps used by the rejected program */
4127 static void release_maps(struct bpf_verifier_env *env)
4128 {
4129         int i;
4130
4131         for (i = 0; i < env->used_map_cnt; i++)
4132                 bpf_map_put(env->used_maps[i]);
4133 }
4134
4135 /* convert pseudo BPF_LD_IMM64 into generic BPF_LD_IMM64 */
4136 static void convert_pseudo_ld_imm64(struct bpf_verifier_env *env)
4137 {
4138         struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
4139         int insn_cnt = env->prog->len;
4140         int i;
4141
4142         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++)
4143                 if (insn->code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW))
4144                         insn->src_reg = 0;
4145 }
4146
4147 /* single env->prog->insni[off] instruction was replaced with the range
4148  * insni[off, off + cnt).  Adjust corresponding insn_aux_data by copying
4149  * [0, off) and [off, end) to new locations, so the patched range stays zero
4150  */
4151 static int adjust_insn_aux_data(struct bpf_verifier_env *env, u32 prog_len,
4152                                 u32 off, u32 cnt)
4153 {
4154         struct bpf_insn_aux_data *new_data, *old_data = env->insn_aux_data;
4155         int i;
4156
4157         if (cnt == 1)
4158                 return 0;
4159         new_data = vzalloc(sizeof(struct bpf_insn_aux_data) * prog_len);
4160         if (!new_data)
4161                 return -ENOMEM;
4162         memcpy(new_data, old_data, sizeof(struct bpf_insn_aux_data) * off);
4163         memcpy(new_data + off + cnt - 1, old_data + off,
4164                sizeof(struct bpf_insn_aux_data) * (prog_len - off - cnt + 1));
4165         for (i = off; i < off + cnt - 1; i++)
4166                 new_data[i].seen = true;
4167         env->insn_aux_data = new_data;
4168         vfree(old_data);
4169         return 0;
4170 }
4171
4172 static struct bpf_prog *bpf_patch_insn_data(struct bpf_verifier_env *env, u32 off,
4173                                             const struct bpf_insn *patch, u32 len)
4174 {
4175         struct bpf_prog *new_prog;
4176
4177         new_prog = bpf_patch_insn_single(env->prog, off, patch, len);
4178         if (!new_prog)
4179                 return NULL;
4180         if (adjust_insn_aux_data(env, new_prog->len, off, len))
4181                 return NULL;
4182         return new_prog;
4183 }
4184
4185 /* The verifier does more data flow analysis than llvm and will not explore
4186  * branches that are dead at run time. Malicious programs can have dead code
4187  * too. Therefore replace all dead at-run-time code with nops.
4188  */
4189 static void sanitize_dead_code(struct bpf_verifier_env *env)
4190 {
4191         struct bpf_insn_aux_data *aux_data = env->insn_aux_data;
4192         struct bpf_insn nop = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_0, BPF_REG_0);
4193         struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
4194         const int insn_cnt = env->prog->len;
4195         int i;
4196
4197         for (i = 0; i < insn_cnt; i++) {
4198                 if (aux_data[i].seen)
4199                         continue;
4200                 memcpy(insn + i, &nop, sizeof(nop));
4201         }
4202 }
4203
4204 /* convert load instructions that access fields of 'struct __sk_buff'
4205  * into sequence of instructions that access fields of 'struct sk_buff'
4206  */
4207 static int convert_ctx_accesses(struct bpf_verifier_env *env)
4208 {
4209         const struct bpf_verifier_ops *ops = env->prog->aux->ops;
4210         int i, cnt, size, ctx_field_size, delta = 0;
4211         const int insn_cnt = env->prog->len;
4212         struct bpf_insn insn_buf[16], *insn;
4213         struct bpf_prog *new_prog;
4214         enum bpf_access_type type;
4215         bool is_narrower_load;
4216         u32 target_size;
4217
4218         if (ops->gen_prologue) {
4219                 cnt = ops->gen_prologue(insn_buf, env->seen_direct_write,
4220                                         env->prog);
4221                 if (cnt >= ARRAY_SIZE(insn_buf)) {
4222                         verbose("bpf verifier is misconfigured\n");
4223                         return -EINVAL;
4224                 } else if (cnt) {
4225                         new_prog = bpf_patch_insn_data(env, 0, insn_buf, cnt);
4226                         if (!new_prog)
4227                                 return -ENOMEM;
4228
4229                         env->prog = new_prog;
4230                         delta += cnt - 1;
4231                 }
4232         }
4233
4234         if (!ops->convert_ctx_access)
4235                 return 0;
4236
4237         insn = env->prog->insnsi + delta;
4238
4239         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
4240                 if (insn->code == (BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B) ||
4241                     insn->code == (BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H) ||
4242                     insn->code == (BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W) ||
4243                     insn->code == (BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW))
4244                         type = BPF_READ;
4245                 else if (insn->code == (BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B) ||
4246                          insn->code == (BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H) ||
4247                          insn->code == (BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W) ||
4248                          insn->code == (BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW))
4249                         type = BPF_WRITE;
4250                 else
4251                         continue;
4252
4253                 if (env->insn_aux_data[i + delta].ptr_type != PTR_TO_CTX)
4254                         continue;
4255
4256                 ctx_field_size = env->insn_aux_data[i + delta].ctx_field_size;
4257                 size = BPF_LDST_BYTES(insn);
4258
4259                 /* If the read access is a narrower load of the field,
4260                  * convert to a 4/8-byte load, to minimum program type specific
4261                  * convert_ctx_access changes. If conversion is successful,
4262                  * we will apply proper mask to the result.
4263                  */
4264                 is_narrower_load = size < ctx_field_size;
4265                 if (is_narrower_load) {
4266                         u32 off = insn->off;
4267                         u8 size_code;
4268
4269                         if (type == BPF_WRITE) {
4270                                 verbose("bpf verifier narrow ctx access misconfigured\n");
4271                                 return -EINVAL;
4272                         }
4273
4274                         size_code = BPF_H;
4275                         if (ctx_field_size == 4)
4276                                 size_code = BPF_W;
4277                         else if (ctx_field_size == 8)
4278                                 size_code = BPF_DW;
4279
4280                         insn->off = off & ~(ctx_field_size - 1);
4281                         insn->code = BPF_LDX | BPF_MEM | size_code;
4282                 }
4283
4284                 target_size = 0;
4285                 cnt = ops->convert_ctx_access(type, insn, insn_buf, env->prog,
4286                                               &target_size);
4287                 if (cnt == 0 || cnt >= ARRAY_SIZE(insn_buf) ||
4288                     (ctx_field_size && !target_size)) {
4289                         verbose("bpf verifier is misconfigured\n");
4290                         return -EINVAL;
4291                 }
4292
4293                 if (is_narrower_load && size < target_size) {
4294                         if (ctx_field_size <= 4)
4295                                 insn_buf[cnt++] = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, insn->dst_reg,
4296                                                                 (1 << size * 8) - 1);
4297                         else
4298                                 insn_buf[cnt++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_AND, insn->dst_reg,
4299                                                                 (1 << size * 8) - 1);
4300                 }
4301
4302                 new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, insn_buf, cnt);
4303                 if (!new_prog)
4304                         return -ENOMEM;
4305
4306                 delta += cnt - 1;
4307
4308                 /* keep walking new program and skip insns we just inserted */
4309                 env->prog = new_prog;
4310                 insn      = new_prog->insnsi + i + delta;
4311         }
4312
4313         return 0;
4314 }
4315
4316 /* fixup insn->imm field of bpf_call instructions
4317  * and inline eligible helpers as explicit sequence of BPF instructions
4318  *
4319  * this function is called after eBPF program passed verification
4320  */
4321 static int fixup_bpf_calls(struct bpf_verifier_env *env)
4322 {
4323         struct bpf_prog *prog = env->prog;
4324         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
4325         const struct bpf_func_proto *fn;
4326         const int insn_cnt = prog->len;
4327         struct bpf_insn insn_buf[16];
4328         struct bpf_prog *new_prog;
4329         struct bpf_map *map_ptr;
4330         int i, cnt, delta = 0;
4331
4332         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
4333                 if (insn->code == (BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X) ||
4334                     insn->code == (BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X)) {
4335                         /* due to JIT bugs clear upper 32-bits of src register
4336                          * before div/mod operation
4337                          */
4338                         insn_buf[0] = BPF_MOV32_REG(insn->src_reg, insn->src_reg);
4339                         insn_buf[1] = *insn;
4340                         cnt = 2;
4341                         new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, insn_buf, cnt);
4342                         if (!new_prog)
4343                                 return -ENOMEM;
4344
4345                         delta    += cnt - 1;
4346                         env->prog = prog = new_prog;
4347                         insn      = new_prog->insnsi + i + delta;
4348                         continue;
4349                 }
4350
4351                 if (insn->code != (BPF_JMP | BPF_CALL))
4352                         continue;
4353
4354                 if (insn->imm == BPF_FUNC_get_route_realm)
4355                         prog->dst_needed = 1;
4356                 if (insn->imm == BPF_FUNC_get_prandom_u32)
4357                         bpf_user_rnd_init_once();
4358                 if (insn->imm == BPF_FUNC_tail_call) {
4359                         /* If we tail call into other programs, we
4360                          * cannot make any assumptions since they can
4361                          * be replaced dynamically during runtime in
4362                          * the program array.
4363                          */
4364                         prog->cb_access = 1;
4365                         env->prog->aux->stack_depth = MAX_BPF_STACK;
4366
4367                         /* mark bpf_tail_call as different opcode to avoid
4368                          * conditional branch in the interpeter for every normal
4369                          * call and to prevent accidental JITing by JIT compiler
4370                          * that doesn't support bpf_tail_call yet
4371                          */
4372                         insn->imm = 0;
4373                         insn->code = BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL;
4374
4375                         /* instead of changing every JIT dealing with tail_call
4376                          * emit two extra insns:
4377                          * if (index >= max_entries) goto out;
4378                          * index &= array->index_mask;
4379                          * to avoid out-of-bounds cpu speculation
4380                          */
4381                         map_ptr = env->insn_aux_data[i + delta].map_ptr;
4382                         if (map_ptr == BPF_MAP_PTR_POISON) {
4383                                 verbose("tail_call obusing map_ptr\n");
4384                                 return -EINVAL;
4385                         }
4386                         if (!map_ptr->unpriv_array)
4387                                 continue;
4388                         insn_buf[0] = BPF_JMP_IMM(BPF_JGE, BPF_REG_3,
4389                                                   map_ptr->max_entries, 2);
4390                         insn_buf[1] = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_3,
4391                                                     container_of(map_ptr,
4392                                                                  struct bpf_array,
4393                                                                  map)->index_mask);
4394                         insn_buf[2] = *insn;
4395                         cnt = 3;
4396                         new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, insn_buf, cnt);
4397                         if (!new_prog)
4398                                 return -ENOMEM;
4399
4400                         delta    += cnt - 1;
4401                         env->prog = prog = new_prog;
4402                         insn      = new_prog->insnsi + i + delta;
4403                         continue;
4404                 }
4405
4406                 /* BPF_EMIT_CALL() assumptions in some of the map_gen_lookup
4407                  * handlers are currently limited to 64 bit only.
4408                  */
4409                 if (ebpf_jit_enabled() && BITS_PER_LONG == 64 &&
4410                     insn->imm == BPF_FUNC_map_lookup_elem) {
4411                         map_ptr = env->insn_aux_data[i + delta].map_ptr;
4412                         if (map_ptr == BPF_MAP_PTR_POISON ||
4413                             !map_ptr->ops->map_gen_lookup)
4414                                 goto patch_call_imm;
4415
4416                         cnt = map_ptr->ops->map_gen_lookup(map_ptr, insn_buf);
4417                         if (cnt == 0 || cnt >= ARRAY_SIZE(insn_buf)) {
4418                                 verbose("bpf verifier is misconfigured\n");
4419                                 return -EINVAL;
4420                         }
4421
4422                         new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, insn_buf,
4423                                                        cnt);
4424                         if (!new_prog)
4425                                 return -ENOMEM;
4426
4427                         delta += cnt - 1;
4428
4429                         /* keep walking new program and skip insns we just inserted */
4430                         env->prog = prog = new_prog;
4431                         insn      = new_prog->insnsi + i + delta;
4432                         continue;
4433                 }
4434
4435                 if (insn->imm == BPF_FUNC_redirect_map) {
4436                         /* Note, we cannot use prog directly as imm as subsequent
4437                          * rewrites would still change the prog pointer. The only
4438                          * stable address we can use is aux, which also works with
4439                          * prog clones during blinding.
4440                          */
4441                         u64 addr = (unsigned long)prog->aux;
4442                         struct bpf_insn r4_ld[] = {
4443                                 BPF_LD_IMM64(BPF_REG_4, addr),
4444                                 *insn,
4445                         };
4446                         cnt = ARRAY_SIZE(r4_ld);
4447
4448                         new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, r4_ld, cnt);
4449                         if (!new_prog)
4450                                 return -ENOMEM;
4451
4452                         delta    += cnt - 1;
4453                         env->prog = prog = new_prog;
4454                         insn      = new_prog->insnsi + i + delta;
4455                 }
4456 patch_call_imm:
4457                 fn = prog->aux->ops->get_func_proto(insn->imm);
4458                 /* all functions that have prototype and verifier allowed
4459                  * programs to call them, must be real in-kernel functions
4460                  */
4461                 if (!fn->func) {
4462                         verbose("kernel subsystem misconfigured func %s#%d\n",
4463                                 func_id_name(insn->imm), insn->imm);
4464                         return -EFAULT;
4465                 }
4466                 insn->imm = fn->func - __bpf_call_base;
4467         }
4468
4469         return 0;
4470 }
4471
4472 static void free_states(struct bpf_verifier_env *env)
4473 {
4474         struct bpf_verifier_state_list *sl, *sln;
4475         int i;
4476
4477         if (!env->explored_states)
4478                 return;
4479
4480         for (i = 0; i < env->prog->len; i++) {
4481                 sl = env->explored_states[i];
4482
4483                 if (sl)
4484                         while (sl != STATE_LIST_MARK) {
4485                                 sln = sl->next;
4486                                 kfree(sl);
4487                                 sl = sln;
4488                         }
4489         }
4490
4491         kfree(env->explored_states);
4492 }
4493
4494 int bpf_check(struct bpf_prog **prog, union bpf_attr *attr)
4495 {
4496         char __user *log_ubuf = NULL;
4497         struct bpf_verifier_env *env;
4498         int ret = -EINVAL;
4499
4500         /* 'struct bpf_verifier_env' can be global, but since it's not small,
4501          * allocate/free it every time bpf_check() is called
4502          */
4503         env = kzalloc(sizeof(struct bpf_verifier_env), GFP_KERNEL);
4504         if (!env)
4505                 return -ENOMEM;
4506
4507         env->insn_aux_data = vzalloc(sizeof(struct bpf_insn_aux_data) *
4508                                      (*prog)->len);
4509         ret = -ENOMEM;
4510         if (!env->insn_aux_data)
4511                 goto err_free_env;
4512         env->prog = *prog;
4513
4514         /* grab the mutex to protect few globals used by verifier */
4515         mutex_lock(&bpf_verifier_lock);
4516
4517         if (attr->log_level || attr->log_buf || attr->log_size) {
4518                 /* user requested verbose verifier output
4519                  * and supplied buffer to store the verification trace
4520                  */
4521                 log_level = attr->log_level;
4522                 log_ubuf = (char __user *) (unsigned long) attr->log_buf;
4523                 log_size = attr->log_size;
4524                 log_len = 0;
4525
4526                 ret = -EINVAL;
4527                 /* log_* values have to be sane */
4528                 if (log_size < 128 || log_size > UINT_MAX >> 8 ||
4529                     log_level == 0 || log_ubuf == NULL)
4530                         goto err_unlock;
4531
4532                 ret = -ENOMEM;
4533                 log_buf = vmalloc(log_size);
4534                 if (!log_buf)
4535                         goto err_unlock;
4536         } else {
4537                 log_level = 0;
4538         }
4539
4540         env->strict_alignment = !!(attr->prog_flags & BPF_F_STRICT_ALIGNMENT);
4541         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS))
4542                 env->strict_alignment = true;
4543
4544         ret = replace_map_fd_with_map_ptr(env);
4545         if (ret < 0)
4546                 goto skip_full_check;
4547
4548         env->explored_states = kcalloc(env->prog->len,
4549                                        sizeof(struct bpf_verifier_state_list *),
4550                                        GFP_USER);
4551         ret = -ENOMEM;
4552         if (!env->explored_states)
4553                 goto skip_full_check;
4554
4555         ret = check_cfg(env);
4556         if (ret < 0)
4557                 goto skip_full_check;
4558
4559         env->allow_ptr_leaks = capable(CAP_SYS_ADMIN);
4560
4561         ret = do_check(env);
4562
4563 skip_full_check:
4564         while (pop_stack(env, NULL) >= 0);
4565         free_states(env);
4566
4567         if (ret == 0)
4568                 sanitize_dead_code(env);
4569
4570         if (ret == 0)
4571                 /* program is valid, convert *(u32*)(ctx + off) accesses */
4572                 ret = convert_ctx_accesses(env);
4573
4574         if (ret == 0)
4575                 ret = fixup_bpf_calls(env);
4576
4577         if (log_level && log_len >= log_size - 1) {
4578                 BUG_ON(log_len >= log_size);
4579                 /* verifier log exceeded user supplied buffer */
4580                 ret = -ENOSPC;
4581                 /* fall through to return what was recorded */
4582         }
4583
4584         /* copy verifier log back to user space including trailing zero */
4585         if (log_level && copy_to_user(log_ubuf, log_buf, log_len + 1) != 0) {
4586                 ret = -EFAULT;
4587                 goto free_log_buf;
4588         }
4589
4590         if (ret == 0 && env->used_map_cnt) {
4591                 /* if program passed verifier, update used_maps in bpf_prog_info */
4592                 env->prog->aux->used_maps = kmalloc_array(env->used_map_cnt,
4593                                                           sizeof(env->used_maps[0]),
4594                                                           GFP_KERNEL);
4595
4596                 if (!env->prog->aux->used_maps) {
4597                         ret = -ENOMEM;
4598                         goto free_log_buf;
4599                 }
4600
4601                 memcpy(env->prog->aux->used_maps, env->used_maps,
4602                        sizeof(env->used_maps[0]) * env->used_map_cnt);
4603                 env->prog->aux->used_map_cnt = env->used_map_cnt;
4604
4605                 /* program is valid. Convert pseudo bpf_ld_imm64 into generic
4606                  * bpf_ld_imm64 instructions
4607                  */
4608                 convert_pseudo_ld_imm64(env);
4609         }
4610
4611 free_log_buf:
4612         if (log_level)
4613                 vfree(log_buf);
4614         if (!env->prog->aux->used_maps)
4615                 /* if we didn't copy map pointers into bpf_prog_info, release
4616                  * them now. Otherwise free_bpf_prog_info() will release them.
4617                  */
4618                 release_maps(env);
4619         *prog = env->prog;
4620 err_unlock:
4621         mutex_unlock(&bpf_verifier_lock);
4622         vfree(env->insn_aux_data);
4623 err_free_env:
4624         kfree(env);
4625         return ret;
4626 }
4627
4628 int bpf_analyzer(struct bpf_prog *prog, const struct bpf_ext_analyzer_ops *ops,
4629                  void *priv)
4630 {
4631         struct bpf_verifier_env *env;
4632         int ret;
4633
4634         env = kzalloc(sizeof(struct bpf_verifier_env), GFP_KERNEL);
4635         if (!env)
4636                 return -ENOMEM;
4637
4638         env->insn_aux_data = vzalloc(sizeof(struct bpf_insn_aux_data) *
4639                                      prog->len);
4640         ret = -ENOMEM;
4641         if (!env->insn_aux_data)
4642                 goto err_free_env;
4643         env->prog = prog;
4644         env->analyzer_ops = ops;
4645         env->analyzer_priv = priv;
4646
4647         /* grab the mutex to protect few globals used by verifier */
4648         mutex_lock(&bpf_verifier_lock);
4649
4650         log_level = 0;
4651
4652         env->strict_alignment = false;
4653         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS))
4654                 env->strict_alignment = true;
4655
4656         env->explored_states = kcalloc(env->prog->len,
4657                                        sizeof(struct bpf_verifier_state_list *),
4658                                        GFP_KERNEL);
4659         ret = -ENOMEM;
4660         if (!env->explored_states)
4661                 goto skip_full_check;
4662
4663         ret = check_cfg(env);
4664         if (ret < 0)
4665                 goto skip_full_check;
4666
4667         env->allow_ptr_leaks = capable(CAP_SYS_ADMIN);
4668
4669         ret = do_check(env);
4670
4671 skip_full_check:
4672         while (pop_stack(env, NULL) >= 0);
4673         free_states(env);
4674
4675         mutex_unlock(&bpf_verifier_lock);
4676         vfree(env->insn_aux_data);
4677 err_free_env:
4678         kfree(env);
4679         return ret;
4680 }
4681 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_analyzer);