bpf: Allow narrow loads with offset > 0
authorAndrey Ignatov <rdna@fb.com>
Sun, 11 Nov 2018 06:15:13 +0000 (22:15 -0800)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Sat, 26 Jan 2019 08:32:34 +0000 (09:32 +0100)
commit464b01e4406ec3580020755f6fc4baddc6f9663c
treeb38684901dc858d045b910b593cfb71f7be3e483
parent4c7c36a7f3487a6ee3a178022081165ce369c0a5
bpf: Allow narrow loads with offset > 0

[ Upstream commit 46f53a65d2de3e1591636c22b626b09d8684fd71 ]

Currently BPF verifier allows narrow loads for a context field only with
offset zero. E.g. if there is a __u32 field then only the following
loads are permitted:
  * off=0, size=1 (narrow);
  * off=0, size=2 (narrow);
  * off=0, size=4 (full).

On the other hand LLVM can generate a load with offset different than
zero that make sense from program logic point of view, but verifier
doesn't accept it.

E.g. tools/testing/selftests/bpf/sendmsg4_prog.c has code:

  #define DST_IP4 0xC0A801FEU /* 192.168.1.254 */
  ...
   if ((ctx->user_ip4 >> 24) == (bpf_htonl(DST_IP4) >> 24) &&

where ctx is struct bpf_sock_addr.

Some versions of LLVM can produce the following byte code for it:

       8:       71 12 07 00 00 00 00 00         r2 = *(u8 *)(r1 + 7)
       9:       67 02 00 00 18 00 00 00         r2 <<= 24
      10:       18 03 00 00 00 00 00 fe 00 00 00 00 00 00 00 00         r3 = 4261412864 ll
      12:       5d 32 07 00 00 00 00 00         if r2 != r3 goto +7 <LBB0_6>

where `*(u8 *)(r1 + 7)` means narrow load for ctx->user_ip4 with size=1
and offset=3 (7 - sizeof(ctx->user_family) = 3). This load is currently
rejected by verifier.

Verifier code that rejects such loads is in bpf_ctx_narrow_access_ok()
what means any is_valid_access implementation, that uses the function,
works this way, e.g. bpf_skb_is_valid_access() for __sk_buff or
sock_addr_is_valid_access() for bpf_sock_addr.

The patch makes such loads supported. Offset can be in [0; size_default)
but has to be multiple of load size. E.g. for __u32 field the following
loads are supported now:
  * off=0, size=1 (narrow);
  * off=1, size=1 (narrow);
  * off=2, size=1 (narrow);
  * off=3, size=1 (narrow);
  * off=0, size=2 (narrow);
  * off=2, size=2 (narrow);
  * off=0, size=4 (full).

Reported-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Signed-off-by: Andrey Ignatov <rdna@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Sasha Levin <sashal@kernel.org>
include/linux/filter.h
kernel/bpf/verifier.c