GNU Linux-libre 6.9.1-gnu
[releases.git] / kernel / bpf / btf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2018 Facebook */
3
4 #include <uapi/linux/btf.h>
5 #include <uapi/linux/bpf.h>
6 #include <uapi/linux/bpf_perf_event.h>
7 #include <uapi/linux/types.h>
8 #include <linux/seq_file.h>
9 #include <linux/compiler.h>
10 #include <linux/ctype.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/anon_inodes.h>
14 #include <linux/file.h>
15 #include <linux/uaccess.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/idr.h>
18 #include <linux/sort.h>
19 #include <linux/bpf_verifier.h>
20 #include <linux/btf.h>
21 #include <linux/btf_ids.h>
22 #include <linux/bpf.h>
23 #include <linux/bpf_lsm.h>
24 #include <linux/skmsg.h>
25 #include <linux/perf_event.h>
26 #include <linux/bsearch.h>
27 #include <linux/kobject.h>
28 #include <linux/sysfs.h>
29
30 #include <net/netfilter/nf_bpf_link.h>
31
32 #include <net/sock.h>
33 #include <net/xdp.h>
34 #include "../tools/lib/bpf/relo_core.h"
35
36 /* BTF (BPF Type Format) is the meta data format which describes
37  * the data types of BPF program/map.  Hence, it basically focus
38  * on the C programming language which the modern BPF is primary
39  * using.
40  *
41  * ELF Section:
42  * ~~~~~~~~~~~
43  * The BTF data is stored under the ".BTF" ELF section
44  *
45  * struct btf_type:
46  * ~~~~~~~~~~~~~~~
47  * Each 'struct btf_type' object describes a C data type.
48  * Depending on the type it is describing, a 'struct btf_type'
49  * object may be followed by more data.  F.e.
50  * To describe an array, 'struct btf_type' is followed by
51  * 'struct btf_array'.
52  *
53  * 'struct btf_type' and any extra data following it are
54  * 4 bytes aligned.
55  *
56  * Type section:
57  * ~~~~~~~~~~~~~
58  * The BTF type section contains a list of 'struct btf_type' objects.
59  * Each one describes a C type.  Recall from the above section
60  * that a 'struct btf_type' object could be immediately followed by extra
61  * data in order to describe some particular C types.
62  *
63  * type_id:
64  * ~~~~~~~
65  * Each btf_type object is identified by a type_id.  The type_id
66  * is implicitly implied by the location of the btf_type object in
67  * the BTF type section.  The first one has type_id 1.  The second
68  * one has type_id 2...etc.  Hence, an earlier btf_type has
69  * a smaller type_id.
70  *
71  * A btf_type object may refer to another btf_type object by using
72  * type_id (i.e. the "type" in the "struct btf_type").
73  *
74  * NOTE that we cannot assume any reference-order.
75  * A btf_type object can refer to an earlier btf_type object
76  * but it can also refer to a later btf_type object.
77  *
78  * For example, to describe "const void *".  A btf_type
79  * object describing "const" may refer to another btf_type
80  * object describing "void *".  This type-reference is done
81  * by specifying type_id:
82  *
83  * [1] CONST (anon) type_id=2
84  * [2] PTR (anon) type_id=0
85  *
86  * The above is the btf_verifier debug log:
87  *   - Each line started with "[?]" is a btf_type object
88  *   - [?] is the type_id of the btf_type object.
89  *   - CONST/PTR is the BTF_KIND_XXX
90  *   - "(anon)" is the name of the type.  It just
91  *     happens that CONST and PTR has no name.
92  *   - type_id=XXX is the 'u32 type' in btf_type
93  *
94  * NOTE: "void" has type_id 0
95  *
96  * String section:
97  * ~~~~~~~~~~~~~~
98  * The BTF string section contains the names used by the type section.
99  * Each string is referred by an "offset" from the beginning of the
100  * string section.
101  *
102  * Each string is '\0' terminated.
103  *
104  * The first character in the string section must be '\0'
105  * which is used to mean 'anonymous'. Some btf_type may not
106  * have a name.
107  */
108
109 /* BTF verification:
110  *
111  * To verify BTF data, two passes are needed.
112  *
113  * Pass #1
114  * ~~~~~~~
115  * The first pass is to collect all btf_type objects to
116  * an array: "btf->types".
117  *
118  * Depending on the C type that a btf_type is describing,
119  * a btf_type may be followed by extra data.  We don't know
120  * how many btf_type is there, and more importantly we don't
121  * know where each btf_type is located in the type section.
122  *
123  * Without knowing the location of each type_id, most verifications
124  * cannot be done.  e.g. an earlier btf_type may refer to a later
125  * btf_type (recall the "const void *" above), so we cannot
126  * check this type-reference in the first pass.
127  *
128  * In the first pass, it still does some verifications (e.g.
129  * checking the name is a valid offset to the string section).
130  *
131  * Pass #2
132  * ~~~~~~~
133  * The main focus is to resolve a btf_type that is referring
134  * to another type.
135  *
136  * We have to ensure the referring type:
137  * 1) does exist in the BTF (i.e. in btf->types[])
138  * 2) does not cause a loop:
139  *      struct A {
140  *              struct B b;
141  *      };
142  *
143  *      struct B {
144  *              struct A a;
145  *      };
146  *
147  * btf_type_needs_resolve() decides if a btf_type needs
148  * to be resolved.
149  *
150  * The needs_resolve type implements the "resolve()" ops which
151  * essentially does a DFS and detects backedge.
152  *
153  * During resolve (or DFS), different C types have different
154  * "RESOLVED" conditions.
155  *
156  * When resolving a BTF_KIND_STRUCT, we need to resolve all its
157  * members because a member is always referring to another
158  * type.  A struct's member can be treated as "RESOLVED" if
159  * it is referring to a BTF_KIND_PTR.  Otherwise, the
160  * following valid C struct would be rejected:
161  *
162  *      struct A {
163  *              int m;
164  *              struct A *a;
165  *      };
166  *
167  * When resolving a BTF_KIND_PTR, it needs to keep resolving if
168  * it is referring to another BTF_KIND_PTR.  Otherwise, we cannot
169  * detect a pointer loop, e.g.:
170  * BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR +
171  *                        ^                                         |
172  *                        +-----------------------------------------+
173  *
174  */
175
176 #define BITS_PER_U128 (sizeof(u64) * BITS_PER_BYTE * 2)
177 #define BITS_PER_BYTE_MASK (BITS_PER_BYTE - 1)
178 #define BITS_PER_BYTE_MASKED(bits) ((bits) & BITS_PER_BYTE_MASK)
179 #define BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) ((bits) >> 3)
180 #define BITS_ROUNDUP_BYTES(bits) \
181         (BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) + !!BITS_PER_BYTE_MASKED(bits))
182
183 #define BTF_INFO_MASK 0x9f00ffff
184 #define BTF_INT_MASK 0x0fffffff
185 #define BTF_TYPE_ID_VALID(type_id) ((type_id) <= BTF_MAX_TYPE)
186 #define BTF_STR_OFFSET_VALID(name_off) ((name_off) <= BTF_MAX_NAME_OFFSET)
187
188 /* 16MB for 64k structs and each has 16 members and
189  * a few MB spaces for the string section.
190  * The hard limit is S32_MAX.
191  */
192 #define BTF_MAX_SIZE (16 * 1024 * 1024)
193
194 #define for_each_member_from(i, from, struct_type, member)              \
195         for (i = from, member = btf_type_member(struct_type) + from;    \
196              i < btf_type_vlen(struct_type);                            \
197              i++, member++)
198
199 #define for_each_vsi_from(i, from, struct_type, member)                         \
200         for (i = from, member = btf_type_var_secinfo(struct_type) + from;       \
201              i < btf_type_vlen(struct_type);                                    \
202              i++, member++)
203
204 DEFINE_IDR(btf_idr);
205 DEFINE_SPINLOCK(btf_idr_lock);
206
207 enum btf_kfunc_hook {
208         BTF_KFUNC_HOOK_COMMON,
209         BTF_KFUNC_HOOK_XDP,
210         BTF_KFUNC_HOOK_TC,
211         BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS,
212         BTF_KFUNC_HOOK_TRACING,
213         BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL,
214         BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET,
215         BTF_KFUNC_HOOK_CGROUP_SKB,
216         BTF_KFUNC_HOOK_SCHED_ACT,
217         BTF_KFUNC_HOOK_SK_SKB,
218         BTF_KFUNC_HOOK_SOCKET_FILTER,
219         BTF_KFUNC_HOOK_LWT,
220         BTF_KFUNC_HOOK_NETFILTER,
221         BTF_KFUNC_HOOK_MAX,
222 };
223
224 enum {
225         BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT = 256,
226         BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT = 256,
227         BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT = 16,
228 };
229
230 struct btf_kfunc_hook_filter {
231         btf_kfunc_filter_t filters[BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT];
232         u32 nr_filters;
233 };
234
235 struct btf_kfunc_set_tab {
236         struct btf_id_set8 *sets[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
237         struct btf_kfunc_hook_filter hook_filters[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
238 };
239
240 struct btf_id_dtor_kfunc_tab {
241         u32 cnt;
242         struct btf_id_dtor_kfunc dtors[];
243 };
244
245 struct btf_struct_ops_tab {
246         u32 cnt;
247         u32 capacity;
248         struct bpf_struct_ops_desc ops[];
249 };
250
251 struct btf {
252         void *data;
253         struct btf_type **types;
254         u32 *resolved_ids;
255         u32 *resolved_sizes;
256         const char *strings;
257         void *nohdr_data;
258         struct btf_header hdr;
259         u32 nr_types; /* includes VOID for base BTF */
260         u32 types_size;
261         u32 data_size;
262         refcount_t refcnt;
263         u32 id;
264         struct rcu_head rcu;
265         struct btf_kfunc_set_tab *kfunc_set_tab;
266         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *dtor_kfunc_tab;
267         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
268         struct btf_struct_ops_tab *struct_ops_tab;
269
270         /* split BTF support */
271         struct btf *base_btf;
272         u32 start_id; /* first type ID in this BTF (0 for base BTF) */
273         u32 start_str_off; /* first string offset (0 for base BTF) */
274         char name[MODULE_NAME_LEN];
275         bool kernel_btf;
276 };
277
278 enum verifier_phase {
279         CHECK_META,
280         CHECK_TYPE,
281 };
282
283 struct resolve_vertex {
284         const struct btf_type *t;
285         u32 type_id;
286         u16 next_member;
287 };
288
289 enum visit_state {
290         NOT_VISITED,
291         VISITED,
292         RESOLVED,
293 };
294
295 enum resolve_mode {
296         RESOLVE_TBD,    /* To Be Determined */
297         RESOLVE_PTR,    /* Resolving for Pointer */
298         RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,        /* Resolving for struct/union
299                                          * or array
300                                          */
301 };
302
303 #define MAX_RESOLVE_DEPTH 32
304
305 struct btf_sec_info {
306         u32 off;
307         u32 len;
308 };
309
310 struct btf_verifier_env {
311         struct btf *btf;
312         u8 *visit_states;
313         struct resolve_vertex stack[MAX_RESOLVE_DEPTH];
314         struct bpf_verifier_log log;
315         u32 log_type_id;
316         u32 top_stack;
317         enum verifier_phase phase;
318         enum resolve_mode resolve_mode;
319 };
320
321 static const char * const btf_kind_str[NR_BTF_KINDS] = {
322         [BTF_KIND_UNKN]         = "UNKNOWN",
323         [BTF_KIND_INT]          = "INT",
324         [BTF_KIND_PTR]          = "PTR",
325         [BTF_KIND_ARRAY]        = "ARRAY",
326         [BTF_KIND_STRUCT]       = "STRUCT",
327         [BTF_KIND_UNION]        = "UNION",
328         [BTF_KIND_ENUM]         = "ENUM",
329         [BTF_KIND_FWD]          = "FWD",
330         [BTF_KIND_TYPEDEF]      = "TYPEDEF",
331         [BTF_KIND_VOLATILE]     = "VOLATILE",
332         [BTF_KIND_CONST]        = "CONST",
333         [BTF_KIND_RESTRICT]     = "RESTRICT",
334         [BTF_KIND_FUNC]         = "FUNC",
335         [BTF_KIND_FUNC_PROTO]   = "FUNC_PROTO",
336         [BTF_KIND_VAR]          = "VAR",
337         [BTF_KIND_DATASEC]      = "DATASEC",
338         [BTF_KIND_FLOAT]        = "FLOAT",
339         [BTF_KIND_DECL_TAG]     = "DECL_TAG",
340         [BTF_KIND_TYPE_TAG]     = "TYPE_TAG",
341         [BTF_KIND_ENUM64]       = "ENUM64",
342 };
343
344 const char *btf_type_str(const struct btf_type *t)
345 {
346         return btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)];
347 }
348
349 /* Chunk size we use in safe copy of data to be shown. */
350 #define BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE          32
351
352 /*
353  * This is the maximum size of a base type value (equivalent to a
354  * 128-bit int); if we are at the end of our safe buffer and have
355  * less than 16 bytes space we can't be assured of being able
356  * to copy the next type safely, so in such cases we will initiate
357  * a new copy.
358  */
359 #define BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE     16
360
361 /* Type name size */
362 #define BTF_SHOW_NAME_SIZE              80
363
364 /*
365  * The suffix of a type that indicates it cannot alias another type when
366  * comparing BTF IDs for kfunc invocations.
367  */
368 #define NOCAST_ALIAS_SUFFIX             "___init"
369
370 /*
371  * Common data to all BTF show operations. Private show functions can add
372  * their own data to a structure containing a struct btf_show and consult it
373  * in the show callback.  See btf_type_show() below.
374  *
375  * One challenge with showing nested data is we want to skip 0-valued
376  * data, but in order to figure out whether a nested object is all zeros
377  * we need to walk through it.  As a result, we need to make two passes
378  * when handling structs, unions and arrays; the first path simply looks
379  * for nonzero data, while the second actually does the display.  The first
380  * pass is signalled by show->state.depth_check being set, and if we
381  * encounter a non-zero value we set show->state.depth_to_show to
382  * the depth at which we encountered it.  When we have completed the
383  * first pass, we will know if anything needs to be displayed if
384  * depth_to_show > depth.  See btf_[struct,array]_show() for the
385  * implementation of this.
386  *
387  * Another problem is we want to ensure the data for display is safe to
388  * access.  To support this, the anonymous "struct {} obj" tracks the data
389  * object and our safe copy of it.  We copy portions of the data needed
390  * to the object "copy" buffer, but because its size is limited to
391  * BTF_SHOW_OBJ_COPY_LEN bytes, multiple copies may be required as we
392  * traverse larger objects for display.
393  *
394  * The various data type show functions all start with a call to
395  * btf_show_start_type() which returns a pointer to the safe copy
396  * of the data needed (or if BTF_SHOW_UNSAFE is specified, to the
397  * raw data itself).  btf_show_obj_safe() is responsible for
398  * using copy_from_kernel_nofault() to update the safe data if necessary
399  * as we traverse the object's data.  skbuff-like semantics are
400  * used:
401  *
402  * - obj.head points to the start of the toplevel object for display
403  * - obj.size is the size of the toplevel object
404  * - obj.data points to the current point in the original data at
405  *   which our safe data starts.  obj.data will advance as we copy
406  *   portions of the data.
407  *
408  * In most cases a single copy will suffice, but larger data structures
409  * such as "struct task_struct" will require many copies.  The logic in
410  * btf_show_obj_safe() handles the logic that determines if a new
411  * copy_from_kernel_nofault() is needed.
412  */
413 struct btf_show {
414         u64 flags;
415         void *target;   /* target of show operation (seq file, buffer) */
416         void (*showfn)(struct btf_show *show, const char *fmt, va_list args);
417         const struct btf *btf;
418         /* below are used during iteration */
419         struct {
420                 u8 depth;
421                 u8 depth_to_show;
422                 u8 depth_check;
423                 u8 array_member:1,
424                    array_terminated:1;
425                 u16 array_encoding;
426                 u32 type_id;
427                 int status;                     /* non-zero for error */
428                 const struct btf_type *type;
429                 const struct btf_member *member;
430                 char name[BTF_SHOW_NAME_SIZE];  /* space for member name/type */
431         } state;
432         struct {
433                 u32 size;
434                 void *head;
435                 void *data;
436                 u8 safe[BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE];
437         } obj;
438 };
439
440 struct btf_kind_operations {
441         s32 (*check_meta)(struct btf_verifier_env *env,
442                           const struct btf_type *t,
443                           u32 meta_left);
444         int (*resolve)(struct btf_verifier_env *env,
445                        const struct resolve_vertex *v);
446         int (*check_member)(struct btf_verifier_env *env,
447                             const struct btf_type *struct_type,
448                             const struct btf_member *member,
449                             const struct btf_type *member_type);
450         int (*check_kflag_member)(struct btf_verifier_env *env,
451                                   const struct btf_type *struct_type,
452                                   const struct btf_member *member,
453                                   const struct btf_type *member_type);
454         void (*log_details)(struct btf_verifier_env *env,
455                             const struct btf_type *t);
456         void (*show)(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
457                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
458                          struct btf_show *show);
459 };
460
461 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS];
462 static struct btf_type btf_void;
463
464 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
465                        const struct btf_type *t, u32 type_id);
466
467 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
468                           const struct btf_type *t);
469
470 static bool btf_type_is_modifier(const struct btf_type *t)
471 {
472         /* Some of them is not strictly a C modifier
473          * but they are grouped into the same bucket
474          * for BTF concern:
475          *   A type (t) that refers to another
476          *   type through t->type AND its size cannot
477          *   be determined without following the t->type.
478          *
479          * ptr does not fall into this bucket
480          * because its size is always sizeof(void *).
481          */
482         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
483         case BTF_KIND_TYPEDEF:
484         case BTF_KIND_VOLATILE:
485         case BTF_KIND_CONST:
486         case BTF_KIND_RESTRICT:
487         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
488                 return true;
489         }
490
491         return false;
492 }
493
494 bool btf_type_is_void(const struct btf_type *t)
495 {
496         return t == &btf_void;
497 }
498
499 static bool btf_type_is_fwd(const struct btf_type *t)
500 {
501         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_FWD;
502 }
503
504 static bool btf_type_is_datasec(const struct btf_type *t)
505 {
506         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DATASEC;
507 }
508
509 static bool btf_type_is_decl_tag(const struct btf_type *t)
510 {
511         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DECL_TAG;
512 }
513
514 static bool btf_type_nosize(const struct btf_type *t)
515 {
516         return btf_type_is_void(t) || btf_type_is_fwd(t) ||
517                btf_type_is_func(t) || btf_type_is_func_proto(t) ||
518                btf_type_is_decl_tag(t);
519 }
520
521 static bool btf_type_nosize_or_null(const struct btf_type *t)
522 {
523         return !t || btf_type_nosize(t);
524 }
525
526 static bool btf_type_is_decl_tag_target(const struct btf_type *t)
527 {
528         return btf_type_is_func(t) || btf_type_is_struct(t) ||
529                btf_type_is_var(t) || btf_type_is_typedef(t);
530 }
531
532 u32 btf_nr_types(const struct btf *btf)
533 {
534         u32 total = 0;
535
536         while (btf) {
537                 total += btf->nr_types;
538                 btf = btf->base_btf;
539         }
540
541         return total;
542 }
543
544 s32 btf_find_by_name_kind(const struct btf *btf, const char *name, u8 kind)
545 {
546         const struct btf_type *t;
547         const char *tname;
548         u32 i, total;
549
550         total = btf_nr_types(btf);
551         for (i = 1; i < total; i++) {
552                 t = btf_type_by_id(btf, i);
553                 if (BTF_INFO_KIND(t->info) != kind)
554                         continue;
555
556                 tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
557                 if (!strcmp(tname, name))
558                         return i;
559         }
560
561         return -ENOENT;
562 }
563
564 s32 bpf_find_btf_id(const char *name, u32 kind, struct btf **btf_p)
565 {
566         struct btf *btf;
567         s32 ret;
568         int id;
569
570         btf = bpf_get_btf_vmlinux();
571         if (IS_ERR(btf))
572                 return PTR_ERR(btf);
573         if (!btf)
574                 return -EINVAL;
575
576         ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
577         /* ret is never zero, since btf_find_by_name_kind returns
578          * positive btf_id or negative error.
579          */
580         if (ret > 0) {
581                 btf_get(btf);
582                 *btf_p = btf;
583                 return ret;
584         }
585
586         /* If name is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
587         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
588         idr_for_each_entry(&btf_idr, btf, id) {
589                 if (!btf_is_module(btf))
590                         continue;
591                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
592                  * the IDR to avoiding holding it for too long
593                  */
594                 btf_get(btf);
595                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
596                 ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
597                 if (ret > 0) {
598                         *btf_p = btf;
599                         return ret;
600                 }
601                 btf_put(btf);
602                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
603         }
604         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
605         return ret;
606 }
607
608 const struct btf_type *btf_type_skip_modifiers(const struct btf *btf,
609                                                u32 id, u32 *res_id)
610 {
611         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
612
613         while (btf_type_is_modifier(t)) {
614                 id = t->type;
615                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
616         }
617
618         if (res_id)
619                 *res_id = id;
620
621         return t;
622 }
623
624 const struct btf_type *btf_type_resolve_ptr(const struct btf *btf,
625                                             u32 id, u32 *res_id)
626 {
627         const struct btf_type *t;
628
629         t = btf_type_skip_modifiers(btf, id, NULL);
630         if (!btf_type_is_ptr(t))
631                 return NULL;
632
633         return btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, res_id);
634 }
635
636 const struct btf_type *btf_type_resolve_func_ptr(const struct btf *btf,
637                                                  u32 id, u32 *res_id)
638 {
639         const struct btf_type *ptype;
640
641         ptype = btf_type_resolve_ptr(btf, id, res_id);
642         if (ptype && btf_type_is_func_proto(ptype))
643                 return ptype;
644
645         return NULL;
646 }
647
648 /* Types that act only as a source, not sink or intermediate
649  * type when resolving.
650  */
651 static bool btf_type_is_resolve_source_only(const struct btf_type *t)
652 {
653         return btf_type_is_var(t) ||
654                btf_type_is_decl_tag(t) ||
655                btf_type_is_datasec(t);
656 }
657
658 /* What types need to be resolved?
659  *
660  * btf_type_is_modifier() is an obvious one.
661  *
662  * btf_type_is_struct() because its member refers to
663  * another type (through member->type).
664  *
665  * btf_type_is_var() because the variable refers to
666  * another type. btf_type_is_datasec() holds multiple
667  * btf_type_is_var() types that need resolving.
668  *
669  * btf_type_is_array() because its element (array->type)
670  * refers to another type.  Array can be thought of a
671  * special case of struct while array just has the same
672  * member-type repeated by array->nelems of times.
673  */
674 static bool btf_type_needs_resolve(const struct btf_type *t)
675 {
676         return btf_type_is_modifier(t) ||
677                btf_type_is_ptr(t) ||
678                btf_type_is_struct(t) ||
679                btf_type_is_array(t) ||
680                btf_type_is_var(t) ||
681                btf_type_is_func(t) ||
682                btf_type_is_decl_tag(t) ||
683                btf_type_is_datasec(t);
684 }
685
686 /* t->size can be used */
687 static bool btf_type_has_size(const struct btf_type *t)
688 {
689         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
690         case BTF_KIND_INT:
691         case BTF_KIND_STRUCT:
692         case BTF_KIND_UNION:
693         case BTF_KIND_ENUM:
694         case BTF_KIND_DATASEC:
695         case BTF_KIND_FLOAT:
696         case BTF_KIND_ENUM64:
697                 return true;
698         }
699
700         return false;
701 }
702
703 static const char *btf_int_encoding_str(u8 encoding)
704 {
705         if (encoding == 0)
706                 return "(none)";
707         else if (encoding == BTF_INT_SIGNED)
708                 return "SIGNED";
709         else if (encoding == BTF_INT_CHAR)
710                 return "CHAR";
711         else if (encoding == BTF_INT_BOOL)
712                 return "BOOL";
713         else
714                 return "UNKN";
715 }
716
717 static u32 btf_type_int(const struct btf_type *t)
718 {
719         return *(u32 *)(t + 1);
720 }
721
722 static const struct btf_array *btf_type_array(const struct btf_type *t)
723 {
724         return (const struct btf_array *)(t + 1);
725 }
726
727 static const struct btf_enum *btf_type_enum(const struct btf_type *t)
728 {
729         return (const struct btf_enum *)(t + 1);
730 }
731
732 static const struct btf_var *btf_type_var(const struct btf_type *t)
733 {
734         return (const struct btf_var *)(t + 1);
735 }
736
737 static const struct btf_decl_tag *btf_type_decl_tag(const struct btf_type *t)
738 {
739         return (const struct btf_decl_tag *)(t + 1);
740 }
741
742 static const struct btf_enum64 *btf_type_enum64(const struct btf_type *t)
743 {
744         return (const struct btf_enum64 *)(t + 1);
745 }
746
747 static const struct btf_kind_operations *btf_type_ops(const struct btf_type *t)
748 {
749         return kind_ops[BTF_INFO_KIND(t->info)];
750 }
751
752 static bool btf_name_offset_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
753 {
754         if (!BTF_STR_OFFSET_VALID(offset))
755                 return false;
756
757         while (offset < btf->start_str_off)
758                 btf = btf->base_btf;
759
760         offset -= btf->start_str_off;
761         return offset < btf->hdr.str_len;
762 }
763
764 static bool __btf_name_char_ok(char c, bool first)
765 {
766         if ((first ? !isalpha(c) :
767                      !isalnum(c)) &&
768             c != '_' &&
769             c != '.')
770                 return false;
771         return true;
772 }
773
774 static const char *btf_str_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
775 {
776         while (offset < btf->start_str_off)
777                 btf = btf->base_btf;
778
779         offset -= btf->start_str_off;
780         if (offset < btf->hdr.str_len)
781                 return &btf->strings[offset];
782
783         return NULL;
784 }
785
786 static bool __btf_name_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
787 {
788         /* offset must be valid */
789         const char *src = btf_str_by_offset(btf, offset);
790         const char *src_limit;
791
792         if (!__btf_name_char_ok(*src, true))
793                 return false;
794
795         /* set a limit on identifier length */
796         src_limit = src + KSYM_NAME_LEN;
797         src++;
798         while (*src && src < src_limit) {
799                 if (!__btf_name_char_ok(*src, false))
800                         return false;
801                 src++;
802         }
803
804         return !*src;
805 }
806
807 static bool btf_name_valid_identifier(const struct btf *btf, u32 offset)
808 {
809         return __btf_name_valid(btf, offset);
810 }
811
812 /* Allow any printable character in DATASEC names */
813 static bool btf_name_valid_section(const struct btf *btf, u32 offset)
814 {
815         /* offset must be valid */
816         const char *src = btf_str_by_offset(btf, offset);
817         const char *src_limit;
818
819         /* set a limit on identifier length */
820         src_limit = src + KSYM_NAME_LEN;
821         src++;
822         while (*src && src < src_limit) {
823                 if (!isprint(*src))
824                         return false;
825                 src++;
826         }
827
828         return !*src;
829 }
830
831 static const char *__btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
832 {
833         const char *name;
834
835         if (!offset)
836                 return "(anon)";
837
838         name = btf_str_by_offset(btf, offset);
839         return name ?: "(invalid-name-offset)";
840 }
841
842 const char *btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
843 {
844         return btf_str_by_offset(btf, offset);
845 }
846
847 const struct btf_type *btf_type_by_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
848 {
849         while (type_id < btf->start_id)
850                 btf = btf->base_btf;
851
852         type_id -= btf->start_id;
853         if (type_id >= btf->nr_types)
854                 return NULL;
855         return btf->types[type_id];
856 }
857 EXPORT_SYMBOL_GPL(btf_type_by_id);
858
859 /*
860  * Regular int is not a bit field and it must be either
861  * u8/u16/u32/u64 or __int128.
862  */
863 static bool btf_type_int_is_regular(const struct btf_type *t)
864 {
865         u8 nr_bits, nr_bytes;
866         u32 int_data;
867
868         int_data = btf_type_int(t);
869         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
870         nr_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits);
871         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
872             BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
873             (nr_bytes != sizeof(u8) && nr_bytes != sizeof(u16) &&
874              nr_bytes != sizeof(u32) && nr_bytes != sizeof(u64) &&
875              nr_bytes != (2 * sizeof(u64)))) {
876                 return false;
877         }
878
879         return true;
880 }
881
882 /*
883  * Check that given struct member is a regular int with expected
884  * offset and size.
885  */
886 bool btf_member_is_reg_int(const struct btf *btf, const struct btf_type *s,
887                            const struct btf_member *m,
888                            u32 expected_offset, u32 expected_size)
889 {
890         const struct btf_type *t;
891         u32 id, int_data;
892         u8 nr_bits;
893
894         id = m->type;
895         t = btf_type_id_size(btf, &id, NULL);
896         if (!t || !btf_type_is_int(t))
897                 return false;
898
899         int_data = btf_type_int(t);
900         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
901         if (btf_type_kflag(s)) {
902                 u32 bitfield_size = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(m->offset);
903                 u32 bit_offset = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(m->offset);
904
905                 /* if kflag set, int should be a regular int and
906                  * bit offset should be at byte boundary.
907                  */
908                 return !bitfield_size &&
909                        BITS_ROUNDUP_BYTES(bit_offset) == expected_offset &&
910                        BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) == expected_size;
911         }
912
913         if (BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
914             BITS_PER_BYTE_MASKED(m->offset) ||
915             BITS_ROUNDUP_BYTES(m->offset) != expected_offset ||
916             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
917             BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) != expected_size)
918                 return false;
919
920         return true;
921 }
922
923 /* Similar to btf_type_skip_modifiers() but does not skip typedefs. */
924 static const struct btf_type *btf_type_skip_qualifiers(const struct btf *btf,
925                                                        u32 id)
926 {
927         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
928
929         while (btf_type_is_modifier(t) &&
930                BTF_INFO_KIND(t->info) != BTF_KIND_TYPEDEF) {
931                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
932         }
933
934         return t;
935 }
936
937 #define BTF_SHOW_MAX_ITER       10
938
939 #define BTF_KIND_BIT(kind)      (1ULL << kind)
940
941 /*
942  * Populate show->state.name with type name information.
943  * Format of type name is
944  *
945  * [.member_name = ] (type_name)
946  */
947 static const char *btf_show_name(struct btf_show *show)
948 {
949         /* BTF_MAX_ITER array suffixes "[]" */
950         const char *array_suffixes = "[][][][][][][][][][]";
951         const char *array_suffix = &array_suffixes[strlen(array_suffixes)];
952         /* BTF_MAX_ITER pointer suffixes "*" */
953         const char *ptr_suffixes = "**********";
954         const char *ptr_suffix = &ptr_suffixes[strlen(ptr_suffixes)];
955         const char *name = NULL, *prefix = "", *parens = "";
956         const struct btf_member *m = show->state.member;
957         const struct btf_type *t;
958         const struct btf_array *array;
959         u32 id = show->state.type_id;
960         const char *member = NULL;
961         bool show_member = false;
962         u64 kinds = 0;
963         int i;
964
965         show->state.name[0] = '\0';
966
967         /*
968          * Don't show type name if we're showing an array member;
969          * in that case we show the array type so don't need to repeat
970          * ourselves for each member.
971          */
972         if (show->state.array_member)
973                 return "";
974
975         /* Retrieve member name, if any. */
976         if (m) {
977                 member = btf_name_by_offset(show->btf, m->name_off);
978                 show_member = strlen(member) > 0;
979                 id = m->type;
980         }
981
982         /*
983          * Start with type_id, as we have resolved the struct btf_type *
984          * via btf_modifier_show() past the parent typedef to the child
985          * struct, int etc it is defined as.  In such cases, the type_id
986          * still represents the starting type while the struct btf_type *
987          * in our show->state points at the resolved type of the typedef.
988          */
989         t = btf_type_by_id(show->btf, id);
990         if (!t)
991                 return "";
992
993         /*
994          * The goal here is to build up the right number of pointer and
995          * array suffixes while ensuring the type name for a typedef
996          * is represented.  Along the way we accumulate a list of
997          * BTF kinds we have encountered, since these will inform later
998          * display; for example, pointer types will not require an
999          * opening "{" for struct, we will just display the pointer value.
1000          *
1001          * We also want to accumulate the right number of pointer or array
1002          * indices in the format string while iterating until we get to
1003          * the typedef/pointee/array member target type.
1004          *
1005          * We start by pointing at the end of pointer and array suffix
1006          * strings; as we accumulate pointers and arrays we move the pointer
1007          * or array string backwards so it will show the expected number of
1008          * '*' or '[]' for the type.  BTF_SHOW_MAX_ITER of nesting of pointers
1009          * and/or arrays and typedefs are supported as a precaution.
1010          *
1011          * We also want to get typedef name while proceeding to resolve
1012          * type it points to so that we can add parentheses if it is a
1013          * "typedef struct" etc.
1014          */
1015         for (i = 0; i < BTF_SHOW_MAX_ITER; i++) {
1016
1017                 switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
1018                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1019                         if (!name)
1020                                 name = btf_name_by_offset(show->btf,
1021                                                                t->name_off);
1022                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF);
1023                         id = t->type;
1024                         break;
1025                 case BTF_KIND_ARRAY:
1026                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY);
1027                         parens = "[";
1028                         if (!t)
1029                                 return "";
1030                         array = btf_type_array(t);
1031                         if (array_suffix > array_suffixes)
1032                                 array_suffix -= 2;
1033                         id = array->type;
1034                         break;
1035                 case BTF_KIND_PTR:
1036                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR);
1037                         if (ptr_suffix > ptr_suffixes)
1038                                 ptr_suffix -= 1;
1039                         id = t->type;
1040                         break;
1041                 default:
1042                         id = 0;
1043                         break;
1044                 }
1045                 if (!id)
1046                         break;
1047                 t = btf_type_skip_qualifiers(show->btf, id);
1048         }
1049         /* We may not be able to represent this type; bail to be safe */
1050         if (i == BTF_SHOW_MAX_ITER)
1051                 return "";
1052
1053         if (!name)
1054                 name = btf_name_by_offset(show->btf, t->name_off);
1055
1056         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
1057         case BTF_KIND_STRUCT:
1058         case BTF_KIND_UNION:
1059                 prefix = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_STRUCT ?
1060                          "struct" : "union";
1061                 /* if it's an array of struct/union, parens is already set */
1062                 if (!(kinds & (BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY))))
1063                         parens = "{";
1064                 break;
1065         case BTF_KIND_ENUM:
1066         case BTF_KIND_ENUM64:
1067                 prefix = "enum";
1068                 break;
1069         default:
1070                 break;
1071         }
1072
1073         /* pointer does not require parens */
1074         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR))
1075                 parens = "";
1076         /* typedef does not require struct/union/enum prefix */
1077         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF))
1078                 prefix = "";
1079
1080         if (!name)
1081                 name = "";
1082
1083         /* Even if we don't want type name info, we want parentheses etc */
1084         if (show->flags & BTF_SHOW_NONAME)
1085                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name), "%s",
1086                          parens);
1087         else
1088                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name),
1089                          "%s%s%s(%s%s%s%s%s%s)%s",
1090                          /* first 3 strings comprise ".member = " */
1091                          show_member ? "." : "",
1092                          show_member ? member : "",
1093                          show_member ? " = " : "",
1094                          /* ...next is our prefix (struct, enum, etc) */
1095                          prefix,
1096                          strlen(prefix) > 0 && strlen(name) > 0 ? " " : "",
1097                          /* ...this is the type name itself */
1098                          name,
1099                          /* ...suffixed by the appropriate '*', '[]' suffixes */
1100                          strlen(ptr_suffix) > 0 ? " " : "", ptr_suffix,
1101                          array_suffix, parens);
1102
1103         return show->state.name;
1104 }
1105
1106 static const char *__btf_show_indent(struct btf_show *show)
1107 {
1108         const char *indents = "                                ";
1109         const char *indent = &indents[strlen(indents)];
1110
1111         if ((indent - show->state.depth) >= indents)
1112                 return indent - show->state.depth;
1113         return indents;
1114 }
1115
1116 static const char *btf_show_indent(struct btf_show *show)
1117 {
1118         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : __btf_show_indent(show);
1119 }
1120
1121 static const char *btf_show_newline(struct btf_show *show)
1122 {
1123         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : "\n";
1124 }
1125
1126 static const char *btf_show_delim(struct btf_show *show)
1127 {
1128         if (show->state.depth == 0)
1129                 return "";
1130
1131         if ((show->flags & BTF_SHOW_COMPACT) && show->state.type &&
1132                 BTF_INFO_KIND(show->state.type->info) == BTF_KIND_UNION)
1133                 return "|";
1134
1135         return ",";
1136 }
1137
1138 __printf(2, 3) static void btf_show(struct btf_show *show, const char *fmt, ...)
1139 {
1140         va_list args;
1141
1142         if (!show->state.depth_check) {
1143                 va_start(args, fmt);
1144                 show->showfn(show, fmt, args);
1145                 va_end(args);
1146         }
1147 }
1148
1149 /* Macros are used here as btf_show_type_value[s]() prepends and appends
1150  * format specifiers to the format specifier passed in; these do the work of
1151  * adding indentation, delimiters etc while the caller simply has to specify
1152  * the type value(s) in the format specifier + value(s).
1153  */
1154 #define btf_show_type_value(show, fmt, value)                                  \
1155         do {                                                                   \
1156                 if ((value) != (__typeof__(value))0 ||                         \
1157                     (show->flags & BTF_SHOW_ZERO) ||                           \
1158                     show->state.depth == 0) {                                  \
1159                         btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s",                      \
1160                                  btf_show_indent(show),                        \
1161                                  btf_show_name(show),                          \
1162                                  value, btf_show_delim(show),                  \
1163                                  btf_show_newline(show));                      \
1164                         if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)     \
1165                                 show->state.depth_to_show = show->state.depth; \
1166                 }                                                              \
1167         } while (0)
1168
1169 #define btf_show_type_values(show, fmt, ...)                                   \
1170         do {                                                                   \
1171                 btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s", btf_show_indent(show),       \
1172                          btf_show_name(show),                                  \
1173                          __VA_ARGS__, btf_show_delim(show),                    \
1174                          btf_show_newline(show));                              \
1175                 if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)             \
1176                         show->state.depth_to_show = show->state.depth;         \
1177         } while (0)
1178
1179 /* How much is left to copy to safe buffer after @data? */
1180 static int btf_show_obj_size_left(struct btf_show *show, void *data)
1181 {
1182         return show->obj.head + show->obj.size - data;
1183 }
1184
1185 /* Is object pointed to by @data of @size already copied to our safe buffer? */
1186 static bool btf_show_obj_is_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1187 {
1188         return data >= show->obj.data &&
1189                (data + size) < (show->obj.data + BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE);
1190 }
1191
1192 /*
1193  * If object pointed to by @data of @size falls within our safe buffer, return
1194  * the equivalent pointer to the same safe data.  Assumes
1195  * copy_from_kernel_nofault() has already happened and our safe buffer is
1196  * populated.
1197  */
1198 static void *__btf_show_obj_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1199 {
1200         if (btf_show_obj_is_safe(show, data, size))
1201                 return show->obj.safe + (data - show->obj.data);
1202         return NULL;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Return a safe-to-access version of data pointed to by @data.
1207  * We do this by copying the relevant amount of information
1208  * to the struct btf_show obj.safe buffer using copy_from_kernel_nofault().
1209  *
1210  * If BTF_SHOW_UNSAFE is specified, just return data as-is; no
1211  * safe copy is needed.
1212  *
1213  * Otherwise we need to determine if we have the required amount
1214  * of data (determined by the @data pointer and the size of the
1215  * largest base type we can encounter (represented by
1216  * BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE). Having that much data ensures
1217  * that we will be able to print some of the current object,
1218  * and if more is needed a copy will be triggered.
1219  * Some objects such as structs will not fit into the buffer;
1220  * in such cases additional copies when we iterate over their
1221  * members may be needed.
1222  *
1223  * btf_show_obj_safe() is used to return a safe buffer for
1224  * btf_show_start_type(); this ensures that as we recurse into
1225  * nested types we always have safe data for the given type.
1226  * This approach is somewhat wasteful; it's possible for example
1227  * that when iterating over a large union we'll end up copying the
1228  * same data repeatedly, but the goal is safety not performance.
1229  * We use stack data as opposed to per-CPU buffers because the
1230  * iteration over a type can take some time, and preemption handling
1231  * would greatly complicate use of the safe buffer.
1232  */
1233 static void *btf_show_obj_safe(struct btf_show *show,
1234                                const struct btf_type *t,
1235                                void *data)
1236 {
1237         const struct btf_type *rt;
1238         int size_left, size;
1239         void *safe = NULL;
1240
1241         if (show->flags & BTF_SHOW_UNSAFE)
1242                 return data;
1243
1244         rt = btf_resolve_size(show->btf, t, &size);
1245         if (IS_ERR(rt)) {
1246                 show->state.status = PTR_ERR(rt);
1247                 return NULL;
1248         }
1249
1250         /*
1251          * Is this toplevel object? If so, set total object size and
1252          * initialize pointers.  Otherwise check if we still fall within
1253          * our safe object data.
1254          */
1255         if (show->state.depth == 0) {
1256                 show->obj.size = size;
1257                 show->obj.head = data;
1258         } else {
1259                 /*
1260                  * If the size of the current object is > our remaining
1261                  * safe buffer we _may_ need to do a new copy.  However
1262                  * consider the case of a nested struct; it's size pushes
1263                  * us over the safe buffer limit, but showing any individual
1264                  * struct members does not.  In such cases, we don't need
1265                  * to initiate a fresh copy yet; however we definitely need
1266                  * at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes left
1267                  * in our buffer, regardless of the current object size.
1268                  * The logic here is that as we resolve types we will
1269                  * hit a base type at some point, and we need to be sure
1270                  * the next chunk of data is safely available to display
1271                  * that type info safely.  We cannot rely on the size of
1272                  * the current object here because it may be much larger
1273                  * than our current buffer (e.g. task_struct is 8k).
1274                  * All we want to do here is ensure that we can print the
1275                  * next basic type, which we can if either
1276                  * - the current type size is within the safe buffer; or
1277                  * - at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes are left in
1278                  *   the safe buffer.
1279                  */
1280                 safe = __btf_show_obj_safe(show, data,
1281                                            min(size,
1282                                                BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE));
1283         }
1284
1285         /*
1286          * We need a new copy to our safe object, either because we haven't
1287          * yet copied and are initializing safe data, or because the data
1288          * we want falls outside the boundaries of the safe object.
1289          */
1290         if (!safe) {
1291                 size_left = btf_show_obj_size_left(show, data);
1292                 if (size_left > BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE)
1293                         size_left = BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE;
1294                 show->state.status = copy_from_kernel_nofault(show->obj.safe,
1295                                                               data, size_left);
1296                 if (!show->state.status) {
1297                         show->obj.data = data;
1298                         safe = show->obj.safe;
1299                 }
1300         }
1301
1302         return safe;
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Set the type we are starting to show and return a safe data pointer
1307  * to be used for showing the associated data.
1308  */
1309 static void *btf_show_start_type(struct btf_show *show,
1310                                  const struct btf_type *t,
1311                                  u32 type_id, void *data)
1312 {
1313         show->state.type = t;
1314         show->state.type_id = type_id;
1315         show->state.name[0] = '\0';
1316
1317         return btf_show_obj_safe(show, t, data);
1318 }
1319
1320 static void btf_show_end_type(struct btf_show *show)
1321 {
1322         show->state.type = NULL;
1323         show->state.type_id = 0;
1324         show->state.name[0] = '\0';
1325 }
1326
1327 static void *btf_show_start_aggr_type(struct btf_show *show,
1328                                       const struct btf_type *t,
1329                                       u32 type_id, void *data)
1330 {
1331         void *safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
1332
1333         if (!safe_data)
1334                 return safe_data;
1335
1336         btf_show(show, "%s%s%s", btf_show_indent(show),
1337                  btf_show_name(show),
1338                  btf_show_newline(show));
1339         show->state.depth++;
1340         return safe_data;
1341 }
1342
1343 static void btf_show_end_aggr_type(struct btf_show *show,
1344                                    const char *suffix)
1345 {
1346         show->state.depth--;
1347         btf_show(show, "%s%s%s%s", btf_show_indent(show), suffix,
1348                  btf_show_delim(show), btf_show_newline(show));
1349         btf_show_end_type(show);
1350 }
1351
1352 static void btf_show_start_member(struct btf_show *show,
1353                                   const struct btf_member *m)
1354 {
1355         show->state.member = m;
1356 }
1357
1358 static void btf_show_start_array_member(struct btf_show *show)
1359 {
1360         show->state.array_member = 1;
1361         btf_show_start_member(show, NULL);
1362 }
1363
1364 static void btf_show_end_member(struct btf_show *show)
1365 {
1366         show->state.member = NULL;
1367 }
1368
1369 static void btf_show_end_array_member(struct btf_show *show)
1370 {
1371         show->state.array_member = 0;
1372         btf_show_end_member(show);
1373 }
1374
1375 static void *btf_show_start_array_type(struct btf_show *show,
1376                                        const struct btf_type *t,
1377                                        u32 type_id,
1378                                        u16 array_encoding,
1379                                        void *data)
1380 {
1381         show->state.array_encoding = array_encoding;
1382         show->state.array_terminated = 0;
1383         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1384 }
1385
1386 static void btf_show_end_array_type(struct btf_show *show)
1387 {
1388         show->state.array_encoding = 0;
1389         show->state.array_terminated = 0;
1390         btf_show_end_aggr_type(show, "]");
1391 }
1392
1393 static void *btf_show_start_struct_type(struct btf_show *show,
1394                                         const struct btf_type *t,
1395                                         u32 type_id,
1396                                         void *data)
1397 {
1398         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1399 }
1400
1401 static void btf_show_end_struct_type(struct btf_show *show)
1402 {
1403         btf_show_end_aggr_type(show, "}");
1404 }
1405
1406 __printf(2, 3) static void __btf_verifier_log(struct bpf_verifier_log *log,
1407                                               const char *fmt, ...)
1408 {
1409         va_list args;
1410
1411         va_start(args, fmt);
1412         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1413         va_end(args);
1414 }
1415
1416 __printf(2, 3) static void btf_verifier_log(struct btf_verifier_env *env,
1417                                             const char *fmt, ...)
1418 {
1419         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1420         va_list args;
1421
1422         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1423                 return;
1424
1425         va_start(args, fmt);
1426         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1427         va_end(args);
1428 }
1429
1430 __printf(4, 5) static void __btf_verifier_log_type(struct btf_verifier_env *env,
1431                                                    const struct btf_type *t,
1432                                                    bool log_details,
1433                                                    const char *fmt, ...)
1434 {
1435         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1436         struct btf *btf = env->btf;
1437         va_list args;
1438
1439         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1440                 return;
1441
1442         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL) {
1443                 /* btf verifier prints all types it is processing via
1444                  * btf_verifier_log_type(..., fmt = NULL).
1445                  * Skip those prints for in-kernel BTF verification.
1446                  */
1447                 if (!fmt)
1448                         return;
1449
1450                 /* Skip logging when loading module BTF with mismatches permitted */
1451                 if (env->btf->base_btf && IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
1452                         return;
1453         }
1454
1455         __btf_verifier_log(log, "[%u] %s %s%s",
1456                            env->log_type_id,
1457                            btf_type_str(t),
1458                            __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
1459                            log_details ? " " : "");
1460
1461         if (log_details)
1462                 btf_type_ops(t)->log_details(env, t);
1463
1464         if (fmt && *fmt) {
1465                 __btf_verifier_log(log, " ");
1466                 va_start(args, fmt);
1467                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1468                 va_end(args);
1469         }
1470
1471         __btf_verifier_log(log, "\n");
1472 }
1473
1474 #define btf_verifier_log_type(env, t, ...) \
1475         __btf_verifier_log_type((env), (t), true, __VA_ARGS__)
1476 #define btf_verifier_log_basic(env, t, ...) \
1477         __btf_verifier_log_type((env), (t), false, __VA_ARGS__)
1478
1479 __printf(4, 5)
1480 static void btf_verifier_log_member(struct btf_verifier_env *env,
1481                                     const struct btf_type *struct_type,
1482                                     const struct btf_member *member,
1483                                     const char *fmt, ...)
1484 {
1485         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1486         struct btf *btf = env->btf;
1487         va_list args;
1488
1489         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1490                 return;
1491
1492         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL) {
1493                 if (!fmt)
1494                         return;
1495
1496                 /* Skip logging when loading module BTF with mismatches permitted */
1497                 if (env->btf->base_btf && IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
1498                         return;
1499         }
1500
1501         /* The CHECK_META phase already did a btf dump.
1502          *
1503          * If member is logged again, it must hit an error in
1504          * parsing this member.  It is useful to print out which
1505          * struct this member belongs to.
1506          */
1507         if (env->phase != CHECK_META)
1508                 btf_verifier_log_type(env, struct_type, NULL);
1509
1510         if (btf_type_kflag(struct_type))
1511                 __btf_verifier_log(log,
1512                                    "\t%s type_id=%u bitfield_size=%u bits_offset=%u",
1513                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1514                                    member->type,
1515                                    BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset),
1516                                    BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset));
1517         else
1518                 __btf_verifier_log(log, "\t%s type_id=%u bits_offset=%u",
1519                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1520                                    member->type, member->offset);
1521
1522         if (fmt && *fmt) {
1523                 __btf_verifier_log(log, " ");
1524                 va_start(args, fmt);
1525                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1526                 va_end(args);
1527         }
1528
1529         __btf_verifier_log(log, "\n");
1530 }
1531
1532 __printf(4, 5)
1533 static void btf_verifier_log_vsi(struct btf_verifier_env *env,
1534                                  const struct btf_type *datasec_type,
1535                                  const struct btf_var_secinfo *vsi,
1536                                  const char *fmt, ...)
1537 {
1538         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1539         va_list args;
1540
1541         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1542                 return;
1543         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1544                 return;
1545         if (env->phase != CHECK_META)
1546                 btf_verifier_log_type(env, datasec_type, NULL);
1547
1548         __btf_verifier_log(log, "\t type_id=%u offset=%u size=%u",
1549                            vsi->type, vsi->offset, vsi->size);
1550         if (fmt && *fmt) {
1551                 __btf_verifier_log(log, " ");
1552                 va_start(args, fmt);
1553                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1554                 va_end(args);
1555         }
1556
1557         __btf_verifier_log(log, "\n");
1558 }
1559
1560 static void btf_verifier_log_hdr(struct btf_verifier_env *env,
1561                                  u32 btf_data_size)
1562 {
1563         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1564         const struct btf *btf = env->btf;
1565         const struct btf_header *hdr;
1566
1567         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1568                 return;
1569
1570         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL)
1571                 return;
1572         hdr = &btf->hdr;
1573         __btf_verifier_log(log, "magic: 0x%x\n", hdr->magic);
1574         __btf_verifier_log(log, "version: %u\n", hdr->version);
1575         __btf_verifier_log(log, "flags: 0x%x\n", hdr->flags);
1576         __btf_verifier_log(log, "hdr_len: %u\n", hdr->hdr_len);
1577         __btf_verifier_log(log, "type_off: %u\n", hdr->type_off);
1578         __btf_verifier_log(log, "type_len: %u\n", hdr->type_len);
1579         __btf_verifier_log(log, "str_off: %u\n", hdr->str_off);
1580         __btf_verifier_log(log, "str_len: %u\n", hdr->str_len);
1581         __btf_verifier_log(log, "btf_total_size: %u\n", btf_data_size);
1582 }
1583
1584 static int btf_add_type(struct btf_verifier_env *env, struct btf_type *t)
1585 {
1586         struct btf *btf = env->btf;
1587
1588         if (btf->types_size == btf->nr_types) {
1589                 /* Expand 'types' array */
1590
1591                 struct btf_type **new_types;
1592                 u32 expand_by, new_size;
1593
1594                 if (btf->start_id + btf->types_size == BTF_MAX_TYPE) {
1595                         btf_verifier_log(env, "Exceeded max num of types");
1596                         return -E2BIG;
1597                 }
1598
1599                 expand_by = max_t(u32, btf->types_size >> 2, 16);
1600                 new_size = min_t(u32, BTF_MAX_TYPE,
1601                                  btf->types_size + expand_by);
1602
1603                 new_types = kvcalloc(new_size, sizeof(*new_types),
1604                                      GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1605                 if (!new_types)
1606                         return -ENOMEM;
1607
1608                 if (btf->nr_types == 0) {
1609                         if (!btf->base_btf) {
1610                                 /* lazily init VOID type */
1611                                 new_types[0] = &btf_void;
1612                                 btf->nr_types++;
1613                         }
1614                 } else {
1615                         memcpy(new_types, btf->types,
1616                                sizeof(*btf->types) * btf->nr_types);
1617                 }
1618
1619                 kvfree(btf->types);
1620                 btf->types = new_types;
1621                 btf->types_size = new_size;
1622         }
1623
1624         btf->types[btf->nr_types++] = t;
1625
1626         return 0;
1627 }
1628
1629 static int btf_alloc_id(struct btf *btf)
1630 {
1631         int id;
1632
1633         idr_preload(GFP_KERNEL);
1634         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
1635         id = idr_alloc_cyclic(&btf_idr, btf, 1, INT_MAX, GFP_ATOMIC);
1636         if (id > 0)
1637                 btf->id = id;
1638         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
1639         idr_preload_end();
1640
1641         if (WARN_ON_ONCE(!id))
1642                 return -ENOSPC;
1643
1644         return id > 0 ? 0 : id;
1645 }
1646
1647 static void btf_free_id(struct btf *btf)
1648 {
1649         unsigned long flags;
1650
1651         /*
1652          * In map-in-map, calling map_delete_elem() on outer
1653          * map will call bpf_map_put on the inner map.
1654          * It will then eventually call btf_free_id()
1655          * on the inner map.  Some of the map_delete_elem()
1656          * implementation may have irq disabled, so
1657          * we need to use the _irqsave() version instead
1658          * of the _bh() version.
1659          */
1660         spin_lock_irqsave(&btf_idr_lock, flags);
1661         idr_remove(&btf_idr, btf->id);
1662         spin_unlock_irqrestore(&btf_idr_lock, flags);
1663 }
1664
1665 static void btf_free_kfunc_set_tab(struct btf *btf)
1666 {
1667         struct btf_kfunc_set_tab *tab = btf->kfunc_set_tab;
1668         int hook;
1669
1670         if (!tab)
1671                 return;
1672         /* For module BTF, we directly assign the sets being registered, so
1673          * there is nothing to free except kfunc_set_tab.
1674          */
1675         if (btf_is_module(btf))
1676                 goto free_tab;
1677         for (hook = 0; hook < ARRAY_SIZE(tab->sets); hook++)
1678                 kfree(tab->sets[hook]);
1679 free_tab:
1680         kfree(tab);
1681         btf->kfunc_set_tab = NULL;
1682 }
1683
1684 static void btf_free_dtor_kfunc_tab(struct btf *btf)
1685 {
1686         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
1687
1688         if (!tab)
1689                 return;
1690         kfree(tab);
1691         btf->dtor_kfunc_tab = NULL;
1692 }
1693
1694 static void btf_struct_metas_free(struct btf_struct_metas *tab)
1695 {
1696         int i;
1697
1698         if (!tab)
1699                 return;
1700         for (i = 0; i < tab->cnt; i++)
1701                 btf_record_free(tab->types[i].record);
1702         kfree(tab);
1703 }
1704
1705 static void btf_free_struct_meta_tab(struct btf *btf)
1706 {
1707         struct btf_struct_metas *tab = btf->struct_meta_tab;
1708
1709         btf_struct_metas_free(tab);
1710         btf->struct_meta_tab = NULL;
1711 }
1712
1713 static void btf_free_struct_ops_tab(struct btf *btf)
1714 {
1715         struct btf_struct_ops_tab *tab = btf->struct_ops_tab;
1716         u32 i;
1717
1718         if (!tab)
1719                 return;
1720
1721         for (i = 0; i < tab->cnt; i++)
1722                 bpf_struct_ops_desc_release(&tab->ops[i]);
1723
1724         kfree(tab);
1725         btf->struct_ops_tab = NULL;
1726 }
1727
1728 static void btf_free(struct btf *btf)
1729 {
1730         btf_free_struct_meta_tab(btf);
1731         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
1732         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
1733         btf_free_struct_ops_tab(btf);
1734         kvfree(btf->types);
1735         kvfree(btf->resolved_sizes);
1736         kvfree(btf->resolved_ids);
1737         kvfree(btf->data);
1738         kfree(btf);
1739 }
1740
1741 static void btf_free_rcu(struct rcu_head *rcu)
1742 {
1743         struct btf *btf = container_of(rcu, struct btf, rcu);
1744
1745         btf_free(btf);
1746 }
1747
1748 const char *btf_get_name(const struct btf *btf)
1749 {
1750         return btf->name;
1751 }
1752
1753 void btf_get(struct btf *btf)
1754 {
1755         refcount_inc(&btf->refcnt);
1756 }
1757
1758 void btf_put(struct btf *btf)
1759 {
1760         if (btf && refcount_dec_and_test(&btf->refcnt)) {
1761                 btf_free_id(btf);
1762                 call_rcu(&btf->rcu, btf_free_rcu);
1763         }
1764 }
1765
1766 static int env_resolve_init(struct btf_verifier_env *env)
1767 {
1768         struct btf *btf = env->btf;
1769         u32 nr_types = btf->nr_types;
1770         u32 *resolved_sizes = NULL;
1771         u32 *resolved_ids = NULL;
1772         u8 *visit_states = NULL;
1773
1774         resolved_sizes = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_sizes),
1775                                   GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1776         if (!resolved_sizes)
1777                 goto nomem;
1778
1779         resolved_ids = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_ids),
1780                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1781         if (!resolved_ids)
1782                 goto nomem;
1783
1784         visit_states = kvcalloc(nr_types, sizeof(*visit_states),
1785                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1786         if (!visit_states)
1787                 goto nomem;
1788
1789         btf->resolved_sizes = resolved_sizes;
1790         btf->resolved_ids = resolved_ids;
1791         env->visit_states = visit_states;
1792
1793         return 0;
1794
1795 nomem:
1796         kvfree(resolved_sizes);
1797         kvfree(resolved_ids);
1798         kvfree(visit_states);
1799         return -ENOMEM;
1800 }
1801
1802 static void btf_verifier_env_free(struct btf_verifier_env *env)
1803 {
1804         kvfree(env->visit_states);
1805         kfree(env);
1806 }
1807
1808 static bool env_type_is_resolve_sink(const struct btf_verifier_env *env,
1809                                      const struct btf_type *next_type)
1810 {
1811         switch (env->resolve_mode) {
1812         case RESOLVE_TBD:
1813                 /* int, enum or void is a sink */
1814                 return !btf_type_needs_resolve(next_type);
1815         case RESOLVE_PTR:
1816                 /* int, enum, void, struct, array, func or func_proto is a sink
1817                  * for ptr
1818                  */
1819                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1820                         !btf_type_is_ptr(next_type);
1821         case RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY:
1822                 /* int, enum, void, ptr, func or func_proto is a sink
1823                  * for struct and array
1824                  */
1825                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1826                         !btf_type_is_array(next_type) &&
1827                         !btf_type_is_struct(next_type);
1828         default:
1829                 BUG();
1830         }
1831 }
1832
1833 static bool env_type_is_resolved(const struct btf_verifier_env *env,
1834                                  u32 type_id)
1835 {
1836         /* base BTF types should be resolved by now */
1837         if (type_id < env->btf->start_id)
1838                 return true;
1839
1840         return env->visit_states[type_id - env->btf->start_id] == RESOLVED;
1841 }
1842
1843 static int env_stack_push(struct btf_verifier_env *env,
1844                           const struct btf_type *t, u32 type_id)
1845 {
1846         const struct btf *btf = env->btf;
1847         struct resolve_vertex *v;
1848
1849         if (env->top_stack == MAX_RESOLVE_DEPTH)
1850                 return -E2BIG;
1851
1852         if (type_id < btf->start_id
1853             || env->visit_states[type_id - btf->start_id] != NOT_VISITED)
1854                 return -EEXIST;
1855
1856         env->visit_states[type_id - btf->start_id] = VISITED;
1857
1858         v = &env->stack[env->top_stack++];
1859         v->t = t;
1860         v->type_id = type_id;
1861         v->next_member = 0;
1862
1863         if (env->resolve_mode == RESOLVE_TBD) {
1864                 if (btf_type_is_ptr(t))
1865                         env->resolve_mode = RESOLVE_PTR;
1866                 else if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_array(t))
1867                         env->resolve_mode = RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY;
1868         }
1869
1870         return 0;
1871 }
1872
1873 static void env_stack_set_next_member(struct btf_verifier_env *env,
1874                                       u16 next_member)
1875 {
1876         env->stack[env->top_stack - 1].next_member = next_member;
1877 }
1878
1879 static void env_stack_pop_resolved(struct btf_verifier_env *env,
1880                                    u32 resolved_type_id,
1881                                    u32 resolved_size)
1882 {
1883         u32 type_id = env->stack[--(env->top_stack)].type_id;
1884         struct btf *btf = env->btf;
1885
1886         type_id -= btf->start_id; /* adjust to local type id */
1887         btf->resolved_sizes[type_id] = resolved_size;
1888         btf->resolved_ids[type_id] = resolved_type_id;
1889         env->visit_states[type_id] = RESOLVED;
1890 }
1891
1892 static const struct resolve_vertex *env_stack_peak(struct btf_verifier_env *env)
1893 {
1894         return env->top_stack ? &env->stack[env->top_stack - 1] : NULL;
1895 }
1896
1897 /* Resolve the size of a passed-in "type"
1898  *
1899  * type: is an array (e.g. u32 array[x][y])
1900  * return type: type "u32[x][y]", i.e. BTF_KIND_ARRAY,
1901  * *type_size: (x * y * sizeof(u32)).  Hence, *type_size always
1902  *             corresponds to the return type.
1903  * *elem_type: u32
1904  * *elem_id: id of u32
1905  * *total_nelems: (x * y).  Hence, individual elem size is
1906  *                (*type_size / *total_nelems)
1907  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1908  *
1909  * type: is not an array (e.g. const struct X)
1910  * return type: type "struct X"
1911  * *type_size: sizeof(struct X)
1912  * *elem_type: same as return type ("struct X")
1913  * *elem_id: 0
1914  * *total_nelems: 1
1915  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1916  */
1917 static const struct btf_type *
1918 __btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1919                    u32 *type_size, const struct btf_type **elem_type,
1920                    u32 *elem_id, u32 *total_nelems, u32 *type_id)
1921 {
1922         const struct btf_type *array_type = NULL;
1923         const struct btf_array *array = NULL;
1924         u32 i, size, nelems = 1, id = 0;
1925
1926         for (i = 0; i < MAX_RESOLVE_DEPTH; i++) {
1927                 switch (BTF_INFO_KIND(type->info)) {
1928                 /* type->size can be used */
1929                 case BTF_KIND_INT:
1930                 case BTF_KIND_STRUCT:
1931                 case BTF_KIND_UNION:
1932                 case BTF_KIND_ENUM:
1933                 case BTF_KIND_FLOAT:
1934                 case BTF_KIND_ENUM64:
1935                         size = type->size;
1936                         goto resolved;
1937
1938                 case BTF_KIND_PTR:
1939                         size = sizeof(void *);
1940                         goto resolved;
1941
1942                 /* Modifiers */
1943                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1944                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1945                 case BTF_KIND_CONST:
1946                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1947                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1948                         id = type->type;
1949                         type = btf_type_by_id(btf, type->type);
1950                         break;
1951
1952                 case BTF_KIND_ARRAY:
1953                         if (!array_type)
1954                                 array_type = type;
1955                         array = btf_type_array(type);
1956                         if (nelems && array->nelems > U32_MAX / nelems)
1957                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1958                         nelems *= array->nelems;
1959                         type = btf_type_by_id(btf, array->type);
1960                         break;
1961
1962                 /* type without size */
1963                 default:
1964                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1965                 }
1966         }
1967
1968         return ERR_PTR(-EINVAL);
1969
1970 resolved:
1971         if (nelems && size > U32_MAX / nelems)
1972                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1973
1974         *type_size = nelems * size;
1975         if (total_nelems)
1976                 *total_nelems = nelems;
1977         if (elem_type)
1978                 *elem_type = type;
1979         if (elem_id)
1980                 *elem_id = array ? array->type : 0;
1981         if (type_id && id)
1982                 *type_id = id;
1983
1984         return array_type ? : type;
1985 }
1986
1987 const struct btf_type *
1988 btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1989                  u32 *type_size)
1990 {
1991         return __btf_resolve_size(btf, type, type_size, NULL, NULL, NULL, NULL);
1992 }
1993
1994 static u32 btf_resolved_type_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
1995 {
1996         while (type_id < btf->start_id)
1997                 btf = btf->base_btf;
1998
1999         return btf->resolved_ids[type_id - btf->start_id];
2000 }
2001
2002 /* The input param "type_id" must point to a needs_resolve type */
2003 static const struct btf_type *btf_type_id_resolve(const struct btf *btf,
2004                                                   u32 *type_id)
2005 {
2006         *type_id = btf_resolved_type_id(btf, *type_id);
2007         return btf_type_by_id(btf, *type_id);
2008 }
2009
2010 static u32 btf_resolved_type_size(const struct btf *btf, u32 type_id)
2011 {
2012         while (type_id < btf->start_id)
2013                 btf = btf->base_btf;
2014
2015         return btf->resolved_sizes[type_id - btf->start_id];
2016 }
2017
2018 const struct btf_type *btf_type_id_size(const struct btf *btf,
2019                                         u32 *type_id, u32 *ret_size)
2020 {
2021         const struct btf_type *size_type;
2022         u32 size_type_id = *type_id;
2023         u32 size = 0;
2024
2025         size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
2026         if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
2027                 return NULL;
2028
2029         if (btf_type_has_size(size_type)) {
2030                 size = size_type->size;
2031         } else if (btf_type_is_array(size_type)) {
2032                 size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
2033         } else if (btf_type_is_ptr(size_type)) {
2034                 size = sizeof(void *);
2035         } else {
2036                 if (WARN_ON_ONCE(!btf_type_is_modifier(size_type) &&
2037                                  !btf_type_is_var(size_type)))
2038                         return NULL;
2039
2040                 size_type_id = btf_resolved_type_id(btf, size_type_id);
2041                 size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
2042                 if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
2043                         return NULL;
2044                 else if (btf_type_has_size(size_type))
2045                         size = size_type->size;
2046                 else if (btf_type_is_array(size_type))
2047                         size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
2048                 else if (btf_type_is_ptr(size_type))
2049                         size = sizeof(void *);
2050                 else
2051                         return NULL;
2052         }
2053
2054         *type_id = size_type_id;
2055         if (ret_size)
2056                 *ret_size = size;
2057
2058         return size_type;
2059 }
2060
2061 static int btf_df_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2062                                const struct btf_type *struct_type,
2063                                const struct btf_member *member,
2064                                const struct btf_type *member_type)
2065 {
2066         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
2067                                "Unsupported check_member");
2068         return -EINVAL;
2069 }
2070
2071 static int btf_df_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2072                                      const struct btf_type *struct_type,
2073                                      const struct btf_member *member,
2074                                      const struct btf_type *member_type)
2075 {
2076         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
2077                                "Unsupported check_kflag_member");
2078         return -EINVAL;
2079 }
2080
2081 /* Used for ptr, array struct/union and float type members.
2082  * int, enum and modifier types have their specific callback functions.
2083  */
2084 static int btf_generic_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2085                                           const struct btf_type *struct_type,
2086                                           const struct btf_member *member,
2087                                           const struct btf_type *member_type)
2088 {
2089         if (BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset)) {
2090                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2091                                         "Invalid member bitfield_size");
2092                 return -EINVAL;
2093         }
2094
2095         /* bitfield size is 0, so member->offset represents bit offset only.
2096          * It is safe to call non kflag check_member variants.
2097          */
2098         return btf_type_ops(member_type)->check_member(env, struct_type,
2099                                                        member,
2100                                                        member_type);
2101 }
2102
2103 static int btf_df_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2104                           const struct resolve_vertex *v)
2105 {
2106         btf_verifier_log_basic(env, v->t, "Unsupported resolve");
2107         return -EINVAL;
2108 }
2109
2110 static void btf_df_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2111                         u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
2112                         struct btf_show *show)
2113 {
2114         btf_show(show, "<unsupported kind:%u>", BTF_INFO_KIND(t->info));
2115 }
2116
2117 static int btf_int_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2118                                 const struct btf_type *struct_type,
2119                                 const struct btf_member *member,
2120                                 const struct btf_type *member_type)
2121 {
2122         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2123         u32 struct_bits_off = member->offset;
2124         u32 struct_size = struct_type->size;
2125         u32 nr_copy_bits;
2126         u32 bytes_offset;
2127
2128         if (U32_MAX - struct_bits_off < BTF_INT_OFFSET(int_data)) {
2129                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2130                                         "bits_offset exceeds U32_MAX");
2131                 return -EINVAL;
2132         }
2133
2134         struct_bits_off += BTF_INT_OFFSET(int_data);
2135         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2136         nr_copy_bits = BTF_INT_BITS(int_data) +
2137                 BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2138
2139         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2140                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2141                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2142                 return -EINVAL;
2143         }
2144
2145         if (struct_size < bytes_offset ||
2146             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2147                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2148                                         "Member exceeds struct_size");
2149                 return -EINVAL;
2150         }
2151
2152         return 0;
2153 }
2154
2155 static int btf_int_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2156                                       const struct btf_type *struct_type,
2157                                       const struct btf_member *member,
2158                                       const struct btf_type *member_type)
2159 {
2160         u32 struct_bits_off, nr_bits, nr_int_data_bits, bytes_offset;
2161         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2162         u32 struct_size = struct_type->size;
2163         u32 nr_copy_bits;
2164
2165         /* a regular int type is required for the kflag int member */
2166         if (!btf_type_int_is_regular(member_type)) {
2167                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2168                                         "Invalid member base type");
2169                 return -EINVAL;
2170         }
2171
2172         /* check sanity of bitfield size */
2173         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
2174         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
2175         nr_int_data_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2176         if (!nr_bits) {
2177                 /* Not a bitfield member, member offset must be at byte
2178                  * boundary.
2179                  */
2180                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2181                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2182                                                 "Invalid member offset");
2183                         return -EINVAL;
2184                 }
2185
2186                 nr_bits = nr_int_data_bits;
2187         } else if (nr_bits > nr_int_data_bits) {
2188                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2189                                         "Invalid member bitfield_size");
2190                 return -EINVAL;
2191         }
2192
2193         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2194         nr_copy_bits = nr_bits + BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2195         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2196                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2197                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2198                 return -EINVAL;
2199         }
2200
2201         if (struct_size < bytes_offset ||
2202             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2203                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2204                                         "Member exceeds struct_size");
2205                 return -EINVAL;
2206         }
2207
2208         return 0;
2209 }
2210
2211 static s32 btf_int_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2212                               const struct btf_type *t,
2213                               u32 meta_left)
2214 {
2215         u32 int_data, nr_bits, meta_needed = sizeof(int_data);
2216         u16 encoding;
2217
2218         if (meta_left < meta_needed) {
2219                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2220                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2221                                        meta_left, meta_needed);
2222                 return -EINVAL;
2223         }
2224
2225         if (btf_type_vlen(t)) {
2226                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2227                 return -EINVAL;
2228         }
2229
2230         if (btf_type_kflag(t)) {
2231                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2232                 return -EINVAL;
2233         }
2234
2235         int_data = btf_type_int(t);
2236         if (int_data & ~BTF_INT_MASK) {
2237                 btf_verifier_log_basic(env, t, "Invalid int_data:%x",
2238                                        int_data);
2239                 return -EINVAL;
2240         }
2241
2242         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data) + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2243
2244         if (nr_bits > BITS_PER_U128) {
2245                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds %zu",
2246                                       BITS_PER_U128);
2247                 return -EINVAL;
2248         }
2249
2250         if (BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) > t->size) {
2251                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds type_size");
2252                 return -EINVAL;
2253         }
2254
2255         /*
2256          * Only one of the encoding bits is allowed and it
2257          * should be sufficient for the pretty print purpose (i.e. decoding).
2258          * Multiple bits can be allowed later if it is found
2259          * to be insufficient.
2260          */
2261         encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2262         if (encoding &&
2263             encoding != BTF_INT_SIGNED &&
2264             encoding != BTF_INT_CHAR &&
2265             encoding != BTF_INT_BOOL) {
2266                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unsupported encoding");
2267                 return -ENOTSUPP;
2268         }
2269
2270         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2271
2272         return meta_needed;
2273 }
2274
2275 static void btf_int_log(struct btf_verifier_env *env,
2276                         const struct btf_type *t)
2277 {
2278         int int_data = btf_type_int(t);
2279
2280         btf_verifier_log(env,
2281                          "size=%u bits_offset=%u nr_bits=%u encoding=%s",
2282                          t->size, BTF_INT_OFFSET(int_data),
2283                          BTF_INT_BITS(int_data),
2284                          btf_int_encoding_str(BTF_INT_ENCODING(int_data)));
2285 }
2286
2287 static void btf_int128_print(struct btf_show *show, void *data)
2288 {
2289         /* data points to a __int128 number.
2290          * Suppose
2291          *     int128_num = *(__int128 *)data;
2292          * The below formulas shows what upper_num and lower_num represents:
2293          *     upper_num = int128_num >> 64;
2294          *     lower_num = int128_num & 0xffffffffFFFFFFFFULL;
2295          */
2296         u64 upper_num, lower_num;
2297
2298 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2299         upper_num = *(u64 *)data;
2300         lower_num = *(u64 *)(data + 8);
2301 #else
2302         upper_num = *(u64 *)(data + 8);
2303         lower_num = *(u64 *)data;
2304 #endif
2305         if (upper_num == 0)
2306                 btf_show_type_value(show, "0x%llx", lower_num);
2307         else
2308                 btf_show_type_values(show, "0x%llx%016llx", upper_num,
2309                                      lower_num);
2310 }
2311
2312 static void btf_int128_shift(u64 *print_num, u16 left_shift_bits,
2313                              u16 right_shift_bits)
2314 {
2315         u64 upper_num, lower_num;
2316
2317 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2318         upper_num = print_num[0];
2319         lower_num = print_num[1];
2320 #else
2321         upper_num = print_num[1];
2322         lower_num = print_num[0];
2323 #endif
2324
2325         /* shake out un-needed bits by shift/or operations */
2326         if (left_shift_bits >= 64) {
2327                 upper_num = lower_num << (left_shift_bits - 64);
2328                 lower_num = 0;
2329         } else {
2330                 upper_num = (upper_num << left_shift_bits) |
2331                             (lower_num >> (64 - left_shift_bits));
2332                 lower_num = lower_num << left_shift_bits;
2333         }
2334
2335         if (right_shift_bits >= 64) {
2336                 lower_num = upper_num >> (right_shift_bits - 64);
2337                 upper_num = 0;
2338         } else {
2339                 lower_num = (lower_num >> right_shift_bits) |
2340                             (upper_num << (64 - right_shift_bits));
2341                 upper_num = upper_num >> right_shift_bits;
2342         }
2343
2344 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2345         print_num[0] = upper_num;
2346         print_num[1] = lower_num;
2347 #else
2348         print_num[0] = lower_num;
2349         print_num[1] = upper_num;
2350 #endif
2351 }
2352
2353 static void btf_bitfield_show(void *data, u8 bits_offset,
2354                               u8 nr_bits, struct btf_show *show)
2355 {
2356         u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
2357         u8 nr_copy_bytes;
2358         u8 nr_copy_bits;
2359         u64 print_num[2] = {};
2360
2361         nr_copy_bits = nr_bits + bits_offset;
2362         nr_copy_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits);
2363
2364         memcpy(print_num, data, nr_copy_bytes);
2365
2366 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2367         left_shift_bits = bits_offset;
2368 #else
2369         left_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_copy_bits;
2370 #endif
2371         right_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_bits;
2372
2373         btf_int128_shift(print_num, left_shift_bits, right_shift_bits);
2374         btf_int128_print(show, print_num);
2375 }
2376
2377
2378 static void btf_int_bits_show(const struct btf *btf,
2379                               const struct btf_type *t,
2380                               void *data, u8 bits_offset,
2381                               struct btf_show *show)
2382 {
2383         u32 int_data = btf_type_int(t);
2384         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2385         u8 total_bits_offset;
2386
2387         /*
2388          * bits_offset is at most 7.
2389          * BTF_INT_OFFSET() cannot exceed 128 bits.
2390          */
2391         total_bits_offset = bits_offset + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2392         data += BITS_ROUNDDOWN_BYTES(total_bits_offset);
2393         bits_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(total_bits_offset);
2394         btf_bitfield_show(data, bits_offset, nr_bits, show);
2395 }
2396
2397 static void btf_int_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2398                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2399                          struct btf_show *show)
2400 {
2401         u32 int_data = btf_type_int(t);
2402         u8 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2403         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
2404         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2405         void *safe_data;
2406
2407         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2408         if (!safe_data)
2409                 return;
2410
2411         if (bits_offset || BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
2412             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits)) {
2413                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2414                 goto out;
2415         }
2416
2417         switch (nr_bits) {
2418         case 128:
2419                 btf_int128_print(show, safe_data);
2420                 break;
2421         case 64:
2422                 if (sign)
2423                         btf_show_type_value(show, "%lld", *(s64 *)safe_data);
2424                 else
2425                         btf_show_type_value(show, "%llu", *(u64 *)safe_data);
2426                 break;
2427         case 32:
2428                 if (sign)
2429                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s32 *)safe_data);
2430                 else
2431                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u32 *)safe_data);
2432                 break;
2433         case 16:
2434                 if (sign)
2435                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s16 *)safe_data);
2436                 else
2437                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u16 *)safe_data);
2438                 break;
2439         case 8:
2440                 if (show->state.array_encoding == BTF_INT_CHAR) {
2441                         /* check for null terminator */
2442                         if (show->state.array_terminated)
2443                                 break;
2444                         if (*(char *)data == '\0') {
2445                                 show->state.array_terminated = 1;
2446                                 break;
2447                         }
2448                         if (isprint(*(char *)data)) {
2449                                 btf_show_type_value(show, "'%c'",
2450                                                     *(char *)safe_data);
2451                                 break;
2452                         }
2453                 }
2454                 if (sign)
2455                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s8 *)safe_data);
2456                 else
2457                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u8 *)safe_data);
2458                 break;
2459         default:
2460                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2461                 break;
2462         }
2463 out:
2464         btf_show_end_type(show);
2465 }
2466
2467 static const struct btf_kind_operations int_ops = {
2468         .check_meta = btf_int_check_meta,
2469         .resolve = btf_df_resolve,
2470         .check_member = btf_int_check_member,
2471         .check_kflag_member = btf_int_check_kflag_member,
2472         .log_details = btf_int_log,
2473         .show = btf_int_show,
2474 };
2475
2476 static int btf_modifier_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2477                                      const struct btf_type *struct_type,
2478                                      const struct btf_member *member,
2479                                      const struct btf_type *member_type)
2480 {
2481         const struct btf_type *resolved_type;
2482         u32 resolved_type_id = member->type;
2483         struct btf_member resolved_member;
2484         struct btf *btf = env->btf;
2485
2486         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2487         if (!resolved_type) {
2488                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2489                                         "Invalid member");
2490                 return -EINVAL;
2491         }
2492
2493         resolved_member = *member;
2494         resolved_member.type = resolved_type_id;
2495
2496         return btf_type_ops(resolved_type)->check_member(env, struct_type,
2497                                                          &resolved_member,
2498                                                          resolved_type);
2499 }
2500
2501 static int btf_modifier_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2502                                            const struct btf_type *struct_type,
2503                                            const struct btf_member *member,
2504                                            const struct btf_type *member_type)
2505 {
2506         const struct btf_type *resolved_type;
2507         u32 resolved_type_id = member->type;
2508         struct btf_member resolved_member;
2509         struct btf *btf = env->btf;
2510
2511         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2512         if (!resolved_type) {
2513                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2514                                         "Invalid member");
2515                 return -EINVAL;
2516         }
2517
2518         resolved_member = *member;
2519         resolved_member.type = resolved_type_id;
2520
2521         return btf_type_ops(resolved_type)->check_kflag_member(env, struct_type,
2522                                                                &resolved_member,
2523                                                                resolved_type);
2524 }
2525
2526 static int btf_ptr_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2527                                 const struct btf_type *struct_type,
2528                                 const struct btf_member *member,
2529                                 const struct btf_type *member_type)
2530 {
2531         u32 struct_size, struct_bits_off, bytes_offset;
2532
2533         struct_size = struct_type->size;
2534         struct_bits_off = member->offset;
2535         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2536
2537         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2538                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2539                                         "Member is not byte aligned");
2540                 return -EINVAL;
2541         }
2542
2543         if (struct_size - bytes_offset < sizeof(void *)) {
2544                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2545                                         "Member exceeds struct_size");
2546                 return -EINVAL;
2547         }
2548
2549         return 0;
2550 }
2551
2552 static int btf_ref_type_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2553                                    const struct btf_type *t,
2554                                    u32 meta_left)
2555 {
2556         const char *value;
2557
2558         if (btf_type_vlen(t)) {
2559                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2560                 return -EINVAL;
2561         }
2562
2563         if (btf_type_kflag(t)) {
2564                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2565                 return -EINVAL;
2566         }
2567
2568         if (!BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
2569                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
2570                 return -EINVAL;
2571         }
2572
2573         /* typedef/type_tag type must have a valid name, and other ref types,
2574          * volatile, const, restrict, should have a null name.
2575          */
2576         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPEDEF) {
2577                 if (!t->name_off ||
2578                     !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2579                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2580                         return -EINVAL;
2581                 }
2582         } else if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPE_TAG) {
2583                 value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
2584                 if (!value || !value[0]) {
2585                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2586                         return -EINVAL;
2587                 }
2588         } else {
2589                 if (t->name_off) {
2590                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2591                         return -EINVAL;
2592                 }
2593         }
2594
2595         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2596
2597         return 0;
2598 }
2599
2600 static int btf_modifier_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2601                                 const struct resolve_vertex *v)
2602 {
2603         const struct btf_type *t = v->t;
2604         const struct btf_type *next_type;
2605         u32 next_type_id = t->type;
2606         struct btf *btf = env->btf;
2607
2608         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2609         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2610                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2611                 return -EINVAL;
2612         }
2613
2614         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2615             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2616                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2617
2618         /* Figure out the resolved next_type_id with size.
2619          * They will be stored in the current modifier's
2620          * resolved_ids and resolved_sizes such that it can
2621          * save us a few type-following when we use it later (e.g. in
2622          * pretty print).
2623          */
2624         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2625                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2626                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2627
2628                 /* "typedef void new_void", "const void"...etc */
2629                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2630                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2631                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2632                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2633                         return -EINVAL;
2634                 }
2635         }
2636
2637         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2638
2639         return 0;
2640 }
2641
2642 static int btf_var_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2643                            const struct resolve_vertex *v)
2644 {
2645         const struct btf_type *next_type;
2646         const struct btf_type *t = v->t;
2647         u32 next_type_id = t->type;
2648         struct btf *btf = env->btf;
2649
2650         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2651         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2652                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2653                 return -EINVAL;
2654         }
2655
2656         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2657             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2658                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2659
2660         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2661                 const struct btf_type *resolved_type;
2662                 u32 resolved_type_id;
2663
2664                 resolved_type_id = next_type_id;
2665                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2666
2667                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2668                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2669                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2670                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2671                                               resolved_type_id);
2672         }
2673
2674         /* We must resolve to something concrete at this point, no
2675          * forward types or similar that would resolve to size of
2676          * zero is allowed.
2677          */
2678         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2679                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2680                 return -EINVAL;
2681         }
2682
2683         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2684
2685         return 0;
2686 }
2687
2688 static int btf_ptr_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2689                            const struct resolve_vertex *v)
2690 {
2691         const struct btf_type *next_type;
2692         const struct btf_type *t = v->t;
2693         u32 next_type_id = t->type;
2694         struct btf *btf = env->btf;
2695
2696         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2697         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2698                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2699                 return -EINVAL;
2700         }
2701
2702         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2703             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2704                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2705
2706         /* If the modifier was RESOLVED during RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,
2707          * the modifier may have stopped resolving when it was resolved
2708          * to a ptr (last-resolved-ptr).
2709          *
2710          * We now need to continue from the last-resolved-ptr to
2711          * ensure the last-resolved-ptr will not referring back to
2712          * the current ptr (t).
2713          */
2714         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2715                 const struct btf_type *resolved_type;
2716                 u32 resolved_type_id;
2717
2718                 resolved_type_id = next_type_id;
2719                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2720
2721                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2722                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2723                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2724                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2725                                               resolved_type_id);
2726         }
2727
2728         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2729                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2730                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2731
2732                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2733                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2734                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2735                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2736                         return -EINVAL;
2737                 }
2738         }
2739
2740         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2741
2742         return 0;
2743 }
2744
2745 static void btf_modifier_show(const struct btf *btf,
2746                               const struct btf_type *t,
2747                               u32 type_id, void *data,
2748                               u8 bits_offset, struct btf_show *show)
2749 {
2750         if (btf->resolved_ids)
2751                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2752         else
2753                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, type_id, NULL);
2754
2755         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2756 }
2757
2758 static void btf_var_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2759                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2760                          struct btf_show *show)
2761 {
2762         t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2763
2764         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2765 }
2766
2767 static void btf_ptr_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2768                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2769                          struct btf_show *show)
2770 {
2771         void *safe_data;
2772
2773         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2774         if (!safe_data)
2775                 return;
2776
2777         /* It is a hashed value unless BTF_SHOW_PTR_RAW is specified */
2778         if (show->flags & BTF_SHOW_PTR_RAW)
2779                 btf_show_type_value(show, "0x%px", *(void **)safe_data);
2780         else
2781                 btf_show_type_value(show, "0x%p", *(void **)safe_data);
2782         btf_show_end_type(show);
2783 }
2784
2785 static void btf_ref_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2786                              const struct btf_type *t)
2787 {
2788         btf_verifier_log(env, "type_id=%u", t->type);
2789 }
2790
2791 static struct btf_kind_operations modifier_ops = {
2792         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2793         .resolve = btf_modifier_resolve,
2794         .check_member = btf_modifier_check_member,
2795         .check_kflag_member = btf_modifier_check_kflag_member,
2796         .log_details = btf_ref_type_log,
2797         .show = btf_modifier_show,
2798 };
2799
2800 static struct btf_kind_operations ptr_ops = {
2801         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2802         .resolve = btf_ptr_resolve,
2803         .check_member = btf_ptr_check_member,
2804         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
2805         .log_details = btf_ref_type_log,
2806         .show = btf_ptr_show,
2807 };
2808
2809 static s32 btf_fwd_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2810                               const struct btf_type *t,
2811                               u32 meta_left)
2812 {
2813         if (btf_type_vlen(t)) {
2814                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2815                 return -EINVAL;
2816         }
2817
2818         if (t->type) {
2819                 btf_verifier_log_type(env, t, "type != 0");
2820                 return -EINVAL;
2821         }
2822
2823         /* fwd type must have a valid name */
2824         if (!t->name_off ||
2825             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2826                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2827                 return -EINVAL;
2828         }
2829
2830         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2831
2832         return 0;
2833 }
2834
2835 static void btf_fwd_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2836                              const struct btf_type *t)
2837 {
2838         btf_verifier_log(env, "%s", btf_type_kflag(t) ? "union" : "struct");
2839 }
2840
2841 static struct btf_kind_operations fwd_ops = {
2842         .check_meta = btf_fwd_check_meta,
2843         .resolve = btf_df_resolve,
2844         .check_member = btf_df_check_member,
2845         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
2846         .log_details = btf_fwd_type_log,
2847         .show = btf_df_show,
2848 };
2849
2850 static int btf_array_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2851                                   const struct btf_type *struct_type,
2852                                   const struct btf_member *member,
2853                                   const struct btf_type *member_type)
2854 {
2855         u32 struct_bits_off = member->offset;
2856         u32 struct_size, bytes_offset;
2857         u32 array_type_id, array_size;
2858         struct btf *btf = env->btf;
2859
2860         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2861                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2862                                         "Member is not byte aligned");
2863                 return -EINVAL;
2864         }
2865
2866         array_type_id = member->type;
2867         btf_type_id_size(btf, &array_type_id, &array_size);
2868         struct_size = struct_type->size;
2869         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2870         if (struct_size - bytes_offset < array_size) {
2871                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2872                                         "Member exceeds struct_size");
2873                 return -EINVAL;
2874         }
2875
2876         return 0;
2877 }
2878
2879 static s32 btf_array_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2880                                 const struct btf_type *t,
2881                                 u32 meta_left)
2882 {
2883         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2884         u32 meta_needed = sizeof(*array);
2885
2886         if (meta_left < meta_needed) {
2887                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2888                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2889                                        meta_left, meta_needed);
2890                 return -EINVAL;
2891         }
2892
2893         /* array type should not have a name */
2894         if (t->name_off) {
2895                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2896                 return -EINVAL;
2897         }
2898
2899         if (btf_type_vlen(t)) {
2900                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2901                 return -EINVAL;
2902         }
2903
2904         if (btf_type_kflag(t)) {
2905                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2906                 return -EINVAL;
2907         }
2908
2909         if (t->size) {
2910                 btf_verifier_log_type(env, t, "size != 0");
2911                 return -EINVAL;
2912         }
2913
2914         /* Array elem type and index type cannot be in type void,
2915          * so !array->type and !array->index_type are not allowed.
2916          */
2917         if (!array->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->type)) {
2918                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid elem");
2919                 return -EINVAL;
2920         }
2921
2922         if (!array->index_type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->index_type)) {
2923                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid index");
2924                 return -EINVAL;
2925         }
2926
2927         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2928
2929         return meta_needed;
2930 }
2931
2932 static int btf_array_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2933                              const struct resolve_vertex *v)
2934 {
2935         const struct btf_array *array = btf_type_array(v->t);
2936         const struct btf_type *elem_type, *index_type;
2937         u32 elem_type_id, index_type_id;
2938         struct btf *btf = env->btf;
2939         u32 elem_size;
2940
2941         /* Check array->index_type */
2942         index_type_id = array->index_type;
2943         index_type = btf_type_by_id(btf, index_type_id);
2944         if (btf_type_nosize_or_null(index_type) ||
2945             btf_type_is_resolve_source_only(index_type)) {
2946                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2947                 return -EINVAL;
2948         }
2949
2950         if (!env_type_is_resolve_sink(env, index_type) &&
2951             !env_type_is_resolved(env, index_type_id))
2952                 return env_stack_push(env, index_type, index_type_id);
2953
2954         index_type = btf_type_id_size(btf, &index_type_id, NULL);
2955         if (!index_type || !btf_type_is_int(index_type) ||
2956             !btf_type_int_is_regular(index_type)) {
2957                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2958                 return -EINVAL;
2959         }
2960
2961         /* Check array->type */
2962         elem_type_id = array->type;
2963         elem_type = btf_type_by_id(btf, elem_type_id);
2964         if (btf_type_nosize_or_null(elem_type) ||
2965             btf_type_is_resolve_source_only(elem_type)) {
2966                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2967                                       "Invalid elem");
2968                 return -EINVAL;
2969         }
2970
2971         if (!env_type_is_resolve_sink(env, elem_type) &&
2972             !env_type_is_resolved(env, elem_type_id))
2973                 return env_stack_push(env, elem_type, elem_type_id);
2974
2975         elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
2976         if (!elem_type) {
2977                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid elem");
2978                 return -EINVAL;
2979         }
2980
2981         if (btf_type_is_int(elem_type) && !btf_type_int_is_regular(elem_type)) {
2982                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid array of int");
2983                 return -EINVAL;
2984         }
2985
2986         if (array->nelems && elem_size > U32_MAX / array->nelems) {
2987                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2988                                       "Array size overflows U32_MAX");
2989                 return -EINVAL;
2990         }
2991
2992         env_stack_pop_resolved(env, elem_type_id, elem_size * array->nelems);
2993
2994         return 0;
2995 }
2996
2997 static void btf_array_log(struct btf_verifier_env *env,
2998                           const struct btf_type *t)
2999 {
3000         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
3001
3002         btf_verifier_log(env, "type_id=%u index_type_id=%u nr_elems=%u",
3003                          array->type, array->index_type, array->nelems);
3004 }
3005
3006 static void __btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3007                              u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3008                              struct btf_show *show)
3009 {
3010         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
3011         const struct btf_kind_operations *elem_ops;
3012         const struct btf_type *elem_type;
3013         u32 i, elem_size = 0, elem_type_id;
3014         u16 encoding = 0;
3015
3016         elem_type_id = array->type;
3017         elem_type = btf_type_skip_modifiers(btf, elem_type_id, NULL);
3018         if (elem_type && btf_type_has_size(elem_type))
3019                 elem_size = elem_type->size;
3020
3021         if (elem_type && btf_type_is_int(elem_type)) {
3022                 u32 int_type = btf_type_int(elem_type);
3023
3024                 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_type);
3025
3026                 /*
3027                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
3028                  * char arrays, so if size is 1 and element is
3029                  * printable as a char, we'll do that.
3030                  */
3031                 if (elem_size == 1)
3032                         encoding = BTF_INT_CHAR;
3033         }
3034
3035         if (!btf_show_start_array_type(show, t, type_id, encoding, data))
3036                 return;
3037
3038         if (!elem_type)
3039                 goto out;
3040         elem_ops = btf_type_ops(elem_type);
3041
3042         for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
3043
3044                 btf_show_start_array_member(show);
3045
3046                 elem_ops->show(btf, elem_type, elem_type_id, data,
3047                                bits_offset, show);
3048                 data += elem_size;
3049
3050                 btf_show_end_array_member(show);
3051
3052                 if (show->state.array_terminated)
3053                         break;
3054         }
3055 out:
3056         btf_show_end_array_type(show);
3057 }
3058
3059 static void btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3060                            u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3061                            struct btf_show *show)
3062 {
3063         const struct btf_member *m = show->state.member;
3064
3065         /*
3066          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3067          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3068          * details on how this works at a high-level.
3069          */
3070         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3071                 if (!show->state.depth_check) {
3072                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3073                         show->state.depth_to_show = 0;
3074                 }
3075                 __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3076                 show->state.member = m;
3077
3078                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3079                         return;
3080                 show->state.depth_check = 0;
3081
3082                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3083                         return;
3084                 /*
3085                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3086                  * non-zero array member(s).
3087                  */
3088         }
3089         __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3090 }
3091
3092 static struct btf_kind_operations array_ops = {
3093         .check_meta = btf_array_check_meta,
3094         .resolve = btf_array_resolve,
3095         .check_member = btf_array_check_member,
3096         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3097         .log_details = btf_array_log,
3098         .show = btf_array_show,
3099 };
3100
3101 static int btf_struct_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3102                                    const struct btf_type *struct_type,
3103                                    const struct btf_member *member,
3104                                    const struct btf_type *member_type)
3105 {
3106         u32 struct_bits_off = member->offset;
3107         u32 struct_size, bytes_offset;
3108
3109         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3110                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3111                                         "Member is not byte aligned");
3112                 return -EINVAL;
3113         }
3114
3115         struct_size = struct_type->size;
3116         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3117         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3118                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3119                                         "Member exceeds struct_size");
3120                 return -EINVAL;
3121         }
3122
3123         return 0;
3124 }
3125
3126 static s32 btf_struct_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3127                                  const struct btf_type *t,
3128                                  u32 meta_left)
3129 {
3130         bool is_union = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION;
3131         const struct btf_member *member;
3132         u32 meta_needed, last_offset;
3133         struct btf *btf = env->btf;
3134         u32 struct_size = t->size;
3135         u32 offset;
3136         u16 i;
3137
3138         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*member);
3139         if (meta_left < meta_needed) {
3140                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3141                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3142                                        meta_left, meta_needed);
3143                 return -EINVAL;
3144         }
3145
3146         /* struct type either no name or a valid one */
3147         if (t->name_off &&
3148             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3149                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3150                 return -EINVAL;
3151         }
3152
3153         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3154
3155         last_offset = 0;
3156         for_each_member(i, t, member) {
3157                 if (!btf_name_offset_valid(btf, member->name_off)) {
3158                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3159                                                 "Invalid member name_offset:%u",
3160                                                 member->name_off);
3161                         return -EINVAL;
3162                 }
3163
3164                 /* struct member either no name or a valid one */
3165                 if (member->name_off &&
3166                     !btf_name_valid_identifier(btf, member->name_off)) {
3167                         btf_verifier_log_member(env, t, member, "Invalid name");
3168                         return -EINVAL;
3169                 }
3170                 /* A member cannot be in type void */
3171                 if (!member->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(member->type)) {
3172                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3173                                                 "Invalid type_id");
3174                         return -EINVAL;
3175                 }
3176
3177                 offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3178                 if (is_union && offset) {
3179                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3180                                                 "Invalid member bits_offset");
3181                         return -EINVAL;
3182                 }
3183
3184                 /*
3185                  * ">" instead of ">=" because the last member could be
3186                  * "char a[0];"
3187                  */
3188                 if (last_offset > offset) {
3189                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3190                                                 "Invalid member bits_offset");
3191                         return -EINVAL;
3192                 }
3193
3194                 if (BITS_ROUNDUP_BYTES(offset) > struct_size) {
3195                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3196                                                 "Member bits_offset exceeds its struct size");
3197                         return -EINVAL;
3198                 }
3199
3200                 btf_verifier_log_member(env, t, member, NULL);
3201                 last_offset = offset;
3202         }
3203
3204         return meta_needed;
3205 }
3206
3207 static int btf_struct_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3208                               const struct resolve_vertex *v)
3209 {
3210         const struct btf_member *member;
3211         int err;
3212         u16 i;
3213
3214         /* Before continue resolving the next_member,
3215          * ensure the last member is indeed resolved to a
3216          * type with size info.
3217          */
3218         if (v->next_member) {
3219                 const struct btf_type *last_member_type;
3220                 const struct btf_member *last_member;
3221                 u32 last_member_type_id;
3222
3223                 last_member = btf_type_member(v->t) + v->next_member - 1;
3224                 last_member_type_id = last_member->type;
3225                 if (WARN_ON_ONCE(!env_type_is_resolved(env,
3226                                                        last_member_type_id)))
3227                         return -EINVAL;
3228
3229                 last_member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3230                                                   last_member_type_id);
3231                 if (btf_type_kflag(v->t))
3232                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3233                                                                 last_member,
3234                                                                 last_member_type);
3235                 else
3236                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_member(env, v->t,
3237                                                                 last_member,
3238                                                                 last_member_type);
3239                 if (err)
3240                         return err;
3241         }
3242
3243         for_each_member_from(i, v->next_member, v->t, member) {
3244                 u32 member_type_id = member->type;
3245                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3246                                                                 member_type_id);
3247
3248                 if (btf_type_nosize_or_null(member_type) ||
3249                     btf_type_is_resolve_source_only(member_type)) {
3250                         btf_verifier_log_member(env, v->t, member,
3251                                                 "Invalid member");
3252                         return -EINVAL;
3253                 }
3254
3255                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, member_type) &&
3256                     !env_type_is_resolved(env, member_type_id)) {
3257                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
3258                         return env_stack_push(env, member_type, member_type_id);
3259                 }
3260
3261                 if (btf_type_kflag(v->t))
3262                         err = btf_type_ops(member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3263                                                                             member,
3264                                                                             member_type);
3265                 else
3266                         err = btf_type_ops(member_type)->check_member(env, v->t,
3267                                                                       member,
3268                                                                       member_type);
3269                 if (err)
3270                         return err;
3271         }
3272
3273         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
3274
3275         return 0;
3276 }
3277
3278 static void btf_struct_log(struct btf_verifier_env *env,
3279                            const struct btf_type *t)
3280 {
3281         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3282 }
3283
3284 enum {
3285         BTF_FIELD_IGNORE = 0,
3286         BTF_FIELD_FOUND  = 1,
3287 };
3288
3289 struct btf_field_info {
3290         enum btf_field_type type;
3291         u32 off;
3292         union {
3293                 struct {
3294                         u32 type_id;
3295                 } kptr;
3296                 struct {
3297                         const char *node_name;
3298                         u32 value_btf_id;
3299                 } graph_root;
3300         };
3301 };
3302
3303 static int btf_find_struct(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3304                            u32 off, int sz, enum btf_field_type field_type,
3305                            struct btf_field_info *info)
3306 {
3307         if (!__btf_type_is_struct(t))
3308                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3309         if (t->size != sz)
3310                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3311         info->type = field_type;
3312         info->off = off;
3313         return BTF_FIELD_FOUND;
3314 }
3315
3316 static int btf_find_kptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3317                          u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3318 {
3319         enum btf_field_type type;
3320         u32 res_id;
3321
3322         /* Permit modifiers on the pointer itself */
3323         if (btf_type_is_volatile(t))
3324                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3325         /* For PTR, sz is always == 8 */
3326         if (!btf_type_is_ptr(t))
3327                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3328         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3329
3330         if (!btf_type_is_type_tag(t))
3331                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3332         /* Reject extra tags */
3333         if (btf_type_is_type_tag(btf_type_by_id(btf, t->type)))
3334                 return -EINVAL;
3335         if (!strcmp("kptr_untrusted", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3336                 type = BPF_KPTR_UNREF;
3337         else if (!strcmp("kptr", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3338                 type = BPF_KPTR_REF;
3339         else if (!strcmp("percpu_kptr", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3340                 type = BPF_KPTR_PERCPU;
3341         else
3342                 return -EINVAL;
3343
3344         /* Get the base type */
3345         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &res_id);
3346         /* Only pointer to struct is allowed */
3347         if (!__btf_type_is_struct(t))
3348                 return -EINVAL;
3349
3350         info->type = type;
3351         info->off = off;
3352         info->kptr.type_id = res_id;
3353         return BTF_FIELD_FOUND;
3354 }
3355
3356 int btf_find_next_decl_tag(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3357                            int comp_idx, const char *tag_key, int last_id)
3358 {
3359         int len = strlen(tag_key);
3360         int i, n;
3361
3362         for (i = last_id + 1, n = btf_nr_types(btf); i < n; i++) {
3363                 const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, i);
3364
3365                 if (!btf_type_is_decl_tag(t))
3366                         continue;
3367                 if (pt != btf_type_by_id(btf, t->type))
3368                         continue;
3369                 if (btf_type_decl_tag(t)->component_idx != comp_idx)
3370                         continue;
3371                 if (strncmp(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), tag_key, len))
3372                         continue;
3373                 return i;
3374         }
3375         return -ENOENT;
3376 }
3377
3378 const char *btf_find_decl_tag_value(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3379                                     int comp_idx, const char *tag_key)
3380 {
3381         const char *value = NULL;
3382         const struct btf_type *t;
3383         int len, id;
3384
3385         id = btf_find_next_decl_tag(btf, pt, comp_idx, tag_key, 0);
3386         if (id < 0)
3387                 return ERR_PTR(id);
3388
3389         t = btf_type_by_id(btf, id);
3390         len = strlen(tag_key);
3391         value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off) + len;
3392
3393         /* Prevent duplicate entries for same type */
3394         id = btf_find_next_decl_tag(btf, pt, comp_idx, tag_key, id);
3395         if (id >= 0)
3396                 return ERR_PTR(-EEXIST);
3397
3398         return value;
3399 }
3400
3401 static int
3402 btf_find_graph_root(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3403                     const struct btf_type *t, int comp_idx, u32 off,
3404                     int sz, struct btf_field_info *info,
3405                     enum btf_field_type head_type)
3406 {
3407         const char *node_field_name;
3408         const char *value_type;
3409         s32 id;
3410
3411         if (!__btf_type_is_struct(t))
3412                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3413         if (t->size != sz)
3414                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3415         value_type = btf_find_decl_tag_value(btf, pt, comp_idx, "contains:");
3416         if (IS_ERR(value_type))
3417                 return -EINVAL;
3418         node_field_name = strstr(value_type, ":");
3419         if (!node_field_name)
3420                 return -EINVAL;
3421         value_type = kstrndup(value_type, node_field_name - value_type, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3422         if (!value_type)
3423                 return -ENOMEM;
3424         id = btf_find_by_name_kind(btf, value_type, BTF_KIND_STRUCT);
3425         kfree(value_type);
3426         if (id < 0)
3427                 return id;
3428         node_field_name++;
3429         if (str_is_empty(node_field_name))
3430                 return -EINVAL;
3431         info->type = head_type;
3432         info->off = off;
3433         info->graph_root.value_btf_id = id;
3434         info->graph_root.node_name = node_field_name;
3435         return BTF_FIELD_FOUND;
3436 }
3437
3438 #define field_mask_test_name(field_type, field_type_str) \
3439         if (field_mask & field_type && !strcmp(name, field_type_str)) { \
3440                 type = field_type;                                      \
3441                 goto end;                                               \
3442         }
3443
3444 static int btf_get_field_type(const char *name, u32 field_mask, u32 *seen_mask,
3445                               int *align, int *sz)
3446 {
3447         int type = 0;
3448
3449         if (field_mask & BPF_SPIN_LOCK) {
3450                 if (!strcmp(name, "bpf_spin_lock")) {
3451                         if (*seen_mask & BPF_SPIN_LOCK)
3452                                 return -E2BIG;
3453                         *seen_mask |= BPF_SPIN_LOCK;
3454                         type = BPF_SPIN_LOCK;
3455                         goto end;
3456                 }
3457         }
3458         if (field_mask & BPF_TIMER) {
3459                 if (!strcmp(name, "bpf_timer")) {
3460                         if (*seen_mask & BPF_TIMER)
3461                                 return -E2BIG;
3462                         *seen_mask |= BPF_TIMER;
3463                         type = BPF_TIMER;
3464                         goto end;
3465                 }
3466         }
3467         field_mask_test_name(BPF_LIST_HEAD, "bpf_list_head");
3468         field_mask_test_name(BPF_LIST_NODE, "bpf_list_node");
3469         field_mask_test_name(BPF_RB_ROOT,   "bpf_rb_root");
3470         field_mask_test_name(BPF_RB_NODE,   "bpf_rb_node");
3471         field_mask_test_name(BPF_REFCOUNT,  "bpf_refcount");
3472
3473         /* Only return BPF_KPTR when all other types with matchable names fail */
3474         if (field_mask & BPF_KPTR) {
3475                 type = BPF_KPTR_REF;
3476                 goto end;
3477         }
3478         return 0;
3479 end:
3480         *sz = btf_field_type_size(type);
3481         *align = btf_field_type_align(type);
3482         return type;
3483 }
3484
3485 #undef field_mask_test_name
3486
3487 static int btf_find_struct_field(const struct btf *btf,
3488                                  const struct btf_type *t, u32 field_mask,
3489                                  struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3490 {
3491         int ret, idx = 0, align, sz, field_type;
3492         const struct btf_member *member;
3493         struct btf_field_info tmp;
3494         u32 i, off, seen_mask = 0;
3495
3496         for_each_member(i, t, member) {
3497                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3498                                                                     member->type);
3499
3500                 field_type = btf_get_field_type(__btf_name_by_offset(btf, member_type->name_off),
3501                                                 field_mask, &seen_mask, &align, &sz);
3502                 if (field_type == 0)
3503                         continue;
3504                 if (field_type < 0)
3505                         return field_type;
3506
3507                 off = __btf_member_bit_offset(t, member);
3508                 if (off % 8)
3509                         /* valid C code cannot generate such BTF */
3510                         return -EINVAL;
3511                 off /= 8;
3512                 if (off % align)
3513                         continue;
3514
3515                 switch (field_type) {
3516                 case BPF_SPIN_LOCK:
3517                 case BPF_TIMER:
3518                 case BPF_LIST_NODE:
3519                 case BPF_RB_NODE:
3520                 case BPF_REFCOUNT:
3521                         ret = btf_find_struct(btf, member_type, off, sz, field_type,
3522                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3523                         if (ret < 0)
3524                                 return ret;
3525                         break;
3526                 case BPF_KPTR_UNREF:
3527                 case BPF_KPTR_REF:
3528                 case BPF_KPTR_PERCPU:
3529                         ret = btf_find_kptr(btf, member_type, off, sz,
3530                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3531                         if (ret < 0)
3532                                 return ret;
3533                         break;
3534                 case BPF_LIST_HEAD:
3535                 case BPF_RB_ROOT:
3536                         ret = btf_find_graph_root(btf, t, member_type,
3537                                                   i, off, sz,
3538                                                   idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp,
3539                                                   field_type);
3540                         if (ret < 0)
3541                                 return ret;
3542                         break;
3543                 default:
3544                         return -EFAULT;
3545                 }
3546
3547                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3548                         continue;
3549                 if (idx >= info_cnt)
3550                         return -E2BIG;
3551                 ++idx;
3552         }
3553         return idx;
3554 }
3555
3556 static int btf_find_datasec_var(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3557                                 u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3558                                 int info_cnt)
3559 {
3560         int ret, idx = 0, align, sz, field_type;
3561         const struct btf_var_secinfo *vsi;
3562         struct btf_field_info tmp;
3563         u32 i, off, seen_mask = 0;
3564
3565         for_each_vsi(i, t, vsi) {
3566                 const struct btf_type *var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
3567                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(btf, var->type);
3568
3569                 field_type = btf_get_field_type(__btf_name_by_offset(btf, var_type->name_off),
3570                                                 field_mask, &seen_mask, &align, &sz);
3571                 if (field_type == 0)
3572                         continue;
3573                 if (field_type < 0)
3574                         return field_type;
3575
3576                 off = vsi->offset;
3577                 if (vsi->size != sz)
3578                         continue;
3579                 if (off % align)
3580                         continue;
3581
3582                 switch (field_type) {
3583                 case BPF_SPIN_LOCK:
3584                 case BPF_TIMER:
3585                 case BPF_LIST_NODE:
3586                 case BPF_RB_NODE:
3587                 case BPF_REFCOUNT:
3588                         ret = btf_find_struct(btf, var_type, off, sz, field_type,
3589                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3590                         if (ret < 0)
3591                                 return ret;
3592                         break;
3593                 case BPF_KPTR_UNREF:
3594                 case BPF_KPTR_REF:
3595                 case BPF_KPTR_PERCPU:
3596                         ret = btf_find_kptr(btf, var_type, off, sz,
3597                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3598                         if (ret < 0)
3599                                 return ret;
3600                         break;
3601                 case BPF_LIST_HEAD:
3602                 case BPF_RB_ROOT:
3603                         ret = btf_find_graph_root(btf, var, var_type,
3604                                                   -1, off, sz,
3605                                                   idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp,
3606                                                   field_type);
3607                         if (ret < 0)
3608                                 return ret;
3609                         break;
3610                 default:
3611                         return -EFAULT;
3612                 }
3613
3614                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3615                         continue;
3616                 if (idx >= info_cnt)
3617                         return -E2BIG;
3618                 ++idx;
3619         }
3620         return idx;
3621 }
3622
3623 static int btf_find_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3624                           u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3625                           int info_cnt)
3626 {
3627         if (__btf_type_is_struct(t))
3628                 return btf_find_struct_field(btf, t, field_mask, info, info_cnt);
3629         else if (btf_type_is_datasec(t))
3630                 return btf_find_datasec_var(btf, t, field_mask, info, info_cnt);
3631         return -EINVAL;
3632 }
3633
3634 static int btf_parse_kptr(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3635                           struct btf_field_info *info)
3636 {
3637         struct module *mod = NULL;
3638         const struct btf_type *t;
3639         /* If a matching btf type is found in kernel or module BTFs, kptr_ref
3640          * is that BTF, otherwise it's program BTF
3641          */
3642         struct btf *kptr_btf;
3643         int ret;
3644         s32 id;
3645
3646         /* Find type in map BTF, and use it to look up the matching type
3647          * in vmlinux or module BTFs, by name and kind.
3648          */
3649         t = btf_type_by_id(btf, info->kptr.type_id);
3650         id = bpf_find_btf_id(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), BTF_INFO_KIND(t->info),
3651                              &kptr_btf);
3652         if (id == -ENOENT) {
3653                 /* btf_parse_kptr should only be called w/ btf = program BTF */
3654                 WARN_ON_ONCE(btf_is_kernel(btf));
3655
3656                 /* Type exists only in program BTF. Assume that it's a MEM_ALLOC
3657                  * kptr allocated via bpf_obj_new
3658                  */
3659                 field->kptr.dtor = NULL;
3660                 id = info->kptr.type_id;
3661                 kptr_btf = (struct btf *)btf;
3662                 btf_get(kptr_btf);
3663                 goto found_dtor;
3664         }
3665         if (id < 0)
3666                 return id;
3667
3668         /* Find and stash the function pointer for the destruction function that
3669          * needs to be eventually invoked from the map free path.
3670          */
3671         if (info->type == BPF_KPTR_REF) {
3672                 const struct btf_type *dtor_func;
3673                 const char *dtor_func_name;
3674                 unsigned long addr;
3675                 s32 dtor_btf_id;
3676
3677                 /* This call also serves as a whitelist of allowed objects that
3678                  * can be used as a referenced pointer and be stored in a map at
3679                  * the same time.
3680                  */
3681                 dtor_btf_id = btf_find_dtor_kfunc(kptr_btf, id);
3682                 if (dtor_btf_id < 0) {
3683                         ret = dtor_btf_id;
3684                         goto end_btf;
3685                 }
3686
3687                 dtor_func = btf_type_by_id(kptr_btf, dtor_btf_id);
3688                 if (!dtor_func) {
3689                         ret = -ENOENT;
3690                         goto end_btf;
3691                 }
3692
3693                 if (btf_is_module(kptr_btf)) {
3694                         mod = btf_try_get_module(kptr_btf);
3695                         if (!mod) {
3696                                 ret = -ENXIO;
3697                                 goto end_btf;
3698                         }
3699                 }
3700
3701                 /* We already verified dtor_func to be btf_type_is_func
3702                  * in register_btf_id_dtor_kfuncs.
3703                  */
3704                 dtor_func_name = __btf_name_by_offset(kptr_btf, dtor_func->name_off);
3705                 addr = kallsyms_lookup_name(dtor_func_name);
3706                 if (!addr) {
3707                         ret = -EINVAL;
3708                         goto end_mod;
3709                 }
3710                 field->kptr.dtor = (void *)addr;
3711         }
3712
3713 found_dtor:
3714         field->kptr.btf_id = id;
3715         field->kptr.btf = kptr_btf;
3716         field->kptr.module = mod;
3717         return 0;
3718 end_mod:
3719         module_put(mod);
3720 end_btf:
3721         btf_put(kptr_btf);
3722         return ret;
3723 }
3724
3725 static int btf_parse_graph_root(const struct btf *btf,
3726                                 struct btf_field *field,
3727                                 struct btf_field_info *info,
3728                                 const char *node_type_name,
3729                                 size_t node_type_align)
3730 {
3731         const struct btf_type *t, *n = NULL;
3732         const struct btf_member *member;
3733         u32 offset;
3734         int i;
3735
3736         t = btf_type_by_id(btf, info->graph_root.value_btf_id);
3737         /* We've already checked that value_btf_id is a struct type. We
3738          * just need to figure out the offset of the list_node, and
3739          * verify its type.
3740          */
3741         for_each_member(i, t, member) {
3742                 if (strcmp(info->graph_root.node_name,
3743                            __btf_name_by_offset(btf, member->name_off)))
3744                         continue;
3745                 /* Invalid BTF, two members with same name */
3746                 if (n)
3747                         return -EINVAL;
3748                 n = btf_type_by_id(btf, member->type);
3749                 if (!__btf_type_is_struct(n))
3750                         return -EINVAL;
3751                 if (strcmp(node_type_name, __btf_name_by_offset(btf, n->name_off)))
3752                         return -EINVAL;
3753                 offset = __btf_member_bit_offset(n, member);
3754                 if (offset % 8)
3755                         return -EINVAL;
3756                 offset /= 8;
3757                 if (offset % node_type_align)
3758                         return -EINVAL;
3759
3760                 field->graph_root.btf = (struct btf *)btf;
3761                 field->graph_root.value_btf_id = info->graph_root.value_btf_id;
3762                 field->graph_root.node_offset = offset;
3763         }
3764         if (!n)
3765                 return -ENOENT;
3766         return 0;
3767 }
3768
3769 static int btf_parse_list_head(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3770                                struct btf_field_info *info)
3771 {
3772         return btf_parse_graph_root(btf, field, info, "bpf_list_node",
3773                                             __alignof__(struct bpf_list_node));
3774 }
3775
3776 static int btf_parse_rb_root(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3777                              struct btf_field_info *info)
3778 {
3779         return btf_parse_graph_root(btf, field, info, "bpf_rb_node",
3780                                             __alignof__(struct bpf_rb_node));
3781 }
3782
3783 static int btf_field_cmp(const void *_a, const void *_b, const void *priv)
3784 {
3785         const struct btf_field *a = (const struct btf_field *)_a;
3786         const struct btf_field *b = (const struct btf_field *)_b;
3787
3788         if (a->offset < b->offset)
3789                 return -1;
3790         else if (a->offset > b->offset)
3791                 return 1;
3792         return 0;
3793 }
3794
3795 struct btf_record *btf_parse_fields(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3796                                     u32 field_mask, u32 value_size)
3797 {
3798         struct btf_field_info info_arr[BTF_FIELDS_MAX];
3799         u32 next_off = 0, field_type_size;
3800         struct btf_record *rec;
3801         int ret, i, cnt;
3802
3803         ret = btf_find_field(btf, t, field_mask, info_arr, ARRAY_SIZE(info_arr));
3804         if (ret < 0)
3805                 return ERR_PTR(ret);
3806         if (!ret)
3807                 return NULL;
3808
3809         cnt = ret;
3810         /* This needs to be kzalloc to zero out padding and unused fields, see
3811          * comment in btf_record_equal.
3812          */
3813         rec = kzalloc(offsetof(struct btf_record, fields[cnt]), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3814         if (!rec)
3815                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3816
3817         rec->spin_lock_off = -EINVAL;
3818         rec->timer_off = -EINVAL;
3819         rec->refcount_off = -EINVAL;
3820         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3821                 field_type_size = btf_field_type_size(info_arr[i].type);
3822                 if (info_arr[i].off + field_type_size > value_size) {
3823                         WARN_ONCE(1, "verifier bug off %d size %d", info_arr[i].off, value_size);
3824                         ret = -EFAULT;
3825                         goto end;
3826                 }
3827                 if (info_arr[i].off < next_off) {
3828                         ret = -EEXIST;
3829                         goto end;
3830                 }
3831                 next_off = info_arr[i].off + field_type_size;
3832
3833                 rec->field_mask |= info_arr[i].type;
3834                 rec->fields[i].offset = info_arr[i].off;
3835                 rec->fields[i].type = info_arr[i].type;
3836                 rec->fields[i].size = field_type_size;
3837
3838                 switch (info_arr[i].type) {
3839                 case BPF_SPIN_LOCK:
3840                         WARN_ON_ONCE(rec->spin_lock_off >= 0);
3841                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3842                         rec->spin_lock_off = rec->fields[i].offset;
3843                         break;
3844                 case BPF_TIMER:
3845                         WARN_ON_ONCE(rec->timer_off >= 0);
3846                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3847                         rec->timer_off = rec->fields[i].offset;
3848                         break;
3849                 case BPF_REFCOUNT:
3850                         WARN_ON_ONCE(rec->refcount_off >= 0);
3851                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3852                         rec->refcount_off = rec->fields[i].offset;
3853                         break;
3854                 case BPF_KPTR_UNREF:
3855                 case BPF_KPTR_REF:
3856                 case BPF_KPTR_PERCPU:
3857                         ret = btf_parse_kptr(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3858                         if (ret < 0)
3859                                 goto end;
3860                         break;
3861                 case BPF_LIST_HEAD:
3862                         ret = btf_parse_list_head(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3863                         if (ret < 0)
3864                                 goto end;
3865                         break;
3866                 case BPF_RB_ROOT:
3867                         ret = btf_parse_rb_root(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3868                         if (ret < 0)
3869                                 goto end;
3870                         break;
3871                 case BPF_LIST_NODE:
3872                 case BPF_RB_NODE:
3873                         break;
3874                 default:
3875                         ret = -EFAULT;
3876                         goto end;
3877                 }
3878                 rec->cnt++;
3879         }
3880
3881         /* bpf_{list_head, rb_node} require bpf_spin_lock */
3882         if ((btf_record_has_field(rec, BPF_LIST_HEAD) ||
3883              btf_record_has_field(rec, BPF_RB_ROOT)) && rec->spin_lock_off < 0) {
3884                 ret = -EINVAL;
3885                 goto end;
3886         }
3887
3888         if (rec->refcount_off < 0 &&
3889             btf_record_has_field(rec, BPF_LIST_NODE) &&
3890             btf_record_has_field(rec, BPF_RB_NODE)) {
3891                 ret = -EINVAL;
3892                 goto end;
3893         }
3894
3895         sort_r(rec->fields, rec->cnt, sizeof(struct btf_field), btf_field_cmp,
3896                NULL, rec);
3897
3898         return rec;
3899 end:
3900         btf_record_free(rec);
3901         return ERR_PTR(ret);
3902 }
3903
3904 int btf_check_and_fixup_fields(const struct btf *btf, struct btf_record *rec)
3905 {
3906         int i;
3907
3908         /* There are three types that signify ownership of some other type:
3909          *  kptr_ref, bpf_list_head, bpf_rb_root.
3910          * kptr_ref only supports storing kernel types, which can't store
3911          * references to program allocated local types.
3912          *
3913          * Hence we only need to ensure that bpf_{list_head,rb_root} ownership
3914          * does not form cycles.
3915          */
3916         if (IS_ERR_OR_NULL(rec) || !(rec->field_mask & BPF_GRAPH_ROOT))
3917                 return 0;
3918         for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
3919                 struct btf_struct_meta *meta;
3920                 u32 btf_id;
3921
3922                 if (!(rec->fields[i].type & BPF_GRAPH_ROOT))
3923                         continue;
3924                 btf_id = rec->fields[i].graph_root.value_btf_id;
3925                 meta = btf_find_struct_meta(btf, btf_id);
3926                 if (!meta)
3927                         return -EFAULT;
3928                 rec->fields[i].graph_root.value_rec = meta->record;
3929
3930                 /* We need to set value_rec for all root types, but no need
3931                  * to check ownership cycle for a type unless it's also a
3932                  * node type.
3933                  */
3934                 if (!(rec->field_mask & BPF_GRAPH_NODE))
3935                         continue;
3936
3937                 /* We need to ensure ownership acyclicity among all types. The
3938                  * proper way to do it would be to topologically sort all BTF
3939                  * IDs based on the ownership edges, since there can be multiple
3940                  * bpf_{list_head,rb_node} in a type. Instead, we use the
3941                  * following resaoning:
3942                  *
3943                  * - A type can only be owned by another type in user BTF if it
3944                  *   has a bpf_{list,rb}_node. Let's call these node types.
3945                  * - A type can only _own_ another type in user BTF if it has a
3946                  *   bpf_{list_head,rb_root}. Let's call these root types.
3947                  *
3948                  * We ensure that if a type is both a root and node, its
3949                  * element types cannot be root types.
3950                  *
3951                  * To ensure acyclicity:
3952                  *
3953                  * When A is an root type but not a node, its ownership
3954                  * chain can be:
3955                  *      A -> B -> C
3956                  * Where:
3957                  * - A is an root, e.g. has bpf_rb_root.
3958                  * - B is both a root and node, e.g. has bpf_rb_node and
3959                  *   bpf_list_head.
3960                  * - C is only an root, e.g. has bpf_list_node
3961                  *
3962                  * When A is both a root and node, some other type already
3963                  * owns it in the BTF domain, hence it can not own
3964                  * another root type through any of the ownership edges.
3965                  *      A -> B
3966                  * Where:
3967                  * - A is both an root and node.
3968                  * - B is only an node.
3969                  */
3970                 if (meta->record->field_mask & BPF_GRAPH_ROOT)
3971                         return -ELOOP;
3972         }
3973         return 0;
3974 }
3975
3976 static void __btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3977                               u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3978                               struct btf_show *show)
3979 {
3980         const struct btf_member *member;
3981         void *safe_data;
3982         u32 i;
3983
3984         safe_data = btf_show_start_struct_type(show, t, type_id, data);
3985         if (!safe_data)
3986                 return;
3987
3988         for_each_member(i, t, member) {
3989                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3990                                                                 member->type);
3991                 const struct btf_kind_operations *ops;
3992                 u32 member_offset, bitfield_size;
3993                 u32 bytes_offset;
3994                 u8 bits8_offset;
3995
3996                 btf_show_start_member(show, member);
3997
3998                 member_offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3999                 bitfield_size = __btf_member_bitfield_size(t, member);
4000                 bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(member_offset);
4001                 bits8_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(member_offset);
4002                 if (bitfield_size) {
4003                         safe_data = btf_show_start_type(show, member_type,
4004                                                         member->type,
4005                                                         data + bytes_offset);
4006                         if (safe_data)
4007                                 btf_bitfield_show(safe_data,
4008                                                   bits8_offset,
4009                                                   bitfield_size, show);
4010                         btf_show_end_type(show);
4011                 } else {
4012                         ops = btf_type_ops(member_type);
4013                         ops->show(btf, member_type, member->type,
4014                                   data + bytes_offset, bits8_offset, show);
4015                 }
4016
4017                 btf_show_end_member(show);
4018         }
4019
4020         btf_show_end_struct_type(show);
4021 }
4022
4023 static void btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4024                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4025                             struct btf_show *show)
4026 {
4027         const struct btf_member *m = show->state.member;
4028
4029         /*
4030          * First check if any members would be shown (are non-zero).
4031          * See comments above "struct btf_show" definition for more
4032          * details on how this works at a high-level.
4033          */
4034         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
4035                 if (!show->state.depth_check) {
4036                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
4037                         show->state.depth_to_show = 0;
4038                 }
4039                 __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
4040                 /* Restore saved member data here */
4041                 show->state.member = m;
4042                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
4043                         return;
4044                 show->state.depth_check = 0;
4045
4046                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
4047                         return;
4048                 /*
4049                  * Reaching here indicates we have recursed and found
4050                  * non-zero child values.
4051                  */
4052         }
4053
4054         __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
4055 }
4056
4057 static struct btf_kind_operations struct_ops = {
4058         .check_meta = btf_struct_check_meta,
4059         .resolve = btf_struct_resolve,
4060         .check_member = btf_struct_check_member,
4061         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4062         .log_details = btf_struct_log,
4063         .show = btf_struct_show,
4064 };
4065
4066 static int btf_enum_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4067                                  const struct btf_type *struct_type,
4068                                  const struct btf_member *member,
4069                                  const struct btf_type *member_type)
4070 {
4071         u32 struct_bits_off = member->offset;
4072         u32 struct_size, bytes_offset;
4073
4074         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
4075                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4076                                         "Member is not byte aligned");
4077                 return -EINVAL;
4078         }
4079
4080         struct_size = struct_type->size;
4081         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
4082         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
4083                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4084                                         "Member exceeds struct_size");
4085                 return -EINVAL;
4086         }
4087
4088         return 0;
4089 }
4090
4091 static int btf_enum_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
4092                                        const struct btf_type *struct_type,
4093                                        const struct btf_member *member,
4094                                        const struct btf_type *member_type)
4095 {
4096         u32 struct_bits_off, nr_bits, bytes_end, struct_size;
4097         u32 int_bitsize = sizeof(int) * BITS_PER_BYTE;
4098
4099         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
4100         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
4101         if (!nr_bits) {
4102                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
4103                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4104                                                 "Member is not byte aligned");
4105                         return -EINVAL;
4106                 }
4107
4108                 nr_bits = int_bitsize;
4109         } else if (nr_bits > int_bitsize) {
4110                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4111                                         "Invalid member bitfield_size");
4112                 return -EINVAL;
4113         }
4114
4115         struct_size = struct_type->size;
4116         bytes_end = BITS_ROUNDUP_BYTES(struct_bits_off + nr_bits);
4117         if (struct_size < bytes_end) {
4118                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4119                                         "Member exceeds struct_size");
4120                 return -EINVAL;
4121         }
4122
4123         return 0;
4124 }
4125
4126 static s32 btf_enum_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4127                                const struct btf_type *t,
4128                                u32 meta_left)
4129 {
4130         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
4131         struct btf *btf = env->btf;
4132         const char *fmt_str;
4133         u16 i, nr_enums;
4134         u32 meta_needed;
4135
4136         nr_enums = btf_type_vlen(t);
4137         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4138
4139         if (meta_left < meta_needed) {
4140                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4141                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4142                                        meta_left, meta_needed);
4143                 return -EINVAL;
4144         }
4145
4146         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4147                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4148                 return -EINVAL;
4149         }
4150
4151         /* enum type either no name or a valid one */
4152         if (t->name_off &&
4153             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4154                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4155                 return -EINVAL;
4156         }
4157
4158         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4159
4160         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4161                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4162                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4163                                          enums[i].name_off);
4164                         return -EINVAL;
4165                 }
4166
4167                 /* enum member must have a valid name */
4168                 if (!enums[i].name_off ||
4169                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4170                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4171                         return -EINVAL;
4172                 }
4173
4174                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4175                         continue;
4176                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%d\n" : "\t%s val=%u\n";
4177                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4178                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4179                                  enums[i].val);
4180         }
4181
4182         return meta_needed;
4183 }
4184
4185 static void btf_enum_log(struct btf_verifier_env *env,
4186                          const struct btf_type *t)
4187 {
4188         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4189 }
4190
4191 static void btf_enum_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4192                           u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4193                           struct btf_show *show)
4194 {
4195         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
4196         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4197         void *safe_data;
4198         int v;
4199
4200         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4201         if (!safe_data)
4202                 return;
4203
4204         v = *(int *)safe_data;
4205
4206         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4207                 if (v != enums[i].val)
4208                         continue;
4209
4210                 btf_show_type_value(show, "%s",
4211                                     __btf_name_by_offset(btf,
4212                                                          enums[i].name_off));
4213
4214                 btf_show_end_type(show);
4215                 return;
4216         }
4217
4218         if (btf_type_kflag(t))
4219                 btf_show_type_value(show, "%d", v);
4220         else
4221                 btf_show_type_value(show, "%u", v);
4222         btf_show_end_type(show);
4223 }
4224
4225 static struct btf_kind_operations enum_ops = {
4226         .check_meta = btf_enum_check_meta,
4227         .resolve = btf_df_resolve,
4228         .check_member = btf_enum_check_member,
4229         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4230         .log_details = btf_enum_log,
4231         .show = btf_enum_show,
4232 };
4233
4234 static s32 btf_enum64_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4235                                  const struct btf_type *t,
4236                                  u32 meta_left)
4237 {
4238         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4239         struct btf *btf = env->btf;
4240         const char *fmt_str;
4241         u16 i, nr_enums;
4242         u32 meta_needed;
4243
4244         nr_enums = btf_type_vlen(t);
4245         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4246
4247         if (meta_left < meta_needed) {
4248                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4249                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4250                                        meta_left, meta_needed);
4251                 return -EINVAL;
4252         }
4253
4254         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4255                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4256                 return -EINVAL;
4257         }
4258
4259         /* enum type either no name or a valid one */
4260         if (t->name_off &&
4261             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4262                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4263                 return -EINVAL;
4264         }
4265
4266         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4267
4268         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4269                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4270                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4271                                          enums[i].name_off);
4272                         return -EINVAL;
4273                 }
4274
4275                 /* enum member must have a valid name */
4276                 if (!enums[i].name_off ||
4277                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4278                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4279                         return -EINVAL;
4280                 }
4281
4282                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4283                         continue;
4284
4285                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%lld\n" : "\t%s val=%llu\n";
4286                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4287                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4288                                  btf_enum64_value(enums + i));
4289         }
4290
4291         return meta_needed;
4292 }
4293
4294 static void btf_enum64_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4295                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4296                             struct btf_show *show)
4297 {
4298         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4299         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4300         void *safe_data;
4301         s64 v;
4302
4303         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4304         if (!safe_data)
4305                 return;
4306
4307         v = *(u64 *)safe_data;
4308
4309         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4310                 if (v != btf_enum64_value(enums + i))
4311                         continue;
4312
4313                 btf_show_type_value(show, "%s",
4314                                     __btf_name_by_offset(btf,
4315                                                          enums[i].name_off));
4316
4317                 btf_show_end_type(show);
4318                 return;
4319         }
4320
4321         if (btf_type_kflag(t))
4322                 btf_show_type_value(show, "%lld", v);
4323         else
4324                 btf_show_type_value(show, "%llu", v);
4325         btf_show_end_type(show);
4326 }
4327
4328 static struct btf_kind_operations enum64_ops = {
4329         .check_meta = btf_enum64_check_meta,
4330         .resolve = btf_df_resolve,
4331         .check_member = btf_enum_check_member,
4332         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4333         .log_details = btf_enum_log,
4334         .show = btf_enum64_show,
4335 };
4336
4337 static s32 btf_func_proto_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4338                                      const struct btf_type *t,
4339                                      u32 meta_left)
4340 {
4341         u32 meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(struct btf_param);
4342
4343         if (meta_left < meta_needed) {
4344                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4345                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4346                                        meta_left, meta_needed);
4347                 return -EINVAL;
4348         }
4349
4350         if (t->name_off) {
4351                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4352                 return -EINVAL;
4353         }
4354
4355         if (btf_type_kflag(t)) {
4356                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4357                 return -EINVAL;
4358         }
4359
4360         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4361
4362         return meta_needed;
4363 }
4364
4365 static void btf_func_proto_log(struct btf_verifier_env *env,
4366                                const struct btf_type *t)
4367 {
4368         const struct btf_param *args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4369         u16 nr_args = btf_type_vlen(t), i;
4370
4371         btf_verifier_log(env, "return=%u args=(", t->type);
4372         if (!nr_args) {
4373                 btf_verifier_log(env, "void");
4374                 goto done;
4375         }
4376
4377         if (nr_args == 1 && !args[0].type) {
4378                 /* Only one vararg */
4379                 btf_verifier_log(env, "vararg");
4380                 goto done;
4381         }
4382
4383         btf_verifier_log(env, "%u %s", args[0].type,
4384                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4385                                               args[0].name_off));
4386         for (i = 1; i < nr_args - 1; i++)
4387                 btf_verifier_log(env, ", %u %s", args[i].type,
4388                                  __btf_name_by_offset(env->btf,
4389                                                       args[i].name_off));
4390
4391         if (nr_args > 1) {
4392                 const struct btf_param *last_arg = &args[nr_args - 1];
4393
4394                 if (last_arg->type)
4395                         btf_verifier_log(env, ", %u %s", last_arg->type,
4396                                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4397                                                               last_arg->name_off));
4398                 else
4399                         btf_verifier_log(env, ", vararg");
4400         }
4401
4402 done:
4403         btf_verifier_log(env, ")");
4404 }
4405
4406 static struct btf_kind_operations func_proto_ops = {
4407         .check_meta = btf_func_proto_check_meta,
4408         .resolve = btf_df_resolve,
4409         /*
4410          * BTF_KIND_FUNC_PROTO cannot be directly referred by
4411          * a struct's member.
4412          *
4413          * It should be a function pointer instead.
4414          * (i.e. struct's member -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_FUNC_PROTO)
4415          *
4416          * Hence, there is no btf_func_check_member().
4417          */
4418         .check_member = btf_df_check_member,
4419         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4420         .log_details = btf_func_proto_log,
4421         .show = btf_df_show,
4422 };
4423
4424 static s32 btf_func_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4425                                const struct btf_type *t,
4426                                u32 meta_left)
4427 {
4428         if (!t->name_off ||
4429             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4430                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4431                 return -EINVAL;
4432         }
4433
4434         if (btf_type_vlen(t) > BTF_FUNC_GLOBAL) {
4435                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid func linkage");
4436                 return -EINVAL;
4437         }
4438
4439         if (btf_type_kflag(t)) {
4440                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4441                 return -EINVAL;
4442         }
4443
4444         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4445
4446         return 0;
4447 }
4448
4449 static int btf_func_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4450                             const struct resolve_vertex *v)
4451 {
4452         const struct btf_type *t = v->t;
4453         u32 next_type_id = t->type;
4454         int err;
4455
4456         err = btf_func_check(env, t);
4457         if (err)
4458                 return err;
4459
4460         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4461         return 0;
4462 }
4463
4464 static struct btf_kind_operations func_ops = {
4465         .check_meta = btf_func_check_meta,
4466         .resolve = btf_func_resolve,
4467         .check_member = btf_df_check_member,
4468         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4469         .log_details = btf_ref_type_log,
4470         .show = btf_df_show,
4471 };
4472
4473 static s32 btf_var_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4474                               const struct btf_type *t,
4475                               u32 meta_left)
4476 {
4477         const struct btf_var *var;
4478         u32 meta_needed = sizeof(*var);
4479
4480         if (meta_left < meta_needed) {
4481                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4482                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4483                                        meta_left, meta_needed);
4484                 return -EINVAL;
4485         }
4486
4487         if (btf_type_vlen(t)) {
4488                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4489                 return -EINVAL;
4490         }
4491
4492         if (btf_type_kflag(t)) {
4493                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4494                 return -EINVAL;
4495         }
4496
4497         if (!t->name_off ||
4498             !__btf_name_valid(env->btf, t->name_off)) {
4499                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4500                 return -EINVAL;
4501         }
4502
4503         /* A var cannot be in type void */
4504         if (!t->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
4505                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4506                 return -EINVAL;
4507         }
4508
4509         var = btf_type_var(t);
4510         if (var->linkage != BTF_VAR_STATIC &&
4511             var->linkage != BTF_VAR_GLOBAL_ALLOCATED) {
4512                 btf_verifier_log_type(env, t, "Linkage not supported");
4513                 return -EINVAL;
4514         }
4515
4516         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4517
4518         return meta_needed;
4519 }
4520
4521 static void btf_var_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4522 {
4523         const struct btf_var *var = btf_type_var(t);
4524
4525         btf_verifier_log(env, "type_id=%u linkage=%u", t->type, var->linkage);
4526 }
4527
4528 static const struct btf_kind_operations var_ops = {
4529         .check_meta             = btf_var_check_meta,
4530         .resolve                = btf_var_resolve,
4531         .check_member           = btf_df_check_member,
4532         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4533         .log_details            = btf_var_log,
4534         .show                   = btf_var_show,
4535 };
4536
4537 static s32 btf_datasec_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4538                                   const struct btf_type *t,
4539                                   u32 meta_left)
4540 {
4541         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4542         u64 last_vsi_end_off = 0, sum = 0;
4543         u32 i, meta_needed;
4544
4545         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*vsi);
4546         if (meta_left < meta_needed) {
4547                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4548                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4549                                        meta_left, meta_needed);
4550                 return -EINVAL;
4551         }
4552
4553         if (!t->size) {
4554                 btf_verifier_log_type(env, t, "size == 0");
4555                 return -EINVAL;
4556         }
4557
4558         if (btf_type_kflag(t)) {
4559                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4560                 return -EINVAL;
4561         }
4562
4563         if (!t->name_off ||
4564             !btf_name_valid_section(env->btf, t->name_off)) {
4565                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4566                 return -EINVAL;
4567         }
4568
4569         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4570
4571         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4572                 /* A var cannot be in type void */
4573                 if (!vsi->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(vsi->type)) {
4574                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4575                                              "Invalid type_id");
4576                         return -EINVAL;
4577                 }
4578
4579                 if (vsi->offset < last_vsi_end_off || vsi->offset >= t->size) {
4580                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4581                                              "Invalid offset");
4582                         return -EINVAL;
4583                 }
4584
4585                 if (!vsi->size || vsi->size > t->size) {
4586                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4587                                              "Invalid size");
4588                         return -EINVAL;
4589                 }
4590
4591                 last_vsi_end_off = vsi->offset + vsi->size;
4592                 if (last_vsi_end_off > t->size) {
4593                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4594                                              "Invalid offset+size");
4595                         return -EINVAL;
4596                 }
4597
4598                 btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi, NULL);
4599                 sum += vsi->size;
4600         }
4601
4602         if (t->size < sum) {
4603                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info size");
4604                 return -EINVAL;
4605         }
4606
4607         return meta_needed;
4608 }
4609
4610 static int btf_datasec_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4611                                const struct resolve_vertex *v)
4612 {
4613         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4614         struct btf *btf = env->btf;
4615         u16 i;
4616
4617         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
4618         for_each_vsi_from(i, v->next_member, v->t, vsi) {
4619                 u32 var_type_id = vsi->type, type_id, type_size = 0;
4620                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(env->btf,
4621                                                                  var_type_id);
4622                 if (!var_type || !btf_type_is_var(var_type)) {
4623                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi,
4624                                              "Not a VAR kind member");
4625                         return -EINVAL;
4626                 }
4627
4628                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, var_type) &&
4629                     !env_type_is_resolved(env, var_type_id)) {
4630                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
4631                         return env_stack_push(env, var_type, var_type_id);
4632                 }
4633
4634                 type_id = var_type->type;
4635                 if (!btf_type_id_size(btf, &type_id, &type_size)) {
4636                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid type");
4637                         return -EINVAL;
4638                 }
4639
4640                 if (vsi->size < type_size) {
4641                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid size");
4642                         return -EINVAL;
4643                 }
4644         }
4645
4646         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
4647         return 0;
4648 }
4649
4650 static void btf_datasec_log(struct btf_verifier_env *env,
4651                             const struct btf_type *t)
4652 {
4653         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4654 }
4655
4656 static void btf_datasec_show(const struct btf *btf,
4657                              const struct btf_type *t, u32 type_id,
4658                              void *data, u8 bits_offset,
4659                              struct btf_show *show)
4660 {
4661         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4662         const struct btf_type *var;
4663         u32 i;
4664
4665         if (!btf_show_start_type(show, t, type_id, data))
4666                 return;
4667
4668         btf_show_type_value(show, "section (\"%s\") = {",
4669                             __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
4670         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4671                 var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
4672                 if (i)
4673                         btf_show(show, ",");
4674                 btf_type_ops(var)->show(btf, var, vsi->type,
4675                                         data + vsi->offset, bits_offset, show);
4676         }
4677         btf_show_end_type(show);
4678 }
4679
4680 static const struct btf_kind_operations datasec_ops = {
4681         .check_meta             = btf_datasec_check_meta,
4682         .resolve                = btf_datasec_resolve,
4683         .check_member           = btf_df_check_member,
4684         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4685         .log_details            = btf_datasec_log,
4686         .show                   = btf_datasec_show,
4687 };
4688
4689 static s32 btf_float_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4690                                 const struct btf_type *t,
4691                                 u32 meta_left)
4692 {
4693         if (btf_type_vlen(t)) {
4694                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4695                 return -EINVAL;
4696         }
4697
4698         if (btf_type_kflag(t)) {
4699                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4700                 return -EINVAL;
4701         }
4702
4703         if (t->size != 2 && t->size != 4 && t->size != 8 && t->size != 12 &&
4704             t->size != 16) {
4705                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_size");
4706                 return -EINVAL;
4707         }
4708
4709         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4710
4711         return 0;
4712 }
4713
4714 static int btf_float_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4715                                   const struct btf_type *struct_type,
4716                                   const struct btf_member *member,
4717                                   const struct btf_type *member_type)
4718 {
4719         u64 start_offset_bytes;
4720         u64 end_offset_bytes;
4721         u64 misalign_bits;
4722         u64 align_bytes;
4723         u64 align_bits;
4724
4725         /* Different architectures have different alignment requirements, so
4726          * here we check only for the reasonable minimum. This way we ensure
4727          * that types after CO-RE can pass the kernel BTF verifier.
4728          */
4729         align_bytes = min_t(u64, sizeof(void *), member_type->size);
4730         align_bits = align_bytes * BITS_PER_BYTE;
4731         div64_u64_rem(member->offset, align_bits, &misalign_bits);
4732         if (misalign_bits) {
4733                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4734                                         "Member is not properly aligned");
4735                 return -EINVAL;
4736         }
4737
4738         start_offset_bytes = member->offset / BITS_PER_BYTE;
4739         end_offset_bytes = start_offset_bytes + member_type->size;
4740         if (end_offset_bytes > struct_type->size) {
4741                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4742                                         "Member exceeds struct_size");
4743                 return -EINVAL;
4744         }
4745
4746         return 0;
4747 }
4748
4749 static void btf_float_log(struct btf_verifier_env *env,
4750                           const struct btf_type *t)
4751 {
4752         btf_verifier_log(env, "size=%u", t->size);
4753 }
4754
4755 static const struct btf_kind_operations float_ops = {
4756         .check_meta = btf_float_check_meta,
4757         .resolve = btf_df_resolve,
4758         .check_member = btf_float_check_member,
4759         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4760         .log_details = btf_float_log,
4761         .show = btf_df_show,
4762 };
4763
4764 static s32 btf_decl_tag_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4765                               const struct btf_type *t,
4766                               u32 meta_left)
4767 {
4768         const struct btf_decl_tag *tag;
4769         u32 meta_needed = sizeof(*tag);
4770         s32 component_idx;
4771         const char *value;
4772
4773         if (meta_left < meta_needed) {
4774                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4775                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4776                                        meta_left, meta_needed);
4777                 return -EINVAL;
4778         }
4779
4780         value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
4781         if (!value || !value[0]) {
4782                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid value");
4783                 return -EINVAL;
4784         }
4785
4786         if (btf_type_vlen(t)) {
4787                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4788                 return -EINVAL;
4789         }
4790
4791         if (btf_type_kflag(t)) {
4792                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4793                 return -EINVAL;
4794         }
4795
4796         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4797         if (component_idx < -1) {
4798                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid component_idx");
4799                 return -EINVAL;
4800         }
4801
4802         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4803
4804         return meta_needed;
4805 }
4806
4807 static int btf_decl_tag_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4808                            const struct resolve_vertex *v)
4809 {
4810         const struct btf_type *next_type;
4811         const struct btf_type *t = v->t;
4812         u32 next_type_id = t->type;
4813         struct btf *btf = env->btf;
4814         s32 component_idx;
4815         u32 vlen;
4816
4817         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
4818         if (!next_type || !btf_type_is_decl_tag_target(next_type)) {
4819                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
4820                 return -EINVAL;
4821         }
4822
4823         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
4824             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
4825                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
4826
4827         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4828         if (component_idx != -1) {
4829                 if (btf_type_is_var(next_type) || btf_type_is_typedef(next_type)) {
4830                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4831                         return -EINVAL;
4832                 }
4833
4834                 if (btf_type_is_struct(next_type)) {
4835                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4836                 } else {
4837                         /* next_type should be a function */
4838                         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type->type);
4839                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4840                 }
4841
4842                 if ((u32)component_idx >= vlen) {
4843                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4844                         return -EINVAL;
4845                 }
4846         }
4847
4848         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4849
4850         return 0;
4851 }
4852
4853 static void btf_decl_tag_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4854 {
4855         btf_verifier_log(env, "type=%u component_idx=%d", t->type,
4856                          btf_type_decl_tag(t)->component_idx);
4857 }
4858
4859 static const struct btf_kind_operations decl_tag_ops = {
4860         .check_meta = btf_decl_tag_check_meta,
4861         .resolve = btf_decl_tag_resolve,
4862         .check_member = btf_df_check_member,
4863         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4864         .log_details = btf_decl_tag_log,
4865         .show = btf_df_show,
4866 };
4867
4868 static int btf_func_proto_check(struct btf_verifier_env *env,
4869                                 const struct btf_type *t)
4870 {
4871         const struct btf_type *ret_type;
4872         const struct btf_param *args;
4873         const struct btf *btf;
4874         u16 nr_args, i;
4875         int err;
4876
4877         btf = env->btf;
4878         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4879         nr_args = btf_type_vlen(t);
4880
4881         /* Check func return type which could be "void" (t->type == 0) */
4882         if (t->type) {
4883                 u32 ret_type_id = t->type;
4884
4885                 ret_type = btf_type_by_id(btf, ret_type_id);
4886                 if (!ret_type) {
4887                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4888                         return -EINVAL;
4889                 }
4890
4891                 if (btf_type_is_resolve_source_only(ret_type)) {
4892                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4893                         return -EINVAL;
4894                 }
4895
4896                 if (btf_type_needs_resolve(ret_type) &&
4897                     !env_type_is_resolved(env, ret_type_id)) {
4898                         err = btf_resolve(env, ret_type, ret_type_id);
4899                         if (err)
4900                                 return err;
4901                 }
4902
4903                 /* Ensure the return type is a type that has a size */
4904                 if (!btf_type_id_size(btf, &ret_type_id, NULL)) {
4905                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4906                         return -EINVAL;
4907                 }
4908         }
4909
4910         if (!nr_args)
4911                 return 0;
4912
4913         /* Last func arg type_id could be 0 if it is a vararg */
4914         if (!args[nr_args - 1].type) {
4915                 if (args[nr_args - 1].name_off) {
4916                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u",
4917                                               nr_args);
4918                         return -EINVAL;
4919                 }
4920                 nr_args--;
4921         }
4922
4923         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4924                 const struct btf_type *arg_type;
4925                 u32 arg_type_id;
4926
4927                 arg_type_id = args[i].type;
4928                 arg_type = btf_type_by_id(btf, arg_type_id);
4929                 if (!arg_type) {
4930                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4931                         return -EINVAL;
4932                 }
4933
4934                 if (btf_type_is_resolve_source_only(arg_type)) {
4935                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4936                         return -EINVAL;
4937                 }
4938
4939                 if (args[i].name_off &&
4940                     (!btf_name_offset_valid(btf, args[i].name_off) ||
4941                      !btf_name_valid_identifier(btf, args[i].name_off))) {
4942                         btf_verifier_log_type(env, t,
4943                                               "Invalid arg#%u", i + 1);
4944                         return -EINVAL;
4945                 }
4946
4947                 if (btf_type_needs_resolve(arg_type) &&
4948                     !env_type_is_resolved(env, arg_type_id)) {
4949                         err = btf_resolve(env, arg_type, arg_type_id);
4950                         if (err)
4951                                 return err;
4952                 }
4953
4954                 if (!btf_type_id_size(btf, &arg_type_id, NULL)) {
4955                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4956                         return -EINVAL;
4957                 }
4958         }
4959
4960         return 0;
4961 }
4962
4963 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
4964                           const struct btf_type *t)
4965 {
4966         const struct btf_type *proto_type;
4967         const struct btf_param *args;
4968         const struct btf *btf;
4969         u16 nr_args, i;
4970
4971         btf = env->btf;
4972         proto_type = btf_type_by_id(btf, t->type);
4973
4974         if (!proto_type || !btf_type_is_func_proto(proto_type)) {
4975                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4976                 return -EINVAL;
4977         }
4978
4979         args = (const struct btf_param *)(proto_type + 1);
4980         nr_args = btf_type_vlen(proto_type);
4981         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4982                 if (!args[i].name_off && args[i].type) {
4983                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4984                         return -EINVAL;
4985                 }
4986         }
4987
4988         return 0;
4989 }
4990
4991 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS] = {
4992         [BTF_KIND_INT] = &int_ops,
4993         [BTF_KIND_PTR] = &ptr_ops,
4994         [BTF_KIND_ARRAY] = &array_ops,
4995         [BTF_KIND_STRUCT] = &struct_ops,
4996         [BTF_KIND_UNION] = &struct_ops,
4997         [BTF_KIND_ENUM] = &enum_ops,
4998         [BTF_KIND_FWD] = &fwd_ops,
4999         [BTF_KIND_TYPEDEF] = &modifier_ops,
5000         [BTF_KIND_VOLATILE] = &modifier_ops,
5001         [BTF_KIND_CONST] = &modifier_ops,
5002         [BTF_KIND_RESTRICT] = &modifier_ops,
5003         [BTF_KIND_FUNC] = &func_ops,
5004         [BTF_KIND_FUNC_PROTO] = &func_proto_ops,
5005         [BTF_KIND_VAR] = &var_ops,
5006         [BTF_KIND_DATASEC] = &datasec_ops,
5007         [BTF_KIND_FLOAT] = &float_ops,
5008         [BTF_KIND_DECL_TAG] = &decl_tag_ops,
5009         [BTF_KIND_TYPE_TAG] = &modifier_ops,
5010         [BTF_KIND_ENUM64] = &enum64_ops,
5011 };
5012
5013 static s32 btf_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
5014                           const struct btf_type *t,
5015                           u32 meta_left)
5016 {
5017         u32 saved_meta_left = meta_left;
5018         s32 var_meta_size;
5019
5020         if (meta_left < sizeof(*t)) {
5021                 btf_verifier_log(env, "[%u] meta_left:%u meta_needed:%zu",
5022                                  env->log_type_id, meta_left, sizeof(*t));
5023                 return -EINVAL;
5024         }
5025         meta_left -= sizeof(*t);
5026
5027         if (t->info & ~BTF_INFO_MASK) {
5028                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid btf_info:%x",
5029                                  env->log_type_id, t->info);
5030                 return -EINVAL;
5031         }
5032
5033         if (BTF_INFO_KIND(t->info) > BTF_KIND_MAX ||
5034             BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNKN) {
5035                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid kind:%u",
5036                                  env->log_type_id, BTF_INFO_KIND(t->info));
5037                 return -EINVAL;
5038         }
5039
5040         if (!btf_name_offset_valid(env->btf, t->name_off)) {
5041                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid name_offset:%u",
5042                                  env->log_type_id, t->name_off);
5043                 return -EINVAL;
5044         }
5045
5046         var_meta_size = btf_type_ops(t)->check_meta(env, t, meta_left);
5047         if (var_meta_size < 0)
5048                 return var_meta_size;
5049
5050         meta_left -= var_meta_size;
5051
5052         return saved_meta_left - meta_left;
5053 }
5054
5055 static int btf_check_all_metas(struct btf_verifier_env *env)
5056 {
5057         struct btf *btf = env->btf;
5058         struct btf_header *hdr;
5059         void *cur, *end;
5060
5061         hdr = &btf->hdr;
5062         cur = btf->nohdr_data + hdr->type_off;
5063         end = cur + hdr->type_len;
5064
5065         env->log_type_id = btf->base_btf ? btf->start_id : 1;
5066         while (cur < end) {
5067                 struct btf_type *t = cur;
5068                 s32 meta_size;
5069
5070                 meta_size = btf_check_meta(env, t, end - cur);
5071                 if (meta_size < 0)
5072                         return meta_size;
5073
5074                 btf_add_type(env, t);
5075                 cur += meta_size;
5076                 env->log_type_id++;
5077         }
5078
5079         return 0;
5080 }
5081
5082 static bool btf_resolve_valid(struct btf_verifier_env *env,
5083                               const struct btf_type *t,
5084                               u32 type_id)
5085 {
5086         struct btf *btf = env->btf;
5087
5088         if (!env_type_is_resolved(env, type_id))
5089                 return false;
5090
5091         if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_datasec(t))
5092                 return !btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
5093                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
5094
5095         if (btf_type_is_decl_tag(t) || btf_type_is_func(t))
5096                 return btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
5097                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
5098
5099         if (btf_type_is_modifier(t) || btf_type_is_ptr(t) ||
5100             btf_type_is_var(t)) {
5101                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
5102                 return t &&
5103                        !btf_type_is_modifier(t) &&
5104                        !btf_type_is_var(t) &&
5105                        !btf_type_is_datasec(t);
5106         }
5107
5108         if (btf_type_is_array(t)) {
5109                 const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
5110                 const struct btf_type *elem_type;
5111                 u32 elem_type_id = array->type;
5112                 u32 elem_size;
5113
5114                 elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
5115                 return elem_type && !btf_type_is_modifier(elem_type) &&
5116                         (array->nelems * elem_size ==
5117                          btf_resolved_type_size(btf, type_id));
5118         }
5119
5120         return false;
5121 }
5122
5123 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
5124                        const struct btf_type *t, u32 type_id)
5125 {
5126         u32 save_log_type_id = env->log_type_id;
5127         const struct resolve_vertex *v;
5128         int err = 0;
5129
5130         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
5131         env_stack_push(env, t, type_id);
5132         while (!err && (v = env_stack_peak(env))) {
5133                 env->log_type_id = v->type_id;
5134                 err = btf_type_ops(v->t)->resolve(env, v);
5135         }
5136
5137         env->log_type_id = type_id;
5138         if (err == -E2BIG) {
5139                 btf_verifier_log_type(env, t,
5140                                       "Exceeded max resolving depth:%u",
5141                                       MAX_RESOLVE_DEPTH);
5142         } else if (err == -EEXIST) {
5143                 btf_verifier_log_type(env, t, "Loop detected");
5144         }
5145
5146         /* Final sanity check */
5147         if (!err && !btf_resolve_valid(env, t, type_id)) {
5148                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid resolve state");
5149                 err = -EINVAL;
5150         }
5151
5152         env->log_type_id = save_log_type_id;
5153         return err;
5154 }
5155
5156 static int btf_check_all_types(struct btf_verifier_env *env)
5157 {
5158         struct btf *btf = env->btf;
5159         const struct btf_type *t;
5160         u32 type_id, i;
5161         int err;
5162
5163         err = env_resolve_init(env);
5164         if (err)
5165                 return err;
5166
5167         env->phase++;
5168         for (i = btf->base_btf ? 0 : 1; i < btf->nr_types; i++) {
5169                 type_id = btf->start_id + i;
5170                 t = btf_type_by_id(btf, type_id);
5171
5172                 env->log_type_id = type_id;
5173                 if (btf_type_needs_resolve(t) &&
5174                     !env_type_is_resolved(env, type_id)) {
5175                         err = btf_resolve(env, t, type_id);
5176                         if (err)
5177                                 return err;
5178                 }
5179
5180                 if (btf_type_is_func_proto(t)) {
5181                         err = btf_func_proto_check(env, t);
5182                         if (err)
5183                                 return err;
5184                 }
5185         }
5186
5187         return 0;
5188 }
5189
5190 static int btf_parse_type_sec(struct btf_verifier_env *env)
5191 {
5192         const struct btf_header *hdr = &env->btf->hdr;
5193         int err;
5194
5195         /* Type section must align to 4 bytes */
5196         if (hdr->type_off & (sizeof(u32) - 1)) {
5197                 btf_verifier_log(env, "Unaligned type_off");
5198                 return -EINVAL;
5199         }
5200
5201         if (!env->btf->base_btf && !hdr->type_len) {
5202                 btf_verifier_log(env, "No type found");
5203                 return -EINVAL;
5204         }
5205
5206         err = btf_check_all_metas(env);
5207         if (err)
5208                 return err;
5209
5210         return btf_check_all_types(env);
5211 }
5212
5213 static int btf_parse_str_sec(struct btf_verifier_env *env)
5214 {
5215         const struct btf_header *hdr;
5216         struct btf *btf = env->btf;
5217         const char *start, *end;
5218
5219         hdr = &btf->hdr;
5220         start = btf->nohdr_data + hdr->str_off;
5221         end = start + hdr->str_len;
5222
5223         if (end != btf->data + btf->data_size) {
5224                 btf_verifier_log(env, "String section is not at the end");
5225                 return -EINVAL;
5226         }
5227
5228         btf->strings = start;
5229
5230         if (btf->base_btf && !hdr->str_len)
5231                 return 0;
5232         if (!hdr->str_len || hdr->str_len - 1 > BTF_MAX_NAME_OFFSET || end[-1]) {
5233                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5234                 return -EINVAL;
5235         }
5236         if (!btf->base_btf && start[0]) {
5237                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5238                 return -EINVAL;
5239         }
5240
5241         return 0;
5242 }
5243
5244 static const size_t btf_sec_info_offset[] = {
5245         offsetof(struct btf_header, type_off),
5246         offsetof(struct btf_header, str_off),
5247 };
5248
5249 static int btf_sec_info_cmp(const void *a, const void *b)
5250 {
5251         const struct btf_sec_info *x = a;
5252         const struct btf_sec_info *y = b;
5253
5254         return (int)(x->off - y->off) ? : (int)(x->len - y->len);
5255 }
5256
5257 static int btf_check_sec_info(struct btf_verifier_env *env,
5258                               u32 btf_data_size)
5259 {
5260         struct btf_sec_info secs[ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset)];
5261         u32 total, expected_total, i;
5262         const struct btf_header *hdr;
5263         const struct btf *btf;
5264
5265         btf = env->btf;
5266         hdr = &btf->hdr;
5267
5268         /* Populate the secs from hdr */
5269         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++)
5270                 secs[i] = *(struct btf_sec_info *)((void *)hdr +
5271                                                    btf_sec_info_offset[i]);
5272
5273         sort(secs, ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset),
5274              sizeof(struct btf_sec_info), btf_sec_info_cmp, NULL);
5275
5276         /* Check for gaps and overlap among sections */
5277         total = 0;
5278         expected_total = btf_data_size - hdr->hdr_len;
5279         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++) {
5280                 if (expected_total < secs[i].off) {
5281                         btf_verifier_log(env, "Invalid section offset");
5282                         return -EINVAL;
5283                 }
5284                 if (total < secs[i].off) {
5285                         /* gap */
5286                         btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5287                         return -EINVAL;
5288                 }
5289                 if (total > secs[i].off) {
5290                         btf_verifier_log(env, "Section overlap found");
5291                         return -EINVAL;
5292                 }
5293                 if (expected_total - total < secs[i].len) {
5294                         btf_verifier_log(env,
5295                                          "Total section length too long");
5296                         return -EINVAL;
5297                 }
5298                 total += secs[i].len;
5299         }
5300
5301         /* There is data other than hdr and known sections */
5302         if (expected_total != total) {
5303                 btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5304                 return -EINVAL;
5305         }
5306
5307         return 0;
5308 }
5309
5310 static int btf_parse_hdr(struct btf_verifier_env *env)
5311 {
5312         u32 hdr_len, hdr_copy, btf_data_size;
5313         const struct btf_header *hdr;
5314         struct btf *btf;
5315
5316         btf = env->btf;
5317         btf_data_size = btf->data_size;
5318
5319         if (btf_data_size < offsetofend(struct btf_header, hdr_len)) {
5320                 btf_verifier_log(env, "hdr_len not found");
5321                 return -EINVAL;
5322         }
5323
5324         hdr = btf->data;
5325         hdr_len = hdr->hdr_len;
5326         if (btf_data_size < hdr_len) {
5327                 btf_verifier_log(env, "btf_header not found");
5328                 return -EINVAL;
5329         }
5330
5331         /* Ensure the unsupported header fields are zero */
5332         if (hdr_len > sizeof(btf->hdr)) {
5333                 u8 *expected_zero = btf->data + sizeof(btf->hdr);
5334                 u8 *end = btf->data + hdr_len;
5335
5336                 for (; expected_zero < end; expected_zero++) {
5337                         if (*expected_zero) {
5338                                 btf_verifier_log(env, "Unsupported btf_header");
5339                                 return -E2BIG;
5340                         }
5341                 }
5342         }
5343
5344         hdr_copy = min_t(u32, hdr_len, sizeof(btf->hdr));
5345         memcpy(&btf->hdr, btf->data, hdr_copy);
5346
5347         hdr = &btf->hdr;
5348
5349         btf_verifier_log_hdr(env, btf_data_size);
5350
5351         if (hdr->magic != BTF_MAGIC) {
5352                 btf_verifier_log(env, "Invalid magic");
5353                 return -EINVAL;
5354         }
5355
5356         if (hdr->version != BTF_VERSION) {
5357                 btf_verifier_log(env, "Unsupported version");
5358                 return -ENOTSUPP;
5359         }
5360
5361         if (hdr->flags) {
5362                 btf_verifier_log(env, "Unsupported flags");
5363                 return -ENOTSUPP;
5364         }
5365
5366         if (!btf->base_btf && btf_data_size == hdr->hdr_len) {
5367                 btf_verifier_log(env, "No data");
5368                 return -EINVAL;
5369         }
5370
5371         return btf_check_sec_info(env, btf_data_size);
5372 }
5373
5374 static const char *alloc_obj_fields[] = {
5375         "bpf_spin_lock",
5376         "bpf_list_head",
5377         "bpf_list_node",
5378         "bpf_rb_root",
5379         "bpf_rb_node",
5380         "bpf_refcount",
5381 };
5382
5383 static struct btf_struct_metas *
5384 btf_parse_struct_metas(struct bpf_verifier_log *log, struct btf *btf)
5385 {
5386         union {
5387                 struct btf_id_set set;
5388                 struct {
5389                         u32 _cnt;
5390                         u32 _ids[ARRAY_SIZE(alloc_obj_fields)];
5391                 } _arr;
5392         } aof;
5393         struct btf_struct_metas *tab = NULL;
5394         int i, n, id, ret;
5395
5396         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_set, cnt) != 0);
5397         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct btf_id_set) != sizeof(u32));
5398
5399         memset(&aof, 0, sizeof(aof));
5400         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(alloc_obj_fields); i++) {
5401                 /* Try to find whether this special type exists in user BTF, and
5402                  * if so remember its ID so we can easily find it among members
5403                  * of structs that we iterate in the next loop.
5404                  */
5405                 id = btf_find_by_name_kind(btf, alloc_obj_fields[i], BTF_KIND_STRUCT);
5406                 if (id < 0)
5407                         continue;
5408                 aof.set.ids[aof.set.cnt++] = id;
5409         }
5410
5411         if (!aof.set.cnt)
5412                 return NULL;
5413         sort(&aof.set.ids, aof.set.cnt, sizeof(aof.set.ids[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
5414
5415         n = btf_nr_types(btf);
5416         for (i = 1; i < n; i++) {
5417                 struct btf_struct_metas *new_tab;
5418                 const struct btf_member *member;
5419                 struct btf_struct_meta *type;
5420                 struct btf_record *record;
5421                 const struct btf_type *t;
5422                 int j, tab_cnt;
5423
5424                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5425                 if (!t) {
5426                         ret = -EINVAL;
5427                         goto free;
5428                 }
5429                 if (!__btf_type_is_struct(t))
5430                         continue;
5431
5432                 cond_resched();
5433
5434                 for_each_member(j, t, member) {
5435                         if (btf_id_set_contains(&aof.set, member->type))
5436                                 goto parse;
5437                 }
5438                 continue;
5439         parse:
5440                 tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
5441                 new_tab = krealloc(tab, offsetof(struct btf_struct_metas, types[tab_cnt + 1]),
5442                                    GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5443                 if (!new_tab) {
5444                         ret = -ENOMEM;
5445                         goto free;
5446                 }
5447                 if (!tab)
5448                         new_tab->cnt = 0;
5449                 tab = new_tab;
5450
5451                 type = &tab->types[tab->cnt];
5452                 type->btf_id = i;
5453                 record = btf_parse_fields(btf, t, BPF_SPIN_LOCK | BPF_LIST_HEAD | BPF_LIST_NODE |
5454                                                   BPF_RB_ROOT | BPF_RB_NODE | BPF_REFCOUNT, t->size);
5455                 /* The record cannot be unset, treat it as an error if so */
5456                 if (IS_ERR_OR_NULL(record)) {
5457                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(record) ?: -EFAULT;
5458                         goto free;
5459                 }
5460                 type->record = record;
5461                 tab->cnt++;
5462         }
5463         return tab;
5464 free:
5465         btf_struct_metas_free(tab);
5466         return ERR_PTR(ret);
5467 }
5468
5469 struct btf_struct_meta *btf_find_struct_meta(const struct btf *btf, u32 btf_id)
5470 {
5471         struct btf_struct_metas *tab;
5472
5473         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_struct_meta, btf_id) != 0);
5474         tab = btf->struct_meta_tab;
5475         if (!tab)
5476                 return NULL;
5477         return bsearch(&btf_id, tab->types, tab->cnt, sizeof(tab->types[0]), btf_id_cmp_func);
5478 }
5479
5480 static int btf_check_type_tags(struct btf_verifier_env *env,
5481                                struct btf *btf, int start_id)
5482 {
5483         int i, n, good_id = start_id - 1;
5484         bool in_tags;
5485
5486         n = btf_nr_types(btf);
5487         for (i = start_id; i < n; i++) {
5488                 const struct btf_type *t;
5489                 int chain_limit = 32;
5490                 u32 cur_id = i;
5491
5492                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5493                 if (!t)
5494                         return -EINVAL;
5495                 if (!btf_type_is_modifier(t))
5496                         continue;
5497
5498                 cond_resched();
5499
5500                 in_tags = btf_type_is_type_tag(t);
5501                 while (btf_type_is_modifier(t)) {
5502                         if (!chain_limit--) {
5503                                 btf_verifier_log(env, "Max chain length or cycle detected");
5504                                 return -ELOOP;
5505                         }
5506                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5507                                 if (!in_tags) {
5508                                         btf_verifier_log(env, "Type tags don't precede modifiers");
5509                                         return -EINVAL;
5510                                 }
5511                         } else if (in_tags) {
5512                                 in_tags = false;
5513                         }
5514                         if (cur_id <= good_id)
5515                                 break;
5516                         /* Move to next type */
5517                         cur_id = t->type;
5518                         t = btf_type_by_id(btf, cur_id);
5519                         if (!t)
5520                                 return -EINVAL;
5521                 }
5522                 good_id = i;
5523         }
5524         return 0;
5525 }
5526
5527 static int finalize_log(struct bpf_verifier_log *log, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
5528 {
5529         u32 log_true_size;
5530         int err;
5531
5532         err = bpf_vlog_finalize(log, &log_true_size);
5533
5534         if (uattr_size >= offsetofend(union bpf_attr, btf_log_true_size) &&
5535             copy_to_bpfptr_offset(uattr, offsetof(union bpf_attr, btf_log_true_size),
5536                                   &log_true_size, sizeof(log_true_size)))
5537                 err = -EFAULT;
5538
5539         return err;
5540 }
5541
5542 static struct btf *btf_parse(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
5543 {
5544         bpfptr_t btf_data = make_bpfptr(attr->btf, uattr.is_kernel);
5545         char __user *log_ubuf = u64_to_user_ptr(attr->btf_log_buf);
5546         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
5547         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5548         struct btf *btf = NULL;
5549         u8 *data;
5550         int err, ret;
5551
5552         if (attr->btf_size > BTF_MAX_SIZE)
5553                 return ERR_PTR(-E2BIG);
5554
5555         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5556         if (!env)
5557                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5558
5559         /* user could have requested verbose verifier output
5560          * and supplied buffer to store the verification trace
5561          */
5562         err = bpf_vlog_init(&env->log, attr->btf_log_level,
5563                             log_ubuf, attr->btf_log_size);
5564         if (err)
5565                 goto errout_free;
5566
5567         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5568         if (!btf) {
5569                 err = -ENOMEM;
5570                 goto errout;
5571         }
5572         env->btf = btf;
5573
5574         data = kvmalloc(attr->btf_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5575         if (!data) {
5576                 err = -ENOMEM;
5577                 goto errout;
5578         }
5579
5580         btf->data = data;
5581         btf->data_size = attr->btf_size;
5582
5583         if (copy_from_bpfptr(data, btf_data, attr->btf_size)) {
5584                 err = -EFAULT;
5585                 goto errout;
5586         }
5587
5588         err = btf_parse_hdr(env);
5589         if (err)
5590                 goto errout;
5591
5592         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5593
5594         err = btf_parse_str_sec(env);
5595         if (err)
5596                 goto errout;
5597
5598         err = btf_parse_type_sec(env);
5599         if (err)
5600                 goto errout;
5601
5602         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5603         if (err)
5604                 goto errout;
5605
5606         struct_meta_tab = btf_parse_struct_metas(&env->log, btf);
5607         if (IS_ERR(struct_meta_tab)) {
5608                 err = PTR_ERR(struct_meta_tab);
5609                 goto errout;
5610         }
5611         btf->struct_meta_tab = struct_meta_tab;
5612
5613         if (struct_meta_tab) {
5614                 int i;
5615
5616                 for (i = 0; i < struct_meta_tab->cnt; i++) {
5617                         err = btf_check_and_fixup_fields(btf, struct_meta_tab->types[i].record);
5618                         if (err < 0)
5619                                 goto errout_meta;
5620                 }
5621         }
5622
5623         err = finalize_log(&env->log, uattr, uattr_size);
5624         if (err)
5625                 goto errout_free;
5626
5627         btf_verifier_env_free(env);
5628         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5629         return btf;
5630
5631 errout_meta:
5632         btf_free_struct_meta_tab(btf);
5633 errout:
5634         /* overwrite err with -ENOSPC or -EFAULT */
5635         ret = finalize_log(&env->log, uattr, uattr_size);
5636         if (ret)
5637                 err = ret;
5638 errout_free:
5639         btf_verifier_env_free(env);
5640         if (btf)
5641                 btf_free(btf);
5642         return ERR_PTR(err);
5643 }
5644
5645 extern char __weak __start_BTF[];
5646 extern char __weak __stop_BTF[];
5647 extern struct btf *btf_vmlinux;
5648
5649 #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
5650 #define BPF_LINK_TYPE(_id, _name)
5651 static union {
5652         struct bpf_ctx_convert {
5653 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5654         prog_ctx_type _id##_prog; \
5655         kern_ctx_type _id##_kern;
5656 #include <linux/bpf_types.h>
5657 #undef BPF_PROG_TYPE
5658         } *__t;
5659         /* 't' is written once under lock. Read many times. */
5660         const struct btf_type *t;
5661 } bpf_ctx_convert;
5662 enum {
5663 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5664         __ctx_convert##_id,
5665 #include <linux/bpf_types.h>
5666 #undef BPF_PROG_TYPE
5667         __ctx_convert_unused, /* to avoid empty enum in extreme .config */
5668 };
5669 static u8 bpf_ctx_convert_map[] = {
5670 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5671         [_id] = __ctx_convert##_id,
5672 #include <linux/bpf_types.h>
5673 #undef BPF_PROG_TYPE
5674         0, /* avoid empty array */
5675 };
5676 #undef BPF_MAP_TYPE
5677 #undef BPF_LINK_TYPE
5678
5679 static const struct btf_type *find_canonical_prog_ctx_type(enum bpf_prog_type prog_type)
5680 {
5681         const struct btf_type *conv_struct;
5682         const struct btf_member *ctx_type;
5683
5684         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5685         if (!conv_struct)
5686                 return NULL;
5687         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5688         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2;
5689         /* ctx_type is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5690          * Like 'struct __sk_buff'
5691          */
5692         return btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5693 }
5694
5695 static int find_kern_ctx_type_id(enum bpf_prog_type prog_type)
5696 {
5697         const struct btf_type *conv_struct;
5698         const struct btf_member *ctx_type;
5699
5700         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5701         if (!conv_struct)
5702                 return -EFAULT;
5703         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5704         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2 + 1;
5705         /* ctx_type is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5706          * Like 'struct sk_buff'
5707          */
5708         return ctx_type->type;
5709 }
5710
5711 bool btf_is_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5712                           const struct btf_type *t, enum bpf_prog_type prog_type,
5713                           int arg)
5714 {
5715         const struct btf_type *ctx_type;
5716         const char *tname, *ctx_tname;
5717
5718         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5719
5720         /* KPROBE programs allow bpf_user_pt_regs_t typedef, which we need to
5721          * check before we skip all the typedef below.
5722          */
5723         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_KPROBE) {
5724                 while (btf_type_is_modifier(t) && !btf_type_is_typedef(t))
5725                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5726
5727                 if (btf_type_is_typedef(t)) {
5728                         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5729                         if (tname && strcmp(tname, "bpf_user_pt_regs_t") == 0)
5730                                 return true;
5731                 }
5732         }
5733
5734         while (btf_type_is_modifier(t))
5735                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5736         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5737                 /* Only pointer to struct is supported for now.
5738                  * That means that BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT with BTF
5739                  * is not supported yet.
5740                  * BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT is fine.
5741                  */
5742                 return false;
5743         }
5744         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5745         if (!tname) {
5746                 bpf_log(log, "arg#%d struct doesn't have a name\n", arg);
5747                 return false;
5748         }
5749
5750         ctx_type = find_canonical_prog_ctx_type(prog_type);
5751         if (!ctx_type) {
5752                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
5753                 /* should not happen */
5754                 return false;
5755         }
5756 again:
5757         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_type->name_off);
5758         if (!ctx_tname) {
5759                 /* should not happen */
5760                 bpf_log(log, "Please fix kernel include/linux/bpf_types.h\n");
5761                 return false;
5762         }
5763         /* program types without named context types work only with arg:ctx tag */
5764         if (ctx_tname[0] == '\0')
5765                 return false;
5766         /* only compare that prog's ctx type name is the same as
5767          * kernel expects. No need to compare field by field.
5768          * It's ok for bpf prog to do:
5769          * struct __sk_buff {};
5770          * int socket_filter_bpf_prog(struct __sk_buff *skb)
5771          * { // no fields of skb are ever used }
5772          */
5773         if (strcmp(ctx_tname, "__sk_buff") == 0 && strcmp(tname, "sk_buff") == 0)
5774                 return true;
5775         if (strcmp(ctx_tname, "xdp_md") == 0 && strcmp(tname, "xdp_buff") == 0)
5776                 return true;
5777         if (strcmp(ctx_tname, tname)) {
5778                 /* bpf_user_pt_regs_t is a typedef, so resolve it to
5779                  * underlying struct and check name again
5780                  */
5781                 if (!btf_type_is_modifier(ctx_type))
5782                         return false;
5783                 while (btf_type_is_modifier(ctx_type))
5784                         ctx_type = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5785                 goto again;
5786         }
5787         return true;
5788 }
5789
5790 /* forward declarations for arch-specific underlying types of
5791  * bpf_user_pt_regs_t; this avoids the need for arch-specific #ifdef
5792  * compilation guards below for BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT checks, but still
5793  * works correctly with __builtin_types_compatible_p() on respective
5794  * architectures
5795  */
5796 struct user_regs_struct;
5797 struct user_pt_regs;
5798
5799 static int btf_validate_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5800                                       const struct btf_type *t, int arg,
5801                                       enum bpf_prog_type prog_type,
5802                                       enum bpf_attach_type attach_type)
5803 {
5804         const struct btf_type *ctx_type;
5805         const char *tname, *ctx_tname;
5806
5807         if (!btf_is_ptr(t)) {
5808                 bpf_log(log, "arg#%d type isn't a pointer\n", arg);
5809                 return -EINVAL;
5810         }
5811         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5812
5813         /* KPROBE and PERF_EVENT programs allow bpf_user_pt_regs_t typedef */
5814         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_KPROBE || prog_type == BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT) {
5815                 while (btf_type_is_modifier(t) && !btf_type_is_typedef(t))
5816                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5817
5818                 if (btf_type_is_typedef(t)) {
5819                         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5820                         if (tname && strcmp(tname, "bpf_user_pt_regs_t") == 0)
5821                                 return 0;
5822                 }
5823         }
5824
5825         /* all other program types don't use typedefs for context type */
5826         while (btf_type_is_modifier(t))
5827                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5828
5829         /* `void *ctx __arg_ctx` is always valid */
5830         if (btf_type_is_void(t))
5831                 return 0;
5832
5833         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5834         if (str_is_empty(tname)) {
5835                 bpf_log(log, "arg#%d type doesn't have a name\n", arg);
5836                 return -EINVAL;
5837         }
5838
5839         /* special cases */
5840         switch (prog_type) {
5841         case BPF_PROG_TYPE_KPROBE:
5842                 if (__btf_type_is_struct(t) && strcmp(tname, "pt_regs") == 0)
5843                         return 0;
5844                 break;
5845         case BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT:
5846                 if (__builtin_types_compatible_p(bpf_user_pt_regs_t, struct pt_regs) &&
5847                     __btf_type_is_struct(t) && strcmp(tname, "pt_regs") == 0)
5848                         return 0;
5849                 if (__builtin_types_compatible_p(bpf_user_pt_regs_t, struct user_pt_regs) &&
5850                     __btf_type_is_struct(t) && strcmp(tname, "user_pt_regs") == 0)
5851                         return 0;
5852                 if (__builtin_types_compatible_p(bpf_user_pt_regs_t, struct user_regs_struct) &&
5853                     __btf_type_is_struct(t) && strcmp(tname, "user_regs_struct") == 0)
5854                         return 0;
5855                 break;
5856         case BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT:
5857         case BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT_WRITABLE:
5858                 /* allow u64* as ctx */
5859                 if (btf_is_int(t) && t->size == 8)
5860                         return 0;
5861                 break;
5862         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
5863                 switch (attach_type) {
5864                 case BPF_TRACE_RAW_TP:
5865                         /* tp_btf program is TRACING, so need special case here */
5866                         if (__btf_type_is_struct(t) &&
5867                             strcmp(tname, "bpf_raw_tracepoint_args") == 0)
5868                                 return 0;
5869                         /* allow u64* as ctx */
5870                         if (btf_is_int(t) && t->size == 8)
5871                                 return 0;
5872                         break;
5873                 case BPF_TRACE_ITER:
5874                         /* allow struct bpf_iter__xxx types only */
5875                         if (__btf_type_is_struct(t) &&
5876                             strncmp(tname, "bpf_iter__", sizeof("bpf_iter__") - 1) == 0)
5877                                 return 0;
5878                         break;
5879                 case BPF_TRACE_FENTRY:
5880                 case BPF_TRACE_FEXIT:
5881                 case BPF_MODIFY_RETURN:
5882                         /* allow u64* as ctx */
5883                         if (btf_is_int(t) && t->size == 8)
5884                                 return 0;
5885                         break;
5886                 default:
5887                         break;
5888                 }
5889                 break;
5890         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
5891         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
5892                 /* allow u64* as ctx */
5893                 if (btf_is_int(t) && t->size == 8)
5894                         return 0;
5895                 break;
5896         case BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT:
5897         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
5898         case BPF_PROG_TYPE_EXT:
5899                 return 0; /* anything goes */
5900         default:
5901                 break;
5902         }
5903
5904         ctx_type = find_canonical_prog_ctx_type(prog_type);
5905         if (!ctx_type) {
5906                 /* should not happen */
5907                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
5908                 return -EINVAL;
5909         }
5910
5911         /* resolve typedefs and check that underlying structs are matching as well */
5912         while (btf_type_is_modifier(ctx_type))
5913                 ctx_type = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5914
5915         /* if program type doesn't have distinctly named struct type for
5916          * context, then __arg_ctx argument can only be `void *`, which we
5917          * already checked above
5918          */
5919         if (!__btf_type_is_struct(ctx_type)) {
5920                 bpf_log(log, "arg#%d should be void pointer\n", arg);
5921                 return -EINVAL;
5922         }
5923
5924         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_type->name_off);
5925         if (!__btf_type_is_struct(t) || strcmp(ctx_tname, tname) != 0) {
5926                 bpf_log(log, "arg#%d should be `struct %s *`\n", arg, ctx_tname);
5927                 return -EINVAL;
5928         }
5929
5930         return 0;
5931 }
5932
5933 static int btf_translate_to_vmlinux(struct bpf_verifier_log *log,
5934                                      struct btf *btf,
5935                                      const struct btf_type *t,
5936                                      enum bpf_prog_type prog_type,
5937                                      int arg)
5938 {
5939         if (!btf_is_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, arg))
5940                 return -ENOENT;
5941         return find_kern_ctx_type_id(prog_type);
5942 }
5943
5944 int get_kern_ctx_btf_id(struct bpf_verifier_log *log, enum bpf_prog_type prog_type)
5945 {
5946         const struct btf_member *kctx_member;
5947         const struct btf_type *conv_struct;
5948         const struct btf_type *kctx_type;
5949         u32 kctx_type_id;
5950
5951         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5952         /* get member for kernel ctx type */
5953         kctx_member = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2 + 1;
5954         kctx_type_id = kctx_member->type;
5955         kctx_type = btf_type_by_id(btf_vmlinux, kctx_type_id);
5956         if (!btf_type_is_struct(kctx_type)) {
5957                 bpf_log(log, "kern ctx type id %u is not a struct\n", kctx_type_id);
5958                 return -EINVAL;
5959         }
5960
5961         return kctx_type_id;
5962 }
5963
5964 BTF_ID_LIST(bpf_ctx_convert_btf_id)
5965 BTF_ID(struct, bpf_ctx_convert)
5966
5967 struct btf *btf_parse_vmlinux(void)
5968 {
5969         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5970         struct bpf_verifier_log *log;
5971         struct btf *btf = NULL;
5972         int err;
5973
5974         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5975         if (!env)
5976                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5977
5978         log = &env->log;
5979         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5980
5981         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5982         if (!btf) {
5983                 err = -ENOMEM;
5984                 goto errout;
5985         }
5986         env->btf = btf;
5987
5988         btf->data = __start_BTF;
5989         btf->data_size = __stop_BTF - __start_BTF;
5990         btf->kernel_btf = true;
5991         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "vmlinux");
5992
5993         err = btf_parse_hdr(env);
5994         if (err)
5995                 goto errout;
5996
5997         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5998
5999         err = btf_parse_str_sec(env);
6000         if (err)
6001                 goto errout;
6002
6003         err = btf_check_all_metas(env);
6004         if (err)
6005                 goto errout;
6006
6007         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
6008         if (err)
6009                 goto errout;
6010
6011         /* btf_parse_vmlinux() runs under bpf_verifier_lock */
6012         bpf_ctx_convert.t = btf_type_by_id(btf, bpf_ctx_convert_btf_id[0]);
6013
6014         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
6015
6016         err = btf_alloc_id(btf);
6017         if (err)
6018                 goto errout;
6019
6020         btf_verifier_env_free(env);
6021         return btf;
6022
6023 errout:
6024         btf_verifier_env_free(env);
6025         if (btf) {
6026                 kvfree(btf->types);
6027                 kfree(btf);
6028         }
6029         return ERR_PTR(err);
6030 }
6031
6032 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
6033
6034 static struct btf *btf_parse_module(const char *module_name, const void *data, unsigned int data_size)
6035 {
6036         struct btf_verifier_env *env = NULL;
6037         struct bpf_verifier_log *log;
6038         struct btf *btf = NULL, *base_btf;
6039         int err;
6040
6041         base_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
6042         if (IS_ERR(base_btf))
6043                 return base_btf;
6044         if (!base_btf)
6045                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6046
6047         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6048         if (!env)
6049                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6050
6051         log = &env->log;
6052         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
6053
6054         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6055         if (!btf) {
6056                 err = -ENOMEM;
6057                 goto errout;
6058         }
6059         env->btf = btf;
6060
6061         btf->base_btf = base_btf;
6062         btf->start_id = base_btf->nr_types;
6063         btf->start_str_off = base_btf->hdr.str_len;
6064         btf->kernel_btf = true;
6065         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "%s", module_name);
6066
6067         btf->data = kvmalloc(data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6068         if (!btf->data) {
6069                 err = -ENOMEM;
6070                 goto errout;
6071         }
6072         memcpy(btf->data, data, data_size);
6073         btf->data_size = data_size;
6074
6075         err = btf_parse_hdr(env);
6076         if (err)
6077                 goto errout;
6078
6079         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
6080
6081         err = btf_parse_str_sec(env);
6082         if (err)
6083                 goto errout;
6084
6085         err = btf_check_all_metas(env);
6086         if (err)
6087                 goto errout;
6088
6089         err = btf_check_type_tags(env, btf, btf_nr_types(base_btf));
6090         if (err)
6091                 goto errout;
6092
6093         btf_verifier_env_free(env);
6094         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
6095         return btf;
6096
6097 errout:
6098         btf_verifier_env_free(env);
6099         if (btf) {
6100                 kvfree(btf->data);
6101                 kvfree(btf->types);
6102                 kfree(btf);
6103         }
6104         return ERR_PTR(err);
6105 }
6106
6107 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
6108
6109 struct btf *bpf_prog_get_target_btf(const struct bpf_prog *prog)
6110 {
6111         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
6112
6113         if (tgt_prog)
6114                 return tgt_prog->aux->btf;
6115         else
6116                 return prog->aux->attach_btf;
6117 }
6118
6119 static bool is_int_ptr(struct btf *btf, const struct btf_type *t)
6120 {
6121         /* skip modifiers */
6122         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6123
6124         return btf_type_is_int(t);
6125 }
6126
6127 static u32 get_ctx_arg_idx(struct btf *btf, const struct btf_type *func_proto,
6128                            int off)
6129 {
6130         const struct btf_param *args;
6131         const struct btf_type *t;
6132         u32 offset = 0, nr_args;
6133         int i;
6134
6135         if (!func_proto)
6136                 return off / 8;
6137
6138         nr_args = btf_type_vlen(func_proto);
6139         args = (const struct btf_param *)(func_proto + 1);
6140         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6141                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
6142                 offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
6143                 if (off < offset)
6144                         return i;
6145         }
6146
6147         t = btf_type_skip_modifiers(btf, func_proto->type, NULL);
6148         offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
6149         if (off < offset)
6150                 return nr_args;
6151
6152         return nr_args + 1;
6153 }
6154
6155 static bool prog_args_trusted(const struct bpf_prog *prog)
6156 {
6157         enum bpf_attach_type atype = prog->expected_attach_type;
6158
6159         switch (prog->type) {
6160         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
6161                 return atype == BPF_TRACE_RAW_TP || atype == BPF_TRACE_ITER;
6162         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
6163                 return bpf_lsm_is_trusted(prog);
6164         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
6165                 return true;
6166         default:
6167                 return false;
6168         }
6169 }
6170
6171 int btf_ctx_arg_offset(const struct btf *btf, const struct btf_type *func_proto,
6172                        u32 arg_no)
6173 {
6174         const struct btf_param *args;
6175         const struct btf_type *t;
6176         int off = 0, i;
6177         u32 sz;
6178
6179         args = btf_params(func_proto);
6180         for (i = 0; i < arg_no; i++) {
6181                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
6182                 t = btf_resolve_size(btf, t, &sz);
6183                 if (IS_ERR(t))
6184                         return PTR_ERR(t);
6185                 off += roundup(sz, 8);
6186         }
6187
6188         return off;
6189 }
6190
6191 bool btf_ctx_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
6192                     const struct bpf_prog *prog,
6193                     struct bpf_insn_access_aux *info)
6194 {
6195         const struct btf_type *t = prog->aux->attach_func_proto;
6196         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
6197         struct btf *btf = bpf_prog_get_target_btf(prog);
6198         const char *tname = prog->aux->attach_func_name;
6199         struct bpf_verifier_log *log = info->log;
6200         const struct btf_param *args;
6201         const char *tag_value;
6202         u32 nr_args, arg;
6203         int i, ret;
6204
6205         if (off % 8) {
6206                 bpf_log(log, "func '%s' offset %d is not multiple of 8\n",
6207                         tname, off);
6208                 return false;
6209         }
6210         arg = get_ctx_arg_idx(btf, t, off);
6211         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6212         /* if (t == NULL) Fall back to default BPF prog with
6213          * MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 arguments.
6214          */
6215         nr_args = t ? btf_type_vlen(t) : MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
6216         if (prog->aux->attach_btf_trace) {
6217                 /* skip first 'void *__data' argument in btf_trace_##name typedef */
6218                 args++;
6219                 nr_args--;
6220         }
6221
6222         if (arg > nr_args) {
6223                 bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
6224                         tname, arg + 1);
6225                 return false;
6226         }
6227
6228         if (arg == nr_args) {
6229                 switch (prog->expected_attach_type) {
6230                 case BPF_LSM_CGROUP:
6231                 case BPF_LSM_MAC:
6232                 case BPF_TRACE_FEXIT:
6233                         /* When LSM programs are attached to void LSM hooks
6234                          * they use FEXIT trampolines and when attached to
6235                          * int LSM hooks, they use MODIFY_RETURN trampolines.
6236                          *
6237                          * While the LSM programs are BPF_MODIFY_RETURN-like
6238                          * the check:
6239                          *
6240                          *      if (ret_type != 'int')
6241                          *              return -EINVAL;
6242                          *
6243                          * is _not_ done here. This is still safe as LSM hooks
6244                          * have only void and int return types.
6245                          */
6246                         if (!t)
6247                                 return true;
6248                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6249                         break;
6250                 case BPF_MODIFY_RETURN:
6251                         /* For now the BPF_MODIFY_RETURN can only be attached to
6252                          * functions that return an int.
6253                          */
6254                         if (!t)
6255                                 return false;
6256
6257                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6258                         if (!btf_type_is_small_int(t)) {
6259                                 bpf_log(log,
6260                                         "ret type %s not allowed for fmod_ret\n",
6261                                         btf_type_str(t));
6262                                 return false;
6263                         }
6264                         break;
6265                 default:
6266                         bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
6267                                 tname, arg + 1);
6268                         return false;
6269                 }
6270         } else {
6271                 if (!t)
6272                         /* Default prog with MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS args */
6273                         return true;
6274                 t = btf_type_by_id(btf, args[arg].type);
6275         }
6276
6277         /* skip modifiers */
6278         while (btf_type_is_modifier(t))
6279                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6280         if (btf_type_is_small_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
6281                 /* accessing a scalar */
6282                 return true;
6283         if (!btf_type_is_ptr(t)) {
6284                 bpf_log(log,
6285                         "func '%s' arg%d '%s' has type %s. Only pointer access is allowed\n",
6286                         tname, arg,
6287                         __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
6288                         btf_type_str(t));
6289                 return false;
6290         }
6291
6292         /* check for PTR_TO_RDONLY_BUF_OR_NULL or PTR_TO_RDWR_BUF_OR_NULL */
6293         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
6294                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
6295                 u32 type, flag;
6296
6297                 type = base_type(ctx_arg_info->reg_type);
6298                 flag = type_flag(ctx_arg_info->reg_type);
6299                 if (ctx_arg_info->offset == off && type == PTR_TO_BUF &&
6300                     (flag & PTR_MAYBE_NULL)) {
6301                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
6302                         return true;
6303                 }
6304         }
6305
6306         if (t->type == 0)
6307                 /* This is a pointer to void.
6308                  * It is the same as scalar from the verifier safety pov.
6309                  * No further pointer walking is allowed.
6310                  */
6311                 return true;
6312
6313         if (is_int_ptr(btf, t))
6314                 return true;
6315
6316         /* this is a pointer to another type */
6317         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
6318                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
6319
6320                 if (ctx_arg_info->offset == off) {
6321                         if (!ctx_arg_info->btf_id) {
6322                                 bpf_log(log,"invalid btf_id for context argument offset %u\n", off);
6323                                 return false;
6324                         }
6325
6326                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
6327                         info->btf = ctx_arg_info->btf ? : btf_vmlinux;
6328                         info->btf_id = ctx_arg_info->btf_id;
6329                         return true;
6330                 }
6331         }
6332
6333         info->reg_type = PTR_TO_BTF_ID;
6334         if (prog_args_trusted(prog))
6335                 info->reg_type |= PTR_TRUSTED;
6336
6337         if (tgt_prog) {
6338                 enum bpf_prog_type tgt_type;
6339
6340                 if (tgt_prog->type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6341                         tgt_type = tgt_prog->aux->saved_dst_prog_type;
6342                 else
6343                         tgt_type = tgt_prog->type;
6344
6345                 ret = btf_translate_to_vmlinux(log, btf, t, tgt_type, arg);
6346                 if (ret > 0) {
6347                         info->btf = btf_vmlinux;
6348                         info->btf_id = ret;
6349                         return true;
6350                 } else {
6351                         return false;
6352                 }
6353         }
6354
6355         info->btf = btf;
6356         info->btf_id = t->type;
6357         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6358
6359         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
6360                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6361                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
6362                         info->reg_type |= MEM_USER;
6363                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
6364                         info->reg_type |= MEM_PERCPU;
6365         }
6366
6367         /* skip modifiers */
6368         while (btf_type_is_modifier(t)) {
6369                 info->btf_id = t->type;
6370                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6371         }
6372         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6373                 bpf_log(log,
6374                         "func '%s' arg%d type %s is not a struct\n",
6375                         tname, arg, btf_type_str(t));
6376                 return false;
6377         }
6378         bpf_log(log, "func '%s' arg%d has btf_id %d type %s '%s'\n",
6379                 tname, arg, info->btf_id, btf_type_str(t),
6380                 __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
6381         return true;
6382 }
6383 EXPORT_SYMBOL_GPL(btf_ctx_access);
6384
6385 enum bpf_struct_walk_result {
6386         /* < 0 error */
6387         WALK_SCALAR = 0,
6388         WALK_PTR,
6389         WALK_STRUCT,
6390 };
6391
6392 static int btf_struct_walk(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
6393                            const struct btf_type *t, int off, int size,
6394                            u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag,
6395                            const char **field_name)
6396 {
6397         u32 i, moff, mtrue_end, msize = 0, total_nelems = 0;
6398         const struct btf_type *mtype, *elem_type = NULL;
6399         const struct btf_member *member;
6400         const char *tname, *mname, *tag_value;
6401         u32 vlen, elem_id, mid;
6402
6403 again:
6404         if (btf_type_is_modifier(t))
6405                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6406         tname = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6407         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6408                 bpf_log(log, "Type '%s' is not a struct\n", tname);
6409                 return -EINVAL;
6410         }
6411
6412         vlen = btf_type_vlen(t);
6413         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION && vlen != 1 && !(*flag & PTR_UNTRUSTED))
6414                 /*
6415                  * walking unions yields untrusted pointers
6416                  * with exception of __bpf_md_ptr and other
6417                  * unions with a single member
6418                  */
6419                 *flag |= PTR_UNTRUSTED;
6420
6421         if (off + size > t->size) {
6422                 /* If the last element is a variable size array, we may
6423                  * need to relax the rule.
6424                  */
6425                 struct btf_array *array_elem;
6426
6427                 if (vlen == 0)
6428                         goto error;
6429
6430                 member = btf_type_member(t) + vlen - 1;
6431                 mtype = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type,
6432                                                 NULL);
6433                 if (!btf_type_is_array(mtype))
6434                         goto error;
6435
6436                 array_elem = (struct btf_array *)(mtype + 1);
6437                 if (array_elem->nelems != 0)
6438                         goto error;
6439
6440                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6441                 if (off < moff)
6442                         goto error;
6443
6444                 /* allow structure and integer */
6445                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, array_elem->type,
6446                                             NULL);
6447
6448                 if (btf_type_is_int(t))
6449                         return WALK_SCALAR;
6450
6451                 if (!btf_type_is_struct(t))
6452                         goto error;
6453
6454                 off = (off - moff) % t->size;
6455                 goto again;
6456
6457 error:
6458                 bpf_log(log, "access beyond struct %s at off %u size %u\n",
6459                         tname, off, size);
6460                 return -EACCES;
6461         }
6462
6463         for_each_member(i, t, member) {
6464                 /* offset of the field in bytes */
6465                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6466                 if (off + size <= moff)
6467                         /* won't find anything, field is already too far */
6468                         break;
6469
6470                 if (__btf_member_bitfield_size(t, member)) {
6471                         u32 end_bit = __btf_member_bit_offset(t, member) +
6472                                 __btf_member_bitfield_size(t, member);
6473
6474                         /* off <= moff instead of off == moff because clang
6475                          * does not generate a BTF member for anonymous
6476                          * bitfield like the ":16" here:
6477                          * struct {
6478                          *      int :16;
6479                          *      int x:8;
6480                          * };
6481                          */
6482                         if (off <= moff &&
6483                             BITS_ROUNDUP_BYTES(end_bit) <= off + size)
6484                                 return WALK_SCALAR;
6485
6486                         /* off may be accessing a following member
6487                          *
6488                          * or
6489                          *
6490                          * Doing partial access at either end of this
6491                          * bitfield.  Continue on this case also to
6492                          * treat it as not accessing this bitfield
6493                          * and eventually error out as field not
6494                          * found to keep it simple.
6495                          * It could be relaxed if there was a legit
6496                          * partial access case later.
6497                          */
6498                         continue;
6499                 }
6500
6501                 /* In case of "off" is pointing to holes of a struct */
6502                 if (off < moff)
6503                         break;
6504
6505                 /* type of the field */
6506                 mid = member->type;
6507                 mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
6508                 mname = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
6509
6510                 mtype = __btf_resolve_size(btf, mtype, &msize,
6511                                            &elem_type, &elem_id, &total_nelems,
6512                                            &mid);
6513                 if (IS_ERR(mtype)) {
6514                         bpf_log(log, "field %s doesn't have size\n", mname);
6515                         return -EFAULT;
6516                 }
6517
6518                 mtrue_end = moff + msize;
6519                 if (off >= mtrue_end)
6520                         /* no overlap with member, keep iterating */
6521                         continue;
6522
6523                 if (btf_type_is_array(mtype)) {
6524                         u32 elem_idx;
6525
6526                         /* __btf_resolve_size() above helps to
6527                          * linearize a multi-dimensional array.
6528                          *
6529                          * The logic here is treating an array
6530                          * in a struct as the following way:
6531                          *
6532                          * struct outer {
6533                          *      struct inner array[2][2];
6534                          * };
6535                          *
6536                          * looks like:
6537                          *
6538                          * struct outer {
6539                          *      struct inner array_elem0;
6540                          *      struct inner array_elem1;
6541                          *      struct inner array_elem2;
6542                          *      struct inner array_elem3;
6543                          * };
6544                          *
6545                          * When accessing outer->array[1][0], it moves
6546                          * moff to "array_elem2", set mtype to
6547                          * "struct inner", and msize also becomes
6548                          * sizeof(struct inner).  Then most of the
6549                          * remaining logic will fall through without
6550                          * caring the current member is an array or
6551                          * not.
6552                          *
6553                          * Unlike mtype/msize/moff, mtrue_end does not
6554                          * change.  The naming difference ("_true") tells
6555                          * that it is not always corresponding to
6556                          * the current mtype/msize/moff.
6557                          * It is the true end of the current
6558                          * member (i.e. array in this case).  That
6559                          * will allow an int array to be accessed like
6560                          * a scratch space,
6561                          * i.e. allow access beyond the size of
6562                          *      the array's element as long as it is
6563                          *      within the mtrue_end boundary.
6564                          */
6565
6566                         /* skip empty array */
6567                         if (moff == mtrue_end)
6568                                 continue;
6569
6570                         msize /= total_nelems;
6571                         elem_idx = (off - moff) / msize;
6572                         moff += elem_idx * msize;
6573                         mtype = elem_type;
6574                         mid = elem_id;
6575                 }
6576
6577                 /* the 'off' we're looking for is either equal to start
6578                  * of this field or inside of this struct
6579                  */
6580                 if (btf_type_is_struct(mtype)) {
6581                         /* our field must be inside that union or struct */
6582                         t = mtype;
6583
6584                         /* return if the offset matches the member offset */
6585                         if (off == moff) {
6586                                 *next_btf_id = mid;
6587                                 return WALK_STRUCT;
6588                         }
6589
6590                         /* adjust offset we're looking for */
6591                         off -= moff;
6592                         goto again;
6593                 }
6594
6595                 if (btf_type_is_ptr(mtype)) {
6596                         const struct btf_type *stype, *t;
6597                         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
6598                         u32 id;
6599
6600                         if (msize != size || off != moff) {
6601                                 bpf_log(log,
6602                                         "cannot access ptr member %s with moff %u in struct %s with off %u size %u\n",
6603                                         mname, moff, tname, off, size);
6604                                 return -EACCES;
6605                         }
6606
6607                         /* check type tag */
6608                         t = btf_type_by_id(btf, mtype->type);
6609                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
6610                                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6611                                 /* check __user tag */
6612                                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
6613                                         tmp_flag = MEM_USER;
6614                                 /* check __percpu tag */
6615                                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
6616                                         tmp_flag = MEM_PERCPU;
6617                                 /* check __rcu tag */
6618                                 if (strcmp(tag_value, "rcu") == 0)
6619                                         tmp_flag = MEM_RCU;
6620                         }
6621
6622                         stype = btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
6623                         if (btf_type_is_struct(stype)) {
6624                                 *next_btf_id = id;
6625                                 *flag |= tmp_flag;
6626                                 if (field_name)
6627                                         *field_name = mname;
6628                                 return WALK_PTR;
6629                         }
6630                 }
6631
6632                 /* Allow more flexible access within an int as long as
6633                  * it is within mtrue_end.
6634                  * Since mtrue_end could be the end of an array,
6635                  * that also allows using an array of int as a scratch
6636                  * space. e.g. skb->cb[].
6637                  */
6638                 if (off + size > mtrue_end && !(*flag & PTR_UNTRUSTED)) {
6639                         bpf_log(log,
6640                                 "access beyond the end of member %s (mend:%u) in struct %s with off %u size %u\n",
6641                                 mname, mtrue_end, tname, off, size);
6642                         return -EACCES;
6643                 }
6644
6645                 return WALK_SCALAR;
6646         }
6647         bpf_log(log, "struct %s doesn't have field at offset %d\n", tname, off);
6648         return -EINVAL;
6649 }
6650
6651 int btf_struct_access(struct bpf_verifier_log *log,
6652                       const struct bpf_reg_state *reg,
6653                       int off, int size, enum bpf_access_type atype __maybe_unused,
6654                       u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag,
6655                       const char **field_name)
6656 {
6657         const struct btf *btf = reg->btf;
6658         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
6659         const struct btf_type *t;
6660         u32 id = reg->btf_id;
6661         int err;
6662
6663         while (type_is_alloc(reg->type)) {
6664                 struct btf_struct_meta *meta;
6665                 struct btf_record *rec;
6666                 int i;
6667
6668                 meta = btf_find_struct_meta(btf, id);
6669                 if (!meta)
6670                         break;
6671                 rec = meta->record;
6672                 for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
6673                         struct btf_field *field = &rec->fields[i];
6674                         u32 offset = field->offset;
6675                         if (off < offset + btf_field_type_size(field->type) && offset < off + size) {
6676                                 bpf_log(log,
6677                                         "direct access to %s is disallowed\n",
6678                                         btf_field_type_name(field->type));
6679                                 return -EACCES;
6680                         }
6681                 }
6682                 break;
6683         }
6684
6685         t = btf_type_by_id(btf, id);
6686         do {
6687                 err = btf_struct_walk(log, btf, t, off, size, &id, &tmp_flag, field_name);
6688
6689                 switch (err) {
6690                 case WALK_PTR:
6691                         /* For local types, the destination register cannot
6692                          * become a pointer again.
6693                          */
6694                         if (type_is_alloc(reg->type))
6695                                 return SCALAR_VALUE;
6696                         /* If we found the pointer or scalar on t+off,
6697                          * we're done.
6698                          */
6699                         *next_btf_id = id;
6700                         *flag = tmp_flag;
6701                         return PTR_TO_BTF_ID;
6702                 case WALK_SCALAR:
6703                         return SCALAR_VALUE;
6704                 case WALK_STRUCT:
6705                         /* We found nested struct, so continue the search
6706                          * by diving in it. At this point the offset is
6707                          * aligned with the new type, so set it to 0.
6708                          */
6709                         t = btf_type_by_id(btf, id);
6710                         off = 0;
6711                         break;
6712                 default:
6713                         /* It's either error or unknown return value..
6714                          * scream and leave.
6715                          */
6716                         if (WARN_ONCE(err > 0, "unknown btf_struct_walk return value"))
6717                                 return -EINVAL;
6718                         return err;
6719                 }
6720         } while (t);
6721
6722         return -EINVAL;
6723 }
6724
6725 /* Check that two BTF types, each specified as an BTF object + id, are exactly
6726  * the same. Trivial ID check is not enough due to module BTFs, because we can
6727  * end up with two different module BTFs, but IDs point to the common type in
6728  * vmlinux BTF.
6729  */
6730 bool btf_types_are_same(const struct btf *btf1, u32 id1,
6731                         const struct btf *btf2, u32 id2)
6732 {
6733         if (id1 != id2)
6734                 return false;
6735         if (btf1 == btf2)
6736                 return true;
6737         return btf_type_by_id(btf1, id1) == btf_type_by_id(btf2, id2);
6738 }
6739
6740 bool btf_struct_ids_match(struct bpf_verifier_log *log,
6741                           const struct btf *btf, u32 id, int off,
6742                           const struct btf *need_btf, u32 need_type_id,
6743                           bool strict)
6744 {
6745         const struct btf_type *type;
6746         enum bpf_type_flag flag = 0;
6747         int err;
6748
6749         /* Are we already done? */
6750         if (off == 0 && btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id))
6751                 return true;
6752         /* In case of strict type match, we do not walk struct, the top level
6753          * type match must succeed. When strict is true, off should have already
6754          * been 0.
6755          */
6756         if (strict)
6757                 return false;
6758 again:
6759         type = btf_type_by_id(btf, id);
6760         if (!type)
6761                 return false;
6762         err = btf_struct_walk(log, btf, type, off, 1, &id, &flag, NULL);
6763         if (err != WALK_STRUCT)
6764                 return false;
6765
6766         /* We found nested struct object. If it matches
6767          * the requested ID, we're done. Otherwise let's
6768          * continue the search with offset 0 in the new
6769          * type.
6770          */
6771         if (!btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id)) {
6772                 off = 0;
6773                 goto again;
6774         }
6775
6776         return true;
6777 }
6778
6779 static int __get_type_size(struct btf *btf, u32 btf_id,
6780                            const struct btf_type **ret_type)
6781 {
6782         const struct btf_type *t;
6783
6784         *ret_type = btf_type_by_id(btf, 0);
6785         if (!btf_id)
6786                 /* void */
6787                 return 0;
6788         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6789         while (t && btf_type_is_modifier(t))
6790                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6791         if (!t)
6792                 return -EINVAL;
6793         *ret_type = t;
6794         if (btf_type_is_ptr(t))
6795                 /* kernel size of pointer. Not BPF's size of pointer*/
6796                 return sizeof(void *);
6797         if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
6798                 return t->size;
6799         return -EINVAL;
6800 }
6801
6802 static u8 __get_type_fmodel_flags(const struct btf_type *t)
6803 {
6804         u8 flags = 0;
6805
6806         if (__btf_type_is_struct(t))
6807                 flags |= BTF_FMODEL_STRUCT_ARG;
6808         if (btf_type_is_signed_int(t))
6809                 flags |= BTF_FMODEL_SIGNED_ARG;
6810
6811         return flags;
6812 }
6813
6814 int btf_distill_func_proto(struct bpf_verifier_log *log,
6815                            struct btf *btf,
6816                            const struct btf_type *func,
6817                            const char *tname,
6818                            struct btf_func_model *m)
6819 {
6820         const struct btf_param *args;
6821         const struct btf_type *t;
6822         u32 i, nargs;
6823         int ret;
6824
6825         if (!func) {
6826                 /* BTF function prototype doesn't match the verifier types.
6827                  * Fall back to MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 args.
6828                  */
6829                 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++) {
6830                         m->arg_size[i] = 8;
6831                         m->arg_flags[i] = 0;
6832                 }
6833                 m->ret_size = 8;
6834                 m->ret_flags = 0;
6835                 m->nr_args = MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
6836                 return 0;
6837         }
6838         args = (const struct btf_param *)(func + 1);
6839         nargs = btf_type_vlen(func);
6840         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_ARGS) {
6841                 bpf_log(log,
6842                         "The function %s has %d arguments. Too many.\n",
6843                         tname, nargs);
6844                 return -EINVAL;
6845         }
6846         ret = __get_type_size(btf, func->type, &t);
6847         if (ret < 0 || __btf_type_is_struct(t)) {
6848                 bpf_log(log,
6849                         "The function %s return type %s is unsupported.\n",
6850                         tname, btf_type_str(t));
6851                 return -EINVAL;
6852         }
6853         m->ret_size = ret;
6854         m->ret_flags = __get_type_fmodel_flags(t);
6855
6856         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6857                 if (i == nargs - 1 && args[i].type == 0) {
6858                         bpf_log(log,
6859                                 "The function %s with variable args is unsupported.\n",
6860                                 tname);
6861                         return -EINVAL;
6862                 }
6863                 ret = __get_type_size(btf, args[i].type, &t);
6864
6865                 /* No support of struct argument size greater than 16 bytes */
6866                 if (ret < 0 || ret > 16) {
6867                         bpf_log(log,
6868                                 "The function %s arg%d type %s is unsupported.\n",
6869                                 tname, i, btf_type_str(t));
6870                         return -EINVAL;
6871                 }
6872                 if (ret == 0) {
6873                         bpf_log(log,
6874                                 "The function %s has malformed void argument.\n",
6875                                 tname);
6876                         return -EINVAL;
6877                 }
6878                 m->arg_size[i] = ret;
6879                 m->arg_flags[i] = __get_type_fmodel_flags(t);
6880         }
6881         m->nr_args = nargs;
6882         return 0;
6883 }
6884
6885 /* Compare BTFs of two functions assuming only scalars and pointers to context.
6886  * t1 points to BTF_KIND_FUNC in btf1
6887  * t2 points to BTF_KIND_FUNC in btf2
6888  * Returns:
6889  * EINVAL - function prototype mismatch
6890  * EFAULT - verifier bug
6891  * 0 - 99% match. The last 1% is validated by the verifier.
6892  */
6893 static int btf_check_func_type_match(struct bpf_verifier_log *log,
6894                                      struct btf *btf1, const struct btf_type *t1,
6895                                      struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6896 {
6897         const struct btf_param *args1, *args2;
6898         const char *fn1, *fn2, *s1, *s2;
6899         u32 nargs1, nargs2, i;
6900
6901         fn1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6902         fn2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6903
6904         if (btf_func_linkage(t1) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6905                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn1);
6906                 return -EINVAL;
6907         }
6908         if (btf_func_linkage(t2) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6909                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn2);
6910                 return -EINVAL;
6911         }
6912
6913         t1 = btf_type_by_id(btf1, t1->type);
6914         if (!t1 || !btf_type_is_func_proto(t1))
6915                 return -EFAULT;
6916         t2 = btf_type_by_id(btf2, t2->type);
6917         if (!t2 || !btf_type_is_func_proto(t2))
6918                 return -EFAULT;
6919
6920         args1 = (const struct btf_param *)(t1 + 1);
6921         nargs1 = btf_type_vlen(t1);
6922         args2 = (const struct btf_param *)(t2 + 1);
6923         nargs2 = btf_type_vlen(t2);
6924
6925         if (nargs1 != nargs2) {
6926                 bpf_log(log, "%s() has %d args while %s() has %d args\n",
6927                         fn1, nargs1, fn2, nargs2);
6928                 return -EINVAL;
6929         }
6930
6931         t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6932         t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6933         if (t1->info != t2->info) {
6934                 bpf_log(log,
6935                         "Return type %s of %s() doesn't match type %s of %s()\n",
6936                         btf_type_str(t1), fn1,
6937                         btf_type_str(t2), fn2);
6938                 return -EINVAL;
6939         }
6940
6941         for (i = 0; i < nargs1; i++) {
6942                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, args1[i].type, NULL);
6943                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, args2[i].type, NULL);
6944
6945                 if (t1->info != t2->info) {
6946                         bpf_log(log, "arg%d in %s() is %s while %s() has %s\n",
6947                                 i, fn1, btf_type_str(t1),
6948                                 fn2, btf_type_str(t2));
6949                         return -EINVAL;
6950                 }
6951                 if (btf_type_has_size(t1) && t1->size != t2->size) {
6952                         bpf_log(log,
6953                                 "arg%d in %s() has size %d while %s() has %d\n",
6954                                 i, fn1, t1->size,
6955                                 fn2, t2->size);
6956                         return -EINVAL;
6957                 }
6958
6959                 /* global functions are validated with scalars and pointers
6960                  * to context only. And only global functions can be replaced.
6961                  * Hence type check only those types.
6962                  */
6963                 if (btf_type_is_int(t1) || btf_is_any_enum(t1))
6964                         continue;
6965                 if (!btf_type_is_ptr(t1)) {
6966                         bpf_log(log,
6967                                 "arg%d in %s() has unrecognized type\n",
6968                                 i, fn1);
6969                         return -EINVAL;
6970                 }
6971                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6972                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6973                 if (!btf_type_is_struct(t1)) {
6974                         bpf_log(log,
6975                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6976                                 i, fn1);
6977                         return -EINVAL;
6978                 }
6979                 if (!btf_type_is_struct(t2)) {
6980                         bpf_log(log,
6981                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6982                                 i, fn2);
6983                         return -EINVAL;
6984                 }
6985                 /* This is an optional check to make program writing easier.
6986                  * Compare names of structs and report an error to the user.
6987                  * btf_prepare_func_args() already checked that t2 struct
6988                  * is a context type. btf_prepare_func_args() will check
6989                  * later that t1 struct is a context type as well.
6990                  */
6991                 s1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6992                 s2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6993                 if (strcmp(s1, s2)) {
6994                         bpf_log(log,
6995                                 "arg%d %s(struct %s *) doesn't match %s(struct %s *)\n",
6996                                 i, fn1, s1, fn2, s2);
6997                         return -EINVAL;
6998                 }
6999         }
7000         return 0;
7001 }
7002
7003 /* Compare BTFs of given program with BTF of target program */
7004 int btf_check_type_match(struct bpf_verifier_log *log, const struct bpf_prog *prog,
7005                          struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
7006 {
7007         struct btf *btf1 = prog->aux->btf;
7008         const struct btf_type *t1;
7009         u32 btf_id = 0;
7010
7011         if (!prog->aux->func_info) {
7012                 bpf_log(log, "Program extension requires BTF\n");
7013                 return -EINVAL;
7014         }
7015
7016         btf_id = prog->aux->func_info[0].type_id;
7017         if (!btf_id)
7018                 return -EFAULT;
7019
7020         t1 = btf_type_by_id(btf1, btf_id);
7021         if (!t1 || !btf_type_is_func(t1))
7022                 return -EFAULT;
7023
7024         return btf_check_func_type_match(log, btf1, t1, btf2, t2);
7025 }
7026
7027 static bool btf_is_dynptr_ptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
7028 {
7029         const char *name;
7030
7031         t = btf_type_by_id(btf, t->type); /* skip PTR */
7032
7033         while (btf_type_is_modifier(t))
7034                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7035
7036         /* allow either struct or struct forward declaration */
7037         if (btf_type_is_struct(t) ||
7038             (btf_type_is_fwd(t) && btf_type_kflag(t) == 0)) {
7039                 name = btf_str_by_offset(btf, t->name_off);
7040                 return name && strcmp(name, "bpf_dynptr") == 0;
7041         }
7042
7043         return false;
7044 }
7045
7046 struct bpf_cand_cache {
7047         const char *name;
7048         u32 name_len;
7049         u16 kind;
7050         u16 cnt;
7051         struct {
7052                 const struct btf *btf;
7053                 u32 id;
7054         } cands[];
7055 };
7056
7057 static DEFINE_MUTEX(cand_cache_mutex);
7058
7059 static struct bpf_cand_cache *
7060 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id);
7061
7062 static int btf_get_ptr_to_btf_id(struct bpf_verifier_log *log, int arg_idx,
7063                                  const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
7064 {
7065         struct bpf_cand_cache *cc;
7066         struct bpf_core_ctx ctx = {
7067                 .btf = btf,
7068                 .log = log,
7069         };
7070         u32 kern_type_id, type_id;
7071         int err = 0;
7072
7073         /* skip PTR and modifiers */
7074         type_id = t->type;
7075         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7076         while (btf_type_is_modifier(t)) {
7077                 type_id = t->type;
7078                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7079         }
7080
7081         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7082         cc = bpf_core_find_cands(&ctx, type_id);
7083         if (IS_ERR(cc)) {
7084                 err = PTR_ERR(cc);
7085                 bpf_log(log, "arg#%d reference type('%s %s') candidate matching error: %d\n",
7086                         arg_idx, btf_type_str(t), __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
7087                         err);
7088                 goto cand_cache_unlock;
7089         }
7090         if (cc->cnt != 1) {
7091                 bpf_log(log, "arg#%d reference type('%s %s') %s\n",
7092                         arg_idx, btf_type_str(t), __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
7093                         cc->cnt == 0 ? "has no matches" : "is ambiguous");
7094                 err = cc->cnt == 0 ? -ENOENT : -ESRCH;
7095                 goto cand_cache_unlock;
7096         }
7097         if (btf_is_module(cc->cands[0].btf)) {
7098                 bpf_log(log, "arg#%d reference type('%s %s') points to kernel module type (unsupported)\n",
7099                         arg_idx, btf_type_str(t), __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
7100                 err = -EOPNOTSUPP;
7101                 goto cand_cache_unlock;
7102         }
7103         kern_type_id = cc->cands[0].id;
7104
7105 cand_cache_unlock:
7106         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7107         if (err)
7108                 return err;
7109
7110         return kern_type_id;
7111 }
7112
7113 enum btf_arg_tag {
7114         ARG_TAG_CTX      = BIT_ULL(0),
7115         ARG_TAG_NONNULL  = BIT_ULL(1),
7116         ARG_TAG_TRUSTED  = BIT_ULL(2),
7117         ARG_TAG_NULLABLE = BIT_ULL(3),
7118         ARG_TAG_ARENA    = BIT_ULL(4),
7119 };
7120
7121 /* Process BTF of a function to produce high-level expectation of function
7122  * arguments (like ARG_PTR_TO_CTX, or ARG_PTR_TO_MEM, etc). This information
7123  * is cached in subprog info for reuse.
7124  * Returns:
7125  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
7126  * EINVAL - cannot convert BTF.
7127  * 0 - Successfully processed BTF and constructed argument expectations.
7128  */
7129 int btf_prepare_func_args(struct bpf_verifier_env *env, int subprog)
7130 {
7131         bool is_global = subprog_aux(env, subprog)->linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
7132         struct bpf_subprog_info *sub = subprog_info(env, subprog);
7133         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
7134         struct bpf_prog *prog = env->prog;
7135         enum bpf_prog_type prog_type = prog->type;
7136         struct btf *btf = prog->aux->btf;
7137         const struct btf_param *args;
7138         const struct btf_type *t, *ref_t, *fn_t;
7139         u32 i, nargs, btf_id;
7140         const char *tname;
7141
7142         if (sub->args_cached)
7143                 return 0;
7144
7145         if (!prog->aux->func_info) {
7146                 bpf_log(log, "Verifier bug\n");
7147                 return -EFAULT;
7148         }
7149
7150         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
7151         if (!btf_id) {
7152                 if (!is_global) /* not fatal for static funcs */
7153                         return -EINVAL;
7154                 bpf_log(log, "Global functions need valid BTF\n");
7155                 return -EFAULT;
7156         }
7157
7158         fn_t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
7159         if (!fn_t || !btf_type_is_func(fn_t)) {
7160                 /* These checks were already done by the verifier while loading
7161                  * struct bpf_func_info
7162                  */
7163                 bpf_log(log, "BTF of func#%d doesn't point to KIND_FUNC\n",
7164                         subprog);
7165                 return -EFAULT;
7166         }
7167         tname = btf_name_by_offset(btf, fn_t->name_off);
7168
7169         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable) {
7170                 bpf_log(log, "Verifier bug in function %s()\n", tname);
7171                 return -EFAULT;
7172         }
7173         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
7174                 prog_type = prog->aux->dst_prog->type;
7175
7176         t = btf_type_by_id(btf, fn_t->type);
7177         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
7178                 bpf_log(log, "Invalid type of function %s()\n", tname);
7179                 return -EFAULT;
7180         }
7181         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
7182         nargs = btf_type_vlen(t);
7183         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
7184                 if (!is_global)
7185                         return -EINVAL;
7186                 bpf_log(log, "Global function %s() with %d > %d args. Buggy compiler.\n",
7187                         tname, nargs, MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
7188                 return -EINVAL;
7189         }
7190         /* check that function returns int, exception cb also requires this */
7191         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7192         while (btf_type_is_modifier(t))
7193                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7194         if (!btf_type_is_int(t) && !btf_is_any_enum(t)) {
7195                 if (!is_global)
7196                         return -EINVAL;
7197                 bpf_log(log,
7198                         "Global function %s() doesn't return scalar. Only those are supported.\n",
7199                         tname);
7200                 return -EINVAL;
7201         }
7202         /* Convert BTF function arguments into verifier types.
7203          * Only PTR_TO_CTX and SCALAR are supported atm.
7204          */
7205         for (i = 0; i < nargs; i++) {
7206                 u32 tags = 0;
7207                 int id = 0;
7208
7209                 /* 'arg:<tag>' decl_tag takes precedence over derivation of
7210                  * register type from BTF type itself
7211                  */
7212                 while ((id = btf_find_next_decl_tag(btf, fn_t, i, "arg:", id)) > 0) {
7213                         const struct btf_type *tag_t = btf_type_by_id(btf, id);
7214                         const char *tag = __btf_name_by_offset(btf, tag_t->name_off) + 4;
7215
7216                         /* disallow arg tags in static subprogs */
7217                         if (!is_global) {
7218                                 bpf_log(log, "arg#%d type tag is not supported in static functions\n", i);
7219                                 return -EOPNOTSUPP;
7220                         }
7221
7222                         if (strcmp(tag, "ctx") == 0) {
7223                                 tags |= ARG_TAG_CTX;
7224                         } else if (strcmp(tag, "trusted") == 0) {
7225                                 tags |= ARG_TAG_TRUSTED;
7226                         } else if (strcmp(tag, "nonnull") == 0) {
7227                                 tags |= ARG_TAG_NONNULL;
7228                         } else if (strcmp(tag, "nullable") == 0) {
7229                                 tags |= ARG_TAG_NULLABLE;
7230                         } else if (strcmp(tag, "arena") == 0) {
7231                                 tags |= ARG_TAG_ARENA;
7232                         } else {
7233                                 bpf_log(log, "arg#%d has unsupported set of tags\n", i);
7234                                 return -EOPNOTSUPP;
7235                         }
7236                 }
7237                 if (id != -ENOENT) {
7238                         bpf_log(log, "arg#%d type tag fetching failure: %d\n", i, id);
7239                         return id;
7240                 }
7241
7242                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
7243                 while (btf_type_is_modifier(t))
7244                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
7245                 if (!btf_type_is_ptr(t))
7246                         goto skip_pointer;
7247
7248                 if ((tags & ARG_TAG_CTX) || btf_is_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
7249                         if (tags & ~ARG_TAG_CTX) {
7250                                 bpf_log(log, "arg#%d has invalid combination of tags\n", i);
7251                                 return -EINVAL;
7252                         }
7253                         if ((tags & ARG_TAG_CTX) &&
7254                             btf_validate_prog_ctx_type(log, btf, t, i, prog_type,
7255                                                        prog->expected_attach_type))
7256                                 return -EINVAL;
7257                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_CTX;
7258                         continue;
7259                 }
7260                 if (btf_is_dynptr_ptr(btf, t)) {
7261                         if (tags) {
7262                                 bpf_log(log, "arg#%d has invalid combination of tags\n", i);
7263                                 return -EINVAL;
7264                         }
7265                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_DYNPTR | MEM_RDONLY;
7266                         continue;
7267                 }
7268                 if (tags & ARG_TAG_TRUSTED) {
7269                         int kern_type_id;
7270
7271                         if (tags & ARG_TAG_NONNULL) {
7272                                 bpf_log(log, "arg#%d has invalid combination of tags\n", i);
7273                                 return -EINVAL;
7274                         }
7275
7276                         kern_type_id = btf_get_ptr_to_btf_id(log, i, btf, t);
7277                         if (kern_type_id < 0)
7278                                 return kern_type_id;
7279
7280                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_BTF_ID | PTR_TRUSTED;
7281                         if (tags & ARG_TAG_NULLABLE)
7282                                 sub->args[i].arg_type |= PTR_MAYBE_NULL;
7283                         sub->args[i].btf_id = kern_type_id;
7284                         continue;
7285                 }
7286                 if (tags & ARG_TAG_ARENA) {
7287                         if (tags & ~ARG_TAG_ARENA) {
7288                                 bpf_log(log, "arg#%d arena cannot be combined with any other tags\n", i);
7289                                 return -EINVAL;
7290                         }
7291                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_ARENA;
7292                         continue;
7293                 }
7294                 if (is_global) { /* generic user data pointer */
7295                         u32 mem_size;
7296
7297                         if (tags & ARG_TAG_NULLABLE) {
7298                                 bpf_log(log, "arg#%d has invalid combination of tags\n", i);
7299                                 return -EINVAL;
7300                         }
7301
7302                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
7303                         ref_t = btf_resolve_size(btf, t, &mem_size);
7304                         if (IS_ERR(ref_t)) {
7305                                 bpf_log(log, "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
7306                                         i, btf_type_str(t), btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
7307                                         PTR_ERR(ref_t));
7308                                 return -EINVAL;
7309                         }
7310
7311                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_MEM | PTR_MAYBE_NULL;
7312                         if (tags & ARG_TAG_NONNULL)
7313                                 sub->args[i].arg_type &= ~PTR_MAYBE_NULL;
7314                         sub->args[i].mem_size = mem_size;
7315                         continue;
7316                 }
7317
7318 skip_pointer:
7319                 if (tags) {
7320                         bpf_log(log, "arg#%d has pointer tag, but is not a pointer type\n", i);
7321                         return -EINVAL;
7322                 }
7323                 if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t)) {
7324                         sub->args[i].arg_type = ARG_ANYTHING;
7325                         continue;
7326                 }
7327                 if (!is_global)
7328                         return -EINVAL;
7329                 bpf_log(log, "Arg#%d type %s in %s() is not supported yet.\n",
7330                         i, btf_type_str(t), tname);
7331                 return -EINVAL;
7332         }
7333
7334         sub->arg_cnt = nargs;
7335         sub->args_cached = true;
7336
7337         return 0;
7338 }
7339
7340 static void btf_type_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7341                           struct btf_show *show)
7342 {
7343         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, type_id);
7344
7345         show->btf = btf;
7346         memset(&show->state, 0, sizeof(show->state));
7347         memset(&show->obj, 0, sizeof(show->obj));
7348
7349         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, obj, 0, show);
7350 }
7351
7352 static void btf_seq_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
7353                          va_list args)
7354 {
7355         seq_vprintf((struct seq_file *)show->target, fmt, args);
7356 }
7357
7358 int btf_type_seq_show_flags(const struct btf *btf, u32 type_id,
7359                             void *obj, struct seq_file *m, u64 flags)
7360 {
7361         struct btf_show sseq;
7362
7363         sseq.target = m;
7364         sseq.showfn = btf_seq_show;
7365         sseq.flags = flags;
7366
7367         btf_type_show(btf, type_id, obj, &sseq);
7368
7369         return sseq.state.status;
7370 }
7371
7372 void btf_type_seq_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7373                        struct seq_file *m)
7374 {
7375         (void) btf_type_seq_show_flags(btf, type_id, obj, m,
7376                                        BTF_SHOW_NONAME | BTF_SHOW_COMPACT |
7377                                        BTF_SHOW_ZERO | BTF_SHOW_UNSAFE);
7378 }
7379
7380 struct btf_show_snprintf {
7381         struct btf_show show;
7382         int len_left;           /* space left in string */
7383         int len;                /* length we would have written */
7384 };
7385
7386 static void btf_snprintf_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
7387                               va_list args)
7388 {
7389         struct btf_show_snprintf *ssnprintf = (struct btf_show_snprintf *)show;
7390         int len;
7391
7392         len = vsnprintf(show->target, ssnprintf->len_left, fmt, args);
7393
7394         if (len < 0) {
7395                 ssnprintf->len_left = 0;
7396                 ssnprintf->len = len;
7397         } else if (len >= ssnprintf->len_left) {
7398                 /* no space, drive on to get length we would have written */
7399                 ssnprintf->len_left = 0;
7400                 ssnprintf->len += len;
7401         } else {
7402                 ssnprintf->len_left -= len;
7403                 ssnprintf->len += len;
7404                 show->target += len;
7405         }
7406 }
7407
7408 int btf_type_snprintf_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7409                            char *buf, int len, u64 flags)
7410 {
7411         struct btf_show_snprintf ssnprintf;
7412
7413         ssnprintf.show.target = buf;
7414         ssnprintf.show.flags = flags;
7415         ssnprintf.show.showfn = btf_snprintf_show;
7416         ssnprintf.len_left = len;
7417         ssnprintf.len = 0;
7418
7419         btf_type_show(btf, type_id, obj, (struct btf_show *)&ssnprintf);
7420
7421         /* If we encountered an error, return it. */
7422         if (ssnprintf.show.state.status)
7423                 return ssnprintf.show.state.status;
7424
7425         /* Otherwise return length we would have written */
7426         return ssnprintf.len;
7427 }
7428
7429 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7430 static void bpf_btf_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *filp)
7431 {
7432         const struct btf *btf = filp->private_data;
7433
7434         seq_printf(m, "btf_id:\t%u\n", btf->id);
7435 }
7436 #endif
7437
7438 static int btf_release(struct inode *inode, struct file *filp)
7439 {
7440         btf_put(filp->private_data);
7441         return 0;
7442 }
7443
7444 const struct file_operations btf_fops = {
7445 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7446         .show_fdinfo    = bpf_btf_show_fdinfo,
7447 #endif
7448         .release        = btf_release,
7449 };
7450
7451 static int __btf_new_fd(struct btf *btf)
7452 {
7453         return anon_inode_getfd("btf", &btf_fops, btf, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
7454 }
7455
7456 int btf_new_fd(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
7457 {
7458         struct btf *btf;
7459         int ret;
7460
7461         btf = btf_parse(attr, uattr, uattr_size);
7462         if (IS_ERR(btf))
7463                 return PTR_ERR(btf);
7464
7465         ret = btf_alloc_id(btf);
7466         if (ret) {
7467                 btf_free(btf);
7468                 return ret;
7469         }
7470
7471         /*
7472          * The BTF ID is published to the userspace.
7473          * All BTF free must go through call_rcu() from
7474          * now on (i.e. free by calling btf_put()).
7475          */
7476
7477         ret = __btf_new_fd(btf);
7478         if (ret < 0)
7479                 btf_put(btf);
7480
7481         return ret;
7482 }
7483
7484 struct btf *btf_get_by_fd(int fd)
7485 {
7486         struct btf *btf;
7487         struct fd f;
7488
7489         f = fdget(fd);
7490
7491         if (!f.file)
7492                 return ERR_PTR(-EBADF);
7493
7494         if (f.file->f_op != &btf_fops) {
7495                 fdput(f);
7496                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7497         }
7498
7499         btf = f.file->private_data;
7500         refcount_inc(&btf->refcnt);
7501         fdput(f);
7502
7503         return btf;
7504 }
7505
7506 int btf_get_info_by_fd(const struct btf *btf,
7507                        const union bpf_attr *attr,
7508                        union bpf_attr __user *uattr)
7509 {
7510         struct bpf_btf_info __user *uinfo;
7511         struct bpf_btf_info info;
7512         u32 info_copy, btf_copy;
7513         void __user *ubtf;
7514         char __user *uname;
7515         u32 uinfo_len, uname_len, name_len;
7516         int ret = 0;
7517
7518         uinfo = u64_to_user_ptr(attr->info.info);
7519         uinfo_len = attr->info.info_len;
7520
7521         info_copy = min_t(u32, uinfo_len, sizeof(info));
7522         memset(&info, 0, sizeof(info));
7523         if (copy_from_user(&info, uinfo, info_copy))
7524                 return -EFAULT;
7525
7526         info.id = btf->id;
7527         ubtf = u64_to_user_ptr(info.btf);
7528         btf_copy = min_t(u32, btf->data_size, info.btf_size);
7529         if (copy_to_user(ubtf, btf->data, btf_copy))
7530                 return -EFAULT;
7531         info.btf_size = btf->data_size;
7532
7533         info.kernel_btf = btf->kernel_btf;
7534
7535         uname = u64_to_user_ptr(info.name);
7536         uname_len = info.name_len;
7537         if (!uname ^ !uname_len)
7538                 return -EINVAL;
7539
7540         name_len = strlen(btf->name);
7541         info.name_len = name_len;
7542
7543         if (uname) {
7544                 if (uname_len >= name_len + 1) {
7545                         if (copy_to_user(uname, btf->name, name_len + 1))
7546                                 return -EFAULT;
7547                 } else {
7548                         char zero = '\0';
7549
7550                         if (copy_to_user(uname, btf->name, uname_len - 1))
7551                                 return -EFAULT;
7552                         if (put_user(zero, uname + uname_len - 1))
7553                                 return -EFAULT;
7554                         /* let user-space know about too short buffer */
7555                         ret = -ENOSPC;
7556                 }
7557         }
7558
7559         if (copy_to_user(uinfo, &info, info_copy) ||
7560             put_user(info_copy, &uattr->info.info_len))
7561                 return -EFAULT;
7562
7563         return ret;
7564 }
7565
7566 int btf_get_fd_by_id(u32 id)
7567 {
7568         struct btf *btf;
7569         int fd;
7570
7571         rcu_read_lock();
7572         btf = idr_find(&btf_idr, id);
7573         if (!btf || !refcount_inc_not_zero(&btf->refcnt))
7574                 btf = ERR_PTR(-ENOENT);
7575         rcu_read_unlock();
7576
7577         if (IS_ERR(btf))
7578                 return PTR_ERR(btf);
7579
7580         fd = __btf_new_fd(btf);
7581         if (fd < 0)
7582                 btf_put(btf);
7583
7584         return fd;
7585 }
7586
7587 u32 btf_obj_id(const struct btf *btf)
7588 {
7589         return btf->id;
7590 }
7591
7592 bool btf_is_kernel(const struct btf *btf)
7593 {
7594         return btf->kernel_btf;
7595 }
7596
7597 bool btf_is_module(const struct btf *btf)
7598 {
7599         return btf->kernel_btf && strcmp(btf->name, "vmlinux") != 0;
7600 }
7601
7602 enum {
7603         BTF_MODULE_F_LIVE = (1 << 0),
7604 };
7605
7606 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7607 struct btf_module {
7608         struct list_head list;
7609         struct module *module;
7610         struct btf *btf;
7611         struct bin_attribute *sysfs_attr;
7612         int flags;
7613 };
7614
7615 static LIST_HEAD(btf_modules);
7616 static DEFINE_MUTEX(btf_module_mutex);
7617
7618 static ssize_t
7619 btf_module_read(struct file *file, struct kobject *kobj,
7620                 struct bin_attribute *bin_attr,
7621                 char *buf, loff_t off, size_t len)
7622 {
7623         const struct btf *btf = bin_attr->private;
7624
7625         memcpy(buf, btf->data + off, len);
7626         return len;
7627 }
7628
7629 static void purge_cand_cache(struct btf *btf);
7630
7631 static int btf_module_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long op,
7632                              void *module)
7633 {
7634         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7635         struct module *mod = module;
7636         struct btf *btf;
7637         int err = 0;
7638
7639         if (mod->btf_data_size == 0 ||
7640             (op != MODULE_STATE_COMING && op != MODULE_STATE_LIVE &&
7641              op != MODULE_STATE_GOING))
7642                 goto out;
7643
7644         switch (op) {
7645         case MODULE_STATE_COMING:
7646                 btf_mod = kzalloc(sizeof(*btf_mod), GFP_KERNEL);
7647                 if (!btf_mod) {
7648                         err = -ENOMEM;
7649                         goto out;
7650                 }
7651                 btf = btf_parse_module(mod->name, mod->btf_data, mod->btf_data_size);
7652                 if (IS_ERR(btf)) {
7653                         kfree(btf_mod);
7654                         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH)) {
7655                                 pr_warn("failed to validate module [%s] BTF: %ld\n",
7656                                         mod->name, PTR_ERR(btf));
7657                                 err = PTR_ERR(btf);
7658                         } else {
7659                                 pr_warn_once("Kernel module BTF mismatch detected, BTF debug info may be unavailable for some modules\n");
7660                         }
7661                         goto out;
7662                 }
7663                 err = btf_alloc_id(btf);
7664                 if (err) {
7665                         btf_free(btf);
7666                         kfree(btf_mod);
7667                         goto out;
7668                 }
7669
7670                 purge_cand_cache(NULL);
7671                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7672                 btf_mod->module = module;
7673                 btf_mod->btf = btf;
7674                 list_add(&btf_mod->list, &btf_modules);
7675                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7676
7677                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SYSFS)) {
7678                         struct bin_attribute *attr;
7679
7680                         attr = kzalloc(sizeof(*attr), GFP_KERNEL);
7681                         if (!attr)
7682                                 goto out;
7683
7684                         sysfs_bin_attr_init(attr);
7685                         attr->attr.name = btf->name;
7686                         attr->attr.mode = 0444;
7687                         attr->size = btf->data_size;
7688                         attr->private = btf;
7689                         attr->read = btf_module_read;
7690
7691                         err = sysfs_create_bin_file(btf_kobj, attr);
7692                         if (err) {
7693                                 pr_warn("failed to register module [%s] BTF in sysfs: %d\n",
7694                                         mod->name, err);
7695                                 kfree(attr);
7696                                 err = 0;
7697                                 goto out;
7698                         }
7699
7700                         btf_mod->sysfs_attr = attr;
7701                 }
7702
7703                 break;
7704         case MODULE_STATE_LIVE:
7705                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7706                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7707                         if (btf_mod->module != module)
7708                                 continue;
7709
7710                         btf_mod->flags |= BTF_MODULE_F_LIVE;
7711                         break;
7712                 }
7713                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7714                 break;
7715         case MODULE_STATE_GOING:
7716                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7717                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7718                         if (btf_mod->module != module)
7719                                 continue;
7720
7721                         list_del(&btf_mod->list);
7722                         if (btf_mod->sysfs_attr)
7723                                 sysfs_remove_bin_file(btf_kobj, btf_mod->sysfs_attr);
7724                         purge_cand_cache(btf_mod->btf);
7725                         btf_put(btf_mod->btf);
7726                         kfree(btf_mod->sysfs_attr);
7727                         kfree(btf_mod);
7728                         break;
7729                 }
7730                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7731                 break;
7732         }
7733 out:
7734         return notifier_from_errno(err);
7735 }
7736
7737 static struct notifier_block btf_module_nb = {
7738         .notifier_call = btf_module_notify,
7739 };
7740
7741 static int __init btf_module_init(void)
7742 {
7743         register_module_notifier(&btf_module_nb);
7744         return 0;
7745 }
7746
7747 fs_initcall(btf_module_init);
7748 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
7749
7750 struct module *btf_try_get_module(const struct btf *btf)
7751 {
7752         struct module *res = NULL;
7753 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7754         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7755
7756         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7757         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7758                 if (btf_mod->btf != btf)
7759                         continue;
7760
7761                 /* We must only consider module whose __init routine has
7762                  * finished, hence we must check for BTF_MODULE_F_LIVE flag,
7763                  * which is set from the notifier callback for
7764                  * MODULE_STATE_LIVE.
7765                  */
7766                 if ((btf_mod->flags & BTF_MODULE_F_LIVE) && try_module_get(btf_mod->module))
7767                         res = btf_mod->module;
7768
7769                 break;
7770         }
7771         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7772 #endif
7773
7774         return res;
7775 }
7776
7777 /* Returns struct btf corresponding to the struct module.
7778  * This function can return NULL or ERR_PTR.
7779  */
7780 static struct btf *btf_get_module_btf(const struct module *module)
7781 {
7782 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7783         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7784 #endif
7785         struct btf *btf = NULL;
7786
7787         if (!module) {
7788                 btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7789                 if (!IS_ERR_OR_NULL(btf))
7790                         btf_get(btf);
7791                 return btf;
7792         }
7793
7794 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7795         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7796         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7797                 if (btf_mod->module != module)
7798                         continue;
7799
7800                 btf_get(btf_mod->btf);
7801                 btf = btf_mod->btf;
7802                 break;
7803         }
7804         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7805 #endif
7806
7807         return btf;
7808 }
7809
7810 static int check_btf_kconfigs(const struct module *module, const char *feature)
7811 {
7812         if (!module && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7813                 pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register %s\n", feature);
7814                 return -ENOENT;
7815         }
7816         if (module && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES))
7817                 pr_warn("missing module BTF, cannot register %s\n", feature);
7818         return 0;
7819 }
7820
7821 BPF_CALL_4(bpf_btf_find_by_name_kind, char *, name, int, name_sz, u32, kind, int, flags)
7822 {
7823         struct btf *btf = NULL;
7824         int btf_obj_fd = 0;
7825         long ret;
7826
7827         if (flags)
7828                 return -EINVAL;
7829
7830         if (name_sz <= 1 || name[name_sz - 1])
7831                 return -EINVAL;
7832
7833         ret = bpf_find_btf_id(name, kind, &btf);
7834         if (ret > 0 && btf_is_module(btf)) {
7835                 btf_obj_fd = __btf_new_fd(btf);
7836                 if (btf_obj_fd < 0) {
7837                         btf_put(btf);
7838                         return btf_obj_fd;
7839                 }
7840                 return ret | (((u64)btf_obj_fd) << 32);
7841         }
7842         if (ret > 0)
7843                 btf_put(btf);
7844         return ret;
7845 }
7846
7847 const struct bpf_func_proto bpf_btf_find_by_name_kind_proto = {
7848         .func           = bpf_btf_find_by_name_kind,
7849         .gpl_only       = false,
7850         .ret_type       = RET_INTEGER,
7851         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY,
7852         .arg2_type      = ARG_CONST_SIZE,
7853         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
7854         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
7855 };
7856
7857 BTF_ID_LIST_GLOBAL(btf_tracing_ids, MAX_BTF_TRACING_TYPE)
7858 #define BTF_TRACING_TYPE(name, type) BTF_ID(struct, type)
7859 BTF_TRACING_TYPE_xxx
7860 #undef BTF_TRACING_TYPE
7861
7862 static int btf_check_iter_kfuncs(struct btf *btf, const char *func_name,
7863                                  const struct btf_type *func, u32 func_flags)
7864 {
7865         u32 flags = func_flags & (KF_ITER_NEW | KF_ITER_NEXT | KF_ITER_DESTROY);
7866         const char *name, *sfx, *iter_name;
7867         const struct btf_param *arg;
7868         const struct btf_type *t;
7869         char exp_name[128];
7870         u32 nr_args;
7871
7872         /* exactly one of KF_ITER_{NEW,NEXT,DESTROY} can be set */
7873         if (!flags || (flags & (flags - 1)))
7874                 return -EINVAL;
7875
7876         /* any BPF iter kfunc should have `struct bpf_iter_<type> *` first arg */
7877         nr_args = btf_type_vlen(func);
7878         if (nr_args < 1)
7879                 return -EINVAL;
7880
7881         arg = &btf_params(func)[0];
7882         t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
7883         if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7884                 return -EINVAL;
7885         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
7886         if (!t || !__btf_type_is_struct(t))
7887                 return -EINVAL;
7888
7889         name = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
7890         if (!name || strncmp(name, ITER_PREFIX, sizeof(ITER_PREFIX) - 1))
7891                 return -EINVAL;
7892
7893         /* sizeof(struct bpf_iter_<type>) should be a multiple of 8 to
7894          * fit nicely in stack slots
7895          */
7896         if (t->size == 0 || (t->size % 8))
7897                 return -EINVAL;
7898
7899         /* validate bpf_iter_<type>_{new,next,destroy}(struct bpf_iter_<type> *)
7900          * naming pattern
7901          */
7902         iter_name = name + sizeof(ITER_PREFIX) - 1;
7903         if (flags & KF_ITER_NEW)
7904                 sfx = "new";
7905         else if (flags & KF_ITER_NEXT)
7906                 sfx = "next";
7907         else /* (flags & KF_ITER_DESTROY) */
7908                 sfx = "destroy";
7909
7910         snprintf(exp_name, sizeof(exp_name), "bpf_iter_%s_%s", iter_name, sfx);
7911         if (strcmp(func_name, exp_name))
7912                 return -EINVAL;
7913
7914         /* only iter constructor should have extra arguments */
7915         if (!(flags & KF_ITER_NEW) && nr_args != 1)
7916                 return -EINVAL;
7917
7918         if (flags & KF_ITER_NEXT) {
7919                 /* bpf_iter_<type>_next() should return pointer */
7920                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, func->type, NULL);
7921                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7922                         return -EINVAL;
7923         }
7924
7925         if (flags & KF_ITER_DESTROY) {
7926                 /* bpf_iter_<type>_destroy() should return void */
7927                 t = btf_type_by_id(btf, func->type);
7928                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
7929                         return -EINVAL;
7930         }
7931
7932         return 0;
7933 }
7934
7935 static int btf_check_kfunc_protos(struct btf *btf, u32 func_id, u32 func_flags)
7936 {
7937         const struct btf_type *func;
7938         const char *func_name;
7939         int err;
7940
7941         /* any kfunc should be FUNC -> FUNC_PROTO */
7942         func = btf_type_by_id(btf, func_id);
7943         if (!func || !btf_type_is_func(func))
7944                 return -EINVAL;
7945
7946         /* sanity check kfunc name */
7947         func_name = btf_name_by_offset(btf, func->name_off);
7948         if (!func_name || !func_name[0])
7949                 return -EINVAL;
7950
7951         func = btf_type_by_id(btf, func->type);
7952         if (!func || !btf_type_is_func_proto(func))
7953                 return -EINVAL;
7954
7955         if (func_flags & (KF_ITER_NEW | KF_ITER_NEXT | KF_ITER_DESTROY)) {
7956                 err = btf_check_iter_kfuncs(btf, func_name, func, func_flags);
7957                 if (err)
7958                         return err;
7959         }
7960
7961         return 0;
7962 }
7963
7964 /* Kernel Function (kfunc) BTF ID set registration API */
7965
7966 static int btf_populate_kfunc_set(struct btf *btf, enum btf_kfunc_hook hook,
7967                                   const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7968 {
7969         struct btf_kfunc_hook_filter *hook_filter;
7970         struct btf_id_set8 *add_set = kset->set;
7971         bool vmlinux_set = !btf_is_module(btf);
7972         bool add_filter = !!kset->filter;
7973         struct btf_kfunc_set_tab *tab;
7974         struct btf_id_set8 *set;
7975         u32 set_cnt;
7976         int ret;
7977
7978         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX) {
7979                 ret = -EINVAL;
7980                 goto end;
7981         }
7982
7983         if (!add_set->cnt)
7984                 return 0;
7985
7986         tab = btf->kfunc_set_tab;
7987
7988         if (tab && add_filter) {
7989                 u32 i;
7990
7991                 hook_filter = &tab->hook_filters[hook];
7992                 for (i = 0; i < hook_filter->nr_filters; i++) {
7993                         if (hook_filter->filters[i] == kset->filter) {
7994                                 add_filter = false;
7995                                 break;
7996                         }
7997                 }
7998
7999                 if (add_filter && hook_filter->nr_filters == BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT) {
8000                         ret = -E2BIG;
8001                         goto end;
8002                 }
8003         }
8004
8005         if (!tab) {
8006                 tab = kzalloc(sizeof(*tab), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
8007                 if (!tab)
8008                         return -ENOMEM;
8009                 btf->kfunc_set_tab = tab;
8010         }
8011
8012         set = tab->sets[hook];
8013         /* Warn when register_btf_kfunc_id_set is called twice for the same hook
8014          * for module sets.
8015          */
8016         if (WARN_ON_ONCE(set && !vmlinux_set)) {
8017                 ret = -EINVAL;
8018                 goto end;
8019         }
8020
8021         /* We don't need to allocate, concatenate, and sort module sets, because
8022          * only one is allowed per hook. Hence, we can directly assign the
8023          * pointer and return.
8024          */
8025         if (!vmlinux_set) {
8026                 tab->sets[hook] = add_set;
8027                 goto do_add_filter;
8028         }
8029
8030         /* In case of vmlinux sets, there may be more than one set being
8031          * registered per hook. To create a unified set, we allocate a new set
8032          * and concatenate all individual sets being registered. While each set
8033          * is individually sorted, they may become unsorted when concatenated,
8034          * hence re-sorting the final set again is required to make binary
8035          * searching the set using btf_id_set8_contains function work.
8036          */
8037         set_cnt = set ? set->cnt : 0;
8038
8039         if (set_cnt > U32_MAX - add_set->cnt) {
8040                 ret = -EOVERFLOW;
8041                 goto end;
8042         }
8043
8044         if (set_cnt + add_set->cnt > BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT) {
8045                 ret = -E2BIG;
8046                 goto end;
8047         }
8048
8049         /* Grow set */
8050         set = krealloc(tab->sets[hook],
8051                        offsetof(struct btf_id_set8, pairs[set_cnt + add_set->cnt]),
8052                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
8053         if (!set) {
8054                 ret = -ENOMEM;
8055                 goto end;
8056         }
8057
8058         /* For newly allocated set, initialize set->cnt to 0 */
8059         if (!tab->sets[hook])
8060                 set->cnt = 0;
8061         tab->sets[hook] = set;
8062
8063         /* Concatenate the two sets */
8064         memcpy(set->pairs + set->cnt, add_set->pairs, add_set->cnt * sizeof(set->pairs[0]));
8065         set->cnt += add_set->cnt;
8066
8067         sort(set->pairs, set->cnt, sizeof(set->pairs[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
8068
8069 do_add_filter:
8070         if (add_filter) {
8071                 hook_filter = &tab->hook_filters[hook];
8072                 hook_filter->filters[hook_filter->nr_filters++] = kset->filter;
8073         }
8074         return 0;
8075 end:
8076         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
8077         return ret;
8078 }
8079
8080 static u32 *__btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
8081                                         enum btf_kfunc_hook hook,
8082                                         u32 kfunc_btf_id,
8083                                         const struct bpf_prog *prog)
8084 {
8085         struct btf_kfunc_hook_filter *hook_filter;
8086         struct btf_id_set8 *set;
8087         u32 *id, i;
8088
8089         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX)
8090                 return NULL;
8091         if (!btf->kfunc_set_tab)
8092                 return NULL;
8093         hook_filter = &btf->kfunc_set_tab->hook_filters[hook];
8094         for (i = 0; i < hook_filter->nr_filters; i++) {
8095                 if (hook_filter->filters[i](prog, kfunc_btf_id))
8096                         return NULL;
8097         }
8098         set = btf->kfunc_set_tab->sets[hook];
8099         if (!set)
8100                 return NULL;
8101         id = btf_id_set8_contains(set, kfunc_btf_id);
8102         if (!id)
8103                 return NULL;
8104         /* The flags for BTF ID are located next to it */
8105         return id + 1;
8106 }
8107
8108 static int bpf_prog_type_to_kfunc_hook(enum bpf_prog_type prog_type)
8109 {
8110         switch (prog_type) {
8111         case BPF_PROG_TYPE_UNSPEC:
8112                 return BTF_KFUNC_HOOK_COMMON;
8113         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
8114                 return BTF_KFUNC_HOOK_XDP;
8115         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
8116                 return BTF_KFUNC_HOOK_TC;
8117         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
8118                 return BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS;
8119         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
8120         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
8121                 return BTF_KFUNC_HOOK_TRACING;
8122         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
8123                 return BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL;
8124         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB:
8125         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK_ADDR:
8126                 return BTF_KFUNC_HOOK_CGROUP_SKB;
8127         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
8128                 return BTF_KFUNC_HOOK_SCHED_ACT;
8129         case BPF_PROG_TYPE_SK_SKB:
8130                 return BTF_KFUNC_HOOK_SK_SKB;
8131         case BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER:
8132                 return BTF_KFUNC_HOOK_SOCKET_FILTER;
8133         case BPF_PROG_TYPE_LWT_OUT:
8134         case BPF_PROG_TYPE_LWT_IN:
8135         case BPF_PROG_TYPE_LWT_XMIT:
8136         case BPF_PROG_TYPE_LWT_SEG6LOCAL:
8137                 return BTF_KFUNC_HOOK_LWT;
8138         case BPF_PROG_TYPE_NETFILTER:
8139                 return BTF_KFUNC_HOOK_NETFILTER;
8140         default:
8141                 return BTF_KFUNC_HOOK_MAX;
8142         }
8143 }
8144
8145 /* Caution:
8146  * Reference to the module (obtained using btf_try_get_module) corresponding to
8147  * the struct btf *MUST* be held when calling this function from verifier
8148  * context. This is usually true as we stash references in prog's kfunc_btf_tab;
8149  * keeping the reference for the duration of the call provides the necessary
8150  * protection for looking up a well-formed btf->kfunc_set_tab.
8151  */
8152 u32 *btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
8153                                u32 kfunc_btf_id,
8154                                const struct bpf_prog *prog)
8155 {
8156         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(prog);
8157         enum btf_kfunc_hook hook;
8158         u32 *kfunc_flags;
8159
8160         kfunc_flags = __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_COMMON, kfunc_btf_id, prog);
8161         if (kfunc_flags)
8162                 return kfunc_flags;
8163
8164         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
8165         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, hook, kfunc_btf_id, prog);
8166 }
8167
8168 u32 *btf_kfunc_is_modify_return(const struct btf *btf, u32 kfunc_btf_id,
8169                                 const struct bpf_prog *prog)
8170 {
8171         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kfunc_btf_id, prog);
8172 }
8173
8174 static int __register_btf_kfunc_id_set(enum btf_kfunc_hook hook,
8175                                        const struct btf_kfunc_id_set *kset)
8176 {
8177         struct btf *btf;
8178         int ret, i;
8179
8180         btf = btf_get_module_btf(kset->owner);
8181         if (!btf)
8182                 return check_btf_kconfigs(kset->owner, "kfunc");
8183         if (IS_ERR(btf))
8184                 return PTR_ERR(btf);
8185
8186         for (i = 0; i < kset->set->cnt; i++) {
8187                 ret = btf_check_kfunc_protos(btf, kset->set->pairs[i].id,
8188                                              kset->set->pairs[i].flags);
8189                 if (ret)
8190                         goto err_out;
8191         }
8192
8193         ret = btf_populate_kfunc_set(btf, hook, kset);
8194
8195 err_out:
8196         btf_put(btf);
8197         return ret;
8198 }
8199
8200 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
8201 int register_btf_kfunc_id_set(enum bpf_prog_type prog_type,
8202                               const struct btf_kfunc_id_set *kset)
8203 {
8204         enum btf_kfunc_hook hook;
8205
8206         /* All kfuncs need to be tagged as such in BTF.
8207          * WARN() for initcall registrations that do not check errors.
8208          */
8209         if (!(kset->set->flags & BTF_SET8_KFUNCS)) {
8210                 WARN_ON(!kset->owner);
8211                 return -EINVAL;
8212         }
8213
8214         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
8215         return __register_btf_kfunc_id_set(hook, kset);
8216 }
8217 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_kfunc_id_set);
8218
8219 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
8220 int register_btf_fmodret_id_set(const struct btf_kfunc_id_set *kset)
8221 {
8222         return __register_btf_kfunc_id_set(BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kset);
8223 }
8224 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_fmodret_id_set);
8225
8226 s32 btf_find_dtor_kfunc(struct btf *btf, u32 btf_id)
8227 {
8228         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
8229         struct btf_id_dtor_kfunc *dtor;
8230
8231         if (!tab)
8232                 return -ENOENT;
8233         /* Even though the size of tab->dtors[0] is > sizeof(u32), we only need
8234          * to compare the first u32 with btf_id, so we can reuse btf_id_cmp_func.
8235          */
8236         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc, btf_id) != 0);
8237         dtor = bsearch(&btf_id, tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func);
8238         if (!dtor)
8239                 return -ENOENT;
8240         return dtor->kfunc_btf_id;
8241 }
8242
8243 static int btf_check_dtor_kfuncs(struct btf *btf, const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 cnt)
8244 {
8245         const struct btf_type *dtor_func, *dtor_func_proto, *t;
8246         const struct btf_param *args;
8247         s32 dtor_btf_id;
8248         u32 nr_args, i;
8249
8250         for (i = 0; i < cnt; i++) {
8251                 dtor_btf_id = dtors[i].kfunc_btf_id;
8252
8253                 dtor_func = btf_type_by_id(btf, dtor_btf_id);
8254                 if (!dtor_func || !btf_type_is_func(dtor_func))
8255                         return -EINVAL;
8256
8257                 dtor_func_proto = btf_type_by_id(btf, dtor_func->type);
8258                 if (!dtor_func_proto || !btf_type_is_func_proto(dtor_func_proto))
8259                         return -EINVAL;
8260
8261                 /* Make sure the prototype of the destructor kfunc is 'void func(type *)' */
8262                 t = btf_type_by_id(btf, dtor_func_proto->type);
8263                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
8264                         return -EINVAL;
8265
8266                 nr_args = btf_type_vlen(dtor_func_proto);
8267                 if (nr_args != 1)
8268                         return -EINVAL;
8269                 args = btf_params(dtor_func_proto);
8270                 t = btf_type_by_id(btf, args[0].type);
8271                 /* Allow any pointer type, as width on targets Linux supports
8272                  * will be same for all pointer types (i.e. sizeof(void *))
8273                  */
8274                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
8275                         return -EINVAL;
8276         }
8277         return 0;
8278 }
8279
8280 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
8281 int register_btf_id_dtor_kfuncs(const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 add_cnt,
8282                                 struct module *owner)
8283 {
8284         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab;
8285         struct btf *btf;
8286         u32 tab_cnt;
8287         int ret;
8288
8289         btf = btf_get_module_btf(owner);
8290         if (!btf)
8291                 return check_btf_kconfigs(owner, "dtor kfuncs");
8292         if (IS_ERR(btf))
8293                 return PTR_ERR(btf);
8294
8295         if (add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
8296                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
8297                 ret = -E2BIG;
8298                 goto end;
8299         }
8300
8301         /* Ensure that the prototype of dtor kfuncs being registered is sane */
8302         ret = btf_check_dtor_kfuncs(btf, dtors, add_cnt);
8303         if (ret < 0)
8304                 goto end;
8305
8306         tab = btf->dtor_kfunc_tab;
8307         /* Only one call allowed for modules */
8308         if (WARN_ON_ONCE(tab && btf_is_module(btf))) {
8309                 ret = -EINVAL;
8310                 goto end;
8311         }
8312
8313         tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
8314         if (tab_cnt > U32_MAX - add_cnt) {
8315                 ret = -EOVERFLOW;
8316                 goto end;
8317         }
8318         if (tab_cnt + add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
8319                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
8320                 ret = -E2BIG;
8321                 goto end;
8322         }
8323
8324         tab = krealloc(btf->dtor_kfunc_tab,
8325                        offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc_tab, dtors[tab_cnt + add_cnt]),
8326                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
8327         if (!tab) {
8328                 ret = -ENOMEM;
8329                 goto end;
8330         }
8331
8332         if (!btf->dtor_kfunc_tab)
8333                 tab->cnt = 0;
8334         btf->dtor_kfunc_tab = tab;
8335
8336         memcpy(tab->dtors + tab->cnt, dtors, add_cnt * sizeof(tab->dtors[0]));
8337         tab->cnt += add_cnt;
8338
8339         sort(tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
8340
8341 end:
8342         if (ret)
8343                 btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
8344         btf_put(btf);
8345         return ret;
8346 }
8347 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_id_dtor_kfuncs);
8348
8349 #define MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH 2
8350
8351 /* Check local and target types for compatibility. This check is used for
8352  * type-based CO-RE relocations and follow slightly different rules than
8353  * field-based relocations. This function assumes that root types were already
8354  * checked for name match. Beyond that initial root-level name check, names
8355  * are completely ignored. Compatibility rules are as follows:
8356  *   - any two STRUCTs/UNIONs/FWDs/ENUMs/INTs/ENUM64s are considered compatible, but
8357  *     kind should match for local and target types (i.e., STRUCT is not
8358  *     compatible with UNION);
8359  *   - for ENUMs/ENUM64s, the size is ignored;
8360  *   - for INT, size and signedness are ignored;
8361  *   - for ARRAY, dimensionality is ignored, element types are checked for
8362  *     compatibility recursively;
8363  *   - CONST/VOLATILE/RESTRICT modifiers are ignored;
8364  *   - TYPEDEFs/PTRs are compatible if types they pointing to are compatible;
8365  *   - FUNC_PROTOs are compatible if they have compatible signature: same
8366  *     number of input args and compatible return and argument types.
8367  * These rules are not set in stone and probably will be adjusted as we get
8368  * more experience with using BPF CO-RE relocations.
8369  */
8370 int bpf_core_types_are_compat(const struct btf *local_btf, __u32 local_id,
8371                               const struct btf *targ_btf, __u32 targ_id)
8372 {
8373         return __bpf_core_types_are_compat(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id,
8374                                            MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH);
8375 }
8376
8377 #define MAX_TYPES_MATCH_DEPTH 2
8378
8379 int bpf_core_types_match(const struct btf *local_btf, u32 local_id,
8380                          const struct btf *targ_btf, u32 targ_id)
8381 {
8382         return __bpf_core_types_match(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id, false,
8383                                       MAX_TYPES_MATCH_DEPTH);
8384 }
8385
8386 static bool bpf_core_is_flavor_sep(const char *s)
8387 {
8388         /* check X___Y name pattern, where X and Y are not underscores */
8389         return s[0] != '_' &&                                 /* X */
8390                s[1] == '_' && s[2] == '_' && s[3] == '_' &&   /* ___ */
8391                s[4] != '_';                                   /* Y */
8392 }
8393
8394 size_t bpf_core_essential_name_len(const char *name)
8395 {
8396         size_t n = strlen(name);
8397         int i;
8398
8399         for (i = n - 5; i >= 0; i--) {
8400                 if (bpf_core_is_flavor_sep(name + i))
8401                         return i + 1;
8402         }
8403         return n;
8404 }
8405
8406 static void bpf_free_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
8407 {
8408         if (!cands->cnt)
8409                 /* empty candidate array was allocated on stack */
8410                 return;
8411         kfree(cands);
8412 }
8413
8414 static void bpf_free_cands_from_cache(struct bpf_cand_cache *cands)
8415 {
8416         kfree(cands->name);
8417         kfree(cands);
8418 }
8419
8420 #define VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE 31
8421 static struct bpf_cand_cache *vmlinux_cand_cache[VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE];
8422
8423 #define MODULE_CAND_CACHE_SIZE 31
8424 static struct bpf_cand_cache *module_cand_cache[MODULE_CAND_CACHE_SIZE];
8425
8426 static void __print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log,
8427                                struct bpf_cand_cache **cache,
8428                                int cache_size)
8429 {
8430         struct bpf_cand_cache *cc;
8431         int i, j;
8432
8433         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
8434                 cc = cache[i];
8435                 if (!cc)
8436                         continue;
8437                 bpf_log(log, "[%d]%s(", i, cc->name);
8438                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++) {
8439                         bpf_log(log, "%d", cc->cands[j].id);
8440                         if (j < cc->cnt - 1)
8441                                 bpf_log(log, " ");
8442                 }
8443                 bpf_log(log, "), ");
8444         }
8445 }
8446
8447 static void print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log)
8448 {
8449         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8450         bpf_log(log, "vmlinux_cand_cache:");
8451         __print_cand_cache(log, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8452         bpf_log(log, "\nmodule_cand_cache:");
8453         __print_cand_cache(log, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8454         bpf_log(log, "\n");
8455         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8456 }
8457
8458 static u32 hash_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
8459 {
8460         return jhash(cands->name, cands->name_len, 0);
8461 }
8462
8463 static struct bpf_cand_cache *check_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
8464                                                struct bpf_cand_cache **cache,
8465                                                int cache_size)
8466 {
8467         struct bpf_cand_cache *cc = cache[hash_cands(cands) % cache_size];
8468
8469         if (cc && cc->name_len == cands->name_len &&
8470             !strncmp(cc->name, cands->name, cands->name_len))
8471                 return cc;
8472         return NULL;
8473 }
8474
8475 static size_t sizeof_cands(int cnt)
8476 {
8477         return offsetof(struct bpf_cand_cache, cands[cnt]);
8478 }
8479
8480 static struct bpf_cand_cache *populate_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
8481                                                   struct bpf_cand_cache **cache,
8482                                                   int cache_size)
8483 {
8484         struct bpf_cand_cache **cc = &cache[hash_cands(cands) % cache_size], *new_cands;
8485
8486         if (*cc) {
8487                 bpf_free_cands_from_cache(*cc);
8488                 *cc = NULL;
8489         }
8490         new_cands = kmemdup(cands, sizeof_cands(cands->cnt), GFP_KERNEL);
8491         if (!new_cands) {
8492                 bpf_free_cands(cands);
8493                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8494         }
8495         /* strdup the name, since it will stay in cache.
8496          * the cands->name points to strings in prog's BTF and the prog can be unloaded.
8497          */
8498         new_cands->name = kmemdup_nul(cands->name, cands->name_len, GFP_KERNEL);
8499         bpf_free_cands(cands);
8500         if (!new_cands->name) {
8501                 kfree(new_cands);
8502                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8503         }
8504         *cc = new_cands;
8505         return new_cands;
8506 }
8507
8508 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
8509 static void __purge_cand_cache(struct btf *btf, struct bpf_cand_cache **cache,
8510                                int cache_size)
8511 {
8512         struct bpf_cand_cache *cc;
8513         int i, j;
8514
8515         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
8516                 cc = cache[i];
8517                 if (!cc)
8518                         continue;
8519                 if (!btf) {
8520                         /* when new module is loaded purge all of module_cand_cache,
8521                          * since new module might have candidates with the name
8522                          * that matches cached cands.
8523                          */
8524                         bpf_free_cands_from_cache(cc);
8525                         cache[i] = NULL;
8526                         continue;
8527                 }
8528                 /* when module is unloaded purge cache entries
8529                  * that match module's btf
8530                  */
8531                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++)
8532                         if (cc->cands[j].btf == btf) {
8533                                 bpf_free_cands_from_cache(cc);
8534                                 cache[i] = NULL;
8535                                 break;
8536                         }
8537         }
8538
8539 }
8540
8541 static void purge_cand_cache(struct btf *btf)
8542 {
8543         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8544         __purge_cand_cache(btf, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8545         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8546 }
8547 #endif
8548
8549 static struct bpf_cand_cache *
8550 bpf_core_add_cands(struct bpf_cand_cache *cands, const struct btf *targ_btf,
8551                    int targ_start_id)
8552 {
8553         struct bpf_cand_cache *new_cands;
8554         const struct btf_type *t;
8555         const char *targ_name;
8556         size_t targ_essent_len;
8557         int n, i;
8558
8559         n = btf_nr_types(targ_btf);
8560         for (i = targ_start_id; i < n; i++) {
8561                 t = btf_type_by_id(targ_btf, i);
8562                 if (btf_kind(t) != cands->kind)
8563                         continue;
8564
8565                 targ_name = btf_name_by_offset(targ_btf, t->name_off);
8566                 if (!targ_name)
8567                         continue;
8568
8569                 /* the resched point is before strncmp to make sure that search
8570                  * for non-existing name will have a chance to schedule().
8571                  */
8572                 cond_resched();
8573
8574                 if (strncmp(cands->name, targ_name, cands->name_len) != 0)
8575                         continue;
8576
8577                 targ_essent_len = bpf_core_essential_name_len(targ_name);
8578                 if (targ_essent_len != cands->name_len)
8579                         continue;
8580
8581                 /* most of the time there is only one candidate for a given kind+name pair */
8582                 new_cands = kmalloc(sizeof_cands(cands->cnt + 1), GFP_KERNEL);
8583                 if (!new_cands) {
8584                         bpf_free_cands(cands);
8585                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8586                 }
8587
8588                 memcpy(new_cands, cands, sizeof_cands(cands->cnt));
8589                 bpf_free_cands(cands);
8590                 cands = new_cands;
8591                 cands->cands[cands->cnt].btf = targ_btf;
8592                 cands->cands[cands->cnt].id = i;
8593                 cands->cnt++;
8594         }
8595         return cands;
8596 }
8597
8598 static struct bpf_cand_cache *
8599 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id)
8600 {
8601         struct bpf_cand_cache *cands, *cc, local_cand = {};
8602         const struct btf *local_btf = ctx->btf;
8603         const struct btf_type *local_type;
8604         const struct btf *main_btf;
8605         size_t local_essent_len;
8606         struct btf *mod_btf;
8607         const char *name;
8608         int id;
8609
8610         main_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
8611         if (IS_ERR(main_btf))
8612                 return ERR_CAST(main_btf);
8613         if (!main_btf)
8614                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8615
8616         local_type = btf_type_by_id(local_btf, local_type_id);
8617         if (!local_type)
8618                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8619
8620         name = btf_name_by_offset(local_btf, local_type->name_off);
8621         if (str_is_empty(name))
8622                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8623         local_essent_len = bpf_core_essential_name_len(name);
8624
8625         cands = &local_cand;
8626         cands->name = name;
8627         cands->kind = btf_kind(local_type);
8628         cands->name_len = local_essent_len;
8629
8630         cc = check_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8631         /* cands is a pointer to stack here */
8632         if (cc) {
8633                 if (cc->cnt)
8634                         return cc;
8635                 goto check_modules;
8636         }
8637
8638         /* Attempt to find target candidates in vmlinux BTF first */
8639         cands = bpf_core_add_cands(cands, main_btf, 1);
8640         if (IS_ERR(cands))
8641                 return ERR_CAST(cands);
8642
8643         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0 */
8644
8645         /* populate cache even when cands->cnt == 0 */
8646         cc = populate_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8647         if (IS_ERR(cc))
8648                 return ERR_CAST(cc);
8649
8650         /* if vmlinux BTF has any candidate, don't go for module BTFs */
8651         if (cc->cnt)
8652                 return cc;
8653
8654 check_modules:
8655         /* cands is a pointer to stack here and cands->cnt == 0 */
8656         cc = check_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8657         if (cc)
8658                 /* if cache has it return it even if cc->cnt == 0 */
8659                 return cc;
8660
8661         /* If candidate is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
8662         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
8663         idr_for_each_entry(&btf_idr, mod_btf, id) {
8664                 if (!btf_is_module(mod_btf))
8665                         continue;
8666                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
8667                  * the IDR to avoiding holding it for too long
8668                  */
8669                 btf_get(mod_btf);
8670                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
8671                 cands = bpf_core_add_cands(cands, mod_btf, btf_nr_types(main_btf));
8672                 btf_put(mod_btf);
8673                 if (IS_ERR(cands))
8674                         return ERR_CAST(cands);
8675                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
8676         }
8677         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
8678         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0
8679          * or pointer to stack if cands->cnd == 0.
8680          * Copy it into the cache even when cands->cnt == 0 and
8681          * return the result.
8682          */
8683         return populate_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8684 }
8685
8686 int bpf_core_apply(struct bpf_core_ctx *ctx, const struct bpf_core_relo *relo,
8687                    int relo_idx, void *insn)
8688 {
8689         bool need_cands = relo->kind != BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL;
8690         struct bpf_core_cand_list cands = {};
8691         struct bpf_core_relo_res targ_res;
8692         struct bpf_core_spec *specs;
8693         int err;
8694
8695         /* ~4k of temp memory necessary to convert LLVM spec like "0:1:0:5"
8696          * into arrays of btf_ids of struct fields and array indices.
8697          */
8698         specs = kcalloc(3, sizeof(*specs), GFP_KERNEL);
8699         if (!specs)
8700                 return -ENOMEM;
8701
8702         if (need_cands) {
8703                 struct bpf_cand_cache *cc;
8704                 int i;
8705
8706                 mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8707                 cc = bpf_core_find_cands(ctx, relo->type_id);
8708                 if (IS_ERR(cc)) {
8709                         bpf_log(ctx->log, "target candidate search failed for %d\n",
8710                                 relo->type_id);
8711                         err = PTR_ERR(cc);
8712                         goto out;
8713                 }
8714                 if (cc->cnt) {
8715                         cands.cands = kcalloc(cc->cnt, sizeof(*cands.cands), GFP_KERNEL);
8716                         if (!cands.cands) {
8717                                 err = -ENOMEM;
8718                                 goto out;
8719                         }
8720                 }
8721                 for (i = 0; i < cc->cnt; i++) {
8722                         bpf_log(ctx->log,
8723                                 "CO-RE relocating %s %s: found target candidate [%d]\n",
8724                                 btf_kind_str[cc->kind], cc->name, cc->cands[i].id);
8725                         cands.cands[i].btf = cc->cands[i].btf;
8726                         cands.cands[i].id = cc->cands[i].id;
8727                 }
8728                 cands.len = cc->cnt;
8729                 /* cand_cache_mutex needs to span the cache lookup and
8730                  * copy of btf pointer into bpf_core_cand_list,
8731                  * since module can be unloaded while bpf_core_calc_relo_insn
8732                  * is working with module's btf.
8733                  */
8734         }
8735
8736         err = bpf_core_calc_relo_insn((void *)ctx->log, relo, relo_idx, ctx->btf, &cands, specs,
8737                                       &targ_res);
8738         if (err)
8739                 goto out;
8740
8741         err = bpf_core_patch_insn((void *)ctx->log, insn, relo->insn_off / 8, relo, relo_idx,
8742                                   &targ_res);
8743
8744 out:
8745         kfree(specs);
8746         if (need_cands) {
8747                 kfree(cands.cands);
8748                 mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8749                 if (ctx->log->level & BPF_LOG_LEVEL2)
8750                         print_cand_cache(ctx->log);
8751         }
8752         return err;
8753 }
8754
8755 bool btf_nested_type_is_trusted(struct bpf_verifier_log *log,
8756                                 const struct bpf_reg_state *reg,
8757                                 const char *field_name, u32 btf_id, const char *suffix)
8758 {
8759         struct btf *btf = reg->btf;
8760         const struct btf_type *walk_type, *safe_type;
8761         const char *tname;
8762         char safe_tname[64];
8763         long ret, safe_id;
8764         const struct btf_member *member;
8765         u32 i;
8766
8767         walk_type = btf_type_by_id(btf, reg->btf_id);
8768         if (!walk_type)
8769                 return false;
8770
8771         tname = btf_name_by_offset(btf, walk_type->name_off);
8772
8773         ret = snprintf(safe_tname, sizeof(safe_tname), "%s%s", tname, suffix);
8774         if (ret >= sizeof(safe_tname))
8775                 return false;
8776
8777         safe_id = btf_find_by_name_kind(btf, safe_tname, BTF_INFO_KIND(walk_type->info));
8778         if (safe_id < 0)
8779                 return false;
8780
8781         safe_type = btf_type_by_id(btf, safe_id);
8782         if (!safe_type)
8783                 return false;
8784
8785         for_each_member(i, safe_type, member) {
8786                 const char *m_name = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
8787                 const struct btf_type *mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
8788                 u32 id;
8789
8790                 if (!btf_type_is_ptr(mtype))
8791                         continue;
8792
8793                 btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
8794                 /* If we match on both type and name, the field is considered trusted. */
8795                 if (btf_id == id && !strcmp(field_name, m_name))
8796                         return true;
8797         }
8798
8799         return false;
8800 }
8801
8802 bool btf_type_ids_nocast_alias(struct bpf_verifier_log *log,
8803                                const struct btf *reg_btf, u32 reg_id,
8804                                const struct btf *arg_btf, u32 arg_id)
8805 {
8806         const char *reg_name, *arg_name, *search_needle;
8807         const struct btf_type *reg_type, *arg_type;
8808         int reg_len, arg_len, cmp_len;
8809         size_t pattern_len = sizeof(NOCAST_ALIAS_SUFFIX) - sizeof(char);
8810
8811         reg_type = btf_type_by_id(reg_btf, reg_id);
8812         if (!reg_type)
8813                 return false;
8814
8815         arg_type = btf_type_by_id(arg_btf, arg_id);
8816         if (!arg_type)
8817                 return false;
8818
8819         reg_name = btf_name_by_offset(reg_btf, reg_type->name_off);
8820         arg_name = btf_name_by_offset(arg_btf, arg_type->name_off);
8821
8822         reg_len = strlen(reg_name);
8823         arg_len = strlen(arg_name);
8824
8825         /* Exactly one of the two type names may be suffixed with ___init, so
8826          * if the strings are the same size, they can't possibly be no-cast
8827          * aliases of one another. If you have two of the same type names, e.g.
8828          * they're both nf_conn___init, it would be improper to return true
8829          * because they are _not_ no-cast aliases, they are the same type.
8830          */
8831         if (reg_len == arg_len)
8832                 return false;
8833
8834         /* Either of the two names must be the other name, suffixed with ___init. */
8835         if ((reg_len != arg_len + pattern_len) &&
8836             (arg_len != reg_len + pattern_len))
8837                 return false;
8838
8839         if (reg_len < arg_len) {
8840                 search_needle = strstr(arg_name, NOCAST_ALIAS_SUFFIX);
8841                 cmp_len = reg_len;
8842         } else {
8843                 search_needle = strstr(reg_name, NOCAST_ALIAS_SUFFIX);
8844                 cmp_len = arg_len;
8845         }
8846
8847         if (!search_needle)
8848                 return false;
8849
8850         /* ___init suffix must come at the end of the name */
8851         if (*(search_needle + pattern_len) != '\0')
8852                 return false;
8853
8854         return !strncmp(reg_name, arg_name, cmp_len);
8855 }
8856
8857 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
8858 static int
8859 btf_add_struct_ops(struct btf *btf, struct bpf_struct_ops *st_ops,
8860                    struct bpf_verifier_log *log)
8861 {
8862         struct btf_struct_ops_tab *tab, *new_tab;
8863         int i, err;
8864
8865         tab = btf->struct_ops_tab;
8866         if (!tab) {
8867                 tab = kzalloc(offsetof(struct btf_struct_ops_tab, ops[4]),
8868                               GFP_KERNEL);
8869                 if (!tab)
8870                         return -ENOMEM;
8871                 tab->capacity = 4;
8872                 btf->struct_ops_tab = tab;
8873         }
8874
8875         for (i = 0; i < tab->cnt; i++)
8876                 if (tab->ops[i].st_ops == st_ops)
8877                         return -EEXIST;
8878
8879         if (tab->cnt == tab->capacity) {
8880                 new_tab = krealloc(tab,
8881                                    offsetof(struct btf_struct_ops_tab,
8882                                             ops[tab->capacity * 2]),
8883                                    GFP_KERNEL);
8884                 if (!new_tab)
8885                         return -ENOMEM;
8886                 tab = new_tab;
8887                 tab->capacity *= 2;
8888                 btf->struct_ops_tab = tab;
8889         }
8890
8891         tab->ops[btf->struct_ops_tab->cnt].st_ops = st_ops;
8892
8893         err = bpf_struct_ops_desc_init(&tab->ops[btf->struct_ops_tab->cnt], btf, log);
8894         if (err)
8895                 return err;
8896
8897         btf->struct_ops_tab->cnt++;
8898
8899         return 0;
8900 }
8901
8902 const struct bpf_struct_ops_desc *
8903 bpf_struct_ops_find_value(struct btf *btf, u32 value_id)
8904 {
8905         const struct bpf_struct_ops_desc *st_ops_list;
8906         unsigned int i;
8907         u32 cnt;
8908
8909         if (!value_id)
8910                 return NULL;
8911         if (!btf->struct_ops_tab)
8912                 return NULL;
8913
8914         cnt = btf->struct_ops_tab->cnt;
8915         st_ops_list = btf->struct_ops_tab->ops;
8916         for (i = 0; i < cnt; i++) {
8917                 if (st_ops_list[i].value_id == value_id)
8918                         return &st_ops_list[i];
8919         }
8920
8921         return NULL;
8922 }
8923
8924 const struct bpf_struct_ops_desc *
8925 bpf_struct_ops_find(struct btf *btf, u32 type_id)
8926 {
8927         const struct bpf_struct_ops_desc *st_ops_list;
8928         unsigned int i;
8929         u32 cnt;
8930
8931         if (!type_id)
8932                 return NULL;
8933         if (!btf->struct_ops_tab)
8934                 return NULL;
8935
8936         cnt = btf->struct_ops_tab->cnt;
8937         st_ops_list = btf->struct_ops_tab->ops;
8938         for (i = 0; i < cnt; i++) {
8939                 if (st_ops_list[i].type_id == type_id)
8940                         return &st_ops_list[i];
8941         }
8942
8943         return NULL;
8944 }
8945
8946 int __register_bpf_struct_ops(struct bpf_struct_ops *st_ops)
8947 {
8948         struct bpf_verifier_log *log;
8949         struct btf *btf;
8950         int err = 0;
8951
8952         btf = btf_get_module_btf(st_ops->owner);
8953         if (!btf)
8954                 return check_btf_kconfigs(st_ops->owner, "struct_ops");
8955         if (IS_ERR(btf))
8956                 return PTR_ERR(btf);
8957
8958         log = kzalloc(sizeof(*log), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
8959         if (!log) {
8960                 err = -ENOMEM;
8961                 goto errout;
8962         }
8963
8964         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
8965
8966         err = btf_add_struct_ops(btf, st_ops, log);
8967
8968 errout:
8969         kfree(log);
8970         btf_put(btf);
8971
8972         return err;
8973 }
8974 EXPORT_SYMBOL_GPL(__register_bpf_struct_ops);
8975 #endif
8976
8977 bool btf_param_match_suffix(const struct btf *btf,
8978                             const struct btf_param *arg,
8979                             const char *suffix)
8980 {
8981         int suffix_len = strlen(suffix), len;
8982         const char *param_name;
8983
8984         /* In the future, this can be ported to use BTF tagging */
8985         param_name = btf_name_by_offset(btf, arg->name_off);
8986         if (str_is_empty(param_name))
8987                 return false;
8988         len = strlen(param_name);
8989         if (len <= suffix_len)
8990                 return false;
8991         param_name += len - suffix_len;
8992         return !strncmp(param_name, suffix, suffix_len);
8993 }