GNU Linux-libre 5.10.215-gnu1
[releases.git] / kernel / bpf / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
4  *
5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
7  *
8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
9  *
10  * Authors:
11  *
12  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
13  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
14  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
15  *
16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
18  */
19
20 #include <uapi/linux/btf.h>
21 #include <linux/filter.h>
22 #include <linux/skbuff.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <linux/random.h>
25 #include <linux/moduleloader.h>
26 #include <linux/bpf.h>
27 #include <linux/btf.h>
28 #include <linux/objtool.h>
29 #include <linux/rbtree_latch.h>
30 #include <linux/kallsyms.h>
31 #include <linux/rcupdate.h>
32 #include <linux/perf_event.h>
33 #include <linux/extable.h>
34 #include <linux/log2.h>
35 #include <linux/nospec.h>
36
37 #include <asm/barrier.h>
38 #include <asm/unaligned.h>
39
40 /* Registers */
41 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
42 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
43 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
44 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
45 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
46 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
47 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
48 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
49 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
50 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
51 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
52
53 /* Named registers */
54 #define DST     regs[insn->dst_reg]
55 #define SRC     regs[insn->src_reg]
56 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
57 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
58 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
59 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
60 #define IMM     insn->imm
61
62 /* No hurry in this branch
63  *
64  * Exported for the bpf jit load helper.
65  */
66 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
67 {
68         u8 *ptr = NULL;
69
70         if (k >= SKF_NET_OFF) {
71                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
72         } else if (k >= SKF_LL_OFF) {
73                 if (unlikely(!skb_mac_header_was_set(skb)))
74                         return NULL;
75                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
76         }
77         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
78                 return ptr;
79
80         return NULL;
81 }
82
83 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
84 {
85         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
86         struct bpf_prog_aux *aux;
87         struct bpf_prog *fp;
88
89         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
90         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
91         if (fp == NULL)
92                 return NULL;
93
94         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL | gfp_extra_flags);
95         if (aux == NULL) {
96                 vfree(fp);
97                 return NULL;
98         }
99
100         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
101         fp->aux = aux;
102         fp->aux->prog = fp;
103         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
104
105         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
106         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
107         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
108
109         return fp;
110 }
111
112 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
113 {
114         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
115         struct bpf_prog *prog;
116         int cpu;
117
118         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
119         if (!prog)
120                 return NULL;
121
122         prog->aux->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
123         if (!prog->aux->stats) {
124                 kfree(prog->aux);
125                 vfree(prog);
126                 return NULL;
127         }
128
129         for_each_possible_cpu(cpu) {
130                 struct bpf_prog_stats *pstats;
131
132                 pstats = per_cpu_ptr(prog->aux->stats, cpu);
133                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
134         }
135         return prog;
136 }
137 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
138
139 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
140 {
141         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
142                 return 0;
143
144         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
145                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
146                                          GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
147         if (!prog->aux->jited_linfo)
148                 return -ENOMEM;
149
150         return 0;
151 }
152
153 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
154 {
155         kfree(prog->aux->jited_linfo);
156         prog->aux->jited_linfo = NULL;
157 }
158
159 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
160 {
161         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
162                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
163 }
164
165 /* The jit engine is responsible to provide an array
166  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
167  *
168  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
169  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
170  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
171  *
172  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
173  *
174  * Hence, with
175  * insn_start:
176  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
177  *      here is relative to the main prog.
178  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
179  * linfo_idx:
180  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
181  *
182  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
183  *
184  * For i > linfo_idx,
185  *
186  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
187  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
188  */
189 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
190                                const u32 *insn_to_jit_off)
191 {
192         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
193         const struct bpf_line_info *linfo;
194         void **jited_linfo;
195
196         if (!prog->aux->jited_linfo)
197                 /* Userspace did not provide linfo */
198                 return;
199
200         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
201         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
202         insn_start = linfo[0].insn_off;
203         insn_end = insn_start + prog->len;
204
205         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
206         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
207
208         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
209
210         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
211                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
212                  * strictly increasing
213                  */
214                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
215                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
216 }
217
218 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
219 {
220         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
221         kvfree(prog->aux->linfo);
222 }
223
224 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
225                                   gfp_t gfp_extra_flags)
226 {
227         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
228         struct bpf_prog *fp;
229         u32 pages, delta;
230         int ret;
231
232         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
233         pages = size / PAGE_SIZE;
234         if (pages <= fp_old->pages)
235                 return fp_old;
236
237         delta = pages - fp_old->pages;
238         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
239         if (ret)
240                 return NULL;
241
242         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
243         if (fp == NULL) {
244                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
245         } else {
246                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
247                 fp->pages = pages;
248                 fp->aux->prog = fp;
249
250                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
251                  * reallocated structure.
252                  */
253                 fp_old->aux = NULL;
254                 __bpf_prog_free(fp_old);
255         }
256
257         return fp;
258 }
259
260 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
261 {
262         if (fp->aux) {
263                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
264                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
265                 free_percpu(fp->aux->stats);
266                 kfree(fp->aux->poke_tab);
267                 kfree(fp->aux);
268         }
269         vfree(fp);
270 }
271
272 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
273 {
274         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
275         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
276         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
277         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
278         u32 i, bsize, psize, blocks;
279         struct bpf_insn *dst;
280         bool was_ld_map;
281         u8 *raw, *todo;
282         __be32 *result;
283         __be64 *bits;
284
285         raw = vmalloc(raw_size);
286         if (!raw)
287                 return -ENOMEM;
288
289         sha1_init(digest);
290         memset(ws, 0, sizeof(ws));
291
292         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
293          * since they are unstable from user space side.
294          */
295         dst = (void *)raw;
296         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
297                 dst[i] = fp->insnsi[i];
298                 if (!was_ld_map &&
299                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
300                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
301                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
302                         was_ld_map = true;
303                         dst[i].imm = 0;
304                 } else if (was_ld_map &&
305                            dst[i].code == 0 &&
306                            dst[i].dst_reg == 0 &&
307                            dst[i].src_reg == 0 &&
308                            dst[i].off == 0) {
309                         was_ld_map = false;
310                         dst[i].imm = 0;
311                 } else {
312                         was_ld_map = false;
313                 }
314         }
315
316         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
317         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
318         raw[psize++] = 0x80;
319
320         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
321         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
322         todo   = raw;
323         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
324                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
325         } else {
326                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
327                 blocks++;
328         }
329         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
330
331         while (blocks--) {
332                 sha1_transform(digest, todo, ws);
333                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
334         }
335
336         result = (__force __be32 *)digest;
337         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
338                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
339         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
340
341         vfree(raw);
342         return 0;
343 }
344
345 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
346                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
347 {
348         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
349         s32 delta = end_new - end_old;
350         s64 imm = insn->imm;
351
352         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
353                 imm += delta;
354         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
355                 imm -= delta;
356         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
357                 return -ERANGE;
358         if (!probe_pass)
359                 insn->imm = imm;
360         return 0;
361 }
362
363 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
364                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
365 {
366         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
367         s32 delta = end_new - end_old;
368         s32 off = insn->off;
369
370         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
371                 off += delta;
372         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
373                 off -= delta;
374         if (off < off_min || off > off_max)
375                 return -ERANGE;
376         if (!probe_pass)
377                 insn->off = off;
378         return 0;
379 }
380
381 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
382                             s32 end_new, const bool probe_pass)
383 {
384         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
385         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
386         int ret = 0;
387
388         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
389                 u8 code;
390
391                 /* In the probing pass we still operate on the original,
392                  * unpatched image in order to check overflows before we
393                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
394                  */
395                 if (probe_pass && i == pos) {
396                         i = end_new;
397                         insn = prog->insnsi + end_old;
398                 }
399                 code = insn->code;
400                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
401                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
402                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
403                         continue;
404                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
405                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
406                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
407                                 continue;
408                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
409                                                    end_new, i, probe_pass);
410                 } else {
411                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
412                                                    end_new, i, probe_pass);
413                 }
414                 if (ret)
415                         break;
416         }
417
418         return ret;
419 }
420
421 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
422 {
423         struct bpf_line_info *linfo;
424         u32 i, nr_linfo;
425
426         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
427         if (!nr_linfo || !delta)
428                 return;
429
430         linfo = prog->aux->linfo;
431
432         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
433                 if (off < linfo[i].insn_off)
434                         break;
435
436         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
437         for (; i < nr_linfo; i++)
438                 linfo[i].insn_off += delta;
439 }
440
441 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
442                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
443 {
444         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
445         const u32 cnt_max = S16_MAX;
446         struct bpf_prog *prog_adj;
447         int err;
448
449         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
450         if (insn_delta == 0) {
451                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
452                 return prog;
453         }
454
455         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
456
457         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
458          * target overflow when we have excessive program expansions.
459          * We need to probe here before we do any reallocation where
460          * we afterwards may not fail anymore.
461          */
462         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
463             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
464                 return ERR_PTR(err);
465
466         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
467          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
468          * last page could have large enough tailroom.
469          */
470         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
471                                     GFP_USER);
472         if (!prog_adj)
473                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
474
475         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
476
477         /* Patching happens in 3 steps:
478          *
479          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
480          *    so we can patch the single target insn with one or more
481          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
482          * 2) Inject new instructions at the target location.
483          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
484          */
485         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
486
487         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
488                 sizeof(*patch) * insn_rest);
489         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
490
491         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
492          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
493          * overflow cannot happen at this point.
494          */
495         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
496
497         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
498
499         return prog_adj;
500 }
501
502 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
503 {
504         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
505          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
506          */
507         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
508                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
509         prog->len -= cnt;
510
511         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
512 }
513
514 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
515 {
516         int i;
517
518         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
519                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
520 }
521
522 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
523 {
524         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
525         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
526 }
527
528 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
529 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
530 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
531 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
532 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
533 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
534 long bpf_jit_limit_max __read_mostly;
535
536 static void
537 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
538 {
539         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
540         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
541
542         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
543
544         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
545         prog->aux->ksym.end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
546 }
547
548 static void
549 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
550 {
551         char *sym = prog->aux->ksym.name;
552         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
553         const struct btf_type *type;
554         const char *func_name;
555
556         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
557                      sizeof(prog->tag) * 2 +
558                      /* name has been null terminated.
559                       * We should need +1 for the '_' preceding
560                       * the name.  However, the null character
561                       * is double counted between the name and the
562                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
563                       * the +1 here.
564                       */
565                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
566
567         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
568         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
569
570         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
571         if (prog->aux->func_info_cnt) {
572                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
573                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
574                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
575                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
576                 return;
577         }
578
579         if (prog->aux->name[0])
580                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
581         else
582                 *sym = 0;
583 }
584
585 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
586 {
587         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
588 }
589
590 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
591                                           struct latch_tree_node *b)
592 {
593         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
594 }
595
596 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
597 {
598         unsigned long val = (unsigned long)key;
599         const struct bpf_ksym *ksym;
600
601         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
602
603         if (val < ksym->start)
604                 return -1;
605         /* Ensure that we detect return addresses as part of the program, when
606          * the final instruction is a call for a program part of the stack
607          * trace. Therefore, do val > ksym->end instead of val >= ksym->end.
608          */
609         if (val > ksym->end)
610                 return  1;
611
612         return 0;
613 }
614
615 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
616         .less   = bpf_tree_less,
617         .comp   = bpf_tree_comp,
618 };
619
620 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
621 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
622 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
623
624 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
625 {
626         spin_lock_bh(&bpf_lock);
627         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
628         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
629         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
630         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
631 }
632
633 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
634 {
635         if (list_empty(&ksym->lnode))
636                 return;
637
638         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
639         list_del_rcu(&ksym->lnode);
640 }
641
642 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
643 {
644         spin_lock_bh(&bpf_lock);
645         __bpf_ksym_del(ksym);
646         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
647 }
648
649 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
650 {
651         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
652 }
653
654 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
655 {
656         return list_empty(&fp->aux->ksym.lnode) ||
657                fp->aux->ksym.lnode.prev == LIST_POISON2;
658 }
659
660 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
661 {
662         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
663             !bpf_capable())
664                 return;
665
666         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
667         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
668         fp->aux->ksym.prog = true;
669
670         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
671 }
672
673 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
674 {
675         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
676                 return;
677
678         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
679 }
680
681 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
682 {
683         struct latch_tree_node *n;
684
685         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
686         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
687 }
688
689 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
690                                  unsigned long *off, char *sym)
691 {
692         struct bpf_ksym *ksym;
693         char *ret = NULL;
694
695         rcu_read_lock();
696         ksym = bpf_ksym_find(addr);
697         if (ksym) {
698                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
699                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
700
701                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
702
703                 ret = sym;
704                 if (size)
705                         *size = symbol_end - symbol_start;
706                 if (off)
707                         *off  = addr - symbol_start;
708         }
709         rcu_read_unlock();
710
711         return ret;
712 }
713
714 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
715 {
716         bool ret;
717
718         rcu_read_lock();
719         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
720         rcu_read_unlock();
721
722         return ret;
723 }
724
725 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
726 {
727         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
728
729         return ksym && ksym->prog ?
730                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
731                NULL;
732 }
733
734 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
735 {
736         const struct exception_table_entry *e = NULL;
737         struct bpf_prog *prog;
738
739         rcu_read_lock();
740         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
741         if (!prog)
742                 goto out;
743         if (!prog->aux->num_exentries)
744                 goto out;
745
746         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
747 out:
748         rcu_read_unlock();
749         return e;
750 }
751
752 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
753                     char *sym)
754 {
755         struct bpf_ksym *ksym;
756         unsigned int it = 0;
757         int ret = -ERANGE;
758
759         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
760                 return ret;
761
762         rcu_read_lock();
763         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
764                 if (it++ != symnum)
765                         continue;
766
767                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
768
769                 *value = ksym->start;
770                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
771
772                 ret = 0;
773                 break;
774         }
775         rcu_read_unlock();
776
777         return ret;
778 }
779
780 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
781                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
782 {
783         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
784         static const u32 poke_tab_max = 1024;
785         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
786         u32 size = slot + 1;
787
788         if (size > poke_tab_max)
789                 return -ENOSPC;
790         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
791             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
792                 return -EINVAL;
793
794         switch (poke->reason) {
795         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
796                 if (!poke->tail_call.map)
797                         return -EINVAL;
798                 break;
799         default:
800                 return -EINVAL;
801         }
802
803         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
804         if (!tab)
805                 return -ENOMEM;
806
807         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
808         prog->aux->size_poke_tab = size;
809         prog->aux->poke_tab = tab;
810
811         return slot;
812 }
813
814 static atomic_long_t bpf_jit_current;
815
816 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
817  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
818  * below apply.
819  */
820 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
821 {
822 #if defined(MODULES_VADDR)
823         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
824 #else
825         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
826 #endif
827 }
828
829 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
830 {
831         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
832         bpf_jit_limit_max = bpf_jit_alloc_exec_limit();
833         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_limit_max >> 1,
834                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
835         return 0;
836 }
837 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
838
839 int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
840 {
841         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
842             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
843                 if (!bpf_capable()) {
844                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
845                         return -EPERM;
846                 }
847         }
848
849         return 0;
850 }
851
852 void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
853 {
854         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
855 }
856
857 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
858 {
859         return module_alloc(size);
860 }
861
862 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
863 {
864         module_memfree(addr);
865 }
866
867 struct bpf_binary_header *
868 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
869                      unsigned int alignment,
870                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
871 {
872         struct bpf_binary_header *hdr;
873         u32 size, hole, start, pages;
874
875         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
876                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
877
878         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
879          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
880          * random section of illegal instructions.
881          */
882         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
883         pages = size / PAGE_SIZE;
884
885         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
886                 return NULL;
887         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
888         if (!hdr) {
889                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
890                 return NULL;
891         }
892
893         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
894         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
895
896         hdr->pages = pages;
897         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
898                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
899         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
900
901         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
902         *image_ptr = &hdr->image[start];
903
904         return hdr;
905 }
906
907 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
908 {
909         u32 pages = hdr->pages;
910
911         bpf_jit_free_exec(hdr);
912         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
913 }
914
915 /* This symbol is only overridden by archs that have different
916  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
917  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
918  */
919 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
920 {
921         if (fp->jited) {
922                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
923
924                 bpf_jit_binary_free(hdr);
925
926                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
927         }
928
929         bpf_prog_unlock_free(fp);
930 }
931
932 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
933                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
934                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
935 {
936         s16 off = insn->off;
937         s32 imm = insn->imm;
938         u8 *addr;
939
940         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
941         if (!*func_addr_fixed) {
942                 /* Place-holder address till the last pass has collected
943                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
944                  * can pick them up from prog->aux.
945                  */
946                 if (!extra_pass)
947                         addr = NULL;
948                 else if (prog->aux->func &&
949                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
950                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
951                 else
952                         return -EINVAL;
953         } else {
954                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
955                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
956                  * and the helper with imm relative to it are both in core
957                  * kernel.
958                  */
959                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
960         }
961
962         *func_addr = (unsigned long)addr;
963         return 0;
964 }
965
966 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
967                               const struct bpf_insn *aux,
968                               struct bpf_insn *to_buff,
969                               bool emit_zext)
970 {
971         struct bpf_insn *to = to_buff;
972         u32 imm_rnd = get_random_int();
973         s16 off;
974
975         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
976         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
977
978         /* Constraints on AX register:
979          *
980          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
981          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
982          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
983          * the executed instruction, but not across several instructions.
984          * There are a few exceptions however which are further detailed
985          * below.
986          *
987          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
988          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
989          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
990          *
991          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
992          * register for rewrites as long as they do not interfere with
993          * the above cases!
994          */
995         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
996                 goto out;
997
998         if (from->imm == 0 &&
999             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
1000              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
1001                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
1002                 goto out;
1003         }
1004
1005         switch (from->code) {
1006         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
1007         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
1008         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1009         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
1010         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1011         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1012         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1013         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1014         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1015                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1016                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1017                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1018                 break;
1019
1020         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1021         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1022         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1023         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1024         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1025         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1026         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1027         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1028         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1029                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1030                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1031                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1032                 break;
1033
1034         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1035         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1036         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1037         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1038         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1039         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1040         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1041         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1042         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1043         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1044         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1045                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1046                 off = from->off;
1047                 if (off < 0)
1048                         off -= 2;
1049                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1050                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1051                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1052                 break;
1053
1054         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1055         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1056         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1057         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1058         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1059         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1060         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1061         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1062         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1063         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1064         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1065                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1066                 off = from->off;
1067                 if (off < 0)
1068                         off -= 2;
1069                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1070                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1071                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1072                                       off);
1073                 break;
1074
1075         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1076                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1077                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1078                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1079                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1080                 break;
1081         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1082                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1083                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1084                 if (emit_zext)
1085                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1086                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1087                 break;
1088
1089         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1090         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1091         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1092         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1093                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1094                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1095                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1096                 break;
1097         }
1098 out:
1099         return to - to_buff;
1100 }
1101
1102 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1103                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1104 {
1105         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1106         struct bpf_prog *fp;
1107
1108         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1109         if (fp != NULL) {
1110                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1111                  * when promoting the clone to the real program,
1112                  * this still needs to be adapted.
1113                  */
1114                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1115         }
1116
1117         return fp;
1118 }
1119
1120 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1121 {
1122         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1123          * it from this path! It will be freed eventually by the
1124          * other program on release.
1125          *
1126          * At this point, we don't need a deferred release since
1127          * clone is guaranteed to not be locked.
1128          */
1129         fp->aux = NULL;
1130         __bpf_prog_free(fp);
1131 }
1132
1133 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1134 {
1135         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1136          * know whether fp here is the clone or the original.
1137          */
1138         fp->aux->prog = fp;
1139         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1140 }
1141
1142 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1143 {
1144         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1145         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1146         int insn_delta, insn_cnt;
1147         struct bpf_insn *insn;
1148         int i, rewritten;
1149
1150         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1151                 return prog;
1152
1153         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1154         if (!clone)
1155                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1156
1157         insn_cnt = clone->len;
1158         insn = clone->insnsi;
1159
1160         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1161                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1162                  * so that we can still access the first part in the
1163                  * second blinding run.
1164                  */
1165                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1166                     insn[1].code == 0)
1167                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1168
1169                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1170                                                 clone->aux->verifier_zext);
1171                 if (!rewritten)
1172                         continue;
1173
1174                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1175                 if (IS_ERR(tmp)) {
1176                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1177                          * realloc from the original one, so we need to
1178                          * fix it up here on error.
1179                          */
1180                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1181                         return tmp;
1182                 }
1183
1184                 clone = tmp;
1185                 insn_delta = rewritten - 1;
1186
1187                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1188                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1189                 insn_cnt += insn_delta;
1190                 i        += insn_delta;
1191         }
1192
1193         clone->blinded = 1;
1194         return clone;
1195 }
1196 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1197
1198 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1199  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1200  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1201  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1202  * must not change.
1203  */
1204 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1205 {
1206         return 0;
1207 }
1208 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1209
1210 /* All UAPI available opcodes. */
1211 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1212         /* 32 bit ALU operations. */            \
1213         /*   Register based. */                 \
1214         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1215         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1216         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1217         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1218         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1219         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1220         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1221         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1222         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1223         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1224         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1225         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1226         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1227         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1228         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1229         /*   Immediate based. */                \
1230         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1231         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1232         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1233         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1234         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1235         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1236         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1237         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1238         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1239         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1240         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1241         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1242         /* 64 bit ALU operations. */            \
1243         /*   Register based. */                 \
1244         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1245         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1246         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1247         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1248         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1249         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1250         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1251         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1252         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1253         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1254         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1255         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1256         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1257         /*   Immediate based. */                \
1258         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1259         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1260         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1261         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1262         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1263         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1264         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1265         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1266         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1267         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1268         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1269         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1270         /* Call instruction. */                 \
1271         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1272         /* Exit instruction. */                 \
1273         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1274         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1275         /*   Register based. */                 \
1276         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1277         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1278         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1279         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1280         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1281         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1282         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1283         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1284         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1285         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1286         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1287         /*   Immediate based. */                \
1288         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1289         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1290         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1291         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1292         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1293         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1294         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1295         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1296         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1297         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1298         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1299         /* Jump instructions. */                \
1300         /*   Register based. */                 \
1301         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1302         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1303         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1304         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1305         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1306         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1307         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1308         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1309         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1310         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1311         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1312         /*   Immediate based. */                \
1313         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1314         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1315         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1316         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1317         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1318         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1319         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1320         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1321         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1322         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1323         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1324         INSN_2(JMP, JA),                        \
1325         /* Store instructions. */               \
1326         /*   Register based. */                 \
1327         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1328         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1329         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1330         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1331         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
1332         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
1333         /*   Immediate based. */                \
1334         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1335         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1336         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1337         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1338         /* Load instructions. */                \
1339         /*   Register based. */                 \
1340         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1341         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1342         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1343         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1344         /*   Immediate based. */                \
1345         INSN_3(LD, IMM, DW)
1346
1347 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1348 {
1349 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1350 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1351         static const bool public_insntable[256] = {
1352                 [0 ... 255] = false,
1353                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1354                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1355                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1356                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1357                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1358                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1359                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1360                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1361                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1362         };
1363 #undef BPF_INSN_3_TBL
1364 #undef BPF_INSN_2_TBL
1365         return public_insntable[code];
1366 }
1367
1368 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1369 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1370 {
1371         memset(dst, 0, size);
1372         return -EFAULT;
1373 }
1374
1375 /**
1376  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1377  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1378  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1379  *      @stack: is the eBPF storage stack
1380  *
1381  * Decode and execute eBPF instructions.
1382  */
1383 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1384 {
1385 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1386 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1387         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1388                 [0 ... 255] = &&default_label,
1389                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1390                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1391                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1392                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1393                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1394                 [BPF_ST  | BPF_NOSPEC] = &&ST_NOSPEC,
1395                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1396                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1397                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1398                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1399         };
1400 #undef BPF_INSN_3_LBL
1401 #undef BPF_INSN_2_LBL
1402         u32 tail_call_cnt = 0;
1403
1404 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1405 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1406
1407 select_insn:
1408         goto *jumptable[insn->code];
1409
1410         /* Explicitly mask the register-based shift amounts with 63 or 31
1411          * to avoid undefined behavior. Normally this won't affect the
1412          * generated code, for example, in case of native 64 bit archs such
1413          * as x86-64 or arm64, the compiler is optimizing the AND away for
1414          * the interpreter. In case of JITs, each of the JIT backends compiles
1415          * the BPF shift operations to machine instructions which produce
1416          * implementation-defined results in such a case; the resulting
1417          * contents of the register may be arbitrary, but program behaviour
1418          * as a whole remains defined. In other words, in case of JIT backends,
1419          * the AND must /not/ be added to the emitted LSH/RSH/ARSH translation.
1420          */
1421         /* ALU (shifts) */
1422 #define SHT(OPCODE, OP)                                 \
1423         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1424                 DST = DST OP (SRC & 63);                \
1425                 CONT;                                   \
1426         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1427                 DST = (u32) DST OP ((u32) SRC & 31);    \
1428                 CONT;                                   \
1429         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1430                 DST = DST OP IMM;                       \
1431                 CONT;                                   \
1432         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1433                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1434                 CONT;
1435         /* ALU (rest) */
1436 #define ALU(OPCODE, OP)                                 \
1437         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1438                 DST = DST OP SRC;                       \
1439                 CONT;                                   \
1440         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1441                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;           \
1442                 CONT;                                   \
1443         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1444                 DST = DST OP IMM;                       \
1445                 CONT;                                   \
1446         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1447                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1448                 CONT;
1449         ALU(ADD,  +)
1450         ALU(SUB,  -)
1451         ALU(AND,  &)
1452         ALU(OR,   |)
1453         ALU(XOR,  ^)
1454         ALU(MUL,  *)
1455         SHT(LSH, <<)
1456         SHT(RSH, >>)
1457 #undef SHT
1458 #undef ALU
1459         ALU_NEG:
1460                 DST = (u32) -DST;
1461                 CONT;
1462         ALU64_NEG:
1463                 DST = -DST;
1464                 CONT;
1465         ALU_MOV_X:
1466                 DST = (u32) SRC;
1467                 CONT;
1468         ALU_MOV_K:
1469                 DST = (u32) IMM;
1470                 CONT;
1471         ALU64_MOV_X:
1472                 DST = SRC;
1473                 CONT;
1474         ALU64_MOV_K:
1475                 DST = IMM;
1476                 CONT;
1477         LD_IMM_DW:
1478                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1479                 insn++;
1480                 CONT;
1481         ALU_ARSH_X:
1482                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> (SRC & 31));
1483                 CONT;
1484         ALU_ARSH_K:
1485                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1486                 CONT;
1487         ALU64_ARSH_X:
1488                 (*(s64 *) &DST) >>= (SRC & 63);
1489                 CONT;
1490         ALU64_ARSH_K:
1491                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1492                 CONT;
1493         ALU64_MOD_X:
1494                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1495                 DST = AX;
1496                 CONT;
1497         ALU_MOD_X:
1498                 AX = (u32) DST;
1499                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1500                 CONT;
1501         ALU64_MOD_K:
1502                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1503                 DST = AX;
1504                 CONT;
1505         ALU_MOD_K:
1506                 AX = (u32) DST;
1507                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1508                 CONT;
1509         ALU64_DIV_X:
1510                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1511                 CONT;
1512         ALU_DIV_X:
1513                 AX = (u32) DST;
1514                 do_div(AX, (u32) SRC);
1515                 DST = (u32) AX;
1516                 CONT;
1517         ALU64_DIV_K:
1518                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1519                 CONT;
1520         ALU_DIV_K:
1521                 AX = (u32) DST;
1522                 do_div(AX, (u32) IMM);
1523                 DST = (u32) AX;
1524                 CONT;
1525         ALU_END_TO_BE:
1526                 switch (IMM) {
1527                 case 16:
1528                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1529                         break;
1530                 case 32:
1531                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1532                         break;
1533                 case 64:
1534                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1535                         break;
1536                 }
1537                 CONT;
1538         ALU_END_TO_LE:
1539                 switch (IMM) {
1540                 case 16:
1541                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1542                         break;
1543                 case 32:
1544                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1545                         break;
1546                 case 64:
1547                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1548                         break;
1549                 }
1550                 CONT;
1551
1552         /* CALL */
1553         JMP_CALL:
1554                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1555                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1556                  * into BPF_R0.
1557                  */
1558                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1559                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1560                 CONT;
1561
1562         JMP_CALL_ARGS:
1563                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1564                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1565                                                             BPF_R5,
1566                                                             insn + insn->off + 1);
1567                 CONT;
1568
1569         JMP_TAIL_CALL: {
1570                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1571                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1572                 struct bpf_prog *prog;
1573                 u32 index = BPF_R3;
1574
1575                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1576                         goto out;
1577                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1578                         goto out;
1579
1580                 tail_call_cnt++;
1581
1582                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1583                 if (!prog)
1584                         goto out;
1585
1586                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1587                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1588                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1589                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1590                  */
1591                 insn = prog->insnsi;
1592                 goto select_insn;
1593 out:
1594                 CONT;
1595         }
1596         JMP_JA:
1597                 insn += insn->off;
1598                 CONT;
1599         JMP_EXIT:
1600                 return BPF_R0;
1601         /* JMP */
1602 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1603         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1604                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1605                         insn += insn->off;                      \
1606                         CONT_JMP;                               \
1607                 }                                               \
1608                 CONT;                                           \
1609         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1610                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1611                         insn += insn->off;                      \
1612                         CONT_JMP;                               \
1613                 }                                               \
1614                 CONT;                                           \
1615         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1616                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1617                         insn += insn->off;                      \
1618                         CONT_JMP;                               \
1619                 }                                               \
1620                 CONT;                                           \
1621         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1622                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1623                         insn += insn->off;                      \
1624                         CONT_JMP;                               \
1625                 }                                               \
1626                 CONT;
1627         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1628         COND_JMP(u, JNE, !=)
1629         COND_JMP(u, JGT, >)
1630         COND_JMP(u, JLT, <)
1631         COND_JMP(u, JGE, >=)
1632         COND_JMP(u, JLE, <=)
1633         COND_JMP(u, JSET, &)
1634         COND_JMP(s, JSGT, >)
1635         COND_JMP(s, JSLT, <)
1636         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1637         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1638 #undef COND_JMP
1639         /* ST, STX and LDX*/
1640         ST_NOSPEC:
1641                 /* Speculation barrier for mitigating Speculative Store Bypass.
1642                  * In case of arm64, we rely on the firmware mitigation as
1643                  * controlled via the ssbd kernel parameter. Whenever the
1644                  * mitigation is enabled, it works for all of the kernel code
1645                  * with no need to provide any additional instructions here.
1646                  * In case of x86, we use 'lfence' insn for mitigation. We
1647                  * reuse preexisting logic from Spectre v1 mitigation that
1648                  * happens to produce the required code on x86 for v4 as well.
1649                  */
1650                 barrier_nospec();
1651                 CONT;
1652 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1653         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1654                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1655                 CONT;                                                   \
1656         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1657                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1658                 CONT;                                                   \
1659         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1660                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1661                 CONT;                                                   \
1662         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                         \
1663                 bpf_probe_read_kernel(&DST, sizeof(SIZE),               \
1664                                       (const void *)(long) (SRC + insn->off));  \
1665                 DST = *((SIZE *)&DST);                                  \
1666                 CONT;
1667
1668         LDST(B,   u8)
1669         LDST(H,  u16)
1670         LDST(W,  u32)
1671         LDST(DW, u64)
1672 #undef LDST
1673
1674         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1675                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1676                            (DST + insn->off));
1677                 CONT;
1678         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1679                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1680                              (DST + insn->off));
1681                 CONT;
1682
1683         default_label:
1684                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1685                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1686                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1687                  *
1688                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1689                  */
1690                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1691                 BUG_ON(1);
1692                 return 0;
1693 }
1694
1695 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1696 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1697 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1698 { \
1699         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1700         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1701 \
1702         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1703         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1704         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1705 }
1706
1707 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1708 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1709 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1710                                       const struct bpf_insn *insn) \
1711 { \
1712         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1713         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1714 \
1715         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1716         BPF_R1 = r1; \
1717         BPF_R2 = r2; \
1718         BPF_R3 = r3; \
1719         BPF_R4 = r4; \
1720         BPF_R5 = r5; \
1721         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1722 }
1723
1724 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1725 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1726 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1727 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1728 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1729 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1730
1731 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1732 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1733 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1734
1735 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1736 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1737 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1738
1739 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1740
1741 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1742                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1743 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1744 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1745 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1746 };
1747 #undef PROG_NAME_LIST
1748 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1749 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1750                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1751 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1752 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1753 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1754 };
1755 #undef PROG_NAME_LIST
1756
1757 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1758 {
1759         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1760         insn->off = (s16) insn->imm;
1761         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1762                 __bpf_call_base_args;
1763         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1764 }
1765
1766 #else
1767 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1768                                          const struct bpf_insn *insn)
1769 {
1770         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1771          * is not working properly, so warn about it!
1772          */
1773         WARN_ON_ONCE(1);
1774         return 0;
1775 }
1776 #endif
1777
1778 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1779                                const struct bpf_prog *fp)
1780 {
1781         bool ret;
1782
1783         if (fp->kprobe_override)
1784                 return false;
1785
1786         spin_lock(&array->aux->owner.lock);
1787
1788         if (!array->aux->owner.type) {
1789                 /* There's no owner yet where we could check for
1790                  * compatibility.
1791                  */
1792                 array->aux->owner.type  = fp->type;
1793                 array->aux->owner.jited = fp->jited;
1794                 ret = true;
1795         } else {
1796                 ret = array->aux->owner.type  == fp->type &&
1797                       array->aux->owner.jited == fp->jited;
1798         }
1799         spin_unlock(&array->aux->owner.lock);
1800         return ret;
1801 }
1802
1803 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1804 {
1805         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1806         int i, ret = 0;
1807
1808         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
1809         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1810                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1811                 struct bpf_array *array;
1812
1813                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1814                         continue;
1815
1816                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1817                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp)) {
1818                         ret = -EINVAL;
1819                         goto out;
1820                 }
1821         }
1822
1823 out:
1824         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
1825         return ret;
1826 }
1827
1828 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1829 {
1830 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1831         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1832
1833         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1834 #else
1835         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1836 #endif
1837 }
1838
1839 /**
1840  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1841  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1842  *      @err: pointer to error variable
1843  *
1844  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1845  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1846  */
1847 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1848 {
1849         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1850          * work with regards to JITing, etc.
1851          */
1852         if (fp->bpf_func)
1853                 goto finalize;
1854
1855         bpf_prog_select_func(fp);
1856
1857         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1858          * blinding is active. However, in case of error during
1859          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1860          * valid program, which in this case would simply not
1861          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1862          */
1863         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1864                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1865                 if (*err)
1866                         return fp;
1867
1868                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1869                 if (!fp->jited) {
1870                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1871 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1872                         *err = -ENOTSUPP;
1873                         return fp;
1874 #endif
1875                 } else {
1876                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1877                 }
1878         } else {
1879                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1880                 if (*err)
1881                         return fp;
1882         }
1883
1884 finalize:
1885         bpf_prog_lock_ro(fp);
1886
1887         /* The tail call compatibility check can only be done at
1888          * this late stage as we need to determine, if we deal
1889          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1890          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1891          */
1892         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1893
1894         return fp;
1895 }
1896 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1897
1898 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1899                                     const struct bpf_insn *insn)
1900 {
1901         return 1;
1902 }
1903
1904 static struct bpf_prog_dummy {
1905         struct bpf_prog prog;
1906 } dummy_bpf_prog = {
1907         .prog = {
1908                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1909         },
1910 };
1911
1912 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1913  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1914  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1915  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1916  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1917  */
1918 static struct {
1919         struct bpf_prog_array hdr;
1920         struct bpf_prog *null_prog;
1921 } empty_prog_array = {
1922         .null_prog = NULL,
1923 };
1924
1925 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1926 {
1927         if (prog_cnt)
1928                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1929                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1930                                (prog_cnt + 1),
1931                                flags);
1932
1933         return &empty_prog_array.hdr;
1934 }
1935
1936 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1937 {
1938         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1939                 return;
1940         kfree_rcu(progs, rcu);
1941 }
1942
1943 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1944 {
1945         struct bpf_prog_array_item *item;
1946         u32 cnt = 0;
1947
1948         for (item = array->items; item->prog; item++)
1949                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1950                         cnt++;
1951         return cnt;
1952 }
1953
1954 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1955 {
1956         struct bpf_prog_array_item *item;
1957
1958         for (item = array->items; item->prog; item++)
1959                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1960                         return false;
1961         return true;
1962 }
1963
1964 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1965                                      u32 *prog_ids,
1966                                      u32 request_cnt)
1967 {
1968         struct bpf_prog_array_item *item;
1969         int i = 0;
1970
1971         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1972                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1973                         continue;
1974                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1975                 if (++i == request_cnt) {
1976                         item++;
1977                         break;
1978                 }
1979         }
1980
1981         return !!(item->prog);
1982 }
1983
1984 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1985                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1986 {
1987         unsigned long err = 0;
1988         bool nospc;
1989         u32 *ids;
1990
1991         /* users of this function are doing:
1992          * cnt = bpf_prog_array_length();
1993          * if (cnt > 0)
1994          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1995          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1996          */
1997         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1998         if (!ids)
1999                 return -ENOMEM;
2000         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
2001         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
2002         kfree(ids);
2003         if (err)
2004                 return -EFAULT;
2005         if (nospc)
2006                 return -ENOSPC;
2007         return 0;
2008 }
2009
2010 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
2011                                 struct bpf_prog *old_prog)
2012 {
2013         struct bpf_prog_array_item *item;
2014
2015         for (item = array->items; item->prog; item++)
2016                 if (item->prog == old_prog) {
2017                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
2018                         break;
2019                 }
2020 }
2021
2022 /**
2023  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
2024  *                                   index into the program array with
2025  *                                   a dummy no-op program.
2026  * @array: a bpf_prog_array
2027  * @index: the index of the program to replace
2028  *
2029  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2030  * the position of the program to replace.
2031  *
2032  * Return:
2033  * * 0          - Success
2034  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2035  * * -ENOENT    - Index out of range
2036  */
2037 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
2038 {
2039         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
2040 }
2041
2042 /**
2043  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
2044  *                              into the program array.
2045  * @array: a bpf_prog_array
2046  * @index: the index of the program to update
2047  * @prog: the program to insert into the array
2048  *
2049  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2050  * the position of the program to update.
2051  *
2052  * Return:
2053  * * 0          - Success
2054  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2055  * * -ENOENT    - Index out of range
2056  */
2057 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
2058                              struct bpf_prog *prog)
2059 {
2060         struct bpf_prog_array_item *item;
2061
2062         if (unlikely(index < 0))
2063                 return -EINVAL;
2064
2065         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2066                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2067                         continue;
2068                 if (!index) {
2069                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2070                         return 0;
2071                 }
2072                 index--;
2073         }
2074         return -ENOENT;
2075 }
2076
2077 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2078                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2079                         struct bpf_prog *include_prog,
2080                         struct bpf_prog_array **new_array)
2081 {
2082         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2083         struct bpf_prog_array_item *existing;
2084         struct bpf_prog_array *array;
2085         bool found_exclude = false;
2086         int new_prog_idx = 0;
2087
2088         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2089          * the new array.
2090          */
2091         if (old_array) {
2092                 existing = old_array->items;
2093                 for (; existing->prog; existing++) {
2094                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2095                                 found_exclude = true;
2096                                 continue;
2097                         }
2098                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2099                                 carry_prog_cnt++;
2100                         if (existing->prog == include_prog)
2101                                 return -EEXIST;
2102                 }
2103         }
2104
2105         if (exclude_prog && !found_exclude)
2106                 return -ENOENT;
2107
2108         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2109         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2110         if (include_prog)
2111                 new_prog_cnt += 1;
2112
2113         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2114         if (!new_prog_cnt) {
2115                 *new_array = NULL;
2116                 return 0;
2117         }
2118
2119         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2120         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2121         if (!array)
2122                 return -ENOMEM;
2123
2124         /* Fill in the new prog array */
2125         if (carry_prog_cnt) {
2126                 existing = old_array->items;
2127                 for (; existing->prog; existing++)
2128                         if (existing->prog != exclude_prog &&
2129                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
2130                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
2131                                         existing->prog;
2132                         }
2133         }
2134         if (include_prog)
2135                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
2136         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
2137         *new_array = array;
2138         return 0;
2139 }
2140
2141 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2142                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2143                              u32 *prog_cnt)
2144 {
2145         u32 cnt = 0;
2146
2147         if (array)
2148                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2149
2150         *prog_cnt = cnt;
2151
2152         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2153         if (!request_cnt || !cnt)
2154                 return 0;
2155
2156         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2157         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2158                                                                      : 0;
2159 }
2160
2161 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2162                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2163 {
2164         struct bpf_map *map;
2165         u32 i;
2166
2167         for (i = 0; i < len; i++) {
2168                 map = used_maps[i];
2169                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2170                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2171                 bpf_map_put(map);
2172         }
2173 }
2174
2175 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2176 {
2177         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2178         kfree(aux->used_maps);
2179 }
2180
2181 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2182 {
2183         struct bpf_prog_aux *aux;
2184         int i;
2185
2186         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2187         bpf_free_used_maps(aux);
2188         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2189                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2190 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2191         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2192                 put_callchain_buffers();
2193 #endif
2194         if (aux->dst_trampoline)
2195                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2196         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++) {
2197                 /* We can just unlink the subprog poke descriptor table as
2198                  * it was originally linked to the main program and is also
2199                  * released along with it.
2200                  */
2201                 aux->func[i]->aux->poke_tab = NULL;
2202                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2203         }
2204         if (aux->func_cnt) {
2205                 kfree(aux->func);
2206                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2207         } else {
2208                 bpf_jit_free(aux->prog);
2209         }
2210 }
2211
2212 /* Free internal BPF program */
2213 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2214 {
2215         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2216
2217         if (aux->dst_prog)
2218                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2219         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2220         schedule_work(&aux->work);
2221 }
2222 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2223
2224 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2225 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2226
2227 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2228 {
2229         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2230 }
2231
2232 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2233 {
2234         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2235          * of the registers passed into this function, then note that
2236          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2237          * transformations. Register assignments from both sides are
2238          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2239          */
2240         struct rnd_state *state;
2241         u32 res;
2242
2243         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2244         res = prandom_u32_state(state);
2245         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2246
2247         return res;
2248 }
2249
2250 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2251 {
2252         return raw_smp_processor_id();
2253 }
2254
2255 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2256 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2257 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2258 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2259 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2260 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2261 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2262 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2263 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2264 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2265
2266 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2267 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2268 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2269 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2270 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2271
2272 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2273 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2274 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2275 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2276 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2277 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2278 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2279 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2280 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2281
2282 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2283 {
2284         return NULL;
2285 }
2286
2287 u64 __weak
2288 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2289                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2290 {
2291         return -ENOTSUPP;
2292 }
2293 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2294
2295 /* Always built-in helper functions. */
2296 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2297         .func           = NULL,
2298         .gpl_only       = false,
2299         .ret_type       = RET_VOID,
2300         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2301         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2302         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2303 };
2304
2305 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2306  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2307  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2308  */
2309 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2310 {
2311         return prog;
2312 }
2313
2314 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2315  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2316  */
2317 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2318 {
2319 }
2320
2321 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2322 {
2323         return false;
2324 }
2325
2326 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2327  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2328  * Otherwise, return FALSE.
2329  */
2330 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2331 {
2332         return false;
2333 }
2334
2335 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2336  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2337  */
2338 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2339                          int len)
2340 {
2341         return -EFAULT;
2342 }
2343
2344 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2345                               void *addr1, void *addr2)
2346 {
2347         return -ENOTSUPP;
2348 }
2349
2350 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2351 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2352
2353 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2354 #define CREATE_TRACE_POINTS
2355 #include <linux/bpf_trace.h>
2356
2357 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2358 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);