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/bpf_verifier.h>
  36 #include <linux/nodemask.h>
  37
  38 #include <asm/barrier.h>
  39 #include <asm/unaligned.h>
  40
  41 /* Registers */
  42 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
  43 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
  44 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
  45 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
  46 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
  47 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
  48 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
  49 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
  50 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
  51 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
  52 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
  53
  54 /* Named registers */
  55 #define DST     regs[insn->dst_reg]
  56 #define SRC     regs[insn->src_reg]
  57 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
  58 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
  59 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
  60 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
  61 #define IMM     insn->imm
  62
  63 /* No hurry in this branch
  64  *
  65  * Exported for the bpf jit load helper.
  66  */
  67 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
  68 {
  69         u8 *ptr = NULL;
  70
  71         if (k >= SKF_NET_OFF) {
  72                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
  73         } else if (k >= SKF_LL_OFF) {
  74                 if (unlikely(!skb_mac_header_was_set(skb)))
  75                         return NULL;
  76                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
  77         }
  78         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
  79                 return ptr;
  80
  81         return NULL;
  82 }
  83
  84 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
  85 {
  86         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
  87         struct bpf_prog_aux *aux;
  88         struct bpf_prog *fp;
  89
  90         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
  91         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
  92         if (fp == NULL)
  93                 return NULL;
  94
  95         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
  96         if (aux == NULL) {
  97                 vfree(fp);
  98                 return NULL;
  99         }
 100         fp->active = alloc_percpu_gfp(int, GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
 101         if (!fp->active) {
 102                 vfree(fp);
 103                 kfree(aux);
 104                 return NULL;
 105         }
 106
 107         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
 108         fp->aux = aux;
 109         fp->aux->prog = fp;
 110         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
 111         fp->blinding_requested = bpf_jit_blinding_enabled(fp);
 112
 113         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
 114         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
 115         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
 116
 117         return fp;
 118 }
 119
 120 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
 121 {
 122         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 123         struct bpf_prog *prog;
 124         int cpu;
 125
 126         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
 127         if (!prog)
 128                 return NULL;
 129
 130         prog->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
 131         if (!prog->stats) {
 132                 free_percpu(prog->active);
 133                 kfree(prog->aux);
 134                 vfree(prog);
 135                 return NULL;
 136         }
 137
 138         for_each_possible_cpu(cpu) {
 139                 struct bpf_prog_stats *pstats;
 140
 141                 pstats = per_cpu_ptr(prog->stats, cpu);
 142                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
 143         }
 144         return prog;
 145 }
 146 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
 147
 148 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 149 {
 150         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
 151                 return 0;
 152
 153         prog->aux->jited_linfo = kvcalloc(prog->aux->nr_linfo,
 154                                           sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
 155                                           GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_NOWARN);
 156         if (!prog->aux->jited_linfo)
 157                 return -ENOMEM;
 158
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 void bpf_prog_jit_attempt_done(struct bpf_prog *prog)
 163 {
 164         if (prog->aux->jited_linfo &&
 165             (!prog->jited || !prog->aux->jited_linfo[0])) {
 166                 kvfree(prog->aux->jited_linfo);
 167                 prog->aux->jited_linfo = NULL;
 168         }
 169
 170         kfree(prog->aux->kfunc_tab);
 171         prog->aux->kfunc_tab = NULL;
 172 }
 173
 174 /* The jit engine is responsible to provide an array
 175  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
 176  *
 177  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
 178  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
 179  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
 180  *
 181  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
 182  *
 183  * Hence, with
 184  * insn_start:
 185  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
 186  *      here is relative to the main prog.
 187  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
 188  * linfo_idx:
 189  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
 190  *
 191  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
 192  *
 193  * For i > linfo_idx,
 194  *
 195  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 196  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
 197  */
 198 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
 199                                const u32 *insn_to_jit_off)
 200 {
 201         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
 202         const struct bpf_line_info *linfo;
 203         void **jited_linfo;
 204
 205         if (!prog->aux->jited_linfo)
 206                 /* Userspace did not provide linfo */
 207                 return;
 208
 209         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
 210         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
 211         insn_start = linfo[0].insn_off;
 212         insn_end = insn_start + prog->len;
 213
 214         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
 215         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
 216
 217         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
 218
 219         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
 220                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
 221                  * strictly increasing
 222                  */
 223                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 224                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
 225 }
 226
 227 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
 228                                   gfp_t gfp_extra_flags)
 229 {
 230         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 231         struct bpf_prog *fp;
 232         u32 pages;
 233
 234         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 235         pages = size / PAGE_SIZE;
 236         if (pages <= fp_old->pages)
 237                 return fp_old;
 238
 239         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
 240         if (fp) {
 241                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
 242                 fp->pages = pages;
 243                 fp->aux->prog = fp;
 244
 245                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
 246                  * reallocated structure.
 247                  */
 248                 fp_old->aux = NULL;
 249                 fp_old->stats = NULL;
 250                 fp_old->active = NULL;
 251                 __bpf_prog_free(fp_old);
 252         }
 253
 254         return fp;
 255 }
 256
 257 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
 258 {
 259         if (fp->aux) {
 260                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
 261                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
 262                 kfree(fp->aux->poke_tab);
 263                 kfree(fp->aux);
 264         }
 265         free_percpu(fp->stats);
 266         free_percpu(fp->active);
 267         vfree(fp);
 268 }
 269
 270 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
 271 {
 272         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
 273         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
 274         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
 275         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
 276         u32 i, bsize, psize, blocks;
 277         struct bpf_insn *dst;
 278         bool was_ld_map;
 279         u8 *raw, *todo;
 280         __be32 *result;
 281         __be64 *bits;
 282
 283         raw = vmalloc(raw_size);
 284         if (!raw)
 285                 return -ENOMEM;
 286
 287         sha1_init(digest);
 288         memset(ws, 0, sizeof(ws));
 289
 290         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
 291          * since they are unstable from user space side.
 292          */
 293         dst = (void *)raw;
 294         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
 295                 dst[i] = fp->insnsi[i];
 296                 if (!was_ld_map &&
 297                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
 298                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
 299                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
 300                         was_ld_map = true;
 301                         dst[i].imm = 0;
 302                 } else if (was_ld_map &&
 303                            dst[i].code == 0 &&
 304                            dst[i].dst_reg == 0 &&
 305                            dst[i].src_reg == 0 &&
 306                            dst[i].off == 0) {
 307                         was_ld_map = false;
 308                         dst[i].imm = 0;
 309                 } else {
 310                         was_ld_map = false;
 311                 }
 312         }
 313
 314         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
 315         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
 316         raw[psize++] = 0x80;
 317
 318         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
 319         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
 320         todo   = raw;
 321         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
 322                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
 323         } else {
 324                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
 325                 blocks++;
 326         }
 327         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
 328
 329         while (blocks--) {
 330                 sha1_transform(digest, todo, ws);
 331                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
 332         }
 333
 334         result = (__force __be32 *)digest;
 335         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
 336                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
 337         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
 338
 339         vfree(raw);
 340         return 0;
 341 }
 342
 343 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 344                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 345 {
 346         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
 347         s32 delta = end_new - end_old;
 348         s64 imm = insn->imm;
 349
 350         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
 351                 imm += delta;
 352         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
 353                 imm -= delta;
 354         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
 355                 return -ERANGE;
 356         if (!probe_pass)
 357                 insn->imm = imm;
 358         return 0;
 359 }
 360
 361 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 362                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 363 {
 364         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
 365         s32 delta = end_new - end_old;
 366         s32 off = insn->off;
 367
 368         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
 369                 off += delta;
 370         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
 371                 off -= delta;
 372         if (off < off_min || off > off_max)
 373                 return -ERANGE;
 374         if (!probe_pass)
 375                 insn->off = off;
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
 380                             s32 end_new, const bool probe_pass)
 381 {
 382         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
 383         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
 384         int ret = 0;
 385
 386         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
 387                 u8 code;
 388
 389                 /* In the probing pass we still operate on the original,
 390                  * unpatched image in order to check overflows before we
 391                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
 392                  */
 393                 if (probe_pass && i == pos) {
 394                         i = end_new;
 395                         insn = prog->insnsi + end_old;
 396                 }
 397                 if (bpf_pseudo_func(insn)) {
 398                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 399                                                    end_new, i, probe_pass);
 400                         if (ret)
 401                                 return ret;
 402                         continue;
 403                 }
 404                 code = insn->code;
 405                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
 406                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
 407                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
 408                         continue;
 409                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
 410                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
 411                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
 412                                 continue;
 413                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 414                                                    end_new, i, probe_pass);
 415                 } else {
 416                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
 417                                                    end_new, i, probe_pass);
 418                 }
 419                 if (ret)
 420                         break;
 421         }
 422
 423         return ret;
 424 }
 425
 426 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
 427 {
 428         struct bpf_line_info *linfo;
 429         u32 i, nr_linfo;
 430
 431         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
 432         if (!nr_linfo || !delta)
 433                 return;
 434
 435         linfo = prog->aux->linfo;
 436
 437         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
 438                 if (off < linfo[i].insn_off)
 439                         break;
 440
 441         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
 442         for (; i < nr_linfo; i++)
 443                 linfo[i].insn_off += delta;
 444 }
 445
 446 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
 447                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
 448 {
 449         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
 450         const u32 cnt_max = S16_MAX;
 451         struct bpf_prog *prog_adj;
 452         int err;
 453
 454         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
 455         if (insn_delta == 0) {
 456                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
 457                 return prog;
 458         }
 459
 460         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
 461
 462         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
 463          * target overflow when we have excessive program expansions.
 464          * We need to probe here before we do any reallocation where
 465          * we afterwards may not fail anymore.
 466          */
 467         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
 468             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
 469                 return ERR_PTR(err);
 470
 471         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
 472          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
 473          * last page could have large enough tailroom.
 474          */
 475         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
 476                                     GFP_USER);
 477         if (!prog_adj)
 478                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 479
 480         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
 481
 482         /* Patching happens in 3 steps:
 483          *
 484          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
 485          *    so we can patch the single target insn with one or more
 486          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
 487          * 2) Inject new instructions at the target location.
 488          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
 489          */
 490         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
 491
 492         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
 493                 sizeof(*patch) * insn_rest);
 494         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
 495
 496         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
 497          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
 498          * overflow cannot happen at this point.
 499          */
 500         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
 501
 502         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
 503
 504         return prog_adj;
 505 }
 506
 507 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
 508 {
 509         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
 510          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
 511          */
 512         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
 513                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
 514         prog->len -= cnt;
 515
 516         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
 517 }
 518
 519 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
 520 {
 521         int i;
 522
 523         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
 524                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
 525 }
 526
 527 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
 528 {
 529         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
 530         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
 531 }
 532
 533 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
 534 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
 535 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 536 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 537 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
 538 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
 539 long bpf_jit_limit_max __read_mostly;
 540
 541 static void
 542 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
 543 {
 544         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
 545
 546         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
 547         prog->aux->ksym.end   = prog->aux->ksym.start + prog->jited_len;
 548 }
 549
 550 static void
 551 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
 552 {
 553         char *sym = prog->aux->ksym.name;
 554         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
 555         const struct btf_type *type;
 556         const char *func_name;
 557
 558         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
 559                      sizeof(prog->tag) * 2 +
 560                      /* name has been null terminated.
 561                       * We should need +1 for the '_' preceding
 562                       * the name.  However, the null character
 563                       * is double counted between the name and the
 564                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
 565                       * the +1 here.
 566                       */
 567                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
 568
 569         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
 570         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
 571
 572         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
 573         if (prog->aux->func_info_cnt) {
 574                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
 575                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
 576                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
 577                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
 578                 return;
 579         }
 580
 581         if (prog->aux->name[0])
 582                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
 583         else
 584                 *sym = 0;
 585 }
 586
 587 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
 588 {
 589         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
 590 }
 591
 592 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
 593                                           struct latch_tree_node *b)
 594 {
 595         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
 596 }
 597
 598 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
 599 {
 600         unsigned long val = (unsigned long)key;
 601         const struct bpf_ksym *ksym;
 602
 603         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
 604
 605         if (val < ksym->start)
 606                 return -1;
 607         if (val >= ksym->end)
 608                 return  1;
 609
 610         return 0;
 611 }
 612
 613 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
 614         .less   = bpf_tree_less,
 615         .comp   = bpf_tree_comp,
 616 };
 617
 618 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
 619 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
 620 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
 621
 622 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
 623 {
 624         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 625         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
 626         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
 627         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 628         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 629 }
 630
 631 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 632 {
 633         if (list_empty(&ksym->lnode))
 634                 return;
 635
 636         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 637         list_del_rcu(&ksym->lnode);
 638 }
 639
 640 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 641 {
 642         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 643         __bpf_ksym_del(ksym);
 644         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 645 }
 646
 647 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
 648 {
 649         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
 650 }
 651
 652 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
 653 {
 654         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
 655             !bpf_capable())
 656                 return;
 657
 658         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
 659         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
 660         fp->aux->ksym.prog = true;
 661
 662         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
 663 }
 664
 665 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
 666 {
 667         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
 668                 return;
 669
 670         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
 671 }
 672
 673 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
 674 {
 675         struct latch_tree_node *n;
 676
 677         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 678         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
 679 }
 680
 681 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
 682                                  unsigned long *off, char *sym)
 683 {
 684         struct bpf_ksym *ksym;
 685         char *ret = NULL;
 686
 687         rcu_read_lock();
 688         ksym = bpf_ksym_find(addr);
 689         if (ksym) {
 690                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
 691                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
 692
 693                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 694
 695                 ret = sym;
 696                 if (size)
 697                         *size = symbol_end - symbol_start;
 698                 if (off)
 699                         *off  = addr - symbol_start;
 700         }
 701         rcu_read_unlock();
 702
 703         return ret;
 704 }
 705
 706 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
 707 {
 708         bool ret;
 709
 710         rcu_read_lock();
 711         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
 712         rcu_read_unlock();
 713
 714         return ret;
 715 }
 716
 717 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
 718 {
 719         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
 720
 721         return ksym && ksym->prog ?
 722                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
 723                NULL;
 724 }
 725
 726 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
 727 {
 728         const struct exception_table_entry *e = NULL;
 729         struct bpf_prog *prog;
 730
 731         rcu_read_lock();
 732         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
 733         if (!prog)
 734                 goto out;
 735         if (!prog->aux->num_exentries)
 736                 goto out;
 737
 738         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
 739 out:
 740         rcu_read_unlock();
 741         return e;
 742 }
 743
 744 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
 745                     char *sym)
 746 {
 747         struct bpf_ksym *ksym;
 748         unsigned int it = 0;
 749         int ret = -ERANGE;
 750
 751         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
 752                 return ret;
 753
 754         rcu_read_lock();
 755         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
 756                 if (it++ != symnum)
 757                         continue;
 758
 759                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 760
 761                 *value = ksym->start;
 762                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
 763
 764                 ret = 0;
 765                 break;
 766         }
 767         rcu_read_unlock();
 768
 769         return ret;
 770 }
 771
 772 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
 773                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
 774 {
 775         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
 776         static const u32 poke_tab_max = 1024;
 777         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
 778         u32 size = slot + 1;
 779
 780         if (size > poke_tab_max)
 781                 return -ENOSPC;
 782         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
 783             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
 784                 return -EINVAL;
 785
 786         switch (poke->reason) {
 787         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
 788                 if (!poke->tail_call.map)
 789                         return -EINVAL;
 790                 break;
 791         default:
 792                 return -EINVAL;
 793         }
 794
 795         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
 796         if (!tab)
 797                 return -ENOMEM;
 798
 799         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
 800         prog->aux->size_poke_tab = size;
 801         prog->aux->poke_tab = tab;
 802
 803         return slot;
 804 }
 805
 806 /*
 807  * BPF program pack allocator.
 808  *
 809  * Most BPF programs are pretty small. Allocating a hole page for each
 810  * program is sometime a waste. Many small bpf program also adds pressure
 811  * to instruction TLB. To solve this issue, we introduce a BPF program pack
 812  * allocator. The prog_pack allocator uses HPAGE_PMD_SIZE page (2MB on x86)
 813  * to host BPF programs.
 814  */
 815 #define BPF_PROG_CHUNK_SHIFT    6
 816 #define BPF_PROG_CHUNK_SIZE     (1 << BPF_PROG_CHUNK_SHIFT)
 817 #define BPF_PROG_CHUNK_MASK     (~(BPF_PROG_CHUNK_SIZE - 1))
 818
 819 struct bpf_prog_pack {
 820         struct list_head list;
 821         void *ptr;
 822         unsigned long bitmap[];
 823 };
 824
 825 #define BPF_PROG_SIZE_TO_NBITS(size)    (round_up(size, BPF_PROG_CHUNK_SIZE) / BPF_PROG_CHUNK_SIZE)
 826
 827 static size_t bpf_prog_pack_size = -1;
 828 static size_t bpf_prog_pack_mask = -1;
 829
 830 static int bpf_prog_chunk_count(void)
 831 {
 832         WARN_ON_ONCE(bpf_prog_pack_size == -1);
 833         return bpf_prog_pack_size / BPF_PROG_CHUNK_SIZE;
 834 }
 835
 836 static DEFINE_MUTEX(pack_mutex);
 837 static LIST_HEAD(pack_list);
 838
 839 /* PMD_SIZE is not available in some special config, e.g. ARCH=arm with
 840  * CONFIG_MMU=n. Use PAGE_SIZE in these cases.
 841  */
 842 #ifdef PMD_SIZE
 843 #define BPF_HPAGE_SIZE PMD_SIZE
 844 #define BPF_HPAGE_MASK PMD_MASK
 845 #else
 846 #define BPF_HPAGE_SIZE PAGE_SIZE
 847 #define BPF_HPAGE_MASK PAGE_MASK
 848 #endif
 849
 850 static size_t select_bpf_prog_pack_size(void)
 851 {
 852         size_t size;
 853         void *ptr;
 854
 855         size = BPF_HPAGE_SIZE * num_online_nodes();
 856         ptr = module_alloc(size);
 857
 858         /* Test whether we can get huge pages. If not just use PAGE_SIZE
 859          * packs.
 860          */
 861         if (!ptr || !is_vm_area_hugepages(ptr)) {
 862                 size = PAGE_SIZE;
 863                 bpf_prog_pack_mask = PAGE_MASK;
 864         } else {
 865                 bpf_prog_pack_mask = BPF_HPAGE_MASK;
 866         }
 867
 868         vfree(ptr);
 869         return size;
 870 }
 871
 872 static struct bpf_prog_pack *alloc_new_pack(bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 873 {
 874         struct bpf_prog_pack *pack;
 875
 876         pack = kzalloc(struct_size(pack, bitmap, BITS_TO_LONGS(bpf_prog_chunk_count())),
 877                        GFP_KERNEL);
 878         if (!pack)
 879                 return NULL;
 880         pack->ptr = module_alloc(bpf_prog_pack_size);
 881         if (!pack->ptr) {
 882                 kfree(pack);
 883                 return NULL;
 884         }
 885         bpf_fill_ill_insns(pack->ptr, bpf_prog_pack_size);
 886         bitmap_zero(pack->bitmap, bpf_prog_pack_size / BPF_PROG_CHUNK_SIZE);
 887         list_add_tail(&pack->list, &pack_list);
 888
 889         set_vm_flush_reset_perms(pack->ptr);
 890         set_memory_ro((unsigned long)pack->ptr, bpf_prog_pack_size / PAGE_SIZE);
 891         set_memory_x((unsigned long)pack->ptr, bpf_prog_pack_size / PAGE_SIZE);
 892         return pack;
 893 }
 894
 895 static void *bpf_prog_pack_alloc(u32 size, bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 896 {
 897         unsigned int nbits = BPF_PROG_SIZE_TO_NBITS(size);
 898         struct bpf_prog_pack *pack;
 899         unsigned long pos;
 900         void *ptr = NULL;
 901
 902         mutex_lock(&pack_mutex);
 903         if (bpf_prog_pack_size == -1)
 904                 bpf_prog_pack_size = select_bpf_prog_pack_size();
 905
 906         if (size > bpf_prog_pack_size) {
 907                 size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 908                 ptr = module_alloc(size);
 909                 if (ptr) {
 910                         bpf_fill_ill_insns(ptr, size);
 911                         set_vm_flush_reset_perms(ptr);
 912                         set_memory_ro((unsigned long)ptr, size / PAGE_SIZE);
 913                         set_memory_x((unsigned long)ptr, size / PAGE_SIZE);
 914                 }
 915                 goto out;
 916         }
 917         list_for_each_entry(pack, &pack_list, list) {
 918                 pos = bitmap_find_next_zero_area(pack->bitmap, bpf_prog_chunk_count(), 0,
 919                                                  nbits, 0);
 920                 if (pos < bpf_prog_chunk_count())
 921                         goto found_free_area;
 922         }
 923
 924         pack = alloc_new_pack(bpf_fill_ill_insns);
 925         if (!pack)
 926                 goto out;
 927
 928         pos = 0;
 929
 930 found_free_area:
 931         bitmap_set(pack->bitmap, pos, nbits);
 932         ptr = (void *)(pack->ptr) + (pos << BPF_PROG_CHUNK_SHIFT);
 933
 934 out:
 935         mutex_unlock(&pack_mutex);
 936         return ptr;
 937 }
 938
 939 static void bpf_prog_pack_free(struct bpf_binary_header *hdr)
 940 {
 941         struct bpf_prog_pack *pack = NULL, *tmp;
 942         unsigned int nbits;
 943         unsigned long pos;
 944         void *pack_ptr;
 945
 946         mutex_lock(&pack_mutex);
 947         if (hdr->size > bpf_prog_pack_size) {
 948                 module_memfree(hdr);
 949                 goto out;
 950         }
 951
 952         pack_ptr = (void *)((unsigned long)hdr & bpf_prog_pack_mask);
 953
 954         list_for_each_entry(tmp, &pack_list, list) {
 955                 if (tmp->ptr == pack_ptr) {
 956                         pack = tmp;
 957                         break;
 958                 }
 959         }
 960
 961         if (WARN_ONCE(!pack, "bpf_prog_pack bug\n"))
 962                 goto out;
 963
 964         nbits = BPF_PROG_SIZE_TO_NBITS(hdr->size);
 965         pos = ((unsigned long)hdr - (unsigned long)pack_ptr) >> BPF_PROG_CHUNK_SHIFT;
 966
 967         WARN_ONCE(bpf_arch_text_invalidate(hdr, hdr->size),
 968                   "bpf_prog_pack bug: missing bpf_arch_text_invalidate?\n");
 969
 970         bitmap_clear(pack->bitmap, pos, nbits);
 971         if (bitmap_find_next_zero_area(pack->bitmap, bpf_prog_chunk_count(), 0,
 972                                        bpf_prog_chunk_count(), 0) == 0) {
 973                 list_del(&pack->list);
 974                 module_memfree(pack->ptr);
 975                 kfree(pack);
 976         }
 977 out:
 978         mutex_unlock(&pack_mutex);
 979 }
 980
 981 static atomic_long_t bpf_jit_current;
 982
 983 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
 984  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
 985  * below apply.
 986  */
 987 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
 988 {
 989 #if defined(MODULES_VADDR)
 990         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
 991 #else
 992         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
 993 #endif
 994 }
 995
 996 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
 997 {
 998         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
 999         bpf_jit_limit_max = bpf_jit_alloc_exec_limit();
1000         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_limit_max >> 2,
1001                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
1002         return 0;
1003 }
1004 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
1005
1006 int bpf_jit_charge_modmem(u32 size)
1007 {
1008         if (atomic_long_add_return(size, &bpf_jit_current) > READ_ONCE(bpf_jit_limit)) {
1009                 if (!bpf_capable()) {
1010                         atomic_long_sub(size, &bpf_jit_current);
1011                         return -EPERM;
1012                 }
1013         }
1014
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 size)
1019 {
1020         atomic_long_sub(size, &bpf_jit_current);
1021 }
1022
1023 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
1024 {
1025         return module_alloc(size);
1026 }
1027
1028 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
1029 {
1030         module_memfree(addr);
1031 }
1032
1033 struct bpf_binary_header *
1034 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
1035                      unsigned int alignment,
1036                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
1037 {
1038         struct bpf_binary_header *hdr;
1039         u32 size, hole, start;
1040
1041         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
1042                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
1043
1044         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
1045          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
1046          * random section of illegal instructions.
1047          */
1048         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
1049
1050         if (bpf_jit_charge_modmem(size))
1051                 return NULL;
1052         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
1053         if (!hdr) {
1054                 bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1055                 return NULL;
1056         }
1057
1058         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
1059         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
1060
1061         hdr->size = size;
1062         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
1063                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
1064         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
1065
1066         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
1067         *image_ptr = &hdr->image[start];
1068
1069         return hdr;
1070 }
1071
1072 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
1073 {
1074         u32 size = hdr->size;
1075
1076         bpf_jit_free_exec(hdr);
1077         bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1078 }
1079
1080 /* Allocate jit binary from bpf_prog_pack allocator.
1081  * Since the allocated memory is RO+X, the JIT engine cannot write directly
1082  * to the memory. To solve this problem, a RW buffer is also allocated at
1083  * as the same time. The JIT engine should calculate offsets based on the
1084  * RO memory address, but write JITed program to the RW buffer. Once the
1085  * JIT engine finishes, it calls bpf_jit_binary_pack_finalize, which copies
1086  * the JITed program to the RO memory.
1087  */
1088 struct bpf_binary_header *
1089 bpf_jit_binary_pack_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
1090                           unsigned int alignment,
1091                           struct bpf_binary_header **rw_header,
1092                           u8 **rw_image,
1093                           bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
1094 {
1095         struct bpf_binary_header *ro_header;
1096         u32 size, hole, start;
1097
1098         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
1099                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
1100
1101         /* add 16 bytes for a random section of illegal instructions */
1102         size = round_up(proglen + sizeof(*ro_header) + 16, BPF_PROG_CHUNK_SIZE);
1103
1104         if (bpf_jit_charge_modmem(size))
1105                 return NULL;
1106         ro_header = bpf_prog_pack_alloc(size, bpf_fill_ill_insns);
1107         if (!ro_header) {
1108                 bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1109                 return NULL;
1110         }
1111
1112         *rw_header = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
1113         if (!*rw_header) {
1114                 bpf_arch_text_copy(&ro_header->size, &size, sizeof(size));
1115                 bpf_prog_pack_free(ro_header);
1116                 bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1117                 return NULL;
1118         }
1119
1120         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
1121         bpf_fill_ill_insns(*rw_header, size);
1122         (*rw_header)->size = size;
1123
1124         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*ro_header)),
1125                      BPF_PROG_CHUNK_SIZE - sizeof(*ro_header));
1126         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
1127
1128         *image_ptr = &ro_header->image[start];
1129         *rw_image = &(*rw_header)->image[start];
1130
1131         return ro_header;
1132 }
1133
1134 /* Copy JITed text from rw_header to its final location, the ro_header. */
1135 int bpf_jit_binary_pack_finalize(struct bpf_prog *prog,
1136                                  struct bpf_binary_header *ro_header,
1137                                  struct bpf_binary_header *rw_header)
1138 {
1139         void *ptr;
1140
1141         ptr = bpf_arch_text_copy(ro_header, rw_header, rw_header->size);
1142
1143         kvfree(rw_header);
1144
1145         if (IS_ERR(ptr)) {
1146                 bpf_prog_pack_free(ro_header);
1147                 return PTR_ERR(ptr);
1148         }
1149         return 0;
1150 }
1151
1152 /* bpf_jit_binary_pack_free is called in two different scenarios:
1153  *   1) when the program is freed after;
1154  *   2) when the JIT engine fails (before bpf_jit_binary_pack_finalize).
1155  * For case 2), we need to free both the RO memory and the RW buffer.
1156  *
1157  * bpf_jit_binary_pack_free requires proper ro_header->size. However,
1158  * bpf_jit_binary_pack_alloc does not set it. Therefore, ro_header->size
1159  * must be set with either bpf_jit_binary_pack_finalize (normal path) or
1160  * bpf_arch_text_copy (when jit fails).
1161  */
1162 void bpf_jit_binary_pack_free(struct bpf_binary_header *ro_header,
1163                               struct bpf_binary_header *rw_header)
1164 {
1165         u32 size = ro_header->size;
1166
1167         bpf_prog_pack_free(ro_header);
1168         kvfree(rw_header);
1169         bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1170 }
1171
1172 struct bpf_binary_header *
1173 bpf_jit_binary_pack_hdr(const struct bpf_prog *fp)
1174 {
1175         unsigned long real_start = (unsigned long)fp->bpf_func;
1176         unsigned long addr;
1177
1178         addr = real_start & BPF_PROG_CHUNK_MASK;
1179         return (void *)addr;
1180 }
1181
1182 static inline struct bpf_binary_header *
1183 bpf_jit_binary_hdr(const struct bpf_prog *fp)
1184 {
1185         unsigned long real_start = (unsigned long)fp->bpf_func;
1186         unsigned long addr;
1187
1188         addr = real_start & PAGE_MASK;
1189         return (void *)addr;
1190 }
1191
1192 /* This symbol is only overridden by archs that have different
1193  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
1194  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
1195  */
1196 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
1197 {
1198         if (fp->jited) {
1199                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
1200
1201                 bpf_jit_binary_free(hdr);
1202                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
1203         }
1204
1205         bpf_prog_unlock_free(fp);
1206 }
1207
1208 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
1209                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
1210                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
1211 {
1212         s16 off = insn->off;
1213         s32 imm = insn->imm;
1214         u8 *addr;
1215
1216         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
1217         if (!*func_addr_fixed) {
1218                 /* Place-holder address till the last pass has collected
1219                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
1220                  * can pick them up from prog->aux.
1221                  */
1222                 if (!extra_pass)
1223                         addr = NULL;
1224                 else if (prog->aux->func &&
1225                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
1226                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
1227                 else
1228                         return -EINVAL;
1229         } else {
1230                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
1231                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
1232                  * and the helper with imm relative to it are both in core
1233                  * kernel.
1234                  */
1235                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
1236         }
1237
1238         *func_addr = (unsigned long)addr;
1239         return 0;
1240 }
1241
1242 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
1243                               const struct bpf_insn *aux,
1244                               struct bpf_insn *to_buff,
1245                               bool emit_zext)
1246 {
1247         struct bpf_insn *to = to_buff;
1248         u32 imm_rnd = get_random_int();
1249         s16 off;
1250
1251         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
1252         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
1253
1254         /* Constraints on AX register:
1255          *
1256          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
1257          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
1258          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
1259          * the executed instruction, but not across several instructions.
1260          * There are a few exceptions however which are further detailed
1261          * below.
1262          *
1263          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
1264          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
1265          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
1266          *
1267          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
1268          * register for rewrites as long as they do not interfere with
1269          * the above cases!
1270          */
1271         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
1272                 goto out;
1273
1274         if (from->imm == 0 &&
1275             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
1276              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
1277                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
1278                 goto out;
1279         }
1280
1281         switch (from->code) {
1282         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
1283         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
1284         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1285         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
1286         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1287         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1288         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1289         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1290         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1291                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1292                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1293                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1294                 break;
1295
1296         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1297         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1298         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1299         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1300         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1301         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1302         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1303         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1304         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1305                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1306                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1307                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1308                 break;
1309
1310         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1311         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1312         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1313         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1314         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1315         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1316         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1317         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1318         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1319         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1320         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1321                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1322                 off = from->off;
1323                 if (off < 0)
1324                         off -= 2;
1325                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1326                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1327                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1328                 break;
1329
1330         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1331         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1332         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1333         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1334         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1335         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1336         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1337         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1338         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1339         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1340         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1341                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1342                 off = from->off;
1343                 if (off < 0)
1344                         off -= 2;
1345                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1346                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1347                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1348                                       off);
1349                 break;
1350
1351         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1352                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1353                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1354                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1355                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1356                 break;
1357         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1358                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1359                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1360                 if (emit_zext)
1361                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1362                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1363                 break;
1364
1365         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1366         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1367         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1368         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1369                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1370                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1371                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1372                 break;
1373         }
1374 out:
1375         return to - to_buff;
1376 }
1377
1378 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1379                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1380 {
1381         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1382         struct bpf_prog *fp;
1383
1384         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1385         if (fp != NULL) {
1386                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1387                  * when promoting the clone to the real program,
1388                  * this still needs to be adapted.
1389                  */
1390                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1391         }
1392
1393         return fp;
1394 }
1395
1396 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1397 {
1398         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1399          * it from this path! It will be freed eventually by the
1400          * other program on release.
1401          *
1402          * At this point, we don't need a deferred release since
1403          * clone is guaranteed to not be locked.
1404          */
1405         fp->aux = NULL;
1406         fp->stats = NULL;
1407         fp->active = NULL;
1408         __bpf_prog_free(fp);
1409 }
1410
1411 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1412 {
1413         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1414          * know whether fp here is the clone or the original.
1415          */
1416         fp->aux->prog = fp;
1417         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1418 }
1419
1420 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1421 {
1422         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1423         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1424         int insn_delta, insn_cnt;
1425         struct bpf_insn *insn;
1426         int i, rewritten;
1427
1428         if (!prog->blinding_requested || prog->blinded)
1429                 return prog;
1430
1431         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1432         if (!clone)
1433                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1434
1435         insn_cnt = clone->len;
1436         insn = clone->insnsi;
1437
1438         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1439                 if (bpf_pseudo_func(insn)) {
1440                         /* ld_imm64 with an address of bpf subprog is not
1441                          * a user controlled constant. Don't randomize it,
1442                          * since it will conflict with jit_subprogs() logic.
1443                          */
1444                         insn++;
1445                         i++;
1446                         continue;
1447                 }
1448
1449                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1450                  * so that we can still access the first part in the
1451                  * second blinding run.
1452                  */
1453                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1454                     insn[1].code == 0)
1455                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1456
1457                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1458                                                 clone->aux->verifier_zext);
1459                 if (!rewritten)
1460                         continue;
1461
1462                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1463                 if (IS_ERR(tmp)) {
1464                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1465                          * realloc from the original one, so we need to
1466                          * fix it up here on error.
1467                          */
1468                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1469                         return tmp;
1470                 }
1471
1472                 clone = tmp;
1473                 insn_delta = rewritten - 1;
1474
1475                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1476                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1477                 insn_cnt += insn_delta;
1478                 i        += insn_delta;
1479         }
1480
1481         clone->blinded = 1;
1482         return clone;
1483 }
1484 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1485
1486 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1487  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1488  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1489  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1490  * must not change.
1491  */
1492 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1493 {
1494         return 0;
1495 }
1496 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1497
1498 /* All UAPI available opcodes. */
1499 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1500         /* 32 bit ALU operations. */            \
1501         /*   Register based. */                 \
1502         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1503         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1504         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1505         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1506         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1507         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1508         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1509         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1510         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1511         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1512         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1513         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1514         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1515         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1516         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1517         /*   Immediate based. */                \
1518         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1519         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1520         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1521         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1522         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1523         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1524         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1525         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1526         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1527         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1528         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1529         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1530         /* 64 bit ALU operations. */            \
1531         /*   Register based. */                 \
1532         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1533         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1534         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1535         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1536         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1537         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1538         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1539         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1540         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1541         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1542         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1543         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1544         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1545         /*   Immediate based. */                \
1546         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1547         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1548         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1549         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1550         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1551         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1552         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1553         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1554         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1555         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1556         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1557         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1558         /* Call instruction. */                 \
1559         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1560         /* Exit instruction. */                 \
1561         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1562         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1563         /*   Register based. */                 \
1564         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1565         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1566         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1567         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1568         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1569         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1570         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1571         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1572         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1573         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1574         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1575         /*   Immediate based. */                \
1576         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1577         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1578         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1579         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1580         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1581         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1582         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1583         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1584         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1585         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1586         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1587         /* Jump instructions. */                \
1588         /*   Register based. */                 \
1589         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1590         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1591         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1592         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1593         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1594         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1595         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1596         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1597         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1598         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1599         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1600         /*   Immediate based. */                \
1601         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1602         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1603         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1604         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1605         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1606         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1607         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1608         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1609         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1610         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1611         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1612         INSN_2(JMP, JA),                        \
1613         /* Store instructions. */               \
1614         /*   Register based. */                 \
1615         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1616         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1617         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1618         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1619         INSN_3(STX, ATOMIC, W),                 \
1620         INSN_3(STX, ATOMIC, DW),                \
1621         /*   Immediate based. */                \
1622         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1623         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1624         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1625         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1626         /* Load instructions. */                \
1627         /*   Register based. */                 \
1628         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1629         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1630         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1631         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1632         /*   Immediate based. */                \
1633         INSN_3(LD, IMM, DW)
1634
1635 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1636 {
1637 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1638 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1639         static const bool public_insntable[256] = {
1640                 [0 ... 255] = false,
1641                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1642                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1643                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1644                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1645                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1646                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1647                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1648                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1649                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1650         };
1651 #undef BPF_INSN_3_TBL
1652 #undef BPF_INSN_2_TBL
1653         return public_insntable[code];
1654 }
1655
1656 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1657 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1658 {
1659         memset(dst, 0, size);
1660         return -EFAULT;
1661 }
1662
1663 /**
1664  *      ___bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1665  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1666  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1667  *
1668  * Decode and execute eBPF instructions.
1669  *
1670  * Return: whatever value is in %BPF_R0 at program exit
1671  */
1672 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn)
1673 {
1674 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1675 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1676         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1677                 [0 ... 255] = &&default_label,
1678                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1679                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1680                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1681                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1682                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1683                 [BPF_ST  | BPF_NOSPEC] = &&ST_NOSPEC,
1684                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1685                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1686                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1687                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1688         };
1689 #undef BPF_INSN_3_LBL
1690 #undef BPF_INSN_2_LBL
1691         u32 tail_call_cnt = 0;
1692
1693 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1694 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1695
1696 select_insn:
1697         goto *jumptable[insn->code];
1698
1699         /* Explicitly mask the register-based shift amounts with 63 or 31
1700          * to avoid undefined behavior. Normally this won't affect the
1701          * generated code, for example, in case of native 64 bit archs such
1702          * as x86-64 or arm64, the compiler is optimizing the AND away for
1703          * the interpreter. In case of JITs, each of the JIT backends compiles
1704          * the BPF shift operations to machine instructions which produce
1705          * implementation-defined results in such a case; the resulting
1706          * contents of the register may be arbitrary, but program behaviour
1707          * as a whole remains defined. In other words, in case of JIT backends,
1708          * the AND must /not/ be added to the emitted LSH/RSH/ARSH translation.
1709          */
1710         /* ALU (shifts) */
1711 #define SHT(OPCODE, OP)                                 \
1712         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1713                 DST = DST OP (SRC & 63);                \
1714                 CONT;                                   \
1715         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1716                 DST = (u32) DST OP ((u32) SRC & 31);    \
1717                 CONT;                                   \
1718         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1719                 DST = DST OP IMM;                       \
1720                 CONT;                                   \
1721         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1722                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1723                 CONT;
1724         /* ALU (rest) */
1725 #define ALU(OPCODE, OP)                                 \
1726         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1727                 DST = DST OP SRC;                       \
1728                 CONT;                                   \
1729         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1730                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;           \
1731                 CONT;                                   \
1732         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1733                 DST = DST OP IMM;                       \
1734                 CONT;                                   \
1735         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1736                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1737                 CONT;
1738         ALU(ADD,  +)
1739         ALU(SUB,  -)
1740         ALU(AND,  &)
1741         ALU(OR,   |)
1742         ALU(XOR,  ^)
1743         ALU(MUL,  *)
1744         SHT(LSH, <<)
1745         SHT(RSH, >>)
1746 #undef SHT
1747 #undef ALU
1748         ALU_NEG:
1749                 DST = (u32) -DST;
1750                 CONT;
1751         ALU64_NEG:
1752                 DST = -DST;
1753                 CONT;
1754         ALU_MOV_X:
1755                 DST = (u32) SRC;
1756                 CONT;
1757         ALU_MOV_K:
1758                 DST = (u32) IMM;
1759                 CONT;
1760         ALU64_MOV_X:
1761                 DST = SRC;
1762                 CONT;
1763         ALU64_MOV_K:
1764                 DST = IMM;
1765                 CONT;
1766         LD_IMM_DW:
1767                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1768                 insn++;
1769                 CONT;
1770         ALU_ARSH_X:
1771                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> (SRC & 31));
1772                 CONT;
1773         ALU_ARSH_K:
1774                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1775                 CONT;
1776         ALU64_ARSH_X:
1777                 (*(s64 *) &DST) >>= (SRC & 63);
1778                 CONT;
1779         ALU64_ARSH_K:
1780                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1781                 CONT;
1782         ALU64_MOD_X:
1783                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1784                 DST = AX;
1785                 CONT;
1786         ALU_MOD_X:
1787                 AX = (u32) DST;
1788                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1789                 CONT;
1790         ALU64_MOD_K:
1791                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1792                 DST = AX;
1793                 CONT;
1794         ALU_MOD_K:
1795                 AX = (u32) DST;
1796                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1797                 CONT;
1798         ALU64_DIV_X:
1799                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1800                 CONT;
1801         ALU_DIV_X:
1802                 AX = (u32) DST;
1803                 do_div(AX, (u32) SRC);
1804                 DST = (u32) AX;
1805                 CONT;
1806         ALU64_DIV_K:
1807                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1808                 CONT;
1809         ALU_DIV_K:
1810                 AX = (u32) DST;
1811                 do_div(AX, (u32) IMM);
1812                 DST = (u32) AX;
1813                 CONT;
1814         ALU_END_TO_BE:
1815                 switch (IMM) {
1816                 case 16:
1817                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1818                         break;
1819                 case 32:
1820                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1821                         break;
1822                 case 64:
1823                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1824                         break;
1825                 }
1826                 CONT;
1827         ALU_END_TO_LE:
1828                 switch (IMM) {
1829                 case 16:
1830                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1831                         break;
1832                 case 32:
1833                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1834                         break;
1835                 case 64:
1836                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1837                         break;
1838                 }
1839                 CONT;
1840
1841         /* CALL */
1842         JMP_CALL:
1843                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1844                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1845                  * into BPF_R0.
1846                  */
1847                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1848                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1849                 CONT;
1850
1851         JMP_CALL_ARGS:
1852                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1853                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1854                                                             BPF_R5,
1855                                                             insn + insn->off + 1);
1856                 CONT;
1857
1858         JMP_TAIL_CALL: {
1859                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1860                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1861                 struct bpf_prog *prog;
1862                 u32 index = BPF_R3;
1863
1864                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1865                         goto out;
1866
1867                 if (unlikely(tail_call_cnt >= MAX_TAIL_CALL_CNT))
1868                         goto out;
1869
1870                 tail_call_cnt++;
1871
1872                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1873                 if (!prog)
1874                         goto out;
1875
1876                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1877                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1878                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1879                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1880                  */
1881                 insn = prog->insnsi;
1882                 goto select_insn;
1883 out:
1884                 CONT;
1885         }
1886         JMP_JA:
1887                 insn += insn->off;
1888                 CONT;
1889         JMP_EXIT:
1890                 return BPF_R0;
1891         /* JMP */
1892 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1893         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1894                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1895                         insn += insn->off;                      \
1896                         CONT_JMP;                               \
1897                 }                                               \
1898                 CONT;                                           \
1899         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1900                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1901                         insn += insn->off;                      \
1902                         CONT_JMP;                               \
1903                 }                                               \
1904                 CONT;                                           \
1905         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1906                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1907                         insn += insn->off;                      \
1908                         CONT_JMP;                               \
1909                 }                                               \
1910                 CONT;                                           \
1911         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1912                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1913                         insn += insn->off;                      \
1914                         CONT_JMP;                               \
1915                 }                                               \
1916                 CONT;
1917         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1918         COND_JMP(u, JNE, !=)
1919         COND_JMP(u, JGT, >)
1920         COND_JMP(u, JLT, <)
1921         COND_JMP(u, JGE, >=)
1922         COND_JMP(u, JLE, <=)
1923         COND_JMP(u, JSET, &)
1924         COND_JMP(s, JSGT, >)
1925         COND_JMP(s, JSLT, <)
1926         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1927         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1928 #undef COND_JMP
1929         /* ST, STX and LDX*/
1930         ST_NOSPEC:
1931                 /* Speculation barrier for mitigating Speculative Store Bypass.
1932                  * In case of arm64, we rely on the firmware mitigation as
1933                  * controlled via the ssbd kernel parameter. Whenever the
1934                  * mitigation is enabled, it works for all of the kernel code
1935                  * with no need to provide any additional instructions here.
1936                  * In case of x86, we use 'lfence' insn for mitigation. We
1937                  * reuse preexisting logic from Spectre v1 mitigation that
1938                  * happens to produce the required code on x86 for v4 as well.
1939                  */
1940 #ifdef CONFIG_X86
1941                 barrier_nospec();
1942 #endif
1943                 CONT;
1944 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1945         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1946                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1947                 CONT;                                                   \
1948         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1949                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1950                 CONT;                                                   \
1951         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1952                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1953                 CONT;                                                   \
1954         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                         \
1955                 bpf_probe_read_kernel(&DST, sizeof(SIZE),               \
1956                                       (const void *)(long) (SRC + insn->off));  \
1957                 DST = *((SIZE *)&DST);                                  \
1958                 CONT;
1959
1960         LDST(B,   u8)
1961         LDST(H,  u16)
1962         LDST(W,  u32)
1963         LDST(DW, u64)
1964 #undef LDST
1965
1966 #define ATOMIC_ALU_OP(BOP, KOP)                                         \
1967                 case BOP:                                               \
1968                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1969                                 atomic_##KOP((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long) \
1970                                              (DST + insn->off));        \
1971                         else                                            \
1972                                 atomic64_##KOP((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long) \
1973                                                (DST + insn->off));      \
1974                         break;                                          \
1975                 case BOP | BPF_FETCH:                                   \
1976                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1977                                 SRC = (u32) atomic_fetch_##KOP(         \
1978                                         (u32) SRC,                      \
1979                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1980                         else                                            \
1981                                 SRC = (u64) atomic64_fetch_##KOP(       \
1982                                         (u64) SRC,                      \
1983                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1984                         break;
1985
1986         STX_ATOMIC_DW:
1987         STX_ATOMIC_W:
1988                 switch (IMM) {
1989                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_ADD, add)
1990                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_AND, and)
1991                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_OR, or)
1992                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_XOR, xor)
1993 #undef ATOMIC_ALU_OP
1994
1995                 case BPF_XCHG:
1996                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
1997                                 SRC = (u32) atomic_xchg(
1998                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1999                                         (u32) SRC);
2000                         else
2001                                 SRC = (u64) atomic64_xchg(
2002                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
2003                                         (u64) SRC);
2004                         break;
2005                 case BPF_CMPXCHG:
2006                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
2007                                 BPF_R0 = (u32) atomic_cmpxchg(
2008                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
2009                                         (u32) BPF_R0, (u32) SRC);
2010                         else
2011                                 BPF_R0 = (u64) atomic64_cmpxchg(
2012                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
2013                                         (u64) BPF_R0, (u64) SRC);
2014                         break;
2015
2016                 default:
2017                         goto default_label;
2018                 }
2019                 CONT;
2020
2021         default_label:
2022                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
2023                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
2024                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
2025                  *
2026                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
2027                  */
2028                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x (imm: 0x%x)\n",
2029                         insn->code, insn->imm);
2030                 BUG_ON(1);
2031                 return 0;
2032 }
2033
2034 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
2035 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
2036 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
2037 { \
2038         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
2039         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
2040 \
2041         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
2042         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
2043         return ___bpf_prog_run(regs, insn); \
2044 }
2045
2046 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
2047 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
2048 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
2049                                       const struct bpf_insn *insn) \
2050 { \
2051         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
2052         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
2053 \
2054         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
2055         BPF_R1 = r1; \
2056         BPF_R2 = r2; \
2057         BPF_R3 = r3; \
2058         BPF_R4 = r4; \
2059         BPF_R5 = r5; \
2060         return ___bpf_prog_run(regs, insn); \
2061 }
2062
2063 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
2064 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
2065 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
2066 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
2067 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
2068 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
2069
2070 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
2071 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
2072 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
2073
2074 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
2075 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
2076 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
2077
2078 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
2079
2080 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
2081                                       const struct bpf_insn *insn) = {
2082 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
2083 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
2084 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
2085 };
2086 #undef PROG_NAME_LIST
2087 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
2088 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
2089                                   const struct bpf_insn *insn) = {
2090 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
2091 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
2092 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
2093 };
2094 #undef PROG_NAME_LIST
2095
2096 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
2097 {
2098         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
2099         insn->off = (s16) insn->imm;
2100         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
2101                 __bpf_call_base_args;
2102         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
2103 }
2104
2105 #else
2106 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
2107                                          const struct bpf_insn *insn)
2108 {
2109         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
2110          * is not working properly, so warn about it!
2111          */
2112         WARN_ON_ONCE(1);
2113         return 0;
2114 }
2115 #endif
2116
2117 bool bpf_prog_map_compatible(struct bpf_map *map,
2118                              const struct bpf_prog *fp)
2119 {
2120         bool ret;
2121
2122         if (fp->kprobe_override)
2123                 return false;
2124
2125         spin_lock(&map->owner.lock);
2126         if (!map->owner.type) {
2127                 /* There's no owner yet where we could check for
2128                  * compatibility.
2129                  */
2130                 map->owner.type  = fp->type;
2131                 map->owner.jited = fp->jited;
2132                 map->owner.xdp_has_frags = fp->aux->xdp_has_frags;
2133                 ret = true;
2134         } else {
2135                 ret = map->owner.type  == fp->type &&
2136                       map->owner.jited == fp->jited &&
2137                       map->owner.xdp_has_frags == fp->aux->xdp_has_frags;
2138         }
2139         spin_unlock(&map->owner.lock);
2140
2141         return ret;
2142 }
2143
2144 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
2145 {
2146         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2147         int i, ret = 0;
2148
2149         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
2150         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
2151                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
2152
2153                 if (!map_type_contains_progs(map))
2154                         continue;
2155
2156                 if (!bpf_prog_map_compatible(map, fp)) {
2157                         ret = -EINVAL;
2158                         goto out;
2159                 }
2160         }
2161
2162 out:
2163         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
2164         return ret;
2165 }
2166
2167 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
2168 {
2169 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
2170         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
2171
2172         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
2173 #else
2174         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
2175 #endif
2176 }
2177
2178 /**
2179  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
2180  *      @fp: bpf_prog populated with BPF program
2181  *      @err: pointer to error variable
2182  *
2183  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
2184  * The BPF program will be executed via bpf_prog_run() function.
2185  *
2186  * Return: the &fp argument along with &err set to 0 for success or
2187  * a negative errno code on failure
2188  */
2189 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
2190 {
2191         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
2192          * work with regards to JITing, etc.
2193          */
2194         bool jit_needed = false;
2195
2196         if (fp->bpf_func)
2197                 goto finalize;
2198
2199         if (IS_ENABLED(CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON) ||
2200             bpf_prog_has_kfunc_call(fp))
2201                 jit_needed = true;
2202
2203         bpf_prog_select_func(fp);
2204
2205         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
2206          * blinding is active. However, in case of error during
2207          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
2208          * valid program, which in this case would simply not
2209          * be JITed, but falls back to the interpreter.
2210          */
2211         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
2212                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
2213                 if (*err)
2214                         return fp;
2215
2216                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
2217                 bpf_prog_jit_attempt_done(fp);
2218                 if (!fp->jited && jit_needed) {
2219                         *err = -ENOTSUPP;
2220                         return fp;
2221                 }
2222         } else {
2223                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
2224                 if (*err)
2225                         return fp;
2226         }
2227
2228 finalize:
2229         bpf_prog_lock_ro(fp);
2230
2231         /* The tail call compatibility check can only be done at
2232          * this late stage as we need to determine, if we deal
2233          * with JITed or non JITed program concatenations and not
2234          * all eBPF JITs might immediately support all features.
2235          */
2236         *err = bpf_check_tail_call(fp);
2237
2238         return fp;
2239 }
2240 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
2241
2242 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
2243                                     const struct bpf_insn *insn)
2244 {
2245         return 1;
2246 }
2247
2248 static struct bpf_prog_dummy {
2249         struct bpf_prog prog;
2250 } dummy_bpf_prog = {
2251         .prog = {
2252                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
2253         },
2254 };
2255
2256 struct bpf_empty_prog_array bpf_empty_prog_array = {
2257         .null_prog = NULL,
2258 };
2259 EXPORT_SYMBOL(bpf_empty_prog_array);
2260
2261 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
2262 {
2263         if (prog_cnt)
2264                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
2265                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
2266                                (prog_cnt + 1),
2267                                flags);
2268
2269         return &bpf_empty_prog_array.hdr;
2270 }
2271
2272 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
2273 {
2274         if (!progs || progs == &bpf_empty_prog_array.hdr)
2275                 return;
2276         kfree_rcu(progs, rcu);
2277 }
2278
2279 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
2280 {
2281         struct bpf_prog_array_item *item;
2282         u32 cnt = 0;
2283
2284         for (item = array->items; item->prog; item++)
2285                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2286                         cnt++;
2287         return cnt;
2288 }
2289
2290 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
2291 {
2292         struct bpf_prog_array_item *item;
2293
2294         for (item = array->items; item->prog; item++)
2295                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2296                         return false;
2297         return true;
2298 }
2299
2300 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
2301                                      u32 *prog_ids,
2302                                      u32 request_cnt)
2303 {
2304         struct bpf_prog_array_item *item;
2305         int i = 0;
2306
2307         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2308                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2309                         continue;
2310                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
2311                 if (++i == request_cnt) {
2312                         item++;
2313                         break;
2314                 }
2315         }
2316
2317         return !!(item->prog);
2318 }
2319
2320 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
2321                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
2322 {
2323         unsigned long err = 0;
2324         bool nospc;
2325         u32 *ids;
2326
2327         /* users of this function are doing:
2328          * cnt = bpf_prog_array_length();
2329          * if (cnt > 0)
2330          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
2331          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
2332          */
2333         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
2334         if (!ids)
2335                 return -ENOMEM;
2336         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
2337         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
2338         kfree(ids);
2339         if (err)
2340                 return -EFAULT;
2341         if (nospc)
2342                 return -ENOSPC;
2343         return 0;
2344 }
2345
2346 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
2347                                 struct bpf_prog *old_prog)
2348 {
2349         struct bpf_prog_array_item *item;
2350
2351         for (item = array->items; item->prog; item++)
2352                 if (item->prog == old_prog) {
2353                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
2354                         break;
2355                 }
2356 }
2357
2358 /**
2359  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
2360  *                                   index into the program array with
2361  *                                   a dummy no-op program.
2362  * @array: a bpf_prog_array
2363  * @index: the index of the program to replace
2364  *
2365  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2366  * the position of the program to replace.
2367  *
2368  * Return:
2369  * * 0          - Success
2370  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2371  * * -ENOENT    - Index out of range
2372  */
2373 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
2374 {
2375         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
2376 }
2377
2378 /**
2379  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
2380  *                              into the program array.
2381  * @array: a bpf_prog_array
2382  * @index: the index of the program to update
2383  * @prog: the program to insert into the array
2384  *
2385  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2386  * the position of the program to update.
2387  *
2388  * Return:
2389  * * 0          - Success
2390  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2391  * * -ENOENT    - Index out of range
2392  */
2393 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
2394                              struct bpf_prog *prog)
2395 {
2396         struct bpf_prog_array_item *item;
2397
2398         if (unlikely(index < 0))
2399                 return -EINVAL;
2400
2401         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2402                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2403                         continue;
2404                 if (!index) {
2405                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2406                         return 0;
2407                 }
2408                 index--;
2409         }
2410         return -ENOENT;
2411 }
2412
2413 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2414                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2415                         struct bpf_prog *include_prog,
2416                         u64 bpf_cookie,
2417                         struct bpf_prog_array **new_array)
2418 {
2419         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2420         struct bpf_prog_array_item *existing, *new;
2421         struct bpf_prog_array *array;
2422         bool found_exclude = false;
2423
2424         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2425          * the new array.
2426          */
2427         if (old_array) {
2428                 existing = old_array->items;
2429                 for (; existing->prog; existing++) {
2430                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2431                                 found_exclude = true;
2432                                 continue;
2433                         }
2434                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2435                                 carry_prog_cnt++;
2436                         if (existing->prog == include_prog)
2437                                 return -EEXIST;
2438                 }
2439         }
2440
2441         if (exclude_prog && !found_exclude)
2442                 return -ENOENT;
2443
2444         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2445         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2446         if (include_prog)
2447                 new_prog_cnt += 1;
2448
2449         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2450         if (!new_prog_cnt) {
2451                 *new_array = NULL;
2452                 return 0;
2453         }
2454
2455         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2456         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2457         if (!array)
2458                 return -ENOMEM;
2459         new = array->items;
2460
2461         /* Fill in the new prog array */
2462         if (carry_prog_cnt) {
2463                 existing = old_array->items;
2464                 for (; existing->prog; existing++) {
2465                         if (existing->prog == exclude_prog ||
2466                             existing->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2467                                 continue;
2468
2469                         new->prog = existing->prog;
2470                         new->bpf_cookie = existing->bpf_cookie;
2471                         new++;
2472                 }
2473         }
2474         if (include_prog) {
2475                 new->prog = include_prog;
2476                 new->bpf_cookie = bpf_cookie;
2477                 new++;
2478         }
2479         new->prog = NULL;
2480         *new_array = array;
2481         return 0;
2482 }
2483
2484 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2485                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2486                              u32 *prog_cnt)
2487 {
2488         u32 cnt = 0;
2489
2490         if (array)
2491                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2492
2493         *prog_cnt = cnt;
2494
2495         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2496         if (!request_cnt || !cnt)
2497                 return 0;
2498
2499         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2500         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2501                                                                      : 0;
2502 }
2503
2504 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2505                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2506 {
2507         struct bpf_map *map;
2508         u32 i;
2509
2510         for (i = 0; i < len; i++) {
2511                 map = used_maps[i];
2512                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2513                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2514                 bpf_map_put(map);
2515         }
2516 }
2517
2518 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2519 {
2520         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2521         kfree(aux->used_maps);
2522 }
2523
2524 void __bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux,
2525                           struct btf_mod_pair *used_btfs, u32 len)
2526 {
2527 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2528         struct btf_mod_pair *btf_mod;
2529         u32 i;
2530
2531         for (i = 0; i < len; i++) {
2532                 btf_mod = &used_btfs[i];
2533                 if (btf_mod->module)
2534                         module_put(btf_mod->module);
2535                 btf_put(btf_mod->btf);
2536         }
2537 #endif
2538 }
2539
2540 static void bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux)
2541 {
2542         __bpf_free_used_btfs(aux, aux->used_btfs, aux->used_btf_cnt);
2543         kfree(aux->used_btfs);
2544 }
2545
2546 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2547 {
2548         struct bpf_prog_aux *aux;
2549         int i;
2550
2551         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2552 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2553         bpf_free_kfunc_btf_tab(aux->kfunc_btf_tab);
2554 #endif
2555         bpf_free_used_maps(aux);
2556         bpf_free_used_btfs(aux);
2557         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2558                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2559 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2560         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2561                 put_callchain_buffers();
2562 #endif
2563         if (aux->dst_trampoline)
2564                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2565         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++) {
2566                 /* We can just unlink the subprog poke descriptor table as
2567                  * it was originally linked to the main program and is also
2568                  * released along with it.
2569                  */
2570                 aux->func[i]->aux->poke_tab = NULL;
2571                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2572         }
2573         if (aux->func_cnt) {
2574                 kfree(aux->func);
2575                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2576         } else {
2577                 bpf_jit_free(aux->prog);
2578         }
2579 }
2580
2581 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2582 {
2583         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2584
2585         if (aux->dst_prog)
2586                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2587         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2588         schedule_work(&aux->work);
2589 }
2590 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2591
2592 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2593 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2594
2595 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2596 {
2597         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2598 }
2599
2600 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2601 {
2602         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2603          * of the registers passed into this function, then note that
2604          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2605          * transformations. Register assignments from both sides are
2606          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2607          */
2608         struct rnd_state *state;
2609         u32 res;
2610
2611         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2612         res = prandom_u32_state(state);
2613         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2614
2615         return res;
2616 }
2617
2618 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2619 {
2620         return raw_smp_processor_id();
2621 }
2622
2623 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2624 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2625 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2626 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2627 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2628 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2629 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2630 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_percpu_elem_proto __weak;
2631 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2632 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2633 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2634
2635 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2636 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2637 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2638 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2639 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2640 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_coarse_ns_proto __weak;
2641
2642 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2643 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2644 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2645 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2646 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2647 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2648 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2649 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2650 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2651
2652 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2653 {
2654         return NULL;
2655 }
2656
2657 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_vprintk_proto(void)
2658 {
2659         return NULL;
2660 }
2661
2662 u64 __weak
2663 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2664                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2665 {
2666         return -ENOTSUPP;
2667 }
2668 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2669
2670 /* Always built-in helper functions. */
2671 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2672         .func           = NULL,
2673         .gpl_only       = false,
2674         .ret_type       = RET_VOID,
2675         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2676         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2677         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2678 };
2679
2680 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2681  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2682  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2683  */
2684 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2685 {
2686         return prog;
2687 }
2688
2689 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2690  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2691  */
2692 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2693 {
2694 }
2695
2696 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2697 {
2698         return false;
2699 }
2700
2701 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2702  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2703  * Otherwise, return FALSE.
2704  *
2705  * The verifier inserts an explicit zero extension after BPF_CMPXCHGs even if
2706  * you don't override this. JITs that don't want these extra insns can detect
2707  * them using insn_is_zext.
2708  */
2709 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2710 {
2711         return false;
2712 }
2713
2714 /* Return TRUE if the JIT backend supports mixing bpf2bpf and tailcalls. */
2715 bool __weak bpf_jit_supports_subprog_tailcalls(void)
2716 {
2717         return false;
2718 }
2719
2720 bool __weak bpf_jit_supports_kfunc_call(void)
2721 {
2722         return false;
2723 }
2724
2725 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2726  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2727  */
2728 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2729                          int len)
2730 {
2731         return -EFAULT;
2732 }
2733
2734 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2735                               void *addr1, void *addr2)
2736 {
2737         return -ENOTSUPP;
2738 }
2739
2740 void * __weak bpf_arch_text_copy(void *dst, void *src, size_t len)
2741 {
2742         return ERR_PTR(-ENOTSUPP);
2743 }
2744
2745 int __weak bpf_arch_text_invalidate(void *dst, size_t len)
2746 {
2747         return -ENOTSUPP;
2748 }
2749
2750 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2751 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2752
2753 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2754 #define CREATE_TRACE_POINTS
2755 #include <linux/bpf_trace.h>
2756
2757 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2758 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);