GNU Linux-libre 4.14.251-gnu1
[releases.git] / kernel / bpf / core.c
1 /*
2  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
3  *
4  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
5  * internal format has been designed by PLUMgrid:
6  *
7  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
8  *
9  * Authors:
10  *
11  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
12  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
13  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
14  *
15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
17  * as published by the Free Software Foundation; either version
18  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
19  *
20  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
21  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
22  */
23
24 #include <linux/filter.h>
25 #include <linux/skbuff.h>
26 #include <linux/vmalloc.h>
27 #include <linux/random.h>
28 #include <linux/moduleloader.h>
29 #include <linux/bpf.h>
30 #include <linux/frame.h>
31 #include <linux/rbtree_latch.h>
32 #include <linux/kallsyms.h>
33 #include <linux/rcupdate.h>
34
35 #include <asm/unaligned.h>
36
37 /* Registers */
38 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
39 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
40 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
41 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
42 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
43 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
44 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
45 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
46 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
47 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
48 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
49
50 /* Named registers */
51 #define DST     regs[insn->dst_reg]
52 #define SRC     regs[insn->src_reg]
53 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
54 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
55 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
56 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
57 #define IMM     insn->imm
58
59 /* No hurry in this branch
60  *
61  * Exported for the bpf jit load helper.
62  */
63 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
64 {
65         u8 *ptr = NULL;
66
67         if (k >= SKF_NET_OFF)
68                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
69         else if (k >= SKF_LL_OFF)
70                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
71
72         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
73                 return ptr;
74
75         return NULL;
76 }
77
78 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
79 {
80         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
81         struct bpf_prog_aux *aux;
82         struct bpf_prog *fp;
83
84         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
85         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
86         if (fp == NULL)
87                 return NULL;
88
89         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL | gfp_extra_flags);
90         if (aux == NULL) {
91                 vfree(fp);
92                 return NULL;
93         }
94
95         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
96         fp->aux = aux;
97         fp->aux->prog = fp;
98
99         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym_lnode);
100
101         return fp;
102 }
103 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
104
105 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
106                                   gfp_t gfp_extra_flags)
107 {
108         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
109         struct bpf_prog *fp;
110         u32 pages, delta;
111         int ret;
112
113         BUG_ON(fp_old == NULL);
114
115         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
116         pages = size / PAGE_SIZE;
117         if (pages <= fp_old->pages)
118                 return fp_old;
119
120         delta = pages - fp_old->pages;
121         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
122         if (ret)
123                 return NULL;
124
125         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
126         if (fp == NULL) {
127                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
128         } else {
129                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
130                 fp->pages = pages;
131                 fp->aux->prog = fp;
132
133                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
134                  * reallocated structure.
135                  */
136                 fp_old->aux = NULL;
137                 __bpf_prog_free(fp_old);
138         }
139
140         return fp;
141 }
142
143 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
144 {
145         kfree(fp->aux);
146         vfree(fp);
147 }
148
149 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
150 {
151         const u32 bits_offset = SHA_MESSAGE_BYTES - sizeof(__be64);
152         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
153         u32 digest[SHA_DIGEST_WORDS];
154         u32 ws[SHA_WORKSPACE_WORDS];
155         u32 i, bsize, psize, blocks;
156         struct bpf_insn *dst;
157         bool was_ld_map;
158         u8 *raw, *todo;
159         __be32 *result;
160         __be64 *bits;
161
162         raw = vmalloc(raw_size);
163         if (!raw)
164                 return -ENOMEM;
165
166         sha_init(digest);
167         memset(ws, 0, sizeof(ws));
168
169         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
170          * since they are unstable from user space side.
171          */
172         dst = (void *)raw;
173         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
174                 dst[i] = fp->insnsi[i];
175                 if (!was_ld_map &&
176                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
177                     dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD) {
178                         was_ld_map = true;
179                         dst[i].imm = 0;
180                 } else if (was_ld_map &&
181                            dst[i].code == 0 &&
182                            dst[i].dst_reg == 0 &&
183                            dst[i].src_reg == 0 &&
184                            dst[i].off == 0) {
185                         was_ld_map = false;
186                         dst[i].imm = 0;
187                 } else {
188                         was_ld_map = false;
189                 }
190         }
191
192         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
193         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
194         raw[psize++] = 0x80;
195
196         bsize  = round_up(psize, SHA_MESSAGE_BYTES);
197         blocks = bsize / SHA_MESSAGE_BYTES;
198         todo   = raw;
199         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
200                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
201         } else {
202                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
203                 blocks++;
204         }
205         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
206
207         while (blocks--) {
208                 sha_transform(digest, todo, ws);
209                 todo += SHA_MESSAGE_BYTES;
210         }
211
212         result = (__force __be32 *)digest;
213         for (i = 0; i < SHA_DIGEST_WORDS; i++)
214                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
215         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
216
217         vfree(raw);
218         return 0;
219 }
220
221 static bool bpf_is_jmp_and_has_target(const struct bpf_insn *insn)
222 {
223         return BPF_CLASS(insn->code) == BPF_JMP  &&
224                /* Call and Exit are both special jumps with no
225                 * target inside the BPF instruction image.
226                 */
227                BPF_OP(insn->code) != BPF_CALL &&
228                BPF_OP(insn->code) != BPF_EXIT;
229 }
230
231 static void bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, u32 delta)
232 {
233         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
234         u32 i, insn_cnt = prog->len;
235
236         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
237                 if (!bpf_is_jmp_and_has_target(insn))
238                         continue;
239
240                 /* Adjust offset of jmps if we cross boundaries. */
241                 if (i < pos && i + insn->off + 1 > pos)
242                         insn->off += delta;
243                 else if (i > pos + delta && i + insn->off + 1 <= pos + delta)
244                         insn->off -= delta;
245         }
246 }
247
248 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
249                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
250 {
251         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
252         struct bpf_prog *prog_adj;
253
254         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
255         if (insn_delta == 0) {
256                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
257                 return prog;
258         }
259
260         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
261
262         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
263          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
264          * last page could have large enough tailroom.
265          */
266         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
267                                     GFP_USER);
268         if (!prog_adj)
269                 return NULL;
270
271         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
272
273         /* Patching happens in 3 steps:
274          *
275          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
276          *    so we can patch the single target insn with one or more
277          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
278          * 2) Inject new instructions at the target location.
279          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
280          */
281         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
282
283         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
284                 sizeof(*patch) * insn_rest);
285         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
286
287         bpf_adj_branches(prog_adj, off, insn_delta);
288
289         return prog_adj;
290 }
291
292 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
293 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
294 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON);
295 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
296 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly;
297 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
298
299 static __always_inline void
300 bpf_get_prog_addr_region(const struct bpf_prog *prog,
301                          unsigned long *symbol_start,
302                          unsigned long *symbol_end)
303 {
304         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
305         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
306
307         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
308
309         *symbol_start = addr;
310         *symbol_end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
311 }
312
313 static void bpf_get_prog_name(const struct bpf_prog *prog, char *sym)
314 {
315         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
316                      sizeof(prog->tag) * 2 + 1 > KSYM_NAME_LEN);
317
318         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
319         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
320         *sym = 0;
321 }
322
323 static __always_inline unsigned long
324 bpf_get_prog_addr_start(struct latch_tree_node *n)
325 {
326         unsigned long symbol_start, symbol_end;
327         const struct bpf_prog_aux *aux;
328
329         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
330         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
331
332         return symbol_start;
333 }
334
335 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
336                                           struct latch_tree_node *b)
337 {
338         return bpf_get_prog_addr_start(a) < bpf_get_prog_addr_start(b);
339 }
340
341 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
342 {
343         unsigned long val = (unsigned long)key;
344         unsigned long symbol_start, symbol_end;
345         const struct bpf_prog_aux *aux;
346
347         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
348         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
349
350         if (val < symbol_start)
351                 return -1;
352         if (val >= symbol_end)
353                 return  1;
354
355         return 0;
356 }
357
358 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
359         .less   = bpf_tree_less,
360         .comp   = bpf_tree_comp,
361 };
362
363 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
364 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
365 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
366
367 static void bpf_prog_ksym_node_add(struct bpf_prog_aux *aux)
368 {
369         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&aux->ksym_lnode));
370         list_add_tail_rcu(&aux->ksym_lnode, &bpf_kallsyms);
371         latch_tree_insert(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
372 }
373
374 static void bpf_prog_ksym_node_del(struct bpf_prog_aux *aux)
375 {
376         if (list_empty(&aux->ksym_lnode))
377                 return;
378
379         latch_tree_erase(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
380         list_del_rcu(&aux->ksym_lnode);
381 }
382
383 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
384 {
385         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
386 }
387
388 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
389 {
390         return list_empty(&fp->aux->ksym_lnode) ||
391                fp->aux->ksym_lnode.prev == LIST_POISON2;
392 }
393
394 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
395 {
396         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
397             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
398                 return;
399
400         spin_lock_bh(&bpf_lock);
401         bpf_prog_ksym_node_add(fp->aux);
402         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
403 }
404
405 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
406 {
407         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
408                 return;
409
410         spin_lock_bh(&bpf_lock);
411         bpf_prog_ksym_node_del(fp->aux);
412         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
413 }
414
415 static struct bpf_prog *bpf_prog_kallsyms_find(unsigned long addr)
416 {
417         struct latch_tree_node *n;
418
419         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
420                 return NULL;
421
422         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
423         return n ?
424                container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode)->prog :
425                NULL;
426 }
427
428 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
429                                  unsigned long *off, char *sym)
430 {
431         unsigned long symbol_start, symbol_end;
432         struct bpf_prog *prog;
433         char *ret = NULL;
434
435         rcu_read_lock();
436         prog = bpf_prog_kallsyms_find(addr);
437         if (prog) {
438                 bpf_get_prog_addr_region(prog, &symbol_start, &symbol_end);
439                 bpf_get_prog_name(prog, sym);
440
441                 ret = sym;
442                 if (size)
443                         *size = symbol_end - symbol_start;
444                 if (off)
445                         *off  = addr - symbol_start;
446         }
447         rcu_read_unlock();
448
449         return ret;
450 }
451
452 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
453 {
454         bool ret;
455
456         rcu_read_lock();
457         ret = bpf_prog_kallsyms_find(addr) != NULL;
458         rcu_read_unlock();
459
460         return ret;
461 }
462
463 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
464                     char *sym)
465 {
466         unsigned long symbol_start, symbol_end;
467         struct bpf_prog_aux *aux;
468         unsigned int it = 0;
469         int ret = -ERANGE;
470
471         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
472                 return ret;
473
474         rcu_read_lock();
475         list_for_each_entry_rcu(aux, &bpf_kallsyms, ksym_lnode) {
476                 if (it++ != symnum)
477                         continue;
478
479                 bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
480                 bpf_get_prog_name(aux->prog, sym);
481
482                 *value = symbol_start;
483                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
484
485                 ret = 0;
486                 break;
487         }
488         rcu_read_unlock();
489
490         return ret;
491 }
492
493 static atomic_long_t bpf_jit_current;
494
495 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
496  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
497  * below apply.
498  */
499 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
500 {
501 #if defined(MODULES_VADDR)
502         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
503 #else
504         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
505 #endif
506 }
507
508 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
509 {
510         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
511         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
512                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
513         return 0;
514 }
515 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
516
517 static int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
518 {
519         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
520             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
521                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
522                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
523                         return -EPERM;
524                 }
525         }
526
527         return 0;
528 }
529
530 static void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
531 {
532         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
533 }
534
535 struct bpf_binary_header *
536 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
537                      unsigned int alignment,
538                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
539 {
540         struct bpf_binary_header *hdr;
541         u32 size, hole, start, pages;
542
543         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
544          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
545          * random section of illegal instructions.
546          */
547         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
548         pages = size / PAGE_SIZE;
549
550         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
551                 return NULL;
552         hdr = module_alloc(size);
553         if (!hdr) {
554                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
555                 return NULL;
556         }
557
558         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
559         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
560
561         hdr->pages = pages;
562         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
563                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
564         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
565
566         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
567         *image_ptr = &hdr->image[start];
568
569         return hdr;
570 }
571
572 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
573 {
574         u32 pages = hdr->pages;
575
576         module_memfree(hdr);
577         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
578 }
579
580 /* This symbol is only overridden by archs that have different
581  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
582  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
583  */
584 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
585 {
586         if (fp->jited) {
587                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
588
589                 bpf_jit_binary_unlock_ro(hdr);
590                 bpf_jit_binary_free(hdr);
591
592                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
593         }
594
595         bpf_prog_unlock_free(fp);
596 }
597
598 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
599                               const struct bpf_insn *aux,
600                               struct bpf_insn *to_buff)
601 {
602         struct bpf_insn *to = to_buff;
603         u32 imm_rnd = get_random_int();
604         s16 off;
605
606         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
607         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
608
609         /* Constraints on AX register:
610          *
611          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
612          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
613          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
614          * the executed instruction, but not across several instructions.
615          * There are a few exceptions however which are further detailed
616          * below.
617          *
618          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
619          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
620          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
621          *
622          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
623          * register for rewrites as long as they do not interfere with
624          * the above cases!
625          */
626         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
627                 goto out;
628
629         if (from->imm == 0 &&
630             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
631              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
632                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
633                 goto out;
634         }
635
636         switch (from->code) {
637         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
638         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
639         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
640         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
641         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
642         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
643         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
644         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
645         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
646                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
647                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
648                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
649                 break;
650
651         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
652         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
653         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
654         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
655         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
656         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
657         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
658         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
659         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
660                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
661                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
662                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
663                 break;
664
665         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
666         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
667         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
668         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
669         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
670         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
671         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
672         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
673         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
674         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
675         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
676                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
677                 off = from->off;
678                 if (off < 0)
679                         off -= 2;
680                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
681                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
682                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
683                 break;
684
685         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
686         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
687         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
688                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
689                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
690                 *to++ = BPF_LD_IND(from->code, BPF_REG_AX, 0);
691                 break;
692
693         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
694         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
695         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
696                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
697                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
698                 *to++ = BPF_ALU32_REG(BPF_ADD, BPF_REG_AX, from->src_reg);
699                 *to++ = BPF_LD_IND(from->code, BPF_REG_AX, 0);
700                 break;
701
702         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
703                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
704                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
705                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
706                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
707                 break;
708         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
709                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
710                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
711                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
712                 break;
713
714         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
715         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
716         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
717         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
718                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
719                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
720                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
721                 break;
722         }
723 out:
724         return to - to_buff;
725 }
726
727 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
728                                               gfp_t gfp_extra_flags)
729 {
730         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
731         struct bpf_prog *fp;
732
733         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
734         if (fp != NULL) {
735                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
736                  * when promoting the clone to the real program,
737                  * this still needs to be adapted.
738                  */
739                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
740         }
741
742         return fp;
743 }
744
745 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
746 {
747         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
748          * it from this path! It will be freed eventually by the
749          * other program on release.
750          *
751          * At this point, we don't need a deferred release since
752          * clone is guaranteed to not be locked.
753          */
754         fp->aux = NULL;
755         __bpf_prog_free(fp);
756 }
757
758 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
759 {
760         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
761          * know whether fp here is the clone or the original.
762          */
763         fp->aux->prog = fp;
764         bpf_prog_clone_free(fp_other);
765 }
766
767 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
768 {
769         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
770         struct bpf_prog *clone, *tmp;
771         int insn_delta, insn_cnt;
772         struct bpf_insn *insn;
773         int i, rewritten;
774
775         if (!bpf_jit_blinding_enabled())
776                 return prog;
777
778         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
779         if (!clone)
780                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
781
782         insn_cnt = clone->len;
783         insn = clone->insnsi;
784
785         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
786                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
787                  * so that we can still access the first part in the
788                  * second blinding run.
789                  */
790                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
791                     insn[1].code == 0)
792                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
793
794                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff);
795                 if (!rewritten)
796                         continue;
797
798                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
799                 if (!tmp) {
800                         /* Patching may have repointed aux->prog during
801                          * realloc from the original one, so we need to
802                          * fix it up here on error.
803                          */
804                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
805                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
806                 }
807
808                 clone = tmp;
809                 insn_delta = rewritten - 1;
810
811                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
812                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
813                 insn_cnt += insn_delta;
814                 i        += insn_delta;
815         }
816
817         return clone;
818 }
819 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
820
821 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
822  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
823  * anyway later on, so do not let the compiler omit it.
824  */
825 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
826 {
827         return 0;
828 }
829 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
830
831 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
832 /**
833  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
834  *      @ctx: is the data we are operating on
835  *      @insn: is the array of eBPF instructions
836  *
837  * Decode and execute eBPF instructions.
838  */
839 static unsigned int ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn,
840                                     u64 *stack)
841 {
842         u64 tmp;
843         static const void *jumptable[256] = {
844                 [0 ... 255] = &&default_label,
845                 /* Now overwrite non-defaults ... */
846                 /* 32 bit ALU operations */
847                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] = &&ALU_ADD_X,
848                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] = &&ALU_ADD_K,
849                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] = &&ALU_SUB_X,
850                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] = &&ALU_SUB_K,
851                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] = &&ALU_AND_X,
852                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] = &&ALU_AND_K,
853                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X]  = &&ALU_OR_X,
854                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K]  = &&ALU_OR_K,
855                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X] = &&ALU_LSH_X,
856                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] = &&ALU_LSH_K,
857                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X] = &&ALU_RSH_X,
858                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K] = &&ALU_RSH_K,
859                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] = &&ALU_XOR_X,
860                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] = &&ALU_XOR_K,
861                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X] = &&ALU_MUL_X,
862                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K] = &&ALU_MUL_K,
863                 [BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X] = &&ALU_MOV_X,
864                 [BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K] = &&ALU_MOV_K,
865                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X] = &&ALU_DIV_X,
866                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K] = &&ALU_DIV_K,
867                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X] = &&ALU_MOD_X,
868                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K] = &&ALU_MOD_K,
869                 [BPF_ALU | BPF_NEG] = &&ALU_NEG,
870                 [BPF_ALU | BPF_END | BPF_TO_BE] = &&ALU_END_TO_BE,
871                 [BPF_ALU | BPF_END | BPF_TO_LE] = &&ALU_END_TO_LE,
872                 /* 64 bit ALU operations */
873                 [BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X] = &&ALU64_ADD_X,
874                 [BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K] = &&ALU64_ADD_K,
875                 [BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X] = &&ALU64_SUB_X,
876                 [BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K] = &&ALU64_SUB_K,
877                 [BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X] = &&ALU64_AND_X,
878                 [BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K] = &&ALU64_AND_K,
879                 [BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X] = &&ALU64_OR_X,
880                 [BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K] = &&ALU64_OR_K,
881                 [BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X] = &&ALU64_LSH_X,
882                 [BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K] = &&ALU64_LSH_K,
883                 [BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X] = &&ALU64_RSH_X,
884                 [BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K] = &&ALU64_RSH_K,
885                 [BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X] = &&ALU64_XOR_X,
886                 [BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K] = &&ALU64_XOR_K,
887                 [BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X] = &&ALU64_MUL_X,
888                 [BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K] = &&ALU64_MUL_K,
889                 [BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X] = &&ALU64_MOV_X,
890                 [BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K] = &&ALU64_MOV_K,
891                 [BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X] = &&ALU64_ARSH_X,
892                 [BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K] = &&ALU64_ARSH_K,
893                 [BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X] = &&ALU64_DIV_X,
894                 [BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K] = &&ALU64_DIV_K,
895                 [BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X] = &&ALU64_MOD_X,
896                 [BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K] = &&ALU64_MOD_K,
897                 [BPF_ALU64 | BPF_NEG] = &&ALU64_NEG,
898                 /* Call instruction */
899                 [BPF_JMP | BPF_CALL] = &&JMP_CALL,
900                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
901                 /* Jumps */
902                 [BPF_JMP | BPF_JA] = &&JMP_JA,
903                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] = &&JMP_JEQ_X,
904                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] = &&JMP_JEQ_K,
905                 [BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X] = &&JMP_JNE_X,
906                 [BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K] = &&JMP_JNE_K,
907                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] = &&JMP_JGT_X,
908                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] = &&JMP_JGT_K,
909                 [BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X] = &&JMP_JLT_X,
910                 [BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K] = &&JMP_JLT_K,
911                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] = &&JMP_JGE_X,
912                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] = &&JMP_JGE_K,
913                 [BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X] = &&JMP_JLE_X,
914                 [BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K] = &&JMP_JLE_K,
915                 [BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X] = &&JMP_JSGT_X,
916                 [BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K] = &&JMP_JSGT_K,
917                 [BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X] = &&JMP_JSLT_X,
918                 [BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K] = &&JMP_JSLT_K,
919                 [BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X] = &&JMP_JSGE_X,
920                 [BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K] = &&JMP_JSGE_K,
921                 [BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X] = &&JMP_JSLE_X,
922                 [BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K] = &&JMP_JSLE_K,
923                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] = &&JMP_JSET_X,
924                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] = &&JMP_JSET_K,
925                 /* Program return */
926                 [BPF_JMP | BPF_EXIT] = &&JMP_EXIT,
927                 /* Store instructions */
928                 [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B] = &&STX_MEM_B,
929                 [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H] = &&STX_MEM_H,
930                 [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W] = &&STX_MEM_W,
931                 [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW] = &&STX_MEM_DW,
932                 [BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W] = &&STX_XADD_W,
933                 [BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW] = &&STX_XADD_DW,
934                 [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B] = &&ST_MEM_B,
935                 [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H] = &&ST_MEM_H,
936                 [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W] = &&ST_MEM_W,
937                 [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW] = &&ST_MEM_DW,
938                 /* Load instructions */
939                 [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B] = &&LDX_MEM_B,
940                 [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H] = &&LDX_MEM_H,
941                 [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W] = &&LDX_MEM_W,
942                 [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW] = &&LDX_MEM_DW,
943                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = &&LD_ABS_W,
944                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = &&LD_ABS_H,
945                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = &&LD_ABS_B,
946                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = &&LD_IND_W,
947                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = &&LD_IND_H,
948                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = &&LD_IND_B,
949                 [BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW] = &&LD_IMM_DW,
950         };
951         u32 tail_call_cnt = 0;
952         void *ptr;
953         int off;
954
955 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
956 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
957
958 select_insn:
959         goto *jumptable[insn->code];
960
961         /* ALU */
962 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
963         ALU64_##OPCODE##_X:             \
964                 DST = DST OP SRC;       \
965                 CONT;                   \
966         ALU_##OPCODE##_X:               \
967                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
968                 CONT;                   \
969         ALU64_##OPCODE##_K:             \
970                 DST = DST OP IMM;               \
971                 CONT;                   \
972         ALU_##OPCODE##_K:               \
973                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
974                 CONT;
975
976         ALU(ADD,  +)
977         ALU(SUB,  -)
978         ALU(AND,  &)
979         ALU(OR,   |)
980         ALU(LSH, <<)
981         ALU(RSH, >>)
982         ALU(XOR,  ^)
983         ALU(MUL,  *)
984 #undef ALU
985         ALU_NEG:
986                 DST = (u32) -DST;
987                 CONT;
988         ALU64_NEG:
989                 DST = -DST;
990                 CONT;
991         ALU_MOV_X:
992                 DST = (u32) SRC;
993                 CONT;
994         ALU_MOV_K:
995                 DST = (u32) IMM;
996                 CONT;
997         ALU64_MOV_X:
998                 DST = SRC;
999                 CONT;
1000         ALU64_MOV_K:
1001                 DST = IMM;
1002                 CONT;
1003         LD_IMM_DW:
1004                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1005                 insn++;
1006                 CONT;
1007         ALU64_ARSH_X:
1008                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1009                 CONT;
1010         ALU64_ARSH_K:
1011                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1012                 CONT;
1013         ALU64_MOD_X:
1014                 if (unlikely(SRC == 0))
1015                         return 0;
1016                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1017                 DST = AX;
1018                 CONT;
1019         ALU_MOD_X:
1020                 if (unlikely((u32)SRC == 0))
1021                         return 0;
1022                 AX = (u32) DST;
1023                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1024                 CONT;
1025         ALU64_MOD_K:
1026                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1027                 DST = AX;
1028                 CONT;
1029         ALU_MOD_K:
1030                 AX = (u32) DST;
1031                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1032                 CONT;
1033         ALU64_DIV_X:
1034                 if (unlikely(SRC == 0))
1035                         return 0;
1036                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1037                 CONT;
1038         ALU_DIV_X:
1039                 if (unlikely((u32)SRC == 0))
1040                         return 0;
1041                 AX = (u32) DST;
1042                 do_div(AX, (u32) SRC);
1043                 DST = (u32) AX;
1044                 CONT;
1045         ALU64_DIV_K:
1046                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1047                 CONT;
1048         ALU_DIV_K:
1049                 AX = (u32) DST;
1050                 do_div(AX, (u32) IMM);
1051                 DST = (u32) AX;
1052                 CONT;
1053         ALU_END_TO_BE:
1054                 switch (IMM) {
1055                 case 16:
1056                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1057                         break;
1058                 case 32:
1059                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1060                         break;
1061                 case 64:
1062                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1063                         break;
1064                 }
1065                 CONT;
1066         ALU_END_TO_LE:
1067                 switch (IMM) {
1068                 case 16:
1069                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1070                         break;
1071                 case 32:
1072                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1073                         break;
1074                 case 64:
1075                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1076                         break;
1077                 }
1078                 CONT;
1079
1080         /* CALL */
1081         JMP_CALL:
1082                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1083                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1084                  * into BPF_R0.
1085                  */
1086                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1087                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1088                 CONT;
1089
1090         JMP_TAIL_CALL: {
1091                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1092                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1093                 struct bpf_prog *prog;
1094                 u32 index = BPF_R3;
1095
1096                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1097                         goto out;
1098                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1099                         goto out;
1100
1101                 tail_call_cnt++;
1102
1103                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1104                 if (!prog)
1105                         goto out;
1106
1107                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1108                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1109                  * handeled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1110                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1111                  */
1112                 insn = prog->insnsi;
1113                 goto select_insn;
1114 out:
1115                 CONT;
1116         }
1117         /* JMP */
1118         JMP_JA:
1119                 insn += insn->off;
1120                 CONT;
1121         JMP_JEQ_X:
1122                 if (DST == SRC) {
1123                         insn += insn->off;
1124                         CONT_JMP;
1125                 }
1126                 CONT;
1127         JMP_JEQ_K:
1128                 if (DST == IMM) {
1129                         insn += insn->off;
1130                         CONT_JMP;
1131                 }
1132                 CONT;
1133         JMP_JNE_X:
1134                 if (DST != SRC) {
1135                         insn += insn->off;
1136                         CONT_JMP;
1137                 }
1138                 CONT;
1139         JMP_JNE_K:
1140                 if (DST != IMM) {
1141                         insn += insn->off;
1142                         CONT_JMP;
1143                 }
1144                 CONT;
1145         JMP_JGT_X:
1146                 if (DST > SRC) {
1147                         insn += insn->off;
1148                         CONT_JMP;
1149                 }
1150                 CONT;
1151         JMP_JGT_K:
1152                 if (DST > IMM) {
1153                         insn += insn->off;
1154                         CONT_JMP;
1155                 }
1156                 CONT;
1157         JMP_JLT_X:
1158                 if (DST < SRC) {
1159                         insn += insn->off;
1160                         CONT_JMP;
1161                 }
1162                 CONT;
1163         JMP_JLT_K:
1164                 if (DST < IMM) {
1165                         insn += insn->off;
1166                         CONT_JMP;
1167                 }
1168                 CONT;
1169         JMP_JGE_X:
1170                 if (DST >= SRC) {
1171                         insn += insn->off;
1172                         CONT_JMP;
1173                 }
1174                 CONT;
1175         JMP_JGE_K:
1176                 if (DST >= IMM) {
1177                         insn += insn->off;
1178                         CONT_JMP;
1179                 }
1180                 CONT;
1181         JMP_JLE_X:
1182                 if (DST <= SRC) {
1183                         insn += insn->off;
1184                         CONT_JMP;
1185                 }
1186                 CONT;
1187         JMP_JLE_K:
1188                 if (DST <= IMM) {
1189                         insn += insn->off;
1190                         CONT_JMP;
1191                 }
1192                 CONT;
1193         JMP_JSGT_X:
1194                 if (((s64) DST) > ((s64) SRC)) {
1195                         insn += insn->off;
1196                         CONT_JMP;
1197                 }
1198                 CONT;
1199         JMP_JSGT_K:
1200                 if (((s64) DST) > ((s64) IMM)) {
1201                         insn += insn->off;
1202                         CONT_JMP;
1203                 }
1204                 CONT;
1205         JMP_JSLT_X:
1206                 if (((s64) DST) < ((s64) SRC)) {
1207                         insn += insn->off;
1208                         CONT_JMP;
1209                 }
1210                 CONT;
1211         JMP_JSLT_K:
1212                 if (((s64) DST) < ((s64) IMM)) {
1213                         insn += insn->off;
1214                         CONT_JMP;
1215                 }
1216                 CONT;
1217         JMP_JSGE_X:
1218                 if (((s64) DST) >= ((s64) SRC)) {
1219                         insn += insn->off;
1220                         CONT_JMP;
1221                 }
1222                 CONT;
1223         JMP_JSGE_K:
1224                 if (((s64) DST) >= ((s64) IMM)) {
1225                         insn += insn->off;
1226                         CONT_JMP;
1227                 }
1228                 CONT;
1229         JMP_JSLE_X:
1230                 if (((s64) DST) <= ((s64) SRC)) {
1231                         insn += insn->off;
1232                         CONT_JMP;
1233                 }
1234                 CONT;
1235         JMP_JSLE_K:
1236                 if (((s64) DST) <= ((s64) IMM)) {
1237                         insn += insn->off;
1238                         CONT_JMP;
1239                 }
1240                 CONT;
1241         JMP_JSET_X:
1242                 if (DST & SRC) {
1243                         insn += insn->off;
1244                         CONT_JMP;
1245                 }
1246                 CONT;
1247         JMP_JSET_K:
1248                 if (DST & IMM) {
1249                         insn += insn->off;
1250                         CONT_JMP;
1251                 }
1252                 CONT;
1253         JMP_EXIT:
1254                 return BPF_R0;
1255
1256         /* STX and ST and LDX*/
1257 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1258         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1259                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1260                 CONT;                                                   \
1261         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1262                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1263                 CONT;                                                   \
1264         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1265                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1266                 CONT;
1267
1268         LDST(B,   u8)
1269         LDST(H,  u16)
1270         LDST(W,  u32)
1271         LDST(DW, u64)
1272 #undef LDST
1273         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1274                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1275                            (DST + insn->off));
1276                 CONT;
1277         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1278                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1279                              (DST + insn->off));
1280                 CONT;
1281         LD_ABS_W: /* BPF_R0 = ntohl(*(u32 *) (skb->data + imm32)) */
1282                 off = IMM;
1283 load_word:
1284                 /* BPF_LD + BPD_ABS and BPF_LD + BPF_IND insns are only
1285                  * appearing in the programs where ctx == skb
1286                  * (see may_access_skb() in the verifier). All programs
1287                  * keep 'ctx' in regs[BPF_REG_CTX] == BPF_R6,
1288                  * bpf_convert_filter() saves it in BPF_R6, internal BPF
1289                  * verifier will check that BPF_R6 == ctx.
1290                  *
1291                  * BPF_ABS and BPF_IND are wrappers of function calls,
1292                  * so they scratch BPF_R1-BPF_R5 registers, preserve
1293                  * BPF_R6-BPF_R9, and store return value into BPF_R0.
1294                  *
1295                  * Implicit input:
1296                  *   ctx == skb == BPF_R6 == CTX
1297                  *
1298                  * Explicit input:
1299                  *   SRC == any register
1300                  *   IMM == 32-bit immediate
1301                  *
1302                  * Output:
1303                  *   BPF_R0 - 8/16/32-bit skb data converted to cpu endianness
1304                  */
1305
1306                 ptr = bpf_load_pointer((struct sk_buff *) (unsigned long) CTX, off, 4, &tmp);
1307                 if (likely(ptr != NULL)) {
1308                         BPF_R0 = get_unaligned_be32(ptr);
1309                         CONT;
1310                 }
1311
1312                 return 0;
1313         LD_ABS_H: /* BPF_R0 = ntohs(*(u16 *) (skb->data + imm32)) */
1314                 off = IMM;
1315 load_half:
1316                 ptr = bpf_load_pointer((struct sk_buff *) (unsigned long) CTX, off, 2, &tmp);
1317                 if (likely(ptr != NULL)) {
1318                         BPF_R0 = get_unaligned_be16(ptr);
1319                         CONT;
1320                 }
1321
1322                 return 0;
1323         LD_ABS_B: /* BPF_R0 = *(u8 *) (skb->data + imm32) */
1324                 off = IMM;
1325 load_byte:
1326                 ptr = bpf_load_pointer((struct sk_buff *) (unsigned long) CTX, off, 1, &tmp);
1327                 if (likely(ptr != NULL)) {
1328                         BPF_R0 = *(u8 *)ptr;
1329                         CONT;
1330                 }
1331
1332                 return 0;
1333         LD_IND_W: /* BPF_R0 = ntohl(*(u32 *) (skb->data + src_reg + imm32)) */
1334                 off = IMM + SRC;
1335                 goto load_word;
1336         LD_IND_H: /* BPF_R0 = ntohs(*(u16 *) (skb->data + src_reg + imm32)) */
1337                 off = IMM + SRC;
1338                 goto load_half;
1339         LD_IND_B: /* BPF_R0 = *(u8 *) (skb->data + src_reg + imm32) */
1340                 off = IMM + SRC;
1341                 goto load_byte;
1342
1343         default_label:
1344                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. */
1345                 WARN_RATELIMIT(1, "unknown opcode %02x\n", insn->code);
1346                 return 0;
1347 }
1348 STACK_FRAME_NON_STANDARD(___bpf_prog_run); /* jump table */
1349
1350 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1351 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1352 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1353 { \
1354         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1355         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1356 \
1357         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1358         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1359         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1360 }
1361
1362 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1363 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1364 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1365 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1366 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1367 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1368
1369 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1370 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1371 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1372
1373 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1374
1375 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1376                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1377 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1378 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1379 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1380 };
1381
1382 #else
1383 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1384                                          const struct bpf_insn *insn)
1385 {
1386         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1387          * is not working properly, so warn about it!
1388          */
1389         WARN_ON_ONCE(1);
1390         return 0;
1391 }
1392 #endif
1393
1394 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1395                                const struct bpf_prog *fp)
1396 {
1397         if (!array->owner_prog_type) {
1398                 /* There's no owner yet where we could check for
1399                  * compatibility.
1400                  */
1401                 array->owner_prog_type = fp->type;
1402                 array->owner_jited = fp->jited;
1403
1404                 return true;
1405         }
1406
1407         return array->owner_prog_type == fp->type &&
1408                array->owner_jited == fp->jited;
1409 }
1410
1411 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1412 {
1413         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1414         int i;
1415
1416         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1417                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1418                 struct bpf_array *array;
1419
1420                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1421                         continue;
1422
1423                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1424                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp))
1425                         return -EINVAL;
1426         }
1427
1428         return 0;
1429 }
1430
1431 /**
1432  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1433  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1434  *      @err: pointer to error variable
1435  *
1436  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1437  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1438  */
1439 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1440 {
1441 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1442         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1443
1444         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1445 #else
1446         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1447 #endif
1448
1449         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1450          * blinding is active. However, in case of error during
1451          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1452          * valid program, which in this case would simply not
1453          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1454          */
1455         fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1456 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1457         if (!fp->jited) {
1458                 *err = -ENOTSUPP;
1459                 return fp;
1460         }
1461 #endif
1462         bpf_prog_lock_ro(fp);
1463
1464         /* The tail call compatibility check can only be done at
1465          * this late stage as we need to determine, if we deal
1466          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1467          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1468          */
1469         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1470
1471         return fp;
1472 }
1473 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1474
1475 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
1476 {
1477         struct bpf_prog_aux *aux;
1478
1479         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
1480         bpf_jit_free(aux->prog);
1481 }
1482
1483 /* Free internal BPF program */
1484 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
1485 {
1486         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1487
1488         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
1489         schedule_work(&aux->work);
1490 }
1491 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
1492
1493 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
1494 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
1495
1496 void bpf_user_rnd_init_once(void)
1497 {
1498         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
1499 }
1500
1501 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
1502 {
1503         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
1504          * of the registers passed into this function, then note that
1505          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
1506          * transformations. Register assignments from both sides are
1507          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
1508          */
1509         struct rnd_state *state;
1510         u32 res;
1511
1512         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
1513         res = prandom_u32_state(state);
1514         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
1515
1516         return res;
1517 }
1518
1519 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
1520 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
1521 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
1522 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
1523
1524 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
1525 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
1526 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
1527 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
1528
1529 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
1530 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
1531 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
1532 const struct bpf_func_proto bpf_sock_map_update_proto __weak;
1533
1534 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
1535 {
1536         return NULL;
1537 }
1538
1539 u64 __weak
1540 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
1541                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
1542 {
1543         return -ENOTSUPP;
1544 }
1545
1546 /* Always built-in helper functions. */
1547 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
1548         .func           = NULL,
1549         .gpl_only       = false,
1550         .ret_type       = RET_VOID,
1551         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1552         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
1553         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1554 };
1555
1556 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
1557  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
1558  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
1559  */
1560 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1561 {
1562         return prog;
1563 }
1564
1565 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
1566  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
1567  */
1568 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1569 {
1570 }
1571
1572 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
1573 {
1574         return false;
1575 }
1576
1577 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
1578  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
1579  */
1580 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
1581                          int len)
1582 {
1583         return -EFAULT;
1584 }
1585
1586 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
1587 #define CREATE_TRACE_POINTS
1588 #include <linux/bpf_trace.h>
1589
1590 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
1591
1592 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_get_type);
1593 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_put_rcu);