]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/bpf/core.c
bpf: export bpf_event_output()
[linux.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 #include <linux/perf_event.h>
35
36 #include <asm/unaligned.h>
37
38 /* Registers */
39 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
40 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
41 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
42 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
43 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
44 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
45 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
46 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
47 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
48 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
49 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
50
51 /* Named registers */
52 #define DST     regs[insn->dst_reg]
53 #define SRC     regs[insn->src_reg]
54 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
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         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
99
100         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym_lnode);
101
102         return fp;
103 }
104 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
105
106 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
107                                   gfp_t gfp_extra_flags)
108 {
109         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
110         struct bpf_prog *fp;
111         u32 pages, delta;
112         int ret;
113
114         BUG_ON(fp_old == NULL);
115
116         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
117         pages = size / PAGE_SIZE;
118         if (pages <= fp_old->pages)
119                 return fp_old;
120
121         delta = pages - fp_old->pages;
122         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
123         if (ret)
124                 return NULL;
125
126         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
127         if (fp == NULL) {
128                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
129         } else {
130                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
131                 fp->pages = pages;
132                 fp->aux->prog = fp;
133
134                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
135                  * reallocated structure.
136                  */
137                 fp_old->aux = NULL;
138                 __bpf_prog_free(fp_old);
139         }
140
141         return fp;
142 }
143
144 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
145 {
146         kfree(fp->aux);
147         vfree(fp);
148 }
149
150 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
151 {
152         const u32 bits_offset = SHA_MESSAGE_BYTES - sizeof(__be64);
153         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
154         u32 digest[SHA_DIGEST_WORDS];
155         u32 ws[SHA_WORKSPACE_WORDS];
156         u32 i, bsize, psize, blocks;
157         struct bpf_insn *dst;
158         bool was_ld_map;
159         u8 *raw, *todo;
160         __be32 *result;
161         __be64 *bits;
162
163         raw = vmalloc(raw_size);
164         if (!raw)
165                 return -ENOMEM;
166
167         sha_init(digest);
168         memset(ws, 0, sizeof(ws));
169
170         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
171          * since they are unstable from user space side.
172          */
173         dst = (void *)raw;
174         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
175                 dst[i] = fp->insnsi[i];
176                 if (!was_ld_map &&
177                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
178                     dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD) {
179                         was_ld_map = true;
180                         dst[i].imm = 0;
181                 } else if (was_ld_map &&
182                            dst[i].code == 0 &&
183                            dst[i].dst_reg == 0 &&
184                            dst[i].src_reg == 0 &&
185                            dst[i].off == 0) {
186                         was_ld_map = false;
187                         dst[i].imm = 0;
188                 } else {
189                         was_ld_map = false;
190                 }
191         }
192
193         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
194         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
195         raw[psize++] = 0x80;
196
197         bsize  = round_up(psize, SHA_MESSAGE_BYTES);
198         blocks = bsize / SHA_MESSAGE_BYTES;
199         todo   = raw;
200         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
201                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
202         } else {
203                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
204                 blocks++;
205         }
206         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
207
208         while (blocks--) {
209                 sha_transform(digest, todo, ws);
210                 todo += SHA_MESSAGE_BYTES;
211         }
212
213         result = (__force __be32 *)digest;
214         for (i = 0; i < SHA_DIGEST_WORDS; i++)
215                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
216         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
217
218         vfree(raw);
219         return 0;
220 }
221
222 static void bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, u32 delta)
223 {
224         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
225         u32 i, insn_cnt = prog->len;
226         bool pseudo_call;
227         u8 code;
228         int off;
229
230         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
231                 code = insn->code;
232                 if (BPF_CLASS(code) != BPF_JMP)
233                         continue;
234                 if (BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
235                         continue;
236                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
237                         if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_CALL)
238                                 pseudo_call = true;
239                         else
240                                 continue;
241                 } else {
242                         pseudo_call = false;
243                 }
244                 off = pseudo_call ? insn->imm : insn->off;
245
246                 /* Adjust offset of jmps if we cross boundaries. */
247                 if (i < pos && i + off + 1 > pos)
248                         off += delta;
249                 else if (i > pos + delta && i + off + 1 <= pos + delta)
250                         off -= delta;
251
252                 if (pseudo_call)
253                         insn->imm = off;
254                 else
255                         insn->off = off;
256         }
257 }
258
259 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
260                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
261 {
262         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
263         struct bpf_prog *prog_adj;
264
265         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
266         if (insn_delta == 0) {
267                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
268                 return prog;
269         }
270
271         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
272
273         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
274          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
275          * last page could have large enough tailroom.
276          */
277         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
278                                     GFP_USER);
279         if (!prog_adj)
280                 return NULL;
281
282         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
283
284         /* Patching happens in 3 steps:
285          *
286          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
287          *    so we can patch the single target insn with one or more
288          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
289          * 2) Inject new instructions at the target location.
290          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
291          */
292         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
293
294         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
295                 sizeof(*patch) * insn_rest);
296         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
297
298         bpf_adj_branches(prog_adj, off, insn_delta);
299
300         return prog_adj;
301 }
302
303 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
304 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
305 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON);
306 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
307 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly;
308
309 static __always_inline void
310 bpf_get_prog_addr_region(const struct bpf_prog *prog,
311                          unsigned long *symbol_start,
312                          unsigned long *symbol_end)
313 {
314         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
315         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
316
317         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
318
319         *symbol_start = addr;
320         *symbol_end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
321 }
322
323 static void bpf_get_prog_name(const struct bpf_prog *prog, char *sym)
324 {
325         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
326
327         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
328                      sizeof(prog->tag) * 2 +
329                      /* name has been null terminated.
330                       * We should need +1 for the '_' preceding
331                       * the name.  However, the null character
332                       * is double counted between the name and the
333                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
334                       * the +1 here.
335                       */
336                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
337
338         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
339         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
340         if (prog->aux->name[0])
341                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
342         else
343                 *sym = 0;
344 }
345
346 static __always_inline unsigned long
347 bpf_get_prog_addr_start(struct latch_tree_node *n)
348 {
349         unsigned long symbol_start, symbol_end;
350         const struct bpf_prog_aux *aux;
351
352         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
353         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
354
355         return symbol_start;
356 }
357
358 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
359                                           struct latch_tree_node *b)
360 {
361         return bpf_get_prog_addr_start(a) < bpf_get_prog_addr_start(b);
362 }
363
364 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
365 {
366         unsigned long val = (unsigned long)key;
367         unsigned long symbol_start, symbol_end;
368         const struct bpf_prog_aux *aux;
369
370         aux = container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode);
371         bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
372
373         if (val < symbol_start)
374                 return -1;
375         if (val >= symbol_end)
376                 return  1;
377
378         return 0;
379 }
380
381 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
382         .less   = bpf_tree_less,
383         .comp   = bpf_tree_comp,
384 };
385
386 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
387 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
388 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
389
390 static void bpf_prog_ksym_node_add(struct bpf_prog_aux *aux)
391 {
392         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&aux->ksym_lnode));
393         list_add_tail_rcu(&aux->ksym_lnode, &bpf_kallsyms);
394         latch_tree_insert(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
395 }
396
397 static void bpf_prog_ksym_node_del(struct bpf_prog_aux *aux)
398 {
399         if (list_empty(&aux->ksym_lnode))
400                 return;
401
402         latch_tree_erase(&aux->ksym_tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
403         list_del_rcu(&aux->ksym_lnode);
404 }
405
406 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
407 {
408         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
409 }
410
411 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
412 {
413         return list_empty(&fp->aux->ksym_lnode) ||
414                fp->aux->ksym_lnode.prev == LIST_POISON2;
415 }
416
417 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
418 {
419         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
420             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
421                 return;
422
423         spin_lock_bh(&bpf_lock);
424         bpf_prog_ksym_node_add(fp->aux);
425         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
426 }
427
428 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
429 {
430         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
431                 return;
432
433         spin_lock_bh(&bpf_lock);
434         bpf_prog_ksym_node_del(fp->aux);
435         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
436 }
437
438 static struct bpf_prog *bpf_prog_kallsyms_find(unsigned long addr)
439 {
440         struct latch_tree_node *n;
441
442         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
443                 return NULL;
444
445         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
446         return n ?
447                container_of(n, struct bpf_prog_aux, ksym_tnode)->prog :
448                NULL;
449 }
450
451 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
452                                  unsigned long *off, char *sym)
453 {
454         unsigned long symbol_start, symbol_end;
455         struct bpf_prog *prog;
456         char *ret = NULL;
457
458         rcu_read_lock();
459         prog = bpf_prog_kallsyms_find(addr);
460         if (prog) {
461                 bpf_get_prog_addr_region(prog, &symbol_start, &symbol_end);
462                 bpf_get_prog_name(prog, sym);
463
464                 ret = sym;
465                 if (size)
466                         *size = symbol_end - symbol_start;
467                 if (off)
468                         *off  = addr - symbol_start;
469         }
470         rcu_read_unlock();
471
472         return ret;
473 }
474
475 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
476 {
477         bool ret;
478
479         rcu_read_lock();
480         ret = bpf_prog_kallsyms_find(addr) != NULL;
481         rcu_read_unlock();
482
483         return ret;
484 }
485
486 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
487                     char *sym)
488 {
489         unsigned long symbol_start, symbol_end;
490         struct bpf_prog_aux *aux;
491         unsigned int it = 0;
492         int ret = -ERANGE;
493
494         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
495                 return ret;
496
497         rcu_read_lock();
498         list_for_each_entry_rcu(aux, &bpf_kallsyms, ksym_lnode) {
499                 if (it++ != symnum)
500                         continue;
501
502                 bpf_get_prog_addr_region(aux->prog, &symbol_start, &symbol_end);
503                 bpf_get_prog_name(aux->prog, sym);
504
505                 *value = symbol_start;
506                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
507
508                 ret = 0;
509                 break;
510         }
511         rcu_read_unlock();
512
513         return ret;
514 }
515
516 struct bpf_binary_header *
517 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
518                      unsigned int alignment,
519                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
520 {
521         struct bpf_binary_header *hdr;
522         unsigned int size, hole, start;
523
524         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
525          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
526          * random section of illegal instructions.
527          */
528         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
529         hdr = module_alloc(size);
530         if (hdr == NULL)
531                 return NULL;
532
533         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
534         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
535
536         hdr->pages = size / PAGE_SIZE;
537         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
538                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
539         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
540
541         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
542         *image_ptr = &hdr->image[start];
543
544         return hdr;
545 }
546
547 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
548 {
549         module_memfree(hdr);
550 }
551
552 /* This symbol is only overridden by archs that have different
553  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
554  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
555  */
556 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
557 {
558         if (fp->jited) {
559                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
560
561                 bpf_jit_binary_unlock_ro(hdr);
562                 bpf_jit_binary_free(hdr);
563
564                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
565         }
566
567         bpf_prog_unlock_free(fp);
568 }
569
570 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
571                               const struct bpf_insn *aux,
572                               struct bpf_insn *to_buff)
573 {
574         struct bpf_insn *to = to_buff;
575         u32 imm_rnd = get_random_int();
576         s16 off;
577
578         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
579         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
580
581         if (from->imm == 0 &&
582             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
583              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
584                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
585                 goto out;
586         }
587
588         switch (from->code) {
589         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
590         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
591         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
592         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
593         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
594         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
595         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
596         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
597         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
598                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
599                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
600                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
601                 break;
602
603         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
604         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
605         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
606         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
607         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
608         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
609         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
610         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
611         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
612                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
613                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
614                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
615                 break;
616
617         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
618         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
619         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
620         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
621         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
622         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
623         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
624         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
625         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
626         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
627         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
628                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
629                 off = from->off;
630                 if (off < 0)
631                         off -= 2;
632                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
633                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
634                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
635                 break;
636
637         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
638                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
639                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
640                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
641                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
642                 break;
643         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
644                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
645                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
646                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
647                 break;
648
649         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
650         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
651         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
652         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
653                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
654                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
655                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
656                 break;
657         }
658 out:
659         return to - to_buff;
660 }
661
662 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
663                                               gfp_t gfp_extra_flags)
664 {
665         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
666         struct bpf_prog *fp;
667
668         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
669         if (fp != NULL) {
670                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
671                  * when promoting the clone to the real program,
672                  * this still needs to be adapted.
673                  */
674                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
675         }
676
677         return fp;
678 }
679
680 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
681 {
682         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
683          * it from this path! It will be freed eventually by the
684          * other program on release.
685          *
686          * At this point, we don't need a deferred release since
687          * clone is guaranteed to not be locked.
688          */
689         fp->aux = NULL;
690         __bpf_prog_free(fp);
691 }
692
693 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
694 {
695         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
696          * know whether fp here is the clone or the original.
697          */
698         fp->aux->prog = fp;
699         bpf_prog_clone_free(fp_other);
700 }
701
702 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
703 {
704         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
705         struct bpf_prog *clone, *tmp;
706         int insn_delta, insn_cnt;
707         struct bpf_insn *insn;
708         int i, rewritten;
709
710         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
711                 return prog;
712
713         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
714         if (!clone)
715                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
716
717         insn_cnt = clone->len;
718         insn = clone->insnsi;
719
720         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
721                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
722                  * so that we can still access the first part in the
723                  * second blinding run.
724                  */
725                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
726                     insn[1].code == 0)
727                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
728
729                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff);
730                 if (!rewritten)
731                         continue;
732
733                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
734                 if (!tmp) {
735                         /* Patching may have repointed aux->prog during
736                          * realloc from the original one, so we need to
737                          * fix it up here on error.
738                          */
739                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
740                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
741                 }
742
743                 clone = tmp;
744                 insn_delta = rewritten - 1;
745
746                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
747                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
748                 insn_cnt += insn_delta;
749                 i        += insn_delta;
750         }
751
752         clone->blinded = 1;
753         return clone;
754 }
755 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
756
757 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
758  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
759  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
760  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
761  * must not change.
762  */
763 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
764 {
765         return 0;
766 }
767 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
768
769 /* All UAPI available opcodes. */
770 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
771         /* 32 bit ALU operations. */            \
772         /*   Register based. */                 \
773         INSN_3(ALU, ADD, X),                    \
774         INSN_3(ALU, SUB, X),                    \
775         INSN_3(ALU, AND, X),                    \
776         INSN_3(ALU, OR,  X),                    \
777         INSN_3(ALU, LSH, X),                    \
778         INSN_3(ALU, RSH, X),                    \
779         INSN_3(ALU, XOR, X),                    \
780         INSN_3(ALU, MUL, X),                    \
781         INSN_3(ALU, MOV, X),                    \
782         INSN_3(ALU, DIV, X),                    \
783         INSN_3(ALU, MOD, X),                    \
784         INSN_2(ALU, NEG),                       \
785         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
786         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
787         /*   Immediate based. */                \
788         INSN_3(ALU, ADD, K),                    \
789         INSN_3(ALU, SUB, K),                    \
790         INSN_3(ALU, AND, K),                    \
791         INSN_3(ALU, OR,  K),                    \
792         INSN_3(ALU, LSH, K),                    \
793         INSN_3(ALU, RSH, K),                    \
794         INSN_3(ALU, XOR, K),                    \
795         INSN_3(ALU, MUL, K),                    \
796         INSN_3(ALU, MOV, K),                    \
797         INSN_3(ALU, DIV, K),                    \
798         INSN_3(ALU, MOD, K),                    \
799         /* 64 bit ALU operations. */            \
800         /*   Register based. */                 \
801         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
802         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
803         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
804         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
805         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
806         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
807         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
808         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
809         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
810         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
811         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
812         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
813         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
814         /*   Immediate based. */                \
815         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
816         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
817         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
818         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
819         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
820         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
821         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
822         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
823         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
824         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
825         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
826         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
827         /* Call instruction. */                 \
828         INSN_2(JMP, CALL),                      \
829         /* Exit instruction. */                 \
830         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
831         /* Jump instructions. */                \
832         /*   Register based. */                 \
833         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
834         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
835         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
836         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
837         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
838         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
839         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
840         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
841         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
842         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
843         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
844         /*   Immediate based. */                \
845         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
846         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
847         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
848         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
849         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
850         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
851         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
852         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
853         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
854         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
855         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
856         INSN_2(JMP, JA),                        \
857         /* Store instructions. */               \
858         /*   Register based. */                 \
859         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
860         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
861         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
862         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
863         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
864         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
865         /*   Immediate based. */                \
866         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
867         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
868         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
869         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
870         /* Load instructions. */                \
871         /*   Register based. */                 \
872         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
873         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
874         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
875         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
876         /*   Immediate based. */                \
877         INSN_3(LD, IMM, DW)
878
879 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
880 {
881 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
882 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
883         static const bool public_insntable[256] = {
884                 [0 ... 255] = false,
885                 /* Now overwrite non-defaults ... */
886                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
887                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
888                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
889                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
890                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
891                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
892                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
893                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
894         };
895 #undef BPF_INSN_3_TBL
896 #undef BPF_INSN_2_TBL
897         return public_insntable[code];
898 }
899
900 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
901 /**
902  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
903  *      @ctx: is the data we are operating on
904  *      @insn: is the array of eBPF instructions
905  *
906  * Decode and execute eBPF instructions.
907  */
908 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
909 {
910         u64 tmp;
911 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
912 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
913         static const void *jumptable[256] = {
914                 [0 ... 255] = &&default_label,
915                 /* Now overwrite non-defaults ... */
916                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
917                 /* Non-UAPI available opcodes. */
918                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
919                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
920         };
921 #undef BPF_INSN_3_LBL
922 #undef BPF_INSN_2_LBL
923         u32 tail_call_cnt = 0;
924
925 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
926 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
927
928 select_insn:
929         goto *jumptable[insn->code];
930
931         /* ALU */
932 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
933         ALU64_##OPCODE##_X:             \
934                 DST = DST OP SRC;       \
935                 CONT;                   \
936         ALU_##OPCODE##_X:               \
937                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
938                 CONT;                   \
939         ALU64_##OPCODE##_K:             \
940                 DST = DST OP IMM;               \
941                 CONT;                   \
942         ALU_##OPCODE##_K:               \
943                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
944                 CONT;
945
946         ALU(ADD,  +)
947         ALU(SUB,  -)
948         ALU(AND,  &)
949         ALU(OR,   |)
950         ALU(LSH, <<)
951         ALU(RSH, >>)
952         ALU(XOR,  ^)
953         ALU(MUL,  *)
954 #undef ALU
955         ALU_NEG:
956                 DST = (u32) -DST;
957                 CONT;
958         ALU64_NEG:
959                 DST = -DST;
960                 CONT;
961         ALU_MOV_X:
962                 DST = (u32) SRC;
963                 CONT;
964         ALU_MOV_K:
965                 DST = (u32) IMM;
966                 CONT;
967         ALU64_MOV_X:
968                 DST = SRC;
969                 CONT;
970         ALU64_MOV_K:
971                 DST = IMM;
972                 CONT;
973         LD_IMM_DW:
974                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
975                 insn++;
976                 CONT;
977         ALU64_ARSH_X:
978                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
979                 CONT;
980         ALU64_ARSH_K:
981                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
982                 CONT;
983         ALU64_MOD_X:
984                 div64_u64_rem(DST, SRC, &tmp);
985                 DST = tmp;
986                 CONT;
987         ALU_MOD_X:
988                 tmp = (u32) DST;
989                 DST = do_div(tmp, (u32) SRC);
990                 CONT;
991         ALU64_MOD_K:
992                 div64_u64_rem(DST, IMM, &tmp);
993                 DST = tmp;
994                 CONT;
995         ALU_MOD_K:
996                 tmp = (u32) DST;
997                 DST = do_div(tmp, (u32) IMM);
998                 CONT;
999         ALU64_DIV_X:
1000                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1001                 CONT;
1002         ALU_DIV_X:
1003                 tmp = (u32) DST;
1004                 do_div(tmp, (u32) SRC);
1005                 DST = (u32) tmp;
1006                 CONT;
1007         ALU64_DIV_K:
1008                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1009                 CONT;
1010         ALU_DIV_K:
1011                 tmp = (u32) DST;
1012                 do_div(tmp, (u32) IMM);
1013                 DST = (u32) tmp;
1014                 CONT;
1015         ALU_END_TO_BE:
1016                 switch (IMM) {
1017                 case 16:
1018                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1019                         break;
1020                 case 32:
1021                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1022                         break;
1023                 case 64:
1024                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1025                         break;
1026                 }
1027                 CONT;
1028         ALU_END_TO_LE:
1029                 switch (IMM) {
1030                 case 16:
1031                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1032                         break;
1033                 case 32:
1034                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1035                         break;
1036                 case 64:
1037                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1038                         break;
1039                 }
1040                 CONT;
1041
1042         /* CALL */
1043         JMP_CALL:
1044                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1045                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1046                  * into BPF_R0.
1047                  */
1048                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1049                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1050                 CONT;
1051
1052         JMP_CALL_ARGS:
1053                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1054                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1055                                                             BPF_R5,
1056                                                             insn + insn->off + 1);
1057                 CONT;
1058
1059         JMP_TAIL_CALL: {
1060                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1061                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1062                 struct bpf_prog *prog;
1063                 u32 index = BPF_R3;
1064
1065                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1066                         goto out;
1067                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1068                         goto out;
1069
1070                 tail_call_cnt++;
1071
1072                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1073                 if (!prog)
1074                         goto out;
1075
1076                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1077                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1078                  * handeled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1079                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1080                  */
1081                 insn = prog->insnsi;
1082                 goto select_insn;
1083 out:
1084                 CONT;
1085         }
1086         /* JMP */
1087         JMP_JA:
1088                 insn += insn->off;
1089                 CONT;
1090         JMP_JEQ_X:
1091                 if (DST == SRC) {
1092                         insn += insn->off;
1093                         CONT_JMP;
1094                 }
1095                 CONT;
1096         JMP_JEQ_K:
1097                 if (DST == IMM) {
1098                         insn += insn->off;
1099                         CONT_JMP;
1100                 }
1101                 CONT;
1102         JMP_JNE_X:
1103                 if (DST != SRC) {
1104                         insn += insn->off;
1105                         CONT_JMP;
1106                 }
1107                 CONT;
1108         JMP_JNE_K:
1109                 if (DST != IMM) {
1110                         insn += insn->off;
1111                         CONT_JMP;
1112                 }
1113                 CONT;
1114         JMP_JGT_X:
1115                 if (DST > SRC) {
1116                         insn += insn->off;
1117                         CONT_JMP;
1118                 }
1119                 CONT;
1120         JMP_JGT_K:
1121                 if (DST > IMM) {
1122                         insn += insn->off;
1123                         CONT_JMP;
1124                 }
1125                 CONT;
1126         JMP_JLT_X:
1127                 if (DST < SRC) {
1128                         insn += insn->off;
1129                         CONT_JMP;
1130                 }
1131                 CONT;
1132         JMP_JLT_K:
1133                 if (DST < IMM) {
1134                         insn += insn->off;
1135                         CONT_JMP;
1136                 }
1137                 CONT;
1138         JMP_JGE_X:
1139                 if (DST >= SRC) {
1140                         insn += insn->off;
1141                         CONT_JMP;
1142                 }
1143                 CONT;
1144         JMP_JGE_K:
1145                 if (DST >= IMM) {
1146                         insn += insn->off;
1147                         CONT_JMP;
1148                 }
1149                 CONT;
1150         JMP_JLE_X:
1151                 if (DST <= SRC) {
1152                         insn += insn->off;
1153                         CONT_JMP;
1154                 }
1155                 CONT;
1156         JMP_JLE_K:
1157                 if (DST <= IMM) {
1158                         insn += insn->off;
1159                         CONT_JMP;
1160                 }
1161                 CONT;
1162         JMP_JSGT_X:
1163                 if (((s64) DST) > ((s64) SRC)) {
1164                         insn += insn->off;
1165                         CONT_JMP;
1166                 }
1167                 CONT;
1168         JMP_JSGT_K:
1169                 if (((s64) DST) > ((s64) IMM)) {
1170                         insn += insn->off;
1171                         CONT_JMP;
1172                 }
1173                 CONT;
1174         JMP_JSLT_X:
1175                 if (((s64) DST) < ((s64) SRC)) {
1176                         insn += insn->off;
1177                         CONT_JMP;
1178                 }
1179                 CONT;
1180         JMP_JSLT_K:
1181                 if (((s64) DST) < ((s64) IMM)) {
1182                         insn += insn->off;
1183                         CONT_JMP;
1184                 }
1185                 CONT;
1186         JMP_JSGE_X:
1187                 if (((s64) DST) >= ((s64) SRC)) {
1188                         insn += insn->off;
1189                         CONT_JMP;
1190                 }
1191                 CONT;
1192         JMP_JSGE_K:
1193                 if (((s64) DST) >= ((s64) IMM)) {
1194                         insn += insn->off;
1195                         CONT_JMP;
1196                 }
1197                 CONT;
1198         JMP_JSLE_X:
1199                 if (((s64) DST) <= ((s64) SRC)) {
1200                         insn += insn->off;
1201                         CONT_JMP;
1202                 }
1203                 CONT;
1204         JMP_JSLE_K:
1205                 if (((s64) DST) <= ((s64) IMM)) {
1206                         insn += insn->off;
1207                         CONT_JMP;
1208                 }
1209                 CONT;
1210         JMP_JSET_X:
1211                 if (DST & SRC) {
1212                         insn += insn->off;
1213                         CONT_JMP;
1214                 }
1215                 CONT;
1216         JMP_JSET_K:
1217                 if (DST & IMM) {
1218                         insn += insn->off;
1219                         CONT_JMP;
1220                 }
1221                 CONT;
1222         JMP_EXIT:
1223                 return BPF_R0;
1224
1225         /* STX and ST and LDX*/
1226 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1227         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1228                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1229                 CONT;                                                   \
1230         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1231                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1232                 CONT;                                                   \
1233         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1234                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1235                 CONT;
1236
1237         LDST(B,   u8)
1238         LDST(H,  u16)
1239         LDST(W,  u32)
1240         LDST(DW, u64)
1241 #undef LDST
1242         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1243                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1244                            (DST + insn->off));
1245                 CONT;
1246         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1247                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1248                              (DST + insn->off));
1249                 CONT;
1250
1251         default_label:
1252                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1253                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1254                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1255                  *
1256                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1257                  */
1258                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1259                 BUG_ON(1);
1260                 return 0;
1261 }
1262 STACK_FRAME_NON_STANDARD(___bpf_prog_run); /* jump table */
1263
1264 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1265 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1266 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1267 { \
1268         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1269         u64 regs[MAX_BPF_REG]; \
1270 \
1271         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1272         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1273         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1274 }
1275
1276 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1277 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1278 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1279                                       const struct bpf_insn *insn) \
1280 { \
1281         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1282         u64 regs[MAX_BPF_REG]; \
1283 \
1284         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1285         BPF_R1 = r1; \
1286         BPF_R2 = r2; \
1287         BPF_R3 = r3; \
1288         BPF_R4 = r4; \
1289         BPF_R5 = r5; \
1290         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1291 }
1292
1293 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1294 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1295 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1296 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1297 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1298 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1299
1300 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1301 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1302 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1303
1304 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1305 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1306 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1307
1308 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1309
1310 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1311                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1312 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1313 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1314 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1315 };
1316 #undef PROG_NAME_LIST
1317 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1318 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1319                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1320 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1321 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1322 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1323 };
1324 #undef PROG_NAME_LIST
1325
1326 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1327 {
1328         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1329         insn->off = (s16) insn->imm;
1330         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1331                 __bpf_call_base_args;
1332         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1333 }
1334
1335 #else
1336 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1337                                          const struct bpf_insn *insn)
1338 {
1339         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1340          * is not working properly, so warn about it!
1341          */
1342         WARN_ON_ONCE(1);
1343         return 0;
1344 }
1345 #endif
1346
1347 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1348                                const struct bpf_prog *fp)
1349 {
1350         if (fp->kprobe_override)
1351                 return false;
1352
1353         if (!array->owner_prog_type) {
1354                 /* There's no owner yet where we could check for
1355                  * compatibility.
1356                  */
1357                 array->owner_prog_type = fp->type;
1358                 array->owner_jited = fp->jited;
1359
1360                 return true;
1361         }
1362
1363         return array->owner_prog_type == fp->type &&
1364                array->owner_jited == fp->jited;
1365 }
1366
1367 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1368 {
1369         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1370         int i;
1371
1372         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1373                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1374                 struct bpf_array *array;
1375
1376                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1377                         continue;
1378
1379                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1380                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp))
1381                         return -EINVAL;
1382         }
1383
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 /**
1388  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1389  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1390  *      @err: pointer to error variable
1391  *
1392  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1393  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1394  */
1395 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1396 {
1397 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1398         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1399
1400         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1401 #else
1402         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1403 #endif
1404
1405         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1406          * blinding is active. However, in case of error during
1407          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1408          * valid program, which in this case would simply not
1409          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1410          */
1411         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1412                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1413 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1414                 if (!fp->jited) {
1415                         *err = -ENOTSUPP;
1416                         return fp;
1417                 }
1418 #endif
1419         } else {
1420                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1421                 if (*err)
1422                         return fp;
1423         }
1424         bpf_prog_lock_ro(fp);
1425
1426         /* The tail call compatibility check can only be done at
1427          * this late stage as we need to determine, if we deal
1428          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1429          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1430          */
1431         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1432
1433         return fp;
1434 }
1435 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1436
1437 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1438                                     const struct bpf_insn *insn)
1439 {
1440         return 1;
1441 }
1442
1443 static struct bpf_prog_dummy {
1444         struct bpf_prog prog;
1445 } dummy_bpf_prog = {
1446         .prog = {
1447                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1448         },
1449 };
1450
1451 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1452  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1453  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1454  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1455  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1456  */
1457 static struct {
1458         struct bpf_prog_array hdr;
1459         struct bpf_prog *null_prog;
1460 } empty_prog_array = {
1461         .null_prog = NULL,
1462 };
1463
1464 struct bpf_prog_array __rcu *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1465 {
1466         if (prog_cnt)
1467                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1468                                sizeof(struct bpf_prog *) * (prog_cnt + 1),
1469                                flags);
1470
1471         return &empty_prog_array.hdr;
1472 }
1473
1474 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array __rcu *progs)
1475 {
1476         if (!progs ||
1477             progs == (struct bpf_prog_array __rcu *)&empty_prog_array.hdr)
1478                 return;
1479         kfree_rcu(progs, rcu);
1480 }
1481
1482 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array __rcu *progs)
1483 {
1484         struct bpf_prog **prog;
1485         u32 cnt = 0;
1486
1487         rcu_read_lock();
1488         prog = rcu_dereference(progs)->progs;
1489         for (; *prog; prog++)
1490                 if (*prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1491                         cnt++;
1492         rcu_read_unlock();
1493         return cnt;
1494 }
1495
1496 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog **prog,
1497                                      u32 *prog_ids,
1498                                      u32 request_cnt)
1499 {
1500         int i = 0;
1501
1502         for (; *prog; prog++) {
1503                 if (*prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1504                         continue;
1505                 prog_ids[i] = (*prog)->aux->id;
1506                 if (++i == request_cnt) {
1507                         prog++;
1508                         break;
1509                 }
1510         }
1511
1512         return !!(*prog);
1513 }
1514
1515 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array __rcu *progs,
1516                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1517 {
1518         struct bpf_prog **prog;
1519         unsigned long err = 0;
1520         bool nospc;
1521         u32 *ids;
1522
1523         /* users of this function are doing:
1524          * cnt = bpf_prog_array_length();
1525          * if (cnt > 0)
1526          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1527          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check, but
1528          * bpf_prog_array_length() releases rcu lock and
1529          * prog array could have been swapped with empty or larger array,
1530          * so always copy 'cnt' prog_ids to the user.
1531          * In a rare race the user will see zero prog_ids
1532          */
1533         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1534         if (!ids)
1535                 return -ENOMEM;
1536         rcu_read_lock();
1537         prog = rcu_dereference(progs)->progs;
1538         nospc = bpf_prog_array_copy_core(prog, ids, cnt);
1539         rcu_read_unlock();
1540         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1541         kfree(ids);
1542         if (err)
1543                 return -EFAULT;
1544         if (nospc)
1545                 return -ENOSPC;
1546         return 0;
1547 }
1548
1549 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array __rcu *progs,
1550                                 struct bpf_prog *old_prog)
1551 {
1552         struct bpf_prog **prog = progs->progs;
1553
1554         for (; *prog; prog++)
1555                 if (*prog == old_prog) {
1556                         WRITE_ONCE(*prog, &dummy_bpf_prog.prog);
1557                         break;
1558                 }
1559 }
1560
1561 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array __rcu *old_array,
1562                         struct bpf_prog *exclude_prog,
1563                         struct bpf_prog *include_prog,
1564                         struct bpf_prog_array **new_array)
1565 {
1566         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
1567         struct bpf_prog **existing_prog;
1568         struct bpf_prog_array *array;
1569         int new_prog_idx = 0;
1570
1571         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
1572          * the new array.
1573          */
1574         if (old_array) {
1575                 existing_prog = old_array->progs;
1576                 for (; *existing_prog; existing_prog++) {
1577                         if (*existing_prog != exclude_prog &&
1578                             *existing_prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1579                                 carry_prog_cnt++;
1580                         if (*existing_prog == include_prog)
1581                                 return -EEXIST;
1582                 }
1583         }
1584
1585         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
1586         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
1587         if (include_prog)
1588                 new_prog_cnt += 1;
1589
1590         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
1591         if (!new_prog_cnt) {
1592                 *new_array = NULL;
1593                 return 0;
1594         }
1595
1596         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
1597         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
1598         if (!array)
1599                 return -ENOMEM;
1600
1601         /* Fill in the new prog array */
1602         if (carry_prog_cnt) {
1603                 existing_prog = old_array->progs;
1604                 for (; *existing_prog; existing_prog++)
1605                         if (*existing_prog != exclude_prog &&
1606                             *existing_prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1607                                 array->progs[new_prog_idx++] = *existing_prog;
1608         }
1609         if (include_prog)
1610                 array->progs[new_prog_idx++] = include_prog;
1611         array->progs[new_prog_idx] = NULL;
1612         *new_array = array;
1613         return 0;
1614 }
1615
1616 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array __rcu *array,
1617                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
1618                              u32 *prog_cnt)
1619 {
1620         struct bpf_prog **prog;
1621         u32 cnt = 0;
1622
1623         if (array)
1624                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
1625
1626         *prog_cnt = cnt;
1627
1628         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
1629         if (!request_cnt || !cnt)
1630                 return 0;
1631
1632         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
1633         prog = rcu_dereference_check(array, 1)->progs;
1634         return bpf_prog_array_copy_core(prog, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
1635                                                                      : 0;
1636 }
1637
1638 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
1639 {
1640         struct bpf_prog_aux *aux;
1641         int i;
1642
1643         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
1644         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
1645                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
1646 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
1647         if (aux->prog->has_callchain_buf)
1648                 put_callchain_buffers();
1649 #endif
1650         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
1651                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
1652         if (aux->func_cnt) {
1653                 kfree(aux->func);
1654                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
1655         } else {
1656                 bpf_jit_free(aux->prog);
1657         }
1658 }
1659
1660 /* Free internal BPF program */
1661 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
1662 {
1663         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1664
1665         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
1666         schedule_work(&aux->work);
1667 }
1668 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
1669
1670 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
1671 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
1672
1673 void bpf_user_rnd_init_once(void)
1674 {
1675         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
1676 }
1677
1678 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
1679 {
1680         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
1681          * of the registers passed into this function, then note that
1682          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
1683          * transformations. Register assignments from both sides are
1684          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
1685          */
1686         struct rnd_state *state;
1687         u32 res;
1688
1689         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
1690         res = prandom_u32_state(state);
1691         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
1692
1693         return res;
1694 }
1695
1696 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
1697 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
1698 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
1699 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
1700
1701 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
1702 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
1703 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
1704 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
1705
1706 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
1707 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
1708 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
1709 const struct bpf_func_proto bpf_sock_map_update_proto __weak;
1710
1711 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
1712 {
1713         return NULL;
1714 }
1715
1716 u64 __weak
1717 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
1718                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
1719 {
1720         return -ENOTSUPP;
1721 }
1722 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
1723
1724 /* Always built-in helper functions. */
1725 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
1726         .func           = NULL,
1727         .gpl_only       = false,
1728         .ret_type       = RET_VOID,
1729         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1730         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
1731         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1732 };
1733
1734 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
1735  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
1736  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
1737  */
1738 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1739 {
1740         return prog;
1741 }
1742
1743 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
1744  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
1745  */
1746 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1747 {
1748 }
1749
1750 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
1751 {
1752         return false;
1753 }
1754
1755 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
1756  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
1757  */
1758 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
1759                          int len)
1760 {
1761         return -EFAULT;
1762 }
1763
1764 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
1765 #define CREATE_TRACE_POINTS
1766 #include <linux/bpf_trace.h>
1767
1768 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);