arch/powerpc/net/bpf_jit_comp32.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * eBPF JIT compiler for PPC32
   4  *
   5  * Copyright 2020 Christophe Leroy <[email protected]>
   6  *                CS GROUP France
   7  *
   8  * Based on PPC64 eBPF JIT compiler by Naveen N. Rao
   9  */
  10 #include <linux/moduleloader.h>
  11 #include <asm/cacheflush.h>
  12 #include <asm/asm-compat.h>
  13 #include <linux/netdevice.h>
  14 #include <linux/filter.h>
  15 #include <linux/if_vlan.h>
  16 #include <asm/kprobes.h>
  17 #include <linux/bpf.h>
  18
  19 #include "bpf_jit.h"
  20
  21 /*
  22  * Stack layout:
  23  *
  24  *              [       prev sp         ] <-------------
  25  *              [   nv gpr save area    ] 16 * 4        |
  26  * fp (r31) --> [   ebpf stack space    ] upto 512      |
  27  *              [     frame header      ] 16            |
  28  * sp (r1) ---> [    stack pointer      ] --------------
  29  */
  30
  31 /* for gpr non volatile registers r17 to r31 (14) + tail call */
  32 #define BPF_PPC_STACK_SAVE      (15 * 4 + 4)
  33 /* stack frame, ensure this is quadword aligned */
  34 #define BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) (STACK_FRAME_MIN_SIZE + BPF_PPC_STACK_SAVE + (ctx)->stack_size)
  35
  36 #define PPC_EX32(r, i)          EMIT(PPC_RAW_LI((r), (i) < 0 ? -1 : 0))
  37
  38 /* PPC NVR range -- update this if we ever use NVRs below r17 */
  39 #define BPF_PPC_NVR_MIN         _R17
  40 #define BPF_PPC_TC              _R16
  41
  42 /* BPF register usage */
  43 #define TMP_REG                 (MAX_BPF_JIT_REG + 0)
  44
  45 /* BPF to ppc register mappings */
  46 void bpf_jit_init_reg_mapping(struct codegen_context *ctx)
  47 {
  48         /* function return value */
  49         ctx->b2p[BPF_REG_0] = _R12;
  50         /* function arguments */
  51         ctx->b2p[BPF_REG_1] = _R4;
  52         ctx->b2p[BPF_REG_2] = _R6;
  53         ctx->b2p[BPF_REG_3] = _R8;
  54         ctx->b2p[BPF_REG_4] = _R10;
  55         ctx->b2p[BPF_REG_5] = _R22;
  56         /* non volatile registers */
  57         ctx->b2p[BPF_REG_6] = _R24;
  58         ctx->b2p[BPF_REG_7] = _R26;
  59         ctx->b2p[BPF_REG_8] = _R28;
  60         ctx->b2p[BPF_REG_9] = _R30;
  61         /* frame pointer aka BPF_REG_10 */
  62         ctx->b2p[BPF_REG_FP] = _R18;
  63         /* eBPF jit internal registers */
  64         ctx->b2p[BPF_REG_AX] = _R20;
  65         ctx->b2p[TMP_REG] = _R31;               /* 32 bits */
  66 }
  67
  68 static int bpf_jit_stack_offsetof(struct codegen_context *ctx, int reg)
  69 {
  70         if ((reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && reg < 32) || reg == BPF_PPC_TC)
  71                 return BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) - 4 * (32 - reg);
  72
  73         WARN(true, "BPF JIT is asking about unknown registers, will crash the stack");
  74         /* Use the hole we have left for alignment */
  75         return BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) - 4;
  76 }
  77
  78 #define SEEN_VREG_MASK          0x1ff80000 /* Volatile registers r3-r12 */
  79 #define SEEN_NVREG_FULL_MASK    0x0003ffff /* Non volatile registers r14-r31 */
  80 #define SEEN_NVREG_TEMP_MASK    0x00001e01 /* BPF_REG_5, BPF_REG_AX, TMP_REG */
  81
  82 void bpf_jit_realloc_regs(struct codegen_context *ctx)
  83 {
  84         unsigned int nvreg_mask;
  85
  86         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
  87                 nvreg_mask = SEEN_NVREG_TEMP_MASK;
  88         else
  89                 nvreg_mask = SEEN_NVREG_FULL_MASK;
  90
  91         while (ctx->seen & nvreg_mask &&
  92               (ctx->seen & SEEN_VREG_MASK) != SEEN_VREG_MASK) {
  93                 int old = 32 - fls(ctx->seen & (nvreg_mask & 0xaaaaaaab));
  94                 int new = 32 - fls(~ctx->seen & (SEEN_VREG_MASK & 0xaaaaaaaa));
  95                 int i;
  96
  97                 for (i = BPF_REG_0; i <= TMP_REG; i++) {
  98                         if (ctx->b2p[i] != old)
  99                                 continue;
 100                         ctx->b2p[i] = new;
 101                         bpf_set_seen_register(ctx, new);
 102                         bpf_clear_seen_register(ctx, old);
 103                         if (i != TMP_REG) {
 104                                 bpf_set_seen_register(ctx, new - 1);
 105                                 bpf_clear_seen_register(ctx, old - 1);
 106                         }
 107                         break;
 108                 }
 109         }
 110 }
 111
 112 void bpf_jit_build_prologue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 113 {
 114         int i;
 115
 116         /* First arg comes in as a 32 bits pointer. */
 117         EMIT(PPC_RAW_MR(bpf_to_ppc(BPF_REG_1), _R3));
 118         EMIT(PPC_RAW_LI(bpf_to_ppc(BPF_REG_1) - 1, 0));
 119         EMIT(PPC_RAW_STWU(_R1, _R1, -BPF_PPC_STACKFRAME(ctx)));
 120
 121         /*
 122          * Initialize tail_call_cnt in stack frame if we do tail calls.
 123          * Otherwise, put in NOPs so that it can be skipped when we are
 124          * invoked through a tail call.
 125          */
 126         if (ctx->seen & SEEN_TAILCALL)
 127                 EMIT(PPC_RAW_STW(bpf_to_ppc(BPF_REG_1) - 1, _R1,
 128                                  bpf_jit_stack_offsetof(ctx, BPF_PPC_TC)));
 129         else
 130                 EMIT(PPC_RAW_NOP());
 131
 132 #define BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE      16
 133
 134         /*
 135          * We need a stack frame, but we don't necessarily need to
 136          * save/restore LR unless we call other functions
 137          */
 138         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 139                 EMIT(PPC_RAW_MFLR(_R0));
 140
 141         /*
 142          * Back up non-volatile regs -- registers r18-r31
 143          */
 144         for (i = BPF_PPC_NVR_MIN; i <= 31; i++)
 145                 if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
 146                         EMIT(PPC_RAW_STW(i, _R1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, i)));
 147
 148         /* If needed retrieve arguments 9 and 10, ie 5th 64 bits arg.*/
 149         if (bpf_is_seen_register(ctx, bpf_to_ppc(BPF_REG_5))) {
 150                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(bpf_to_ppc(BPF_REG_5) - 1, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx)) + 8);
 151                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(bpf_to_ppc(BPF_REG_5), _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx)) + 12);
 152         }
 153
 154         /* Setup frame pointer to point to the bpf stack area */
 155         if (bpf_is_seen_register(ctx, bpf_to_ppc(BPF_REG_FP))) {
 156                 EMIT(PPC_RAW_LI(bpf_to_ppc(BPF_REG_FP) - 1, 0));
 157                 EMIT(PPC_RAW_ADDI(bpf_to_ppc(BPF_REG_FP), _R1,
 158                                   STACK_FRAME_MIN_SIZE + ctx->stack_size));
 159         }
 160
 161         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 162                 EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) + PPC_LR_STKOFF));
 163 }
 164
 165 static void bpf_jit_emit_common_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 166 {
 167         int i;
 168
 169         /* Restore NVRs */
 170         for (i = BPF_PPC_NVR_MIN; i <= 31; i++)
 171                 if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
 172                         EMIT(PPC_RAW_LWZ(i, _R1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, i)));
 173 }
 174
 175 void bpf_jit_build_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 176 {
 177         EMIT(PPC_RAW_MR(_R3, bpf_to_ppc(BPF_REG_0)));
 178
 179         bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
 180
 181         /* Tear down our stack frame */
 182
 183         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 184                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R0, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) + PPC_LR_STKOFF));
 185
 186         EMIT(PPC_RAW_ADDI(_R1, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx)));
 187
 188         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 189                 EMIT(PPC_RAW_MTLR(_R0));
 190
 191         EMIT(PPC_RAW_BLR());
 192 }
 193
 194 int bpf_jit_emit_func_call_rel(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u64 func)
 195 {
 196         s32 rel = (s32)func - (s32)(image + ctx->idx);
 197
 198         if (image && rel < 0x2000000 && rel >= -0x2000000) {
 199                 PPC_BL(func);
 200                 EMIT(PPC_RAW_NOP());
 201                 EMIT(PPC_RAW_NOP());
 202                 EMIT(PPC_RAW_NOP());
 203         } else {
 204                 /* Load function address into r0 */
 205                 EMIT(PPC_RAW_LIS(_R0, IMM_H(func)));
 206                 EMIT(PPC_RAW_ORI(_R0, _R0, IMM_L(func)));
 207                 EMIT(PPC_RAW_MTCTR(_R0));
 208                 EMIT(PPC_RAW_BCTRL());
 209         }
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 static int bpf_jit_emit_tail_call(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u32 out)
 215 {
 216         /*
 217          * By now, the eBPF program has already setup parameters in r3-r6
 218          * r3-r4/BPF_REG_1 - pointer to ctx -- passed as is to the next bpf program
 219          * r5-r6/BPF_REG_2 - pointer to bpf_array
 220          * r7-r8/BPF_REG_3 - index in bpf_array
 221          */
 222         int b2p_bpf_array = bpf_to_ppc(BPF_REG_2);
 223         int b2p_index = bpf_to_ppc(BPF_REG_3);
 224
 225         /*
 226          * if (index >= array->map.max_entries)
 227          *   goto out;
 228          */
 229         EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R0, b2p_bpf_array, offsetof(struct bpf_array, map.max_entries)));
 230         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(b2p_index, _R0));
 231         EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R0, _R1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, BPF_PPC_TC)));
 232         PPC_BCC_SHORT(COND_GE, out);
 233
 234         /*
 235          * if (tail_call_cnt >= MAX_TAIL_CALL_CNT)
 236          *   goto out;
 237          */
 238         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(_R0, MAX_TAIL_CALL_CNT));
 239         /* tail_call_cnt++; */
 240         EMIT(PPC_RAW_ADDIC(_R0, _R0, 1));
 241         PPC_BCC_SHORT(COND_GE, out);
 242
 243         /* prog = array->ptrs[index]; */
 244         EMIT(PPC_RAW_RLWINM(_R3, b2p_index, 2, 0, 29));
 245         EMIT(PPC_RAW_ADD(_R3, _R3, b2p_bpf_array));
 246         EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R3, _R3, offsetof(struct bpf_array, ptrs)));
 247         EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, _R1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, BPF_PPC_TC)));
 248
 249         /*
 250          * if (prog == NULL)
 251          *   goto out;
 252          */
 253         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(_R3, 0));
 254         PPC_BCC_SHORT(COND_EQ, out);
 255
 256         /* goto *(prog->bpf_func + prologue_size); */
 257         EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R3, _R3, offsetof(struct bpf_prog, bpf_func)));
 258
 259         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 260                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R0, _R1, BPF_PPC_STACKFRAME(ctx) + PPC_LR_STKOFF));
 261
 262         EMIT(PPC_RAW_ADDIC(_R3, _R3, BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE));
 263
 264         if (ctx->seen & SEEN_FUNC)
 265                 EMIT(PPC_RAW_MTLR(_R0));
 266
 267         EMIT(PPC_RAW_MTCTR(_R3));
 268
 269         EMIT(PPC_RAW_MR(_R3, bpf_to_ppc(BPF_REG_1)));
 270
 271         /* tear restore NVRs, ... */
 272         bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
 273
 274         EMIT(PPC_RAW_BCTR());
 275
 276         /* out: */
 277         return 0;
 278 }
 279
 280 /* Assemble the body code between the prologue & epilogue */
 281 int bpf_jit_build_body(struct bpf_prog *fp, u32 *image, struct codegen_context *ctx,
 282                        u32 *addrs, int pass)
 283 {
 284         const struct bpf_insn *insn = fp->insnsi;
 285         int flen = fp->len;
 286         int i, ret;
 287
 288         /* Start of epilogue code - will only be valid 2nd pass onwards */
 289         u32 exit_addr = addrs[flen];
 290
 291         for (i = 0; i < flen; i++) {
 292                 u32 code = insn[i].code;
 293                 u32 dst_reg = bpf_to_ppc(insn[i].dst_reg);
 294                 u32 dst_reg_h = dst_reg - 1;
 295                 u32 src_reg = bpf_to_ppc(insn[i].src_reg);
 296                 u32 src_reg_h = src_reg - 1;
 297                 u32 ax_reg = bpf_to_ppc(BPF_REG_AX);
 298                 u32 tmp_reg = bpf_to_ppc(TMP_REG);
 299                 u32 size = BPF_SIZE(code);
 300                 u32 save_reg, ret_reg;
 301                 s16 off = insn[i].off;
 302                 s32 imm = insn[i].imm;
 303                 bool func_addr_fixed;
 304                 u64 func_addr;
 305                 u32 true_cond;
 306                 u32 tmp_idx;
 307                 int j;
 308
 309                 /*
 310                  * addrs[] maps a BPF bytecode address into a real offset from
 311                  * the start of the body code.
 312                  */
 313                 addrs[i] = ctx->idx * 4;
 314
 315                 /*
 316                  * As an optimization, we note down which registers
 317                  * are used so that we can only save/restore those in our
 318                  * prologue and epilogue. We do this here regardless of whether
 319                  * the actual BPF instruction uses src/dst registers or not
 320                  * (for instance, BPF_CALL does not use them). The expectation
 321                  * is that those instructions will have src_reg/dst_reg set to
 322                  * 0. Even otherwise, we just lose some prologue/epilogue
 323                  * optimization but everything else should work without
 324                  * any issues.
 325                  */
 326                 if (dst_reg >= 3 && dst_reg < 32) {
 327                         bpf_set_seen_register(ctx, dst_reg);
 328                         bpf_set_seen_register(ctx, dst_reg_h);
 329                 }
 330
 331                 if (src_reg >= 3 && src_reg < 32) {
 332                         bpf_set_seen_register(ctx, src_reg);
 333                         bpf_set_seen_register(ctx, src_reg_h);
 334                 }
 335
 336                 switch (code) {
 337                 /*
 338                  * Arithmetic operations: ADD/SUB/MUL/DIV/MOD/NEG
 339                  */
 340                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X: /* (u32) dst += (u32) src */
 341                         EMIT(PPC_RAW_ADD(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 342                         break;
 343                 case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X: /* dst += src */
 344                         EMIT(PPC_RAW_ADDC(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 345                         EMIT(PPC_RAW_ADDE(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg_h));
 346                         break;
 347                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X: /* (u32) dst -= (u32) src */
 348                         EMIT(PPC_RAW_SUB(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 349                         break;
 350                 case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X: /* dst -= src */
 351                         EMIT(PPC_RAW_SUBFC(dst_reg, src_reg, dst_reg));
 352                         EMIT(PPC_RAW_SUBFE(dst_reg_h, src_reg_h, dst_reg_h));
 353                         break;
 354                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K: /* (u32) dst -= (u32) imm */
 355                         imm = -imm;
 356                         fallthrough;
 357                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K: /* (u32) dst += (u32) imm */
 358                         if (IMM_HA(imm) & 0xffff)
 359                                 EMIT(PPC_RAW_ADDIS(dst_reg, dst_reg, IMM_HA(imm)));
 360                         if (IMM_L(imm))
 361                                 EMIT(PPC_RAW_ADDI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm)));
 362                         break;
 363                 case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K: /* dst -= imm */
 364                         imm = -imm;
 365                         fallthrough;
 366                 case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K: /* dst += imm */
 367                         if (!imm)
 368                                 break;
 369
 370                         if (imm >= -32768 && imm < 32768) {
 371                                 EMIT(PPC_RAW_ADDIC(dst_reg, dst_reg, imm));
 372                         } else {
 373                                 PPC_LI32(_R0, imm);
 374                                 EMIT(PPC_RAW_ADDC(dst_reg, dst_reg, _R0));
 375                         }
 376                         if (imm >= 0 || (BPF_OP(code) == BPF_SUB && imm == 0x80000000))
 377                                 EMIT(PPC_RAW_ADDZE(dst_reg_h, dst_reg_h));
 378                         else
 379                                 EMIT(PPC_RAW_ADDME(dst_reg_h, dst_reg_h));
 380                         break;
 381                 case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X: /* dst *= src */
 382                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 383                         EMIT(PPC_RAW_MULW(_R0, dst_reg, src_reg_h));
 384                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg));
 385                         EMIT(PPC_RAW_MULHWU(tmp_reg, dst_reg, src_reg));
 386                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 387                         EMIT(PPC_RAW_ADD(dst_reg_h, dst_reg_h, _R0));
 388                         EMIT(PPC_RAW_ADD(dst_reg_h, dst_reg_h, tmp_reg));
 389                         break;
 390                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X: /* (u32) dst *= (u32) src */
 391                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 392                         break;
 393                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K: /* (u32) dst *= (u32) imm */
 394                         if (imm >= -32768 && imm < 32768) {
 395                                 EMIT(PPC_RAW_MULI(dst_reg, dst_reg, imm));
 396                         } else {
 397                                 PPC_LI32(_R0, imm);
 398                                 EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg, dst_reg, _R0));
 399                         }
 400                         break;
 401                 case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K: /* dst *= imm */
 402                         if (!imm) {
 403                                 PPC_LI32(dst_reg, 0);
 404                                 PPC_LI32(dst_reg_h, 0);
 405                                 break;
 406                         }
 407                         if (imm == 1)
 408                                 break;
 409                         if (imm == -1) {
 410                                 EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(dst_reg, dst_reg, 0));
 411                                 EMIT(PPC_RAW_SUBFZE(dst_reg_h, dst_reg_h));
 412                                 break;
 413                         }
 414                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 415                         PPC_LI32(tmp_reg, imm);
 416                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg_h, dst_reg_h, tmp_reg));
 417                         if (imm < 0)
 418                                 EMIT(PPC_RAW_SUB(dst_reg_h, dst_reg_h, dst_reg));
 419                         EMIT(PPC_RAW_MULHWU(_R0, dst_reg, tmp_reg));
 420                         EMIT(PPC_RAW_MULW(dst_reg, dst_reg, tmp_reg));
 421                         EMIT(PPC_RAW_ADD(dst_reg_h, dst_reg_h, _R0));
 422                         break;
 423                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X: /* (u32) dst /= (u32) src */
 424                         EMIT(PPC_RAW_DIVWU(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 425                         break;
 426                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X: /* (u32) dst %= (u32) src */
 427                         EMIT(PPC_RAW_DIVWU(_R0, dst_reg, src_reg));
 428                         EMIT(PPC_RAW_MULW(_R0, src_reg, _R0));
 429                         EMIT(PPC_RAW_SUB(dst_reg, dst_reg, _R0));
 430                         break;
 431                 case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X: /* dst /= src */
 432                         return -EOPNOTSUPP;
 433                 case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X: /* dst %= src */
 434                         return -EOPNOTSUPP;
 435                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K: /* (u32) dst /= (u32) imm */
 436                         if (!imm)
 437                                 return -EINVAL;
 438                         if (imm == 1)
 439                                 break;
 440
 441                         PPC_LI32(_R0, imm);
 442                         EMIT(PPC_RAW_DIVWU(dst_reg, dst_reg, _R0));
 443                         break;
 444                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K: /* (u32) dst %= (u32) imm */
 445                         if (!imm)
 446                                 return -EINVAL;
 447
 448                         if (!is_power_of_2((u32)imm)) {
 449                                 bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 450                                 PPC_LI32(tmp_reg, imm);
 451                                 EMIT(PPC_RAW_DIVWU(_R0, dst_reg, tmp_reg));
 452                                 EMIT(PPC_RAW_MULW(_R0, tmp_reg, _R0));
 453                                 EMIT(PPC_RAW_SUB(dst_reg, dst_reg, _R0));
 454                                 break;
 455                         }
 456                         if (imm == 1)
 457                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 458                         else
 459                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0, 32 - ilog2((u32)imm), 31));
 460
 461                         break;
 462                 case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K: /* dst %= imm */
 463                         if (!imm)
 464                                 return -EINVAL;
 465                         if (imm < 0)
 466                                 imm = -imm;
 467                         if (!is_power_of_2(imm))
 468                                 return -EOPNOTSUPP;
 469                         if (imm == 1)
 470                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 471                         else
 472                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0, 32 - ilog2(imm), 31));
 473                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 474                         break;
 475                 case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K: /* dst /= imm */
 476                         if (!imm)
 477                                 return -EINVAL;
 478                         if (!is_power_of_2(abs(imm)))
 479                                 return -EOPNOTSUPP;
 480
 481                         if (imm < 0) {
 482                                 EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(dst_reg, dst_reg, 0));
 483                                 EMIT(PPC_RAW_SUBFZE(dst_reg_h, dst_reg_h));
 484                                 imm = -imm;
 485                         }
 486                         if (imm == 1)
 487                                 break;
 488                         imm = ilog2(imm);
 489                         EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 32 - imm, imm, 31));
 490                         EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg, dst_reg_h, 32 - imm, 0, imm - 1));
 491                         EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg_h, dst_reg_h, imm));
 492                         break;
 493                 case BPF_ALU | BPF_NEG: /* (u32) dst = -dst */
 494                         EMIT(PPC_RAW_NEG(dst_reg, dst_reg));
 495                         break;
 496                 case BPF_ALU64 | BPF_NEG: /* dst = -dst */
 497                         EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(dst_reg, dst_reg, 0));
 498                         EMIT(PPC_RAW_SUBFZE(dst_reg_h, dst_reg_h));
 499                         break;
 500
 501                 /*
 502                  * Logical operations: AND/OR/XOR/[A]LSH/[A]RSH
 503                  */
 504                 case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X: /* dst = dst & src */
 505                         EMIT(PPC_RAW_AND(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 506                         EMIT(PPC_RAW_AND(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg_h));
 507                         break;
 508                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X: /* (u32) dst = dst & src */
 509                         EMIT(PPC_RAW_AND(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 510                         break;
 511                 case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K: /* dst = dst & imm */
 512                         if (imm >= 0)
 513                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 514                         fallthrough;
 515                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K: /* (u32) dst = dst & imm */
 516                         if (!IMM_H(imm)) {
 517                                 EMIT(PPC_RAW_ANDI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm)));
 518                         } else if (!IMM_L(imm)) {
 519                                 EMIT(PPC_RAW_ANDIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm)));
 520                         } else if (imm == (((1 << fls(imm)) - 1) ^ ((1 << (ffs(i) - 1)) - 1))) {
 521                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0,
 522                                                     32 - fls(imm), 32 - ffs(imm)));
 523                         } else {
 524                                 PPC_LI32(_R0, imm);
 525                                 EMIT(PPC_RAW_AND(dst_reg, dst_reg, _R0));
 526                         }
 527                         break;
 528                 case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X: /* dst = dst | src */
 529                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 530                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg_h));
 531                         break;
 532                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X: /* dst = (u32) dst | (u32) src */
 533                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 534                         break;
 535                 case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:/* dst = dst | imm */
 536                         /* Sign-extended */
 537                         if (imm < 0)
 538                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, -1));
 539                         fallthrough;
 540                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:/* dst = (u32) dst | (u32) imm */
 541                         if (IMM_L(imm))
 542                                 EMIT(PPC_RAW_ORI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm)));
 543                         if (IMM_H(imm))
 544                                 EMIT(PPC_RAW_ORIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm)));
 545                         break;
 546                 case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X: /* dst ^= src */
 547                         if (dst_reg == src_reg) {
 548                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 549                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 550                         } else {
 551                                 EMIT(PPC_RAW_XOR(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 552                                 EMIT(PPC_RAW_XOR(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg_h));
 553                         }
 554                         break;
 555                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X: /* (u32) dst ^= src */
 556                         if (dst_reg == src_reg)
 557                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 558                         else
 559                                 EMIT(PPC_RAW_XOR(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 560                         break;
 561                 case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K: /* dst ^= imm */
 562                         if (imm < 0)
 563                                 EMIT(PPC_RAW_NOR(dst_reg_h, dst_reg_h, dst_reg_h));
 564                         fallthrough;
 565                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K: /* (u32) dst ^= (u32) imm */
 566                         if (IMM_L(imm))
 567                                 EMIT(PPC_RAW_XORI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm)));
 568                         if (IMM_H(imm))
 569                                 EMIT(PPC_RAW_XORIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm)));
 570                         break;
 571                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X: /* (u32) dst <<= (u32) src */
 572                         EMIT(PPC_RAW_SLW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 573                         break;
 574                 case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X: /* dst <<= src; */
 575                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 576                         EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(_R0, src_reg, 32));
 577                         EMIT(PPC_RAW_SLW(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg));
 578                         EMIT(PPC_RAW_ADDI(tmp_reg, src_reg, 32));
 579                         EMIT(PPC_RAW_SRW(_R0, dst_reg, _R0));
 580                         EMIT(PPC_RAW_SLW(tmp_reg, dst_reg, tmp_reg));
 581                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg_h, dst_reg_h, _R0));
 582                         EMIT(PPC_RAW_SLW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 583                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg_h, dst_reg_h, tmp_reg));
 584                         break;
 585                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K: /* (u32) dst <<= (u32) imm */
 586                         if (!imm)
 587                                 break;
 588                         EMIT(PPC_RAW_SLWI(dst_reg, dst_reg, imm));
 589                         break;
 590                 case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K: /* dst <<= imm */
 591                         if (imm < 0)
 592                                 return -EINVAL;
 593                         if (!imm)
 594                                 break;
 595                         if (imm < 32) {
 596                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg_h, dst_reg_h, imm, 0, 31 - imm));
 597                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg_h, dst_reg, imm, 32 - imm, 31));
 598                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, imm, 0, 31 - imm));
 599                                 break;
 600                         }
 601                         if (imm < 64)
 602                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg_h, dst_reg, imm, 0, 31 - imm));
 603                         else
 604                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 605                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 606                         break;
 607                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X: /* (u32) dst >>= (u32) src */
 608                         EMIT(PPC_RAW_SRW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 609                         break;
 610                 case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X: /* dst >>= src */
 611                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 612                         EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(_R0, src_reg, 32));
 613                         EMIT(PPC_RAW_SRW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 614                         EMIT(PPC_RAW_ADDI(tmp_reg, src_reg, 32));
 615                         EMIT(PPC_RAW_SLW(_R0, dst_reg_h, _R0));
 616                         EMIT(PPC_RAW_SRW(tmp_reg, dst_reg_h, tmp_reg));
 617                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, _R0));
 618                         EMIT(PPC_RAW_SRW(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg));
 619                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, tmp_reg));
 620                         break;
 621                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K: /* (u32) dst >>= (u32) imm */
 622                         if (!imm)
 623                                 break;
 624                         EMIT(PPC_RAW_SRWI(dst_reg, dst_reg, imm));
 625                         break;
 626                 case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K: /* dst >>= imm */
 627                         if (imm < 0)
 628                                 return -EINVAL;
 629                         if (!imm)
 630                                 break;
 631                         if (imm < 32) {
 632                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 32 - imm, imm, 31));
 633                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg, dst_reg_h, 32 - imm, 0, imm - 1));
 634                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg_h, dst_reg_h, 32 - imm, imm, 31));
 635                                 break;
 636                         }
 637                         if (imm < 64)
 638                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg_h, 64 - imm, imm - 32, 31));
 639                         else
 640                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 641                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 642                         break;
 643                 case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X: /* (s32) dst >>= src */
 644                         EMIT(PPC_RAW_SRAW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 645                         break;
 646                 case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X: /* (s64) dst >>= src */
 647                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 648                         EMIT(PPC_RAW_SUBFIC(_R0, src_reg, 32));
 649                         EMIT(PPC_RAW_SRW(dst_reg, dst_reg, src_reg));
 650                         EMIT(PPC_RAW_SLW(_R0, dst_reg_h, _R0));
 651                         EMIT(PPC_RAW_ADDI(tmp_reg, src_reg, 32));
 652                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, _R0));
 653                         EMIT(PPC_RAW_RLWINM(_R0, tmp_reg, 0, 26, 26));
 654                         EMIT(PPC_RAW_SRAW(tmp_reg, dst_reg_h, tmp_reg));
 655                         EMIT(PPC_RAW_SRAW(dst_reg_h, dst_reg_h, src_reg));
 656                         EMIT(PPC_RAW_SLW(tmp_reg, tmp_reg, _R0));
 657                         EMIT(PPC_RAW_OR(dst_reg, dst_reg, tmp_reg));
 658                         break;
 659                 case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K: /* (s32) dst >>= imm */
 660                         if (!imm)
 661                                 break;
 662                         EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg, dst_reg, imm));
 663                         break;
 664                 case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K: /* (s64) dst >>= imm */
 665                         if (imm < 0)
 666                                 return -EINVAL;
 667                         if (!imm)
 668                                 break;
 669                         if (imm < 32) {
 670                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 32 - imm, imm, 31));
 671                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg, dst_reg_h, 32 - imm, 0, imm - 1));
 672                                 EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg_h, dst_reg_h, imm));
 673                                 break;
 674                         }
 675                         if (imm < 64)
 676                                 EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg, dst_reg_h, imm - 32));
 677                         else
 678                                 EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg, dst_reg_h, 31));
 679                         EMIT(PPC_RAW_SRAWI(dst_reg_h, dst_reg_h, 31));
 680                         break;
 681
 682                 /*
 683                  * MOV
 684                  */
 685                 case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X: /* dst = src */
 686                         if (dst_reg == src_reg)
 687                                 break;
 688                         EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg, src_reg));
 689                         EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg_h, src_reg_h));
 690                         break;
 691                 case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X: /* (u32) dst = src */
 692                         /* special mov32 for zext */
 693                         if (imm == 1)
 694                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 695                         else if (dst_reg != src_reg)
 696                                 EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg, src_reg));
 697                         break;
 698                 case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K: /* dst = (s64) imm */
 699                         PPC_LI32(dst_reg, imm);
 700                         PPC_EX32(dst_reg_h, imm);
 701                         break;
 702                 case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K: /* (u32) dst = imm */
 703                         PPC_LI32(dst_reg, imm);
 704                         break;
 705
 706                 /*
 707                  * BPF_FROM_BE/LE
 708                  */
 709                 case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
 710                         switch (imm) {
 711                         case 16:
 712                                 /* Copy 16 bits to upper part */
 713                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(dst_reg, dst_reg, 16, 0, 15));
 714                                 /* Rotate 8 bits right & mask */
 715                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 24, 16, 31));
 716                                 break;
 717                         case 32:
 718                                 /*
 719                                  * Rotate word left by 8 bits:
 720                                  * 2 bytes are already in their final position
 721                                  * -- byte 2 and 4 (of bytes 1, 2, 3 and 4)
 722                                  */
 723                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(_R0, dst_reg, 8, 0, 31));
 724                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 1 */
 725                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(_R0, dst_reg, 24, 0, 7));
 726                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 3 */
 727                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(_R0, dst_reg, 24, 16, 23));
 728                                 EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg, _R0));
 729                                 break;
 730                         case 64:
 731                                 bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 732                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(tmp_reg, dst_reg, 8, 0, 31));
 733                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(_R0, dst_reg_h, 8, 0, 31));
 734                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 1 */
 735                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(tmp_reg, dst_reg, 24, 0, 7));
 736                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(_R0, dst_reg_h, 24, 0, 7));
 737                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 3 */
 738                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(tmp_reg, dst_reg, 24, 16, 23));
 739                                 EMIT(PPC_RAW_RLWIMI(_R0, dst_reg_h, 24, 16, 23));
 740                                 EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg, _R0));
 741                                 EMIT(PPC_RAW_MR(dst_reg_h, tmp_reg));
 742                                 break;
 743                         }
 744                         break;
 745                 case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
 746                         switch (imm) {
 747                         case 16:
 748                                 /* zero-extend 16 bits into 32 bits */
 749                                 EMIT(PPC_RAW_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0, 16, 31));
 750                                 break;
 751                         case 32:
 752                         case 64:
 753                                 /* nop */
 754                                 break;
 755                         }
 756                         break;
 757
 758                 /*
 759                  * BPF_ST NOSPEC (speculation barrier)
 760                  */
 761                 case BPF_ST | BPF_NOSPEC:
 762                         break;
 763
 764                 /*
 765                  * BPF_ST(X)
 766                  */
 767                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B: /* *(u8 *)(dst + off) = src */
 768                         EMIT(PPC_RAW_STB(src_reg, dst_reg, off));
 769                         break;
 770                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B: /* *(u8 *)(dst + off) = imm */
 771                         PPC_LI32(_R0, imm);
 772                         EMIT(PPC_RAW_STB(_R0, dst_reg, off));
 773                         break;
 774                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H: /* (u16 *)(dst + off) = src */
 775                         EMIT(PPC_RAW_STH(src_reg, dst_reg, off));
 776                         break;
 777                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H: /* (u16 *)(dst + off) = imm */
 778                         PPC_LI32(_R0, imm);
 779                         EMIT(PPC_RAW_STH(_R0, dst_reg, off));
 780                         break;
 781                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W: /* *(u32 *)(dst + off) = src */
 782                         EMIT(PPC_RAW_STW(src_reg, dst_reg, off));
 783                         break;
 784                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W: /* *(u32 *)(dst + off) = imm */
 785                         PPC_LI32(_R0, imm);
 786                         EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, dst_reg, off));
 787                         break;
 788                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW: /* (u64 *)(dst + off) = src */
 789                         EMIT(PPC_RAW_STW(src_reg_h, dst_reg, off));
 790                         EMIT(PPC_RAW_STW(src_reg, dst_reg, off + 4));
 791                         break;
 792                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW: /* *(u64 *)(dst + off) = imm */
 793                         PPC_LI32(_R0, imm);
 794                         EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, dst_reg, off + 4));
 795                         PPC_EX32(_R0, imm);
 796                         EMIT(PPC_RAW_STW(_R0, dst_reg, off));
 797                         break;
 798
 799                 /*
 800                  * BPF_STX ATOMIC (atomic ops)
 801                  */
 802                 case BPF_STX | BPF_ATOMIC | BPF_W:
 803                         save_reg = _R0;
 804                         ret_reg = src_reg;
 805
 806                         bpf_set_seen_register(ctx, tmp_reg);
 807                         bpf_set_seen_register(ctx, ax_reg);
 808
 809                         /* Get offset into TMP_REG */
 810                         EMIT(PPC_RAW_LI(tmp_reg, off));
 811                         tmp_idx = ctx->idx * 4;
 812                         /* load value from memory into r0 */
 813                         EMIT(PPC_RAW_LWARX(_R0, tmp_reg, dst_reg, 0));
 814
 815                         /* Save old value in BPF_REG_AX */
 816                         if (imm & BPF_FETCH)
 817                                 EMIT(PPC_RAW_MR(ax_reg, _R0));
 818
 819                         switch (imm) {
 820                         case BPF_ADD:
 821                         case BPF_ADD | BPF_FETCH:
 822                                 EMIT(PPC_RAW_ADD(_R0, _R0, src_reg));
 823                                 break;
 824                         case BPF_AND:
 825                         case BPF_AND | BPF_FETCH:
 826                                 EMIT(PPC_RAW_AND(_R0, _R0, src_reg));
 827                                 break;
 828                         case BPF_OR:
 829                         case BPF_OR | BPF_FETCH:
 830                                 EMIT(PPC_RAW_OR(_R0, _R0, src_reg));
 831                                 break;
 832                         case BPF_XOR:
 833                         case BPF_XOR | BPF_FETCH:
 834                                 EMIT(PPC_RAW_XOR(_R0, _R0, src_reg));
 835                                 break;
 836                         case BPF_CMPXCHG:
 837                                 /*
 838                                  * Return old value in BPF_REG_0 for BPF_CMPXCHG &
 839                                  * in src_reg for other cases.
 840                                  */
 841                                 ret_reg = bpf_to_ppc(BPF_REG_0);
 842
 843                                 /* Compare with old value in BPF_REG_0 */
 844                                 EMIT(PPC_RAW_CMPW(bpf_to_ppc(BPF_REG_0), _R0));
 845                                 /* Don't set if different from old value */
 846                                 PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 3) * 4);
 847                                 fallthrough;
 848                         case BPF_XCHG:
 849                                 save_reg = src_reg;
 850                                 break;
 851                         default:
 852                                 pr_err_ratelimited("eBPF filter atomic op code %02x (@%d) unsupported\n",
 853                                                    code, i);
 854                                 return -EOPNOTSUPP;
 855                         }
 856
 857                         /* store new value */
 858                         EMIT(PPC_RAW_STWCX(save_reg, tmp_reg, dst_reg));
 859                         /* we're done if this succeeded */
 860                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, tmp_idx);
 861
 862                         /* For the BPF_FETCH variant, get old data into src_reg */
 863                         if (imm & BPF_FETCH) {
 864                                 EMIT(PPC_RAW_MR(ret_reg, ax_reg));
 865                                 if (!fp->aux->verifier_zext)
 866                                         EMIT(PPC_RAW_LI(ret_reg - 1, 0)); /* higher 32-bit */
 867                         }
 868                         break;
 869
 870                 case BPF_STX | BPF_ATOMIC | BPF_DW: /* *(u64 *)(dst + off) += src */
 871                         return -EOPNOTSUPP;
 872
 873                 /*
 874                  * BPF_LDX
 875                  */
 876                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B: /* dst = *(u8 *)(ul) (src + off) */
 877                 case BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B:
 878                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H: /* dst = *(u16 *)(ul) (src + off) */
 879                 case BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H:
 880                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W: /* dst = *(u32 *)(ul) (src + off) */
 881                 case BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W:
 882                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW: /* dst = *(u64 *)(ul) (src + off) */
 883                 case BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW:
 884                         /*
 885                          * As PTR_TO_BTF_ID that uses BPF_PROBE_MEM mode could either be a valid
 886                          * kernel pointer or NULL but not a userspace address, execute BPF_PROBE_MEM
 887                          * load only if addr is kernel address (see is_kernel_addr()), otherwise
 888                          * set dst_reg=0 and move on.
 889                          */
 890                         if (BPF_MODE(code) == BPF_PROBE_MEM) {
 891                                 PPC_LI32(_R0, TASK_SIZE - off);
 892                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(src_reg, _R0));
 893                                 PPC_BCC_SHORT(COND_GT, (ctx->idx + 4) * 4);
 894                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg, 0));
 895                                 /*
 896                                  * For BPF_DW case, "li reg_h,0" would be needed when
 897                                  * !fp->aux->verifier_zext. Emit NOP otherwise.
 898                                  *
 899                                  * Note that "li reg_h,0" is emitted for BPF_B/H/W case,
 900                                  * if necessary. So, jump there insted of emitting an
 901                                  * additional "li reg_h,0" instruction.
 902                                  */
 903                                 if (size == BPF_DW && !fp->aux->verifier_zext)
 904                                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 905                                 else
 906                                         EMIT(PPC_RAW_NOP());
 907                                 /*
 908                                  * Need to jump two instructions instead of one for BPF_DW case
 909                                  * as there are two load instructions for dst_reg_h & dst_reg
 910                                  * respectively.
 911                                  */
 912                                 if (size == BPF_DW)
 913                                         PPC_JMP((ctx->idx + 3) * 4);
 914                                 else
 915                                         PPC_JMP((ctx->idx + 2) * 4);
 916                         }
 917
 918                         switch (size) {
 919                         case BPF_B:
 920                                 EMIT(PPC_RAW_LBZ(dst_reg, src_reg, off));
 921                                 break;
 922                         case BPF_H:
 923                                 EMIT(PPC_RAW_LHZ(dst_reg, src_reg, off));
 924                                 break;
 925                         case BPF_W:
 926                                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(dst_reg, src_reg, off));
 927                                 break;
 928                         case BPF_DW:
 929                                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(dst_reg_h, src_reg, off));
 930                                 EMIT(PPC_RAW_LWZ(dst_reg, src_reg, off + 4));
 931                                 break;
 932                         }
 933
 934                         if (size != BPF_DW && !fp->aux->verifier_zext)
 935                                 EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
 936
 937                         if (BPF_MODE(code) == BPF_PROBE_MEM) {
 938                                 int insn_idx = ctx->idx - 1;
 939                                 int jmp_off = 4;
 940
 941                                 /*
 942                                  * In case of BPF_DW, two lwz instructions are emitted, one
 943                                  * for higher 32-bit and another for lower 32-bit. So, set
 944                                  * ex->insn to the first of the two and jump over both
 945                                  * instructions in fixup.
 946                                  *
 947                                  * Similarly, with !verifier_zext, two instructions are
 948                                  * emitted for BPF_B/H/W case. So, set ex->insn to the
 949                                  * instruction that could fault and skip over both
 950                                  * instructions.
 951                                  */
 952                                 if (size == BPF_DW || !fp->aux->verifier_zext) {
 953                                         insn_idx -= 1;
 954                                         jmp_off += 4;
 955                                 }
 956
 957                                 ret = bpf_add_extable_entry(fp, image, pass, ctx, insn_idx,
 958                                                             jmp_off, dst_reg);
 959                                 if (ret)
 960                                         return ret;
 961                         }
 962                         break;
 963
 964                 /*
 965                  * Doubleword load
 966                  * 16 byte instruction that uses two 'struct bpf_insn'
 967                  */
 968                 case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW: /* dst = (u64) imm */
 969                         tmp_idx = ctx->idx;
 970                         PPC_LI32(dst_reg_h, (u32)insn[i + 1].imm);
 971                         PPC_LI32(dst_reg, (u32)insn[i].imm);
 972                         /* padding to allow full 4 instructions for later patching */
 973                         for (j = ctx->idx - tmp_idx; j < 4; j++)
 974                                 EMIT(PPC_RAW_NOP());
 975                         /* Adjust for two bpf instructions */
 976                         addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 977                         break;
 978
 979                 /*
 980                  * Return/Exit
 981                  */
 982                 case BPF_JMP | BPF_EXIT:
 983                         /*
 984                          * If this isn't the very last instruction, branch to
 985                          * the epilogue. If we _are_ the last instruction,
 986                          * we'll just fall through to the epilogue.
 987                          */
 988                         if (i != flen - 1) {
 989                                 ret = bpf_jit_emit_exit_insn(image, ctx, _R0, exit_addr);
 990                                 if (ret)
 991                                         return ret;
 992                         }
 993                         /* else fall through to the epilogue */
 994                         break;
 995
 996                 /*
 997                  * Call kernel helper or bpf function
 998                  */
 999                 case BPF_JMP | BPF_CALL:
1000                         ctx->seen |= SEEN_FUNC;
1001
1002                         ret = bpf_jit_get_func_addr(fp, &insn[i], false,
1003                                                     &func_addr, &func_addr_fixed);
1004                         if (ret < 0)
1005                                 return ret;
1006
1007                         if (bpf_is_seen_register(ctx, bpf_to_ppc(BPF_REG_5))) {
1008                                 EMIT(PPC_RAW_STW(bpf_to_ppc(BPF_REG_5) - 1, _R1, 8));
1009                                 EMIT(PPC_RAW_STW(bpf_to_ppc(BPF_REG_5), _R1, 12));
1010                         }
1011
1012                         ret = bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ctx, func_addr);
1013                         if (ret)
1014                                 return ret;
1015
1016                         EMIT(PPC_RAW_MR(bpf_to_ppc(BPF_REG_0) - 1, _R3));
1017                         EMIT(PPC_RAW_MR(bpf_to_ppc(BPF_REG_0), _R4));
1018                         break;
1019
1020                 /*
1021                  * Jumps and branches
1022                  */
1023                 case BPF_JMP | BPF_JA:
1024                         PPC_JMP(addrs[i + 1 + off]);
1025                         break;
1026
1027                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
1028                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
1029                 case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1030                 case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
1031                 case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_K:
1032                 case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_X:
1033                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1034                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_X:
1035                         true_cond = COND_GT;
1036                         goto cond_branch;
1037                 case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
1038                 case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
1039                 case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1040                 case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
1041                 case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_K:
1042                 case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_X:
1043                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1044                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_X:
1045                         true_cond = COND_LT;
1046                         goto cond_branch;
1047                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
1048                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
1049                 case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1050                 case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
1051                 case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_K:
1052                 case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_X:
1053                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1054                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_X:
1055                         true_cond = COND_GE;
1056                         goto cond_branch;
1057                 case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
1058                 case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
1059                 case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1060                 case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
1061                 case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_K:
1062                 case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_X:
1063                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1064                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_X:
1065                         true_cond = COND_LE;
1066                         goto cond_branch;
1067                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
1068                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
1069                 case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_K:
1070                 case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_X:
1071                         true_cond = COND_EQ;
1072                         goto cond_branch;
1073                 case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
1074                 case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
1075                 case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_K:
1076                 case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_X:
1077                         true_cond = COND_NE;
1078                         goto cond_branch;
1079                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1080                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
1081                 case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1082                 case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_X:
1083                         true_cond = COND_NE;
1084                         /* fallthrough; */
1085
1086 cond_branch:
1087                         switch (code) {
1088                         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
1089                         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
1090                         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
1091                         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
1092                         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
1093                         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
1094                                 /* unsigned comparison */
1095                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg_h, src_reg_h));
1096                                 PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1097                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, src_reg));
1098                                 break;
1099                         case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_X:
1100                         case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_X:
1101                         case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_X:
1102                         case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_X:
1103                         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_X:
1104                         case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_X:
1105                                 /* unsigned comparison */
1106                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, src_reg));
1107                                 break;
1108                         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
1109                         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
1110                         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
1111                         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
1112                                 /* signed comparison */
1113                                 EMIT(PPC_RAW_CMPW(dst_reg_h, src_reg_h));
1114                                 PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1115                                 EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, src_reg));
1116                                 break;
1117                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_X:
1118                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_X:
1119                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_X:
1120                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_X:
1121                                 /* signed comparison */
1122                                 EMIT(PPC_RAW_CMPW(dst_reg, src_reg));
1123                                 break;
1124                         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
1125                                 EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg_h, src_reg_h));
1126                                 PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1127                                 EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg, src_reg));
1128                                 break;
1129                         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_X: {
1130                                 EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg, src_reg));
1131                                 break;
1132                         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
1133                         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
1134                         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
1135                         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
1136                         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
1137                         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
1138                                 /*
1139                                  * Need sign-extended load, so only positive
1140                                  * values can be used as imm in cmplwi
1141                                  */
1142                                 if (imm >= 0 && imm < 32768) {
1143                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(dst_reg_h, 0));
1144                                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1145                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(dst_reg, imm));
1146                                 } else {
1147                                         /* sign-extending load ... but unsigned comparison */
1148                                         PPC_EX32(_R0, imm);
1149                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg_h, _R0));
1150                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1151                                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1152                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, _R0));
1153                                 }
1154                                 break;
1155                         case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_K:
1156                         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_K:
1157                         case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_K:
1158                         case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_K:
1159                         case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_K:
1160                         case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_K:
1161                                 if (imm >= 0 && imm < 65536) {
1162                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(dst_reg, imm));
1163                                 } else {
1164                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1165                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, _R0));
1166                                 }
1167                                 break;
1168                         }
1169                         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1170                         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1171                         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1172                         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1173                                 if (imm >= 0 && imm < 65536) {
1174                                         EMIT(PPC_RAW_CMPWI(dst_reg_h, imm < 0 ? -1 : 0));
1175                                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1176                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLWI(dst_reg, imm));
1177                                 } else {
1178                                         /* sign-extending load */
1179                                         EMIT(PPC_RAW_CMPWI(dst_reg_h, imm < 0 ? -1 : 0));
1180                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1181                                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1182                                         EMIT(PPC_RAW_CMPLW(dst_reg, _R0));
1183                                 }
1184                                 break;
1185                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1186                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1187                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1188                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1189                                 /*
1190                                  * signed comparison, so any 16-bit value
1191                                  * can be used in cmpwi
1192                                  */
1193                                 if (imm >= -32768 && imm < 32768) {
1194                                         EMIT(PPC_RAW_CMPWI(dst_reg, imm));
1195                                 } else {
1196                                         /* sign-extending load */
1197                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1198                                         EMIT(PPC_RAW_CMPW(dst_reg, _R0));
1199                                 }
1200                                 break;
1201                         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1202                                 /* andi does not sign-extend the immediate */
1203                                 if (imm >= 0 && imm < 32768) {
1204                                         /* PPC_ANDI is _only/always_ dot-form */
1205                                         EMIT(PPC_RAW_ANDI(_R0, dst_reg, imm));
1206                                 } else {
1207                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1208                                         if (imm < 0) {
1209                                                 EMIT(PPC_RAW_CMPWI(dst_reg_h, 0));
1210                                                 PPC_BCC_SHORT(COND_NE, (ctx->idx + 2) * 4);
1211                                         }
1212                                         EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg, _R0));
1213                                 }
1214                                 break;
1215                         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1216                                 /* andi does not sign-extend the immediate */
1217                                 if (imm >= 0 && imm < 32768) {
1218                                         /* PPC_ANDI is _only/always_ dot-form */
1219                                         EMIT(PPC_RAW_ANDI(_R0, dst_reg, imm));
1220                                 } else {
1221                                         PPC_LI32(_R0, imm);
1222                                         EMIT(PPC_RAW_AND_DOT(_R0, dst_reg, _R0));
1223                                 }
1224                                 break;
1225                         }
1226                         PPC_BCC(true_cond, addrs[i + 1 + off]);
1227                         break;
1228
1229                 /*
1230                  * Tail call
1231                  */
1232                 case BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL:
1233                         ctx->seen |= SEEN_TAILCALL;
1234                         ret = bpf_jit_emit_tail_call(image, ctx, addrs[i + 1]);
1235                         if (ret < 0)
1236                                 return ret;
1237                         break;
1238
1239                 default:
1240                         /*
1241                          * The filter contains something cruel & unusual.
1242                          * We don't handle it, but also there shouldn't be
1243                          * anything missing from our list.
1244                          */
1245                         pr_err_ratelimited("eBPF filter opcode %04x (@%d) unsupported\n", code, i);
1246                         return -EOPNOTSUPP;
1247                 }
1248                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU && !fp->aux->verifier_zext &&
1249                     !insn_is_zext(&insn[i + 1]) && !(BPF_OP(code) == BPF_END && imm == 64))
1250                         EMIT(PPC_RAW_LI(dst_reg_h, 0));
1251         }
1252
1253         /* Set end-of-body-code address for exit. */
1254         addrs[i] = ctx->idx * 4;
1255
1256         return 0;
1257 }